Котел з теплоакумулятором
Номер патенту: 75456
Опубліковано: 26.11.2012
Автори: Поліщук Олександр Андрійович, Казаков Сєргєй Рудольфовіч
Формула / Реферат
1. Котел з теплоакумулятором, що містить циліндричний бак, пристрій нагрівання, вхідну трубу і вихідну трубу, принаймні один теплообмінник, зливний кран, вхідну і вихідну запірну арматури, термодатчик і теплообмінний пристрій, який відрізняється тим, що циліндричний бак заповнений теплоакумулюючим матеріалом, як середовище, що передає тепло теплообміннику, що устаткований принаймні одним фіксуючим пристроєм, а пристрій нагрівання розташований у донній частині і містить теплопровідний диск, що прилягає зовні до донної частини циліндричного бака, а нагрівальні елементи, що прилягають до теплопровідного диска і щільно притиснуті до нього за допомогою фіксаторів нагрівальних елементів, закріплених між собою одними кінцями, зафіксовані іншими кінцями в посадковій юбці, а циліндричний бак має кришку люка, зовнішній люк, при цьому пристрій додатково містить розширювальний бак, розширювальний бак робочої рідини, пристрій скидання повітря, пристрій скидання тиску, аварійний пристрій скидання повітря, аварійний пристрій скидання рідини, що забезпечують функціонування пристрою з теплоакумулюючою рідиною, пристрій містить також циркуляційний насос, а циліндричний бак містить утеплювач.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплообмінник виконаний у вигляді спіральної навивки великого і малого діаметра, заповненої середовищем, що нагрівається, і переходить плавно в нижній частині від теплообмінника спіральної навивки великого діаметра до теплообмінника спіральної навивки малого діаметра, при цьому останній розташований всередині теплообмінника спіральної навивки великого діаметра.
3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплообмінник виконаний у вигляді вертикальної трубчастої конструкції.
4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що середовищем, що нагрівається, є вода або повітря.
5. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що нагрівальні елементи виконані у вигляді круглих дисків, розташованих рівномірно по окружності.
6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що посадкова юбка виконана з Г-подібними прорізами, з можливістю посадки в них фіксаторів нагрівальних елементів.
7. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що посадкова юбка додатково має посадкові шини.
8. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що фіксатори нагрівальних елементів виконані у вигляді вигнутих пластин з можливістю підпружинювання.
9. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплообмінник виконаний не дотичним з донною частиною циліндричного бака.
10. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що теплообмінник спіральної навивки великого і малого діаметра виконаний хвилеподібним в перерізі.
11. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що теплообмінник виконаний на фіксуючому пристрої, де фіксувальний пристрій виконано у вигляді двох кілець великого і малого діаметра, з'єднаних між собою перемичками, вертикальних штанг, закріплених на цих кільцях, і кліпс, закріплених на штангах, з можливістю фіксації на них теплообмінника.
12. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що циліндричний бак має опори.
13. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що утеплювач складається з утеплювальної оболонки як такої, корпусу утеплювача і кришки утеплювача.
14. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кришка люка і зовнішній люк мають ущільнювальні прокладки.
15. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що розширювальний бак, розширювальний бак робочої рідини, пристрій скидання повітря, пристрій скидання тиску, аварійний пристрій скидання повітря, аварійний пристрій скидання рідини і термодатчик через відповідні люки входять у простір циліндричного бака, не заповнений теплоакумулюючою рідиною.
Текст
Реферат: Котел з теплоакумулятором містить циліндричний бак, пристрій нагрівання, вхідну трубу і вихідну трубу, принаймні один теплообмінник, зливний кран, вхідну і вихідну запірну арматури, термодатчик і теплообмінний пристрій. Циліндричний бак заповнений теплоакумулюючим матеріалом, як середовище, що передає тепло теплообміннику, що устаткований принаймні одним фіксуючим пристроєм, а пристрій нагрівання розташований у донній частині і містить теплопровідний диск, що прилягає зовні до донної частини циліндричного бака, а нагрівальні елементи, що прилягають до теплопровідного диска і щільно притиснуті до нього за допомогою фіксаторів нагрівальних елементів, закріплених між собою одними кінцями, зафіксовані іншими кінцями в посадковій юбці, а циліндричний бак має кришку люка, зовнішній люк. При цьому пристрій додатково містить розширювальний бак, розширювальний бак робочої рідини, пристрій скидання повітря, пристрій скидання тиску, аварійний пристрій скидання повітря, аварійний пристрій скидання рідини, що забезпечують функціонування пристрою з теплоакумулюючою рідиною, пристрій містить також циркуляційний насос, а циліндричний бак містить утеплювач. UA 75456 U (54) КОТЕЛ З ТЕПЛОАКУМУЛЯТОРОМ UA 75456 U UA 75456 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплоенергетики і може бути використана у водогрійних і парових котлах. В патенті на винахід РФ № 2454612 описується водогрійний котел, що містить циліндричну топку, пальник, встановлений в торці топки, випускний отвір, підвідний і відвідний трубопроводи і поверхні нагрівання, приєднані до підводного і відвідного трубопроводів, що складаються з екранної частини, утвореної жмутом гладких спіральних трубок, і двох, внутрішнього і зовнішнього, концентрично розташованих навколо внутрішнього із зазором, щаблів конвективної частини, причому кожен із щаблів конвективної частини утворений жмутом спіральних трубок, при цьому жмут трубок екранної частини виконаний газощільним або устаткований зовнішнім газощільним напрямним циліндром, щаблі конвективної частини примикають до протилежного пальника торця топки і устатковані спіральними напрямними накладками, розміщеними із зовнішньої сторони кожного жмута трубок конвективної частини, жмут трубок внутрішнього щабля конвективної частини навитий по радіусу, рівному радіусу навивки жмута трубок екранної частини, і одним кінцем з'єднаний з останнім, а іншим кінцем - із жмутом трубок її зовнішнього щабля, трубки обох щаблів конвективної частини виконані з оребренням, і випускний отвір розташований з боку зовнішнього щабля конвективної частини. Підвідний трубопровід приєднаний до зовнішнього щабля конвективної частини, а відвідний трубопровід - до екранної частини. Трубки внутрішнього щабля конвективної частини виконані з діаметром, менше діаметрів трубок її зовнішнього щабля і трубок екранної частини. Спіральні напрямні накладки мають у перерізі профіль двох з'єднаних дуг. Однак даний пристрій не може довго зберігати тепло і при відключенні нагрівальних елементів швидко охолоджується і перестає виконувати свої основні функції. Тобто, нагрівальні елементи в даному пристрої повинні постійно працювати, що обумовлює значні витрати енергоносія. Крім того, відомий пристрій призначений тільки для нагрівання води і не може бути використаний для нагрівання повітря. Задачею корисної моделі є створення компактного котла з теплоакумулятором, що забезпечує надійне і безпечне функціонування пристрою з можливістю нагрівання як рідких середовищ так і повітря, а головне, забезпечує економію електроенергії за рахунок забезпечення можливості роботи пристрою в режимі періодичного включення і вимкнення нагрівальних елементів, зменшення витрат на електроенергію за рахунок забезпечення можливості акумулювання тепла пристроєм у нічний час по низьких тарифах на електроенергію. Поставлена задача вирішується тим, що котел з теплоакумулятором містить циліндричний бак, пристрій нагрівання, вхідну трубу і вихідну трубу, принаймні один теплообмінник, зливний кран, вхідну і вихідну запірну арматури, термодатчик і теплообмінний пристрій, при цьому циліндричний бак заповнений теплоакумулюючим матеріалом, як середовищем, що передає тепло теплообміннику, який устаткований принаймні одним фіксуючим пристроєм, а пристрій нагрівання розташований у донній частині і містить теплопровідний диск, що прилягає зовні до донної частини циліндричного бака, а нагрівальні елементи, що прилягають до теплопровідного диска і щільно притиснуті до нього за допомогою фіксаторів нагрівальних елементів, закріплених між собою одними кінцями, зафіксовані іншими кінцями в посадковій юбці, а циліндричний бак має кришку люка, зовнішній люк, при цьому пристрій додатково містить розширювальний бак, розширювальний бак робочої рідини, пристрій скидання повітря, пристрій скидання тиску, аварійний пристрій скидання повітря, аварійний пристрій скидання рідини, що забезпечують функціонування пристрою з теплоакумулюючою рідиною, пристрій містить також циркуляційний насос, а циліндричний бак має утеплювач. Теплообмінник виконаний у вигляді спіральної навивки великого і малого діаметра, заповненої середовищем, що нагрівається, що переходить плавно в нижній частині від теплообмінника спіральної навивки великого діаметра до теплообмінника спіральної навивки малого діаметра, при цьому останній розташований усередині теплообмінника спіральної навивки великого діаметра, або ж теплообмінник виконаний у вигляді вертикальної трубчастої конструкції. При цьому середовищем, що нагрівається, є вода або повітря. Нагрівальні елементи виконані у вигляді круглих дисків, розташованих рівномірно по окружності. Посадкова юбка виконана з Г-подібними прорізами, з можливістю посадки в них фіксаторів нагрівальних елементів, крім того, посадкова юбка додатково має посадкові шини. Фіксатори нагрівальних елементів виконані у вигляді вигнутих пластин з можливістю підпружинювання. 1 UA 75456 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Теплообмінник виконаний не дотичним з донною частиною циліндричного бака, крім того, теплообмінник спіральної навивки великого і малого діаметра виконаний хвилеподібним в перерізі із забезпеченням максимальної теплопередачі. Теплообмінник виконаний на фіксуючому пристрої. Фіксуючий пристрій виконано у вигляді двох кілець великого і малого діаметра, з'єднаних між собою перемичками, вертикальних штанг, закріплених на цих кільцях, і кліпс, закріплених на штангах, з можливістю фіксації на них теплообмінника. Циліндричний бак виконаний з опорами. Утеплювач складається з утеплювальної оболонки як такої, корпусу утеплювача і кришки утеплювача. Кришка люка і зовнішній люк мають ущільнювальні прокладки. Розширювальний бак, розширювальний бак робочої рідини, пристрій скидання повітря, пристрій скидання тиску, аварійний пристрій скидання повітря, аварійний пристрій скидання рідини і термодатчик через відповідні люки входять у простір циліндричного бака, не заповненого теплоакумулюючою рідиною. Заявлений пристрій пояснюється наступними кресленнями, де: На фіг. 1 зображений вид спереду котла із схематично зображеними утеплювачем і теплообмінником спіральної навивки великого і малого діаметра. На фіг. 2 зображений вид спереду котла із схематично зображеними утеплювачем і теплообмінником у вигляді вертикальної трубчастої конструкції. На фіг. 3 зображений збільшений фрагмент виду спереду нижньої частини циліндричного бака із пристроєм нагрівання. На фіг. 4 зображений вид знизу фрагмента за фіг. 3. На фіг. 5 зображений переріз по А-А фіг. 4. На фіг. 6 зображений вид збоку посадкової юбки з Г-подібним прорізом під фіксатори нагрівальних елементів. На фіг. 7 зображений вид зверху циліндричного бака із кришкою люка, зовнішнім люком і кріпленням кришки люка. На фіг. 8 зображена кришка люка, зовнішній люк, вхідна труба, вихідна труба, термодатчик, вхідна труба для аварійних пристроїв у перерізі. На фіг. 9 схематично зображений пристрій фіксації теплообмінника спіральної навивки великого і малого діаметрів. На фіг. 10 зображений вид знизу кілець великого і малого діаметра з перемичками фіксуючого пристрою. На фіг. 11 зображений вид А фіг. 1 теплообмінника в перерізі. На фіг. 12 зображений вид В фіг. 1. у перерізі - як середовище - теплоакумулююче середовище. На фіг. 13 зображений вид С фіг. 1. у перерізі - показаний матеріал утеплювача. На фіг. 14 зображений схематично в зменшеному масштабі котел з теплоакумулятором з усіма функціональними блоками. Котел 1 з теплоакумулятором містить циліндричний бак 2, пристрій нагрівання 3, вхідну трубу 4 і вихідну трубу 5, теплообмінник спіральної навивки великого 6 і малого діаметра 7, із загальною центральною віссю (фіг. 1) або ж теплообмінник у вигляді вертикальної трубчастої конструкції 6' (фіг. 2), зливний кран 8, запірну арматуру вхідну 9 і вихідну 10, термодатчик 11 і теплообмінний пристрій 12. Циліндричний бак 2 має ребро жорсткості 13 і теплозберігаюче покриття 14. Він заповнений теплоакумулюючим середовищем 15. Як теплоакумулююче середовища 15, що передає тепло теплообміннику спіральної навивки великого 6 і малого діаметра 7 або вертикальної трубчастої конструкції 6' використовують, наприклад, такі теплоакумулюючі речовини як кристалогідрати: сульфіт натрію; ацетат натрію; сегнетова сіль; нітрат алюмінію та ін. Теплообмінник спіральної навивки великого 6 і малого 7 діаметра з теплоакумулюючим середовищем 15, що нагрівається, за яке може бути використана вода або пара, виконані перехідними плавно в нижній частині від теплообмінника спіральної навивки великого діаметра 6 до теплообмінника спіральної навивки малого діаметра 7, при цьому останній розташований усередині теплообмінника спіральної навивки великого діаметра 6. Теплообмінник спіральної навивки великого 6 і малого 7 діаметра або теплообмінник вертикальної трубчастої конструкції 6' закріплено на фіксуючому пристрої 16. Теплообмінник спіральної навивки великого 6 і малого 7 діаметра або теплообмінник вертикальної трубчастої конструкції 6' виконані не дотичними з донною частиною циліндричного бака. Теплообмінник спіральної навивки великого 6 і малого діаметра 7 виконані хвилеподібними в перерізі із забезпеченням максимальної теплопередачі. Теплообмінник вертикальної трубчастої конструкції 6' утворює замкнений внутрішній контур, що складається, принаймні, із двох розташованих вертикально труб з'єднаних перемичками в нижній і верхній частині. У 2 UA 75456 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 переважному варіанті втілення корисної моделі, кількість вертикальних труб може бути чотири або більш для збільшення площі теплопередачі і ефективності роботи теплоакумулятора. Діаметр труб може варіюватися в широкому інтервалі значень в залежності від їх кількості і розміру котла. Пристрій нагрівання 3 розташований в донній частини циліндричного бака 2 і містить теплопровідний диск 17, що прилягає зовні до донної частини циліндричного бака 2, а також нагрівальні елементи 18 кожний з електрознімачем 19. Нагрівальні елементи виконані, наприклад, у вигляді круглих дисків, розташованих рівномірно по окружності. Нагрівальні елементи прилягають до теплопровідного диска 17 і щільно притиснуті до нього за допомогою фіксаторів нагрівальних елементів 20, виконаних, наприклад, у вигляді вигнутих пластин з можливістю підпружинювання і зафіксованих за допомогою посадкової юбки 21. З метою установки і фіксації нагрівальних елементів 18 до теплопровідного диска 17 посадкова юбка 21, закріплена в донній частини циліндричного бака, додатково устаткована посадковими шинами 23, розташованими послідовно по окружності донної частини циліндричного бака 2, що мають V-подібну форму. При цьому відстані між відгалуженнями Vподібних посадкових шин виконані таким чином, щоб забезпечити посадку нагрівальних елементів 18 між ними. Фіксатори нагрівальних елементів 20, виконані, наприклад, у вигляді вигнутих пластин з можливістю підпружинювання і зафіксовано одними кінцями до гайки-шайби 24 і іншими кінцями встановлено в посадкову юбку 21, у передбачені в ній для цього Г-подібних прорізах, розташованих на рівній відстані один від одного в циліндричному корпусі посадкової юбки 21. Гайка-шайба 24, у свою чергу, служить для підкручування у випадку ослаблення фіксації через гайку 25 і опорну втулку 26 до корпусу циліндричного бака 2. Циліндричний бак 2 устаткований кришкою люка 27, що має кріплення кришки люка 28, а також зовнішній люк 29. Пристрій додатково містить розширювальний бак 30, розширювальний бак робочої рідини 31, пристрій скидання повітря 32, пристрій скидання тиску 33, аварійний пристрій скидання повітря 34, аварійний пристрій скидання рідини 35, аварійний пристрій скидання тиску 36. Вище перераховані додаткові пристрої забезпечують функціонування пристрою, що заявляється, з теплоакумулюючою рідиною. Крім того, для забезпечення подачі нагрітої води пристрій устаткований також циркуляційним насосом 37. Для забезпечення більш тривалого збереження тепла теплоакумулюючої рідини в циліндричному баку 2 він додатково має утеплювач 38. Фіксуючий пристрій 16 виконано у вигляді двох кілець великого 39 і малого діаметра 40, з'єднаних між собою перемичками 41, і вертикальних штанг 42, закріплених на цих кільцях 39 і 40, і устаткованих кліпсами 43, закріпленими на вертикальних штангах 42, з можливістю фіксації до вертикальних штанг 42 теплообмінника спіральної навивки великого 6 і малого діаметра 7 або теплообмінника вертикальної трубчастої конструкції 6'. Циліндричний бак виконаний на опорах 44. Утеплювач 38 складається з корпусу утеплювача 45, що закриває утеплювальну оболонку 46, встановлену на циліндричному баку і кришки утеплювача 47. Кришка люка 27 і зовнішній люк 29 мають ущільнювальні прокладки 48 з фіксатором ущільнювальної прокладки 49 для забезпечення герметичності циліндричного бака 2 і, відповідно, безпеки пристрою в цілому. Розширювальний бак 30, розширювальний бак робочої рідини 31, пристрій скидання повітря 32, пристрій скидання тиску 33, аварійний пристрій скидання повітря 34, аварійний пристрій скидання рідини 35 і термодатчик 11, через відповідні люки входять у простір циліндричного бака 2, не заповнений теплоакумулюючим середовищем 15. Усі перераховані вище пристрої, крім, відповідно, термодатчика 11 забезпечують безпечне функціонування заявленого пристрою при переході теплоакумулюючої речовини з одного фазового стану в інший, що може супроводжуватися виділенням повітря, рідини. Середовищем, що нагрівається, є вода або повітря. У випадку використання води як середовища, що нагрівається, теплообмінник теплоакумулятора виконаний у вигляді спіральної навивки великого 6 і малого 7 діаметра, а у випадку використання води або повітря як середовища, що нагрівається, теплообмінник теплоакумулятора виконаний у вигляді вертикальної трубчастої конструкції 6'. Робота пристрою полягає в наступному. До нагрівальних елементів 18 через електрознімач 19 підведена електрика від вузла керування (на фіг. не показаний). Тепло від нагрівальних елементів 18 передається через теплопровідний диск 17. Теплоакумулююча рідина 15 нагрівається до заданої температури, наприклад, до 70 °C. Після чого нагрівальні елементи 18 відключаються. У цей момент теплообмінник спіральної навивки великого 6 і малого діаметра 7 3 UA 75456 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 або вертикальна трубчаста конструкція 6' відбирають тепло від теплоакумулюючого середовища 15 і циркуляційним насосом 37 робоча рідина (вода, пара або повітря) подається в теплообмінний пристрій 12, яке передає тепло нагрівальним приладам по заданій програмі і далі надходить у теплообмінник спіральної навивки великого 6 і малого діаметра 7 або вертикальну трубчасту конструкцію 6', переміщаючись по них, знову нагрівається від теплоакумулюючого середовища, що знаходиться в циліндричному баку, що тривалий час зберігає тепло. Як теплоакумулююче середовища можуть бути вибрані різні теплоакумулюючі речовини, що мають ярко виражену властивість екзо- і ендотермічних фазових переходів, наприклад, кристалогідрати: сульфіт натрію із густиною 1176 і температурою плавлення 33,4 °C; ацетат натрію із густиною 1450, температурою плавлення 58 °C; сегнетова сіль із густиною 1790 і температурою плавлення 70-80 °C; нітрат алюмінію з температурою плавлення 70 °C і інші відомі в промисловості. Вибір теплоакумулюючого середовища залежить від заданої температури, яку потрібно одержати для теплообмінного пристрою. При виборі солей враховуються такі фактори, як доступність сировини, фазовий перехід кристалогідрату повинен мати ефект прихованої теплоти, тобто сіль повинна накопичувати велику кількість тепла, кристалогідрат повинен мати незначне переохолодження при кристалізації, кристалогідрат повинен мати гарну відтворюваність протягом великого числа фазоперехідних циклів без погіршення ефекту прихованої теплоти, підготовка кристалогідрату повинна бути порівняно простою, сіль повинна бути нешкідливою. Додатково, тепло зберігається за рахунок утеплювача 34. Наприклад, при використанні як теплоакумулюючого середовища такої теплоакумулюючої речовини, як ацетат натрію, коли температура в циліндричному баку 2 знижується до 58 °C відбувається фазовий перехід теплоакумулюючого середовища 15 з рідкого стану в кристалічне з виділенням додаткового тепла, потім при зниженні температури до 45 °C, нагрівальні елементи 18 знову включаються, і нагрівають теплоакумулююче середовище до 70 °C. Цикл повторюється. Ці особливості пристрою забезпечують економію електроенергії за рахунок забезпечення можливості роботи пристрою в режимі періодичного включення і вимкнення нагрівальних елементів, зменшують витрати на електроенергію за рахунок забезпечення можливості акумулювання тепла і тривалого його збереження пристроєм, а також за рахунок додаткового заощадження тепла при використанні утеплювача. У нічний час забезпечується можливість акумулювання тепла і тривалого його зберігання використовуючи нижчі тарифи на електроенергію. Пристрій виконаний компактним і універсальним і може використовуватися для нагрівання, як рідких середовищ, так і повітря. Наприклад, за рахунок використання в одному об'ємі теплообмінника спіральної навивки великого діаметра і малого діаметра, а також за рахунок виконання теплообмінників хвилеподібними, забезпечується максимальний ефект теплопередачі при максимальному використанні об'єму циліндричного бака. У випадку ж вертикальної трубчастої конструкції забезпечується можливість нагрівання, як рідких середовищ, так і повітря, за рахунок розвинутої поверхні теплопередачі. Наприклад, для 2 обігріву будинку площею 100 м і безперебійної роботи опалення протягом 6 годин необхідний циліндричний бак об'ємом 2500 літрів, циліндричний бак заявленого котла з теплоакумулятором має для виконання тих же функцій об'єм 500 літрів, що доведено експериментальним шляхом. Пристрій може бути повністю автоматизованим і керованим дистанційно і працювати за принципом "Розумного будинку" (системи керування на кресл. не показані). Пристрій промислово застосовуваний, тому що може бути виготовлений з матеріалів, що серійно виробляються промисловістю, усі комплектуючі заявленого пристрої також виробляється промисловістю. Перевага запропонованого технічного рішення підтверджується розрахунками. Розрахунки зроблені при використанні як теплоакумулюючого середовища розплаву солі. Вихідні дані на експериментальному зразку теплоакумулятора: Vакк=Vрп=34 л, де Vакк - робочий об'єм теплоакумулятора, Vpп - робочий об'єм теплоакумулюючої речовини, Lктк=10 м, де Lктк - довжина тепловідвідного контуру. Потужність 1 кВт. 4 UA 75456 U 5 Експериментальні дані: Час нагрівання розплаву солі: Тн = 3 години. Загальна теплова потужність: NтΣ=4 кВт. Порівняльна таблиця ефективності водяного, парафінового, стеаринового і сольового теплоакумуляторів. ТАМ - Теплоакумулюючий матеріал. Таблиця Порівняльні характеристики теплоакумуляторів з різними ТАМ вода парафін ТАМ Теплова Загальна Загальна V, л ємність, теплова теплова кВт/год. потужність, потужність, 8 12 кВт кВт год. год. 34 1,8 0,225 0,15 2,45 50 2,65 0,33 0,25 3,6 100 5,3 0,66 0,44 7,2 300 16 2 1,33 21,6 500 26,5 3.31 2,2 36 750 40 5 3,33 54 1000 53 6,62 4,4 72 1500 80 10 6,67 108 2000 106 13,25 8,83 144 10 15 20 стеарин Теплова Теплова Загальна ємність, ємність, теплова кВт/год. кВт/год. потужність, 8 12 8 12 кВт год. год. год. год. 0.3 0,2 2,9 0,36 0,24 0,45 0,3 4,26 0,53 0,35 0,9 0,6 8,53 1 0,7 2,7 1,8 25,6 3 2,1 4,5 3 42,66 5 3,5 6,75 4,5 64 8 5,33 9 6 85,33 10 7 13,5 9 128 16 10,5 18 12 170 20 14 сольова суміш (кристалогідрат, а саме, ацетат натрію) Теплова Загальна ємність, теплова кВт/год. потужність, 12 кВт 8 год. год. 4 0,5 0,33 6 0,75 0,5 12 1,5 1 36 4,5 3 60 7,5 5 90 11,25 7,5 120 15 10 180 22,5 15 240 30 20 Як видно з таблиці, котел з теплоакумулятором на основі сольової суміші в 2,25 разу ефективніше водяного, в 1,66 разу ефективніше парафінового і в 1,4 разу ефективніше стеаринового, що дає величезні переваги: зменшення габаритних розмірів при однакових потужностях, збільшення періоду робочого часу. Котел з теплоакумулятором є вогнебезпечним, вибухобезпечним, нетоксичним, екзотермічним. Відповідно, розроблена корисна модель вирішує поставлену технічну задачу, а саме, створення компактного котла з теплоакумулятором, забезпечує надійне і безпечне функціонування пристрою, а головне, що забезпечує економію електроенергії за рахунок забезпечення можливості роботи пристрою в режимі періодичного включення і вимкнення нагрівальних елементів, зменшення витрат на електроенергію за рахунок забезпечення можливості акумулювання тепла пристроєм у нічний час, використовуючи низькі тарифи на електроенергію. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Котел з теплоакумулятором, що містить циліндричний бак, пристрій нагрівання, вхідну трубу і вихідну трубу, принаймні один теплообмінник, зливний кран, вхідну і вихідну запірну арматури, термодатчик і теплообмінний пристрій, який відрізняється тим, що циліндричний бак заповнений теплоакумулюючим матеріалом, як середовище, що передає тепло теплообміннику, що устаткований принаймні одним фіксуючим пристроєм, а пристрій нагрівання розташований у донній частині і містить теплопровідний диск, що прилягає зовні до донної частини циліндричного бака, а нагрівальні елементи, що прилягають до теплопровідного диска і щільно притиснуті до нього за допомогою фіксаторів нагрівальних елементів, закріплених між собою одними кінцями, зафіксовані іншими кінцями в посадковій юбці, а циліндричний бак має кришку люка, зовнішній люк, при цьому пристрій додатково містить розширювальний бак, розширювальний бак робочої рідини, пристрій скидання повітря, пристрій скидання тиску, аварійний пристрій скидання повітря, аварійний пристрій скидання рідини, що забезпечують функціонування пристрою з теплоакумулюючою рідиною, пристрій містить також циркуляційний насос, а циліндричний бак містить утеплювач. 5 UA 75456 U 5 10 15 20 25 30 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплообмінник виконаний у вигляді спіральної навивки великого і малого діаметра, заповненої середовищем, що нагрівається, і переходить плавно в нижній частині від теплообмінника спіральної навивки великого діаметра до теплообмінника спіральної навивки малого діаметра, при цьому останній розташований всередині теплообмінника спіральної навивки великого діаметра. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплообмінник виконаний у вигляді вертикальної трубчастої конструкції. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що середовищем, що нагрівається, є вода або повітря. 5. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що нагрівальні елементи виконані у вигляді круглих дисків, розташованих рівномірно по окружності. 6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що посадкова юбка виконана з Г-подібними прорізами, з можливістю посадки в них фіксаторів нагрівальних елементів. 7. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що посадкова юбка додатково має посадкові шини. 8. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що фіксатори нагрівальних елементів виконані у вигляді вигнутих пластин з можливістю підпружинювання. 9. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплообмінник виконаний не дотичним з донною частиною циліндричного бака. 10. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що теплообмінник спіральної навивки великого і малого діаметра виконаний хвилеподібним в перерізі. 11. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що теплообмінник виконаний на фіксуючому пристрої, де фіксувальний пристрій виконано у вигляді двох кілець великого і малого діаметра, з'єднаних між собою перемичками, вертикальних штанг, закріплених на цих кільцях, і кліпс, закріплених на штангах, з можливістю фіксації на них теплообмінника. 12. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що циліндричний бак має опори. 13. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що утеплювач складається з утеплювальної оболонки як такої, корпусу утеплювача і кришки утеплювача. 14. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кришка люка і зовнішній люк мають ущільнювальні прокладки. 15. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що розширювальний бак, розширювальний бак робочої рідини, пристрій скидання повітря, пристрій скидання тиску, аварійний пристрій скидання повітря, аварійний пристрій скидання рідини і термодатчик через відповідні люки входять у простір циліндричного бака, не заповнений теплоакумулюючою рідиною. 6 UA 75456 U 7 UA 75456 U 8 UA 75456 U 9 UA 75456 U 10 UA 75456 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюBoiler with heat accumulator
Автори англійськоюKazakov Serhei Rudolfovich, Polischuk Oleksandr Andriiovych
Назва патенту російськоюКотел с теплоаккумулятором
Автори російськоюКазаков Сергей Рудольфович, Полищук Александр Андреевич
МПК / Мітки
Мітки: теплоакумулятором, котел
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/13-75456-kotel-z-teploakumulyatorom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Котел з теплоакумулятором</a>
Попередній патент: Спосіб профілактики протезного стоматиту
Наступний патент: Спосіб оцінки мінеральної щільності кісткової тканини щелепи
Випадковий патент: Мікрокапсула для тривалого вивільнення фізіологічно активного пептиду