Ємкісний контактний нагрівник

Емкостной контактный нагреватель, содержащий открытую сверху ванну с патрубками подвода и слива воды и питающий паропровод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ванна имеет наружное покрытие Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева и поддержания необходимой температуры воды на протяжении рабочего цикла в ваннах для производственных процессов, в частности, в ваннах клееварок столярных цехов. Известен контактный нагреватель (прототип - Авторское свидетельство СССР №1651048), в котором на вертикальном патрубке паропровода установлен плавающий в ванне колпак. Пар поступает из бокового отверстия паропровода под колпак и вращает его. При этом пар нагревает, а лопасти колпака перемешивают верхний слой воды. теплоизоляцией, плоское дно, патрубки снабжены вентилями, в ванне размещен коллектор с концевыми патрубками, соединенный с питающим паропроводом, концевые патрубки размещены равномерно и параллельно дну ванны, заглушённые свободные концы укреплены на стойках, на концевых патрубках с равномерным ша-, гом выполнены отверстия, направленные вертикально вниз, общая площадь проходных сечений всех отверстий концевых патрубков равна наименьшему проходному сечению питающего паропровода, подходящего к ванне сверху. Это устройство имеет следующие недостатки: - использование закрытого, сложного и движущегося колпака снижает надежность конструкции; - нахождение колпака выше уровня воды в ванне влечет потери тепловой энергии пара вне воды; - поступление горячей воды в ванну сверху в холодную увеличивает время нагрева воды до рабочей температуры, т.к. холодные соли воды остаются внизу, а горячие слои поднимаются кверху; - единичный нагревательный элемент сужает диапазон использования тепловой энергии для нагрева воды в ванне; ОО О 9489 - покрытая снаружи теплоизоляцией, - отсутствует возможность установки открытая сверху ванна 1, имеющая плосв верхних слоях воды в ванне потребитекое дно, верхний сливной патрубок 2, услей тепла, т.к. они будут мешать переметанавливаемый на определенной высоте шиванию этих слоев. Задача, поставленная перед заявлен- 5 относительно дна (500 мм или больше), нижний сливной патрубок 3, патрубок паным изобретением, состоит в решении ропровода 4, патрубок водопровода 5. Патвопросов: рубки 2, 3, 5 имеет наружное соединение, - повышения коэффициента передачи патрубок 4 имеет наружное и внутреннее тепловой энергии пара при нагреве воды 10 соединение; в ванне; - к патрубкам 3, 4, 5 подсоединены - расширения диапазона использовавентили 6; ния тепловой энергии пара от режима - к патрубку 4 снаружи подсоединен быстрого нагрева воды, ограниченного питающий паропровод 7, поднимающийся лишь площадью сечения питающего паропровода, до режима поддержания за- 15 выше уровня воды в ванне 1, а внутри ванны подсоединен коллектор 8 с равноданной температуры ее на протяжении мерно расположенными конечными патрабочего цикла; рубками 9 параллельно дну, на неболь- повышения надежности устройства; шом расстоянии от него (примерно 20 - использование верхней части ванны 20 мм). Их заглушённые свободные концы для установки потребителей тепла. прикреплены к стойкам 10. На концевых патрубках 9 с равномерным шагом выВ основу изобретения емкостного конполнены отверстия 11 малого диаметра тактного нагревателя поставлена задача (7,5 мм и меньше) направленные вертиповышения коэффициента передачи тепловой энергии пара при нагреве воды в 25 кально вниз. При этом площадь проходных сечений всех отверстий на концевых ванне, в котором обеспечивается нагрев патрубках 9 должна быть не менее пловоды в шесть раз быстрее, чем в паровощади наименьшего проходного сечения дяном нагревателе аналогичного типоразпитающего паропровода 7. мера заводского изготовления. Работа нагревателя. При закрытых всех Поставленная задача решается тем, 30 вентилях 6 открывают вентиль 6 патрубка что в емкостном контактном нагревателе, 5. При заполнении водой ванны закрысодержащем открытую сверху ванну с патвают вентиль 6 патрубка 5 и полностью рубками подвода и слива воды и питаюоткрывают вентиль 6 патрубка 4. Тонкая, щий паропровод, согласно изобретению, ванна имеет наружное покрытие теплои- 35 динамичная струя пара, выходящая из кажзоляцией, плоское дно, патрубки снабжедого отверстия 11, разбивается о дно ванны вентилями, в ванне размещен коллекны. Частицы разбитой струи движутся ратор с концевыми патрубками, соединендиально относительно оси струи в гориный с питающим паропроводом, концезонтальном направлении, что их разъедивые патрубки размещены равномерно и 40 няет, теряют кинетическую энергию и, охпараллельно дну ванны, заглушённые сволаждаясь, превращаются в воду. Отдельбодные концы укреплены на стойках, на ные, более крупные, частицы пара, потеконцевых патрубках с равномерным шаряв скорость, поднимаются вверх, но, не гом выполнены отверстия, направленные достигнув уровня воды, также, охлаждаясь, вертикально вниз, общая площадь про- 45 превращаются в воду. ходных сечений всех отверстий концевых При большом давлении пара струи патрубков равна наименьшему проходноразбиваются на меньшие частицы, при маму сечению питающего паропровода, подлом давлении пара зона пара также стаходящего к ванне сверху. новится меньше. Оба эти фактора привоПодвод пара снизу ванны тонкими, 50 дят к быстрому превращению пара в воду равномерно расположенными струями, рази полной передаче тепловой энергии от рушение струй о дно ванны, двухкратное пара к воде. После нагрева воды до раизменение направления частиц пара, досбочей температуры, вентиль 6 патрубка 4 таточное расстояние до поверхности воды прикрывают на режим поддержания темсоздают условия для полного перехода 55 пературы воды. Установка регулирующей тепловой энергии пара в воду ванны. аппаратуры позволит автоматически дерНа приведенных фигурах 1, 2 изображать эту температуру. жены общий вид и вид сверху предлагаеДля профилактического осмотра колмого нагревателя, которые имеет следуюлектора 8 и концевых патрубков 9 слищие составные части: вают воду из ванны 1, открыв вентиль 6 9489 патрубка 3. Для замены коллектора 8, разъединяют его с патрубком 4 внутри ванны, а также концевые патрубки 9 от стоек 10. Высокая надежность устройства достигается наличием большого количества отверстий 1 1 . Предложенный нагреватель изготовлен в арендном предприятии Киевский экспериментально-опытный завод. Устройство при п а р а м е т р а х п а р а Р п = 1 кг/см' 10 Тп~120°Сонагревают 0,5 м 3 воды в ванне до Т в =80°С за 14 минут, т.е. в 6 раз быстрее, чем пароводяной нагреватель аналогичного типоразмера 3073 заводског^ изготовления. При давлении Р п =4 кг/ /см выброс пара из воды отсутствует. При режиме поддержания температуры воды Т в =80°С на протяжении рабочего цикла уровень воды остается практически неизменным. 2 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М.Самборська Замовлення 500 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл м 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101