электродный нагреватель жидкости

Формула изобретения

Электродный нагреватель жидкости, состоящий из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, помещенных в корпус, каждый из которых выполнен в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов, один из которых выполнен сплошным, и имеющих токовводы, причем межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции образовано большее, чем в верхней ее части количество отверстий, отличающийся тем, что в нижней части каждой секции сквозные отверстия в наружном электроде выполнены на уровне горизонтальной водонепроницаемой диэлектрической перегородки, которая имеет дугообразное сочленение с внутренним электродом.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электродного нагрева жидких сред, и может найти применение в системах тепловодоснабжения и отопления.

Известно устройство для повышения эффективности электродного нагревания жидкости, включающее межэлектродный объем, ограниченный наружным и внутренним электродами и горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, и каналы, соединяющие межэлектродный объем с нагреваемой жидкостью, причем проходные сечения каналов выполнены меньше, чем проходное сечение межэлектродного объема (1).

Известен также электродный нагреватель жидкости, который наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению. Это устройство состоит из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, помещенных в корпус, каждый из которых выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических металлических электродов, один из которых выполнен сплошным, и имеющих токовводы, причем межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции образовано большее количество отверстий, а в верхней ее части - меньшее (2).

Недостатком известных устройств является возможность образования застойных зон при циркуляции нагреваемой жидкости через верхние и нижние отверстия секций в межэлектродном пространстве. Эти застойные зоны могут образовываться в местах контактов горизонтальных водонепроницаемых диэлектрических перегородок с электродами нагревателя, которые сопрягаются под прямым углом. Эти застойные зоны являются причиной неравномерной работы электродного нагревателя, а также могут вызвать короткое замыкание между внутренним и наружным электродами из-за накапливающихся на перегородках коррозионных отложений.

Технической задачей изобретения является создание новой конструкции электродного нагревателя жидкости, обладающего повышенными стабильностью и надежностью работы.

Техническая задача решается тем, что в электрическом нагревателе, состоящем из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, помещенных в корпус, каждый из которых выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических металлических электродов, один из которых выполнен сплошным, и имеющих токовводы, причем межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции образовано большее количество отверстий, а в верхней ее части - меньшее, согласно изобретению, в нижней части каждой секции сквозные отверстия в наружном электроде выполнены на уровне горизонтальной водонепроницаемой диэлектрической перегородки, которая имеет дугообразное сочленение с внутренним электродом.

В таком электродном нагревателе выполнение сквозных отверстий в нижней части каждой секции на уровне горизонтальной водонепроницаемой диэлектрической перегородки предопределяет отсутствие застойной зоны в месте контакта перегородки с внутренним электродом, а наличие дугообразного сочленения ее с внутренним электродом обеспечивает отсутствие застойной зоны в месте контакта перегородки с внутренним электродом. Отсутствие застойных зон является причиной вымывания коррозионных осадков из мест контактов горизонтальных водонепроницаемых диэлектрических перегородок с электродами нагревателя и унос их вместе с паром, а также стабильности его работы.

Таким образом, отсутствие застойных зон между горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, вызванное выполнением сквозных отверстий в нижней части каждой секции на уровне горизонтальной водонепроницаемой диэлектрической перегородки и наличием дугообразного сочленения ее с внутренним электродом, способствует повышению стабильности и надежности работы электродного нагревателя.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в повышении стабильности и надежности работы устройства.

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод, что заявляемое изобретение соответствует критерию "существенные отличия".

Использование заявляемого изобретения в системах тепловодоснабжения и отопления обеспечивает ему соответствие критерию "промышленная применимость".

Заявляемый электродный нагреватель жидкости изображен на чертеже, где представлен общий вид электродного нагревателя в разрезе.

Электродный нагреватель жидкости состоит из корпуса 1 с нагреваемой жидкостью 2 и ряда нагревательных элементов 3, помещенных в корпус 1, каждый из которых выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических металлических электродов 4, 5, один из которых 4 выполнен сплошным, и имеющих токовводы 6, 7. Межэлектродное пространство 8 в каждом элементе 3 разделено на ряд секций 9 горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками 10. В каждой секции 9 в наружном электроде 5 выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции 9 образовано большее количество отверстий 11, а в верхней ее части - меньшее количество отверстий 12, причем в нижней части каждой секции сквозные отверстия 11 выполнены на уровне горизонтальной водонепроницаемой диэлектрической перегородки 10, которая имеет дугообразное сочленение 13 с внутренним электродом 4.

При работе электродного нагревателя жидкость 2 из корпуса 1 поступает в секции 9, где она закипает, находясь между включенными электродами 4, 5, образуя пар, который вырывается через отверстия 11 и 12 в жидкостное пространство 2, окружающее элемент 3, перемешивая слои жидкости 2 и увеличивая их теплообмен. При этом расположение сквозных отверстий 11 в нижней части каждой секции на уровне перегородки 10, а также выполнение дугообразного сочленения ее с внутренним электродом 4 предопределяет отсутствие застойных зон между перегородками 10 и наружным 5 и внутренним 4 электродами нагревателя, что обеспечивает повышенную стабильность и надежность его работы ввиду отсутствия застойных зон и опасности короткого замыкания из-за накопления коррозионных осаждений в областях контактов горизонтальных водонепроницаемых диэлектрических перегородок 10 с наружным 5 и внутренним 4 электродами нагревателя.

Указанные конструктивные особенности, которые приводят к повышенной стабильности и надежности работы электродного нагревателя, выгодно отличают его от прототипа.

Источники информации

1. Патент РФ N 2120200, кл. H 05 В 3/60, F 22 B 35/12, опубл. 10.10.98.

2. Патент РФ N 2127029, кл. H 05 В 3/60, 3/04, опубл. 27.02.99 (прототип).