коаксиальный нагреватель

Формула изобретения

Коаксиальный нагреватель, состоящий из внутренней и внешней труб, расположенных соосно, подводящего и отводящего патрубков, отличающийся тем, что внутренняя и внешняя трубы на одном конце электроизолированы друг от друга и к ним подведено напряжение, а на другом конце трубы имеют электрический контакт между собой, подводящий патрубок соединен с внешней трубой через тангенциально установленное сопло, внутренняя труба на противоположном конце относительно отводящего патрубка имеет перфорацию.

Описание изобретения к патенту

Коаксиальный нагреватель предназначен для использования в сельском хозяйстве и касается средств для получения низкотемпературного теплоносителя.

Известна переносная электрическая трубчатая печь [1], используемая для нагрева теплоносителя. Нагреватель печи выполнен многоходовым по типу «труба в трубе» и расположен в общем кожухе вместе с понижающим трансформатором, электродвигателем и вентилятором, подающим воздух в каналы нагревателя.

Недостатком такой конструкции является использование электродвигателя и вентилятора, что делает конструкцию более сложной, приводит к увеличению ее стоимости и уменьшению надежности, а также недостаточно высокий коэффициент полезного действия установки.

Известен электронагреватель проточной жидкости [2], выбранный в качестве прототипа, представляющий собой цилиндрический корпус с подводящими и отводящими патрубками, внутри которого коаксиально расположен полый цилиндрический нагревательный элемент. Нагревательный элемент снабжен дополнительным входным патрубком, расположенным в противоположном относительно расположения входного патрубка корпуса конце нагревателя.

Недостатком данного устройства является то, что данная установка не использует потенциальную энергию трубопроводной воды, вследствие чего коэффициент полезного действия данной установки ниже возможного.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения коэффициента полезного действия коаксиального нагревателя в процессе нагрева воды путем ее завихрения в пространстве между внутренней и внешней трубой.

Для решения поставленной задачи в коаксиальном нагревателе, состоящем из внутренней и внешней труб, расположенных соосно, подводящего и отводящего патрубков, внутренняя и внешняя трубы на одном конце электроизолированы друг от друга и к ним подведено напряжение, а на другом конце трубы имеют электрический контакт между собой. Подводящий патрубок соединен с внешней трубой через тангенциально установленное сопло. Внутренняя труба на противоположном конце, относительно отводящего патрубка, имеет перфорацию.

На чертеже изображена схема коаксиального нагревателя.

Коаксиальный нагреватель состоит из двух соосно расположенных труб: внешней 1 и внутренней 2, выполненных из токопроводящего ферромагнитного материала. С одной стороны трубы имеют электрический контакт между собой, например, посредством сварки, с другой стороны они электрически изолированы друг от друга электроизоляционным уплотнением 3. К изолированным концам труб подведено напряжение через понижающий трансформатор 4. На том же конце коаксиального нагревателя внешняя труба 1 снабжена соплом 5, расположенным тангенциально к трубе, с подводящим патрубком 6, а внутренняя труба 2 снабжена отводящим патрубком 7. Внутренняя труба 2 на противоположном конце, относительно отводящего патрубка 7, имеет перфорацию 8.

Предлагаемый коаксиальный нагреватель работает следующим образом. Поток воды, поступающий в коаксиальный нагреватель по подводящему патрубку 6, разделяется в вихревом движении, создаваемом соплом 5, установленным тангенциально к внешней трубе 1 на теплую (центральную) и горячую (периферийную) часть.

Сопротивление внутренней трубы 2 в 20...30 раз больше, чем сопротивление внешней трубы 1, поэтому, по закону Джоуля-Ленца, в ней будет выделяться в 20...30 раз большее количество теплоты при протекании по ним электрического тока. В связи с этим теплая (центральная) часть потока воды будет нагреваться за счет электрической энергии сильнее, чем горячая (периферийная) часть.

Далее вода через перфорацию 8 поступает во внутреннюю трубу 2, где нагревается до необходимой температуры на выходе и выходит из устройства через отводящий патрубок 7.

Величина протекающего тока регулируется путем изменения подаваемого напряжения.

Источники информации

1. А.с. №118031 СССР. Переносная электрическая трубчатая печь. / Т.Ф.Благушко, Ю.Т.Благушко. №602775/24, заявл. 25.06.1958.

2. А.с. №2150049 РФ. Электронагреватель проточной жидкости. / А.М.Казанов, А.С.Заворин, А.А.Макеев, Е.Г.Южанинов. №98120810/06, заявл. 19.11.1998, опубл. 27.05.2000, Бюл. №15.