Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач
Формула / Реферат
1. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач, що містить корпус з вхідним та вихідним патрубками, фазні та нульовий електроди, який відрізняється тим, що нульовий електрод виконано у вигляді розгінного стрижня, встановленого по центральній осі корпусу, фазні і нульовий електроди просторово зорієнтовані дистанціонером і встановлені на основі, причому кожний фазний електрод виконано з двома фасонними поздовжніми вибірками по периферії, а дистанціонер - у формі зрізаного параболічного конуса з отворами під електроди.
2. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за п. 1, який відрізняється тим, що фасонні поздовжні вибірки кожного фасонного електрода виконані різнооб'ємними.
3. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за пп. 1-2, який відрізняється тим, що фазні електроди зорієнтовані дистанціонером вибірками меншого об'єму до нульового електрода.
4. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за п. 1, який відрізняється тим, що фазні електроди встановлені між нульовим електродом і корпусом так, що об'єм робочого простору нагрівача, обмежений фазними електродами і корпусом, перевищує об'єм, обмежений фазними і нульовим електродами.
5. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за п. 1, який відрізняється тим, що основа та дистанціонер виконані з електроізоляційного термостійкого матеріалу.
6. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за п. 1, який відрізняється тим, що в середині нульового електрода виконано отвір для розміщення датчика температури.
Текст
Реферат: UA 69511 U UA 69511 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплотехніки, а саме до пристроїв електродного нагрівання рідини, і може бути застосована для нагріву води у побутових цілях і в системах опалення житлових будинків, адміністративних, виробничих та інших приміщень. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є електродний нагрівач рідини [Патент України № 38059, МПК F24H 1/20, опубл. 25. 12. 2008, Бюл.№ 24, 2008 p.], що містить циліндричний корпус, який виконує роль нульового електрода та оснащений вхідним патрубком, щонайменше три фазних електроди, форма яких забезпечує рівномірну щільність струму між ними, до яких під'єднано різні фазні проводи, а електроди встановлено в отвори діелектричного ізолятора, який, в свою чергу, встановлено в корпус, роль вихідного патрубка виконує циліндричний корпус. До недоліків найближчого аналогу можна віднести те, що дане виконання електродного нагрівача рідини розраховане на використання ламінарної течії теплоносія, що при високій питомій потужності призведе до закипання граничного з електродами шару теплоносія, крім того, на робочій поверхні фазних електродів з великою швидкістю осідає шлам, що призведе до збільшення опору силового ланцюга і падіння потужності нагрівача. Нагрівання рідини здійснюється тільки між трьома електродами, тобто для теплогенерації використано тільки близько 30 % внутрішнього об'єму котла. Крім цього, нагрівач працює під тиском в умовах зростання температури теплоносія, що зумовлює деформацію площини діелектричної основи та призводить до зменшення зазору між вершинами фазних електродів, тобто втрати функціональних властивостей нагрівача і можливого виходу його з ладу. В основу корисної моделі поставлена задача створення трифазного нагрівача, який усував би всі вищезазначені недоліки, а саме створення надійного, енергоефективного нагрівача з оптимальним використанням внутрішнього об'єму котла, як теплогенератора. Поставлена задача вирішується тим, що у електричному трифазному іонно-вихровому нагрівачі, що містить корпус з вхідним та вихідним патрубками, фазні та нульовий електроди, згідно з корисною моделлю, новим є те, що нульовий електрод виконано у вигляді розгінного стрижня, встановленого по центральній осі корпусу, фазні і нульовий електроди просторово зорієнтовані дистанціонером і встановлені на основі, причому кожний фазний електрод виконано з двома фасонними поздовжніми вибірками по периферії, а дистанціонер - у формі зрізаного параболічного конуса з отворами під електроди. Також новим є те, що фасонні поздовжні вибірки кожного фасонного електрода виконані різнооб'ємними, фазні електроди зорієнтовані дистанціонером вибірками меншого об'єму до нульового електрода та встановлені між нульовим електродом і корпусом так, що об'єм робочого простору нагрівача, обмежений фазними електродами і корпусом, перевищує об'єм, обмежений фазними і нульовим електродами. Крім цього, основа та дистанціонер виконані з електроізоляційного термостійкого матеріалу, а в середині нульового електрода виконано отвір для розміщення датчика температури. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 схематично зображено загальний вигляд трифазного іонно-вихрового нагрівача, на фіг.2 - електродний блок, на фіг. 3 розріз А-А на фіг. 1. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач, що заявляється, містить корпус 1 (фіг. 1) з встановленим в нього електродним блоком. Корпус являє собою замкнуту циліндричну конструкцію з вхідним 2 та вихідним 3 патрубками та кришкою. В кришці нагрівача закріплено співвісно з корпусом нульовий електрод 4, виконаний у вигляді розгінного стрижня з отвором для розміщення датчика температури (не показано). Електродний блок іонно-вихрового нагрівача містить основу 5 (фіг. 1, фіг.2) та дистанціонер 6, між якими закріплені принаймні три фазних електроди 7, а дистанціонер 6 виконано у формі зрізаного параболічного конуса з отворами під кріплення фазних електродів та центральним отвором для нульового електрода 4, причому основа 5 та дистанціонер 6 виконані з електроізоляційного термостійкого матеріалу. Кожний фазний електрод 7 виконано з двома різнооб'ємними фасонними поздовжніми вибірками 8, 9 (фіг. 3) по периферії, причому фазні електроди 7 зорієнтовані дистанціонером 6 вибірками 8 меншого об'єму до нульового електрода 4 та встановлені між нульовим електродом 4 і корпусом 1 так, що об'єм робочого простору нагрівача, обмежений ними, перевищує об'єм, обмежений фазними 7 і нульовим 4 електродами. Тобто внутрішній об'єм корпусу 1 нагрівача, за рахунок розміщення фазних електродів 7, розділений на дві зони іонізації: високотемпературну 10 - по центральній осі котла, між фазними електродами 7, і низькотемпературну зону 11, що займає простір між високотемпературною зоною 10 та корпусом 1 нагрівача, причому відстань між нульовим 4 та фазними 7 електродами вибрана таким чином, що при роботі нагрівача виділяється ~66 % теплової енергії у 1 UA 69511 U 5 10 15 20 25 високотемпературній зоні та ~34 % теплової енергії у низькотемпературній зоні. Об'єми цих зон іонізації теплового потоку зворотно пропорційні тепловиділенням в них. Пристрій працює наступним чином. При вмиканні іонно-вихрового нагрівача в перші п'ять секунд живлення подається на циркуляційний насос (не показано), який надає рух теплоносію. Потік теплоносія на виході із вхідного патрубка перетворюється у вихровий, огинаючи фазні електроди 7. Одночасно на кожному із фазних електродів 7 в поздовжніх фасонних периферійних вибірках 8, 9 у високотемпературній 10 і низькотемпературній 11 зонах формується по одному вихору. Вихори в кожній зоні з'єднуються в єдиний джгут і заповнюють простір зон іонізації. Кутова швидкість потоку теплоносія у кожному із вихрових джгутів визначається початковою лінійною швидкістю вхідного потоку теплоносія в місці розмежування зон і радіусами вихрів, які, в свою чергу, визначаються об'ємами фасонних вибірок фазних електродів. Таким чином, за рахунок різного об'єму вибірок вихори, а відповідно і джгут, у високотемпературній зоні 10 мають більшу кутову швидкість ніж у низькотемпературній 11, а отже і переносять більше тепла. При подачі живлення на фазні електроди 7 здійснюється процес прямого нагріву теплоносія в зонах іонізації. Так як потужність зон іонізації зворотно пропорційна об'ємам цих зон, температура теплоносія в зонах різна. При температурі теплоносія в низькотемпературній зоні +70 °C у високотемпературній вона досягає +95 °C. Для підтримки стабільності вихрового наповнення зон іонізації швидкість вихрових джгутів усереднюється на коловому соплі зрізаного параболічного конуса дистанціонера 6 і загальний потік теплоносія виходить через вихідний патрубок 3. Енергоефективність та надійність електричного трифазного іонно-вихрового нагрівача полягає у: зниженні тепловтрат через корпус нагрівача, підвищенні рівня теплопередачі від електродів до теплоносія за рахунок постійного зриву вихровими джгутами граничного з електродами шару теплоносія та шламу. Крім цього, дана конструкція нагрівача забезпечує можливість підвищення потужності вихрових котлів в 1,5 разу за рахунок збільшення об'єму зон іонізації при незмінних габаритних розмірах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 1. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач, що містить корпус з вхідним та вихідним патрубками, фазні та нульовий електроди, який відрізняється тим, що нульовий електрод виконано у вигляді розгінного стрижня, встановленого по центральній осі корпусу, фазні і нульовий електроди просторово зорієнтовані дистанціонером і встановлені на основі, причому кожний фазний електрод виконано з двома фасонними поздовжніми вибірками по периферії, а дистанціонер - у формі зрізаного параболічного конуса з отворами під електроди. 2. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за п. 1, який відрізняється тим, що фасонні поздовжні вибірки кожного фасонного електрода виконані різнооб'ємними. 3. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за пп. 1-2, який відрізняється тим, що фазні електроди зорієнтовані дистанціонером вибірками меншого об'єму до нульового електрода. 4. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за п. 1, який відрізняється тим, що фазні електроди встановлені між нульовим електродом і корпусом так, що об'єм робочого простору нагрівача, обмежений фазними електродами і корпусом, перевищує об'єм, обмежений фазними і нульовим електродами. 5. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за п. 1, який відрізняється тим, що основа та дистанціонер виконані з електроізоляційного термостійкого матеріалу. 6. Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач за п. 1, який відрізняється тим, що в середині нульового електрода виконано отвір для розміщення датчика температури. 2 UA 69511 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 3
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюElectric three-phase ion-vortex heater
Автори англійськоюDankovtsev Viktor Petrovych
Назва патенту російськоюЭлектрический трехфазный ионно-вихревой нагреватель
Автори російськоюДанковцев Виктор Петрович
МПК / Мітки
МПК: F24H 1/20
Мітки: трифазній, електричний, нагрівач, іонно-вихровий
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-69511-elektrichnijj-trifaznijj-ionno-vikhrovijj-nagrivach.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електричний трифазний іонно-вихровий нагрівач</a>
Попередній патент: Харчовий концентрат функціонального призначення – суп грибний
Наступний патент: Спосіб очищення медичних п’явок після гірудотерапії
Випадковий патент: Опора