патент
№ RU 2630818
МПК F28D15/02

Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом

Авторы:
Захаров Сергей Витальевич Савченкова Наталья Михайловна Болотин Евгений Михайлович
Все (12)
Номер заявки
2016146381
Дата подачи заявки
25.11.2016
Опубликовано
13.09.2017
Страна
RU
Дата приоритета
25.02.2024
Номер приоритета
Страна приоритета
Как управлять
интеллектуальной собственностью
Иллюстрации 
1
Реферат

Изобретение относится к электротермическим устройствам электродного типа и предназначено для нагрева и перекачивания текучих сред. Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита, содержащий герметичный корпус 1, снабженный нагнетательным и всасывающим патрубками 9, 10 с обратными клапанами 8, электроды 4 и клеммы для подвода электроэнергии. При этом термосифонный нагреватель снабжен поршнем 2, герметично разделяющим корпус на нижнюю часть 3 с раствором электролита 5 и верхнюю часть 6 с текучей средой 7, плоскопараллельными горизонтальными электродами 4, затопленными в растворе электролита 5, и теплообменником 11, выполненным в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса 1. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства для разогрева двигателей внутреннего сгорания с принудительной циркуляцией любого, в том числе неэлектропроводного теплоносителя, а также позволяет расширить функциональные возможности электрического нагревателя для систем отопления с одновременной функцией перекачивания нагреваемой среды. 1 ил.

Формула изобретения

Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом, содержащий герметичный корпус с нагнетательным и всасывающим патрубками с обратными клапанами, электроды и клеммы для подвода электроэнергии, отличающийся тем, что он снабжен поршнем, герметично разделяющим корпус на нижнюю часть с раствором электролита и верхнюю часть с текучей средой, электроды расположены один над другим параллельно друг другу, затоплены в растворе электролита, и теплообменником, выполненным в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса.

Описание

Предлагаемое изобретение решение относится к электротермическим устройствам электродного типа и предназначено для нагрева и перекачивания текучих сред.

Устройство может использоваться для предварительного разогрева двигателей внутреннего сгорания в холодный период времени и в качестве электрического котла в системах отопления с функцией перекачивания нагреваемой среды.

Известны электронагревательные устройства, которые используют для разогрева двигателей внутреннего сгорания, они принадлежат к двум группам: первая с твердым нагревательным элементом (нихромовая проволока) и вторая с жидким, в котором электропроводная жидкость разогревается переменным электрическим током. Транспортировка тепла от нагревателя к двигателю происходит за счет естественной циркуляции в контуре системы охлаждения [1-2]. Недостатком таких устройств является невозможность использования неэлектропроводных жидкостей.

Известно устройство [3] - жидкостный электронагреватель с принудительной циркуляцией, состоящий из корпуса, являющегося наружным электродом, внутреннего электрода и клемм для подвода электроэнергии.

Недостатком прототипа является то, что перекачиваемая жидкость должна быть обязательно электропроводящей.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для разогрева двигателей внутреннего сгорания с принудительной циркуляцией любого, в том числе неэлектропроводного теплоносителя, а также электрического нагревателя для систем отопления с одновременной функцией перекачивания нагреваемой среды.

Поставленная техническая задача решается тем, что известный термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита, содержащий герметичный корпус, снабженный нагнетательным и всасывающим патрубками с обратными клапанами, электроды и клеммы для подвода электроэнергии, согласно изобретению, снабжен поршнем, герметично разделяющим корпус на нижнюю часть с раствором электролита и верхнюю часть с текучей средой, электроды расположены один над другим параллельно друг другу, затоплены в растворе электролита, и теплообменником, выполненным в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса.

Предлагаемое устройство схематично представлено на чертеже.

На чертеже показан термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом.

Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом содержит цилиндрический корпус 1, где находится поршень 2, который делит его на две части. Нижняя часть 3 корпуса 1 под поршнем содержит расположенные один над другим электроды 4, затопленные раствором электролита 5. Верхняя часть 6 над поршнем является камерой для перекачивания текучей среды 7 и снабжена обратными клапанами 8, расположенными в нагнетательном 9 и всасывающем 10 патрубках. На внешней поверхности нижней части корпуса 1 расположен теплообменник 11, выполненный в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса 1.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В течение первого периода работы устройства происходит электродный разогрев и вскипание электролита в зазоре между электродами 4 за счет пропускания через них переменного тока. Часть электролита превращается в пар, давление под поршнем 2 растет, поршень 2 поднимается и вытесняет текучую среду 7 из камеры 6. За счет испарения электролита 5 размыкается электрическая связь между электродами 4 и процесс нагрева электролита 5 временно прекращается.

В течение второго периода работы происходит конденсация пара электролита 5 на холодной внутренней стенке нижней части корпуса 1. Стенка охлаждается текучей средой 7, перекачиваемой в теплообменнике 11, которая при этом нагревается. Давление под поршнем 2 падает, поршень двигается вниз и подкачивает порцию нагретой в теплообменнике текучей среды в камеру 6. Образовавшийся конденсат стекает и заполняет зазор между электродами 4. Процесс нагрева и вскипания возобновляется.

Рассмотренные периоды работы обеспечивают возвратно-поступательное движение поршня 2, перекачивание текучей среды 7 и ее нагрев в теплообменнике 11.

Использование расположенных друг над другом параллельных электродов, один из которых периодически оказывается не погруженным в раствор электролита, в результате испарительно-конденсационного цикла обеспечивает нагрев и перекачивание текучей среды.

Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом с функциями нагревания и принудительной циркуляцией любого, в том числе неэлектропроводного теплоносителя позволит снизить стоимость эксплуатации, износ деталей различных устройств, повысить надежность их использования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Г.В. Крамаренко и др. "Безгаражное хранение автомобилей при низких температурах". М., Транспорт, 1984 г., стр. 73-79.

2. Багаев А.А., Багаев А.И., Куликова Л.В. Электротехнология. Барнаул: типография «Азбука». 2006 г., с. 319.

3. Фурман М.Г. патент RU 2167331, 2001.

Как компенсировать расходы
на инновационную разработку
Похожие патенты