Водонагрівач

Винахід відноситься до теплообмінної техніки і може використовуватися на тваринницьких фермах для нагрівання води та інших текучи х рідин. Відомі водонагрівачі, які містять вхідні і вихідні штуцери, з'єднані канали та корпус (див. патент Російської Федерації №2133412 МПК F24H1/12). Недоліком таких водонагрівачів є те, що порожнистий замкнутий корпус водонагрівача не пристосований для нагрівання води тепловою енергією, яка утворюється в гноєсхови щах при розкладі органічних речовин гною, що звужує сфер у їх використання і знижує ефективність теплообміну та продуктивність водонагрівачів. За прототип прийнятий найбільш близький по технічній суті водонагрівач, що містить вхідні і вихідні штуцери, з'єднані канали та корпус (див. деклараційний патент України №49561 А, МПК F24H1/12). Недоліком такого водонагрівача є те, що в його конструкції відсутні пристрої для переміщення та фіксації водонагрівача в зоні гноєсховища, де температура гною максимальна, що знижує ефективність теплообміну і продуктивність водонагрівача. Дослідженнями встановлено, що при стійловому утриманні великої рогатої худоби на тваринницьких фермах накопичується і зберігається в гноєсхо вища х до 40% гною, а одна тонна гною виділяє до 350тис. ккал тепла, причому температура в шарі гною гноєсховища в залежності від способу та терміну зберігання гною, може змінюватись від 30° до 70°С [Письменов В.H. Уборка, транспортирование и использование навоза. - М.: Россельхозиздат. 1973. -С.10]. Враховуючи, що на тваринницьких фермах, особливо в зимовий період, на нагрівання води для напування корів, промивки і дезинфекції посуду та обладнання витрачається більше 30% електроенергії від загальнофермських витрат, то розробка водонагрівача забезпечуючого ефективне використання теплової енергії утвореної в гноєсхови щі при розкладі органічних речовин дозволить підвищити ефективність теплообміну та продуктивність водонагрівача і знизить витрати електроенергії на нагрівання води. Задачею винаходу є розробка водонагрівача, в якому шляхом удосконалення конструкції основаної на новій сукупності конструктивних елементів, їх взаємному розташуванні і формах зв'язків між ними забезпечується покращення теплообміну та підвищення продуктивності при нагріванні води в з'єднаних каналах водонагрівача, розміщених в гноєсховищі. Вказана задача вирішується за рахунок того, що водонагрівач, який містить вхідні і вихідні штуцери, з'єднувальні канали та корпус відрізняється тим, що корпус, розміщений в гноєсховищі, з'єднаний з пристроєм для його переміщення, а до поверхні корпуса закріплені розпушники. Завдяки з'єднанню корпуса водонагрівача з пристроєм для його переміщення забезпечується зміна положення і фіксація водонагрівача в зоні гноєсховища, де температура гною максимальна, що підвищує ефективність теплообміну та продуктивність водонагрівача. Завдяки закріпленню до поверхні корпуса розпушників забезпечується розпушення гною при переміщенні водонагрівача в гноєсховищі. Дослідженнями встановлено, що в розпушеному гної температура підвищується до 60-70°С, а в щільному не перевищує 30-35°С [Ялі І.І. Те хнологія виробництва і заготівлі добрив. - К.: Урожай -1974. -С.31]. Тому закріплення до поверхні корпуса розпушників дозволяє при переміщенні водонагрівача в гноєсховищі розпушити гній в зоні розміщення водонагрівача, що підвищує температур у гною і покращує е фективність теплообміну та підвищує продуктивність водонагрівача. Приклад виконання водонагрівача розміщеного в корівниках з поголів'ям 400, 800 та 1200 корів (типові проекти: 819-211; 819-812) пояснюється кресленнями, де: Фіг.1 - Розміщення водонагрівача в гноєсхови щі корівника з щілинною підлогою; Фіг.2 - водонагрівач (виносний елемент 1 на Фіг.1); Фіг.3 - розріз А-A на Фіг.2; Фіг.4 - розріз Б-Б на. Фіг.2. Водонагрівач містить корпус 1. В корпусі 1 розміщені з'єднані канали 2. З каналами 2 з'єднані вхідний 3 та вихідний 4 штуцери. До поверхні корпуса 1 закріплені розпушники 5 та кронштейни 6. Розпушники 5 виконані з пластин, розміщених на відстані 100-150мм одна від одної, які закріплені під кутом 30-45° до нижньої поверхні корпуса водонагрівача. Кронштейни 6 закріплені до верхньої поверхні корпуса та з'єднані тросами 7, 8 з пристроєм для переміщення водонагрівача, який включає реверсивну лебідку 9 з механізмом приводу 10. Водонагрівач розмішується в гноєсхови щі 11 корівника, оснащеного зовнішнім водопроводом їй та вн утрішнім водопроводом 13. Вхідний штуцер 3 водонагрівача з'єднується гнучким трубопроводом 14 і з зовнішнім водопроводом 12, а вихідний штуцер 4 водонагрівача з'єднується гнучким трубопроводом 15 з внутрішнім водопроводом 13. Водонагрівач працює таким чином. Включається механізм приводу 10 реверсивної лебідки 9, яка з'єднана тросами 7, 8 з кронштейнами 6 і водонагрівач перемішується по висоті гноєсховища в зону, де температура гною максимальна. При переміщенні водонагрівача розпушники 5 розпушують гній, завдяки чому температура гною підвищується, що покращує процес теплообміну та підвищує продуктивність водонагрівача. Вода з зовнішнього водопроводу 12, по гнучкому трубопроводу 14 та вхідному штуцеру 3 поступає в з'єднані канали 2 водонагрівача і рухаючись по з'єднаним каналом 2 нагрівається тепловою енергією, утвореною при розкладі органічних речовин гною в гноєсхови щі. Нагріта в каналах 2 вода поступає по ви хідному штуцер у 4, гнучкому тр убопроводу 15 у вн утрішній водопровід 13. З вн утрішнього водопроводу 13 гаряча вода після водопідготовки подається в систему напування тварин та для побутових потреб. Для покращення санітарних умов при експлуатації та ремонті водонагрівача корпус водонагрівача може розміщуватися в водонепроникному, теплопровідному кожусі, виготовленого з поліетиленової плівки.