электроподогреватель жидкостной системы отопления

Формула изобретения

1. Электроподогреватель жидкостной системы отопления, содержащий герметичный бак с жидким теплоносителем, в крышку которого вертикально вмонтированы включенные последовательно трубчатые нагревательные элементы, защищенные кожухом, в боковые стенки врезаны патрубки: входной, снабженный электронасосом, и выходной, а герметичный бак гидравлически соединен с установленным над ним расширителем, отличающийся тем, что герметичный бак выполнен в виде двух сопряженных боковыми поверхностями полых полуцилиндров, неразъемно соединенных между собой и с общим днищем и разъемно - с крышкой, в которую трубчатые нагревательные элементы вмонтированы в шахматном порядке, на равноудаленном расстоянии друг от друга и от стенок герметичного бака, в нижней части связанного через входной патрубок с расширителем подпиточно-заправочной трубой, а в верхней - через паровоздушную трубку.

2. Электроподогреватель по п.1, отличающийся тем, что к выходному патрубку подсоединен измерительный блок, оснащенный датчиком-реле давления, термостатом и датчиком предельной температуры жидкого теплоносителя, а кожух оснащен блокировочным защитным устройством, включенным в электрическую цепь трубчатых нагревательных элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и касается устройств для обогрева салона (кабины) подвижного состава.

Известно электрообогревающее устройство, выполненное в виде маслонаполненного радиатора с встроенными низковольтными электронагревательными элементами, в цепи питания которых включены датчики контроля температуры [1].

Недостатком такого устройства является его недостаточная эффективность из-за низкой теплоотдачи и локальной зоны обогрева.

Известен электроподогреватель системы отопления пассажирских вагонов, выполненный в виде котла цилиндрической формы, между внутренними и наружными стенками которого, по периметру установлены вертикально трубчатые электрические нагревательные элементы, включенные последовательно в группах, подключаемых к напряжению контактной сети. Нагревательный элемент представляет собой трубчатый стержень, внутри которого вставлена спираль. Сверху нагревательные элементы защищены кожухом. Нагреваемая в котле вода поступает по соединительной трубе в находящийся над котлом расширитель, свободно сообщающийся с атмосферой, а от расширителя по разводящим трубам циркулирует в системе и, остывая, снова возвращается в котел. При необходимости на входной трубе котла для усиления циркуляции теплоносителя включается насос.

Температура нагрева воды в котле контролируется дистанционным термометром. Для защиты котла и нагревательных элементов от перегрева в системе отопления имеются термостат с уставкой отключения 95°С и электрический гидрометр, отключающий нагревательные элементы при понижении уровня воды в котле ниже допустимого. Котел заземляющим проводом присоединен к корпусу вагона [2].

Недостатками такого электронагревателя являются необходимость поддержания температуры воды не ниже +15°С для предотвращения возможности разрушения водяных полостей и низкая эффективность обогрева воды внутри комбинированного котла вследствие неоптимального расположения нагревательных элементов только по периметру бака, нерационального соединения герметичного бака с расширителем, а также отсутствие контроля давления на выходе электроподогревателя и блокировки защитного кожуха.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и надежности работы устройства.

Технический результат достигается тем, что в электроподогревателе жидкостной системы отопления, содержащем герметичный бак с жидким теплоносителем, в крышку которого вертикально вмонтированы включенные последовательно трубчатые нагревательные элементы, защищенные кожухом, в боковые стенки врезаны патрубки: входной, снабженный электронасосом и выходной, а герметичный бак гидравлически соединен с установленным над ним расширителем, герметичный бак выполнен в виде двух, сопряженных боковыми поверхностями полых полуцилиндров, неразъемно соединенных между собой и с общим днищем, разъемно - с крышкой, в которую трубчатые нагревательные элементы вмонтированы в шахматном порядке на равноудаленном расстоянии друг от друга и от стенок герметичного бака, связанного с расширителем, в нижней части подпиточно-заправочной трубой, а в верхней - через паровоздушную трубку. Кроме того, к выходному патрубку присоединен измерительный блок, оснащенный датчиком-реле давления, термостатом и датчиком предельной температуры жидкого теплоносителя, а кожух оснащен блокировочным защитным устройством, включенным в электрическую цепь трубчатых нагревательных элементов.

На фиг.1 представлен общий вид электроподогревателя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Электроподогреватель жидкостной системы отопления содержит герметичный бак 1 с жидким теплоносителем 2, в крышку 3 которого вертикально вмонтированы включенные последовательно трубчатые нагревательные элементы 4 - в шахматном порядке, на равноудаленном расстоянии друг от друга и от стенок герметичного бака 1.

В боковые стенки герметичного бака 1 врезаны входной 5 и выходной 6 патрубки, а в верхнюю часть герметичного бака 1 паровоздушная трубка 7, соединенная с подпиточно-заправочной трубой 8.

Электроподогреватель снабжен подсоединенным к входному патрубку 5 измерительным блоком 9, оснащенным датчиком-реле давления 10 и термостатом 11, расширителем 12, связанным подпиточно-заправочной трубой 8 с герметичным баком 1 в нижней его части через входной патрубок 5, а в верхней - через паровоздушную трубку 7.

Герметичный бак 1 выполнен в виде двух сопряженных боковыми поверхностями полых полуцилиндров 13 и 14, неразъемно соединенных между собой и с общим днищем 15 и разъемно - с крышкой 3.

К входному патрубку 5 присоединен электронасос 16. На выходном патрубке 6 установлен измерительный блок 9 с датчиком 17 предельной температуры, который служит для защиты электроподогревателя от перегрева жидкого теплоносителя 2.

Нагревательные элементы 4 защищены кожухом 18, оснащенным блокировочным защитным устройством (не показано), включенным в электрическую цепь трубчатых нагревательных элементов 4. Герметичный бак 1 оснащен также заземляющим проводом 19 и сливным краном 20.

На заправочно-подпиточной трубе 8 имеется патрубок 21 для подсоединения к возвратной трубе системы отопления. Наружные поверхности герметичного бака 1 и расширителя 12, всех труб и патрубков покрыты теплоизолирующим материалом 22.

Электроподогреватель жидкостной системы отопления работает следующим образом.

Напряжение от внешнего источника питания (контактной сети) подается через высоковольтный ввод в защитном кожухе 18 на выводы нагревательных элементов 4. В случае снятия или раскрытия защитного кожуха 18 электрическая цепь подачи напряжения на трубчатые нагревательные элементы 4 размыкается путем срабатывания защитного блокировочного устройства.

При протекании электрического тока в трубчатых нагревательных элементах 4 выделяется тепловая энергия, нагревающая жидкость 2 в герметичном баке 1 электроподогревателя, в который она подается принудительно снизу электронасосом 16 из приточной трубы (патрубок 21) внешнего контура системы отопления в герметичный бак 1 через входной патрубок 5. Снижению сопротивления движения потока жидкого теплоносителя 2 и равномерному ее нагреванию внутри бака 1 способствует расположение в крышке 3 нагревательных элементов 4 в шахматном порядке, на равноудаленном расстоянии друг от друга и от стенок бака 1. Нагретый жидкий теплоноситель 2 на выходе из герметичного бака 1 проходит через выходной патрубок 6, измерительный блок 9 и поступает во внешний контур системы отопления. Избыточный объем жидкого теплоносителя 2 из герметичного бака 1 поступает в расширитель 12 по подпиточно-заправочной трубе 8, в верхнюю часть которой сбрасывается воздух по паровоздушной трубке 7.

Включение и отключение электроподогревателя производится автоматически, по сигналам датчиков. При этом датчик-реле давления 10 предотвращает включение электроподогревателя при отсутствии жидкого теплоносителя 2 в системе. Термостат 11 поддерживает заданный диапазон температур жидкого теплоносителя 2 в электроподогревателе, размыкая и замыкая электрическую цепь при достижении температуры жидкости соответственно максимального и минимального значения диапазона, датчик 17 предельной температуры жидкого теплоносителя обеспечивает защиту электроподогревателя от аварийного перегрева и при срабатывании должен отключать нагревательные элементы 4 и электронасос 16.

Заявленный электроподогреватель системы жидкостного отопления позволяет повысить эффективность и надежность системы отопления за счет применения рациональной конструкции бака и расположения нагревателей, повышения электробезопасности обслуживающего персонала и защиты электроподогревателя, за счет автоматического включения и отключения питания и контроля параметров при работе устройства.

Источники информации

1. Электрические камины и радиаторы. М., «Обустройство и ремонт», 2001, №11.

2. В.Г.Погорельский, Г.И.Козлов «Устройство и ремонт вагонов», Москва, «Транспорт», 1982.