Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом

Изобретение относится к электротермическим устройствам электродного типа и предназначено для нагрева и перекачивания текучих сред. Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита, содержащий герметичный корпус 1, снабженный нагнетательным и всасывающим патрубками 9, 10 с обратными клапанами 8, электроды 4 и клеммы для подвода электроэнергии. При этом термосифонный нагреватель снабжен поршнем 2, герметично разделяющим корпус на нижнюю часть 3 с раствором электролита 5 и верхнюю часть 6 с текучей средой 7, плоскопараллельными горизонтальными электродами 4, затопленными в растворе электролита 5, и теплообменником 11, выполненным в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса 1. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства для разогрева двигателей внутреннего сгорания с принудительной циркуляцией любого, в том числе неэлектропроводного теплоносителя, а также позволяет расширить функциональные возможности электрического нагревателя для систем отопления с одновременной функцией перекачивания нагреваемой среды. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение решение относится к электротермическим устройствам электродного типа и предназначено для нагрева и перекачивания текучих сред.

Устройство может использоваться для предварительного разогрева двигателей внутреннего сгорания в холодный период времени и в качестве электрического котла в системах отопления с функцией перекачивания нагреваемой среды.

Известны электронагревательные устройства, которые используют для разогрева двигателей внутреннего сгорания, они принадлежат к двум группам: первая с твердым нагревательным элементом (нихромовая проволока) и вторая с жидким, в котором электропроводная жидкость разогревается переменным электрическим током. Транспортировка тепла от нагревателя к двигателю происходит за счет естественной циркуляции в контуре системы охлаждения [1-2]. Недостатком таких устройств является невозможность использования неэлектропроводных жидкостей.

Известно устройство [3] - жидкостный электронагреватель с принудительной циркуляцией, состоящий из корпуса, являющегося наружным электродом, внутреннего электрода и клемм для подвода электроэнергии.

Недостатком прототипа является то, что перекачиваемая жидкость должна быть обязательно электропроводящей.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для разогрева двигателей внутреннего сгорания с принудительной циркуляцией любого, в том числе неэлектропроводного теплоносителя, а также электрического нагревателя для систем отопления с одновременной функцией перекачивания нагреваемой среды.

Поставленная техническая задача решается тем, что известный термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита, содержащий герметичный корпус, снабженный нагнетательным и всасывающим патрубками с обратными клапанами, электроды и клеммы для подвода электроэнергии, согласно изобретению, снабжен поршнем, герметично разделяющим корпус на нижнюю часть с раствором электролита и верхнюю часть с текучей средой, электроды расположены один над другим параллельно друг другу, затоплены в растворе электролита, и теплообменником, выполненным в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса.

Предлагаемое устройство схематично представлено на чертеже.

На чертеже показан термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом.

Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом содержит цилиндрический корпус 1, где находится поршень 2, который делит его на две части. Нижняя часть 3 корпуса 1 под поршнем содержит расположенные один над другим электроды 4, затопленные раствором электролита 5. Верхняя часть 6 над поршнем является камерой для перекачивания текучей среды 7 и снабжена обратными клапанами 8, расположенными в нагнетательном 9 и всасывающем 10 патрубках. На внешней поверхности нижней части корпуса 1 расположен теплообменник 11, выполненный в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса 1.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В течение первого периода работы устройства происходит электродный разогрев и вскипание электролита в зазоре между электродами 4 за счет пропускания через них переменного тока. Часть электролита превращается в пар, давление под поршнем 2 растет, поршень 2 поднимается и вытесняет текучую среду 7 из камеры 6. За счет испарения электролита 5 размыкается электрическая связь между электродами 4 и процесс нагрева электролита 5 временно прекращается.

В течение второго периода работы происходит конденсация пара электролита 5 на холодной внутренней стенке нижней части корпуса 1. Стенка охлаждается текучей средой 7, перекачиваемой в теплообменнике 11, которая при этом нагревается. Давление под поршнем 2 падает, поршень двигается вниз и подкачивает порцию нагретой в теплообменнике текучей среды в камеру 6. Образовавшийся конденсат стекает и заполняет зазор между электродами 4. Процесс нагрева и вскипания возобновляется.

Рассмотренные периоды работы обеспечивают возвратно-поступательное движение поршня 2, перекачивание текучей среды 7 и ее нагрев в теплообменнике 11.

Использование расположенных друг над другом параллельных электродов, один из которых периодически оказывается не погруженным в раствор электролита, в результате испарительно-конденсационного цикла обеспечивает нагрев и перекачивание текучей среды.

Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом с функциями нагревания и принудительной циркуляцией любого, в том числе неэлектропроводного теплоносителя позволит снизить стоимость эксплуатации, износ деталей различных устройств, повысить надежность их использования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Г.В. Крамаренко и др. "Безгаражное хранение автомобилей при низких температурах". М., Транспорт, 1984 г., стр. 73-79.

2. Багаев А.А., Багаев А.И., Куликова Л.В. Электротехнология. Барнаул: типография «Азбука». 2006 г., с. 319.

3. Фурман М.Г. патент RU 2167331, 2001.

Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита и интегрированным насосом, содержащий герметичный корпус с нагнетательным и всасывающим патрубками с обратными клапанами, электроды и клеммы для подвода электроэнергии, отличающийся тем, что он снабжен поршнем, герметично разделяющим корпус на нижнюю часть с раствором электролита и верхнюю часть с текучей средой, электроды расположены один над другим параллельно друг другу, затоплены в растворе электролита, и теплообменником, выполненным в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса.



 

Похожие патенты:

Теплообменная секция содержит: две пластины и раму, соединяющую две пластины, причем две пластины и рама вместе образуют узкую пластинчатую полую камеру; слой капиллярной структуры, плотно прикрепленный непосредственно к внутренней поверхности камеры; и рабочую среду с фазовым переходом, заключенную в камере.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменным аппаратам и может быть использовано для охлаждения энергонасыщенного авиационного оборудования, системы отопления и других тепловыделяющих устройств.

Изобретение относится к теплообменнику (1), содержащему первый модуль (10) теплообменника с первым каналом (120) испарителя и первым каналом (130) конденсатора. Указанные первый канал (120) испарителя и первый канал (130) конденсатора расположены в первой трубе (11).

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в качестве двигателя летательного аппарата (ЛА). Двигатель внешнего сгорания содержит герметичный корпус (1) в форме усеченного конуса, частично заполненный теплоносителем.

Изобретение относится к области тепловых труб, а именно к гравитационным тепловым трубам, и может быть использовано для охлаждения и замораживания грунтов оснований зданий и сооружений в районах распространения многолетнемерзлых пород.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при создании калориферов, работающих на электроэнергии и на продуктах сгорания газа. Универсальный калорифер, содержащий трубы, закрепленные в коллекторе с образованием одной полости испарительно-конденсационного цикла.

Изобретение относится к теплотехнике и может применяться в теплообменных устройствах, действующих по принципу «тепловой трубы» и используемых для отопления помещений.

Изобретение относится к двум вариантам выполнения гравитационной тепловой трубы, предназначенной для замораживания и предотвращения оттаивания грунта под сооружениями, возводимыми в зоне вечной мерзлоты.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано, в частности, в качестве двигателя летательного аппарата. Двигатель внешнего сгорания содержит герметичный корпус в форме усеченного конуса, частично заполненный теплоносителем.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках с тепловыми трубами. Теплообменник с тепловыми трубами для передачи тепла от горячего газа холодному газу содержит корпус с первой камерой для подачи через нее горячего газа, второй камерой для подачи через нее холодного газа и множеством тепловых труб, простирающихся между первой камерой и второй камерой.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при изготовлении тепловых труб. Способ изготовления тепловой трубы с алюминиевым корпусом и водой в качестве теплоносителя включает покрытие всей внутренней поверхности корпуса инертным к воде слоем меди, вакуумирование корпуса, заполнение корпуса необходимым количеством воды и герметизацию корпуса. Для расширения функциональных возможностей способа покрытие внутренней поверхности корпуса медью осуществляют гальваническим методом в два этапа при плотностях тока осаждения 0,5-3 А/дм2 на первом этапе и 40-70 А/дм2 на втором этапе. Технический результат – расширение арсенала технических средств. 5 ил.

Изобретение относится к области теплотехники. Тепловая труба с электрогидродинамическим генератором, у которой внутри парового канала 4 на уровне сопел 8 установлена перегородка 17. Также снаружи корпуса расположены две металлические емкости 13, внутри которых установлено по одному ионизирующему электроду и коллектору зарядов. При этом сверху и снизу относительно перегородки 17 дополнительно установлены паровые подводящие каналы 18 и отводящие каналы 20, а между верхними концами конденсатопроводов 7 и соплами 8 установлены вихревые камеры 19. Причём подводящие паровые каналы 18 установлены тангенциально относительно вихревых камер 19, что позволяет обеспечить более эффективный распыл конденсата, тем самым увеличивая расстояние, преодолеваемое каплями между ионизирующими электродами и коллекторами 6 в металлических емкостях 13. Изобретение позволяет поднять эффективность электростатического генератора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для передачи большого количества тепла при малых перепадах (градиентах) температуры на большие расстояния. В соответствии с заявленным изобретением предложен способ теплопередачи и устройство, реализующее заявленный способ. Устройство теплопередачи содержит емкость испарителя, заполненную по меньшей мере двумя различными текучими средами, причем первая текучая среда находится в газообразной фазе, а вторая текучая среда находится в жидкой фазе. Трубопровод соединяет емкость испарителя с конденсатором и накопительной емкостью, которые заполнены первой текучей средой, находящейся в газообразной фазе с давлением Р0 от 0,3 атм до 50 атм и более. Технический результат - исключение перегрева емкости испарителя, излишних затрат топлива, а также снижение использования дополнительного объема для аккумулирования тепла горелки, снижение затрат на производство емкости испарителя и обеспечение возможности непрерывной подачи теплоты к потребителю теплоты. 2 н. и 36 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для передачи большого количества тепла при малых перепадах (градиентах) температуры на большие расстояния. В соответствии с заявленным изобретением предложен способ теплопередачи и устройство, реализующее заявленный способ. Устройство теплопередачи содержит емкость испарителя, заполненную по меньшей мере двумя различными текучими средами, причем первая текучая среда находится в газообразной фазе, а вторая текучая среда находится в жидкой фазе. Трубопровод соединяет емкость испарителя с конденсатором и накопительной емкостью, которые заполнены первой текучей средой, находящейся в газообразной фазе с давлением Р0 от 0,3 атм до 50 атм и более. Технический результат - исключение перегрева емкости испарителя, излишних затрат топлива, а также снижение использования дополнительного объема для аккумулирования тепла горелки, снижение затрат на производство емкости испарителя и обеспечение возможности непрерывной подачи теплоты к потребителю теплоты. 2 н. и 36 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты. Техническим результатом является упрощение конструкции установки в целом, позволяющим уменьшить количество выходящих на поверхность трубопроводов, соединяющих зону испарения с зоной конденсации, без снижения эффективности работы этих зон. Технический результат достигается тем, что установка имеет зону испарения с несколькими патрубками и зону конденсации с несколькими конденсаторами, соединенные через транспортную зону. Особенности установки заключаются в выполнении зоны конденсации в виде моноблочной конструкции, имеющей штуцер для стравливания воздуха, и связь ее с зоной испарения через единственный транспортный канал в виде верхнего и нижнего трубопроводов, соединенных через запорный вентиль, а также наличие в зоне испарения коллектора, к которому присоединены патрубки. Оба соединения трубопровода являются разъемными. Трубопровод и патрубки выполнены из легко деформируемого материала, а используемый жидкий теплоноситель имеет пары тяжелее воздуха. Комплект для сооружения установки включает первое изделие - моноблочный конденсатор, второе изделие - верхний транспортный трубопровод и третье изделие в виде последовательно соединенных вентиля, трубопровода и коллектора с патрубками. Третье изделие при изготовлении заполняют теплоносителем, его трубопровод и патрубки сгибают в бухты вокруг коллектора. Конструкция установки и ее комплектация обеспечивают технический результат, заключающийся в более удобной транспортировке и возможности разнесения во времени работ по размещению подземной и надземной частей на месте будущей эксплуатации. Связь этих частей через единственный указанный канал и возможность изгиба его нижней части облегчает размещение установки при наличии в непосредственной близости от нее других строящихся объектов. Установка после соединения ее частей не требует заправки теплоносителем в неблагоприятных условиях строительства и запускается в действие открыванием вентиля с последующим стравливанием воздуха через штуцер. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты. Техническим результатом является упрощение конструкции установки в целом, позволяющим уменьшить количество выходящих на поверхность трубопроводов, соединяющих зону испарения с зоной конденсации, без снижения эффективности работы этих зон. Технический результат достигается тем, что установка имеет зону испарения с несколькими патрубками и зону конденсации с несколькими конденсаторами, соединенные через транспортную зону. Особенности установки заключаются в выполнении зоны конденсации в виде моноблочной конструкции, имеющей штуцер для стравливания воздуха, и связь ее с зоной испарения через единственный транспортный канал в виде верхнего и нижнего трубопроводов, соединенных через запорный вентиль, а также наличие в зоне испарения коллектора, к которому присоединены патрубки. Оба соединения трубопровода являются разъемными. Трубопровод и патрубки выполнены из легко деформируемого материала, а используемый жидкий теплоноситель имеет пары тяжелее воздуха. Комплект для сооружения установки включает первое изделие - моноблочный конденсатор, второе изделие - верхний транспортный трубопровод и третье изделие в виде последовательно соединенных вентиля, трубопровода и коллектора с патрубками. Третье изделие при изготовлении заполняют теплоносителем, его трубопровод и патрубки сгибают в бухты вокруг коллектора. Конструкция установки и ее комплектация обеспечивают технический результат, заключающийся в более удобной транспортировке и возможности разнесения во времени работ по размещению подземной и надземной частей на месте будущей эксплуатации. Связь этих частей через единственный указанный канал и возможность изгиба его нижней части облегчает размещение установки при наличии в непосредственной близости от нее других строящихся объектов. Установка после соединения ее частей не требует заправки теплоносителем в неблагоприятных условиях строительства и запускается в действие открыванием вентиля с последующим стравливанием воздуха через штуцер. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики. Термосифон содержит корпус, рабочий объем нижней камеры которого заполнен жидкостью, воронку, перегораживающую с зазором нижнюю камеру с паропроводом для транспортировки пара, верхнюю камеру, клапан для сбрасывания воздуха наружу, причем в верхнюю камеру введен корпус конденсатора, заполненный до заданного уровня жидкостью и соединенный с паропроводом, подключенным к сифону, конец которого размещен в жидкости конденсатора. В корпусе конденсатора выполнены отверстия и введена с зазором относительно корпуса дополнительная воронка, расположенная на уровне его жидкости, а верхняя часть корпуса оснащена клапаном. Сифон может быть выполнен в виде перевернутого стакана над паропроводом, а в испарительной зоне может быть размещен кольцевой мелкоячеистый наполнитель из металла. Технический результат - повышение эффективности испарения жидкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики. Термосифон содержит корпус, рабочий объем нижней камеры которого заполнен жидкостью, воронку, перегораживающую с зазором нижнюю камеру с паропроводом для транспортировки пара, верхнюю камеру, клапан для сбрасывания воздуха наружу, причем в верхнюю камеру введен корпус конденсатора, заполненный до заданного уровня жидкостью и соединенный с паропроводом, подключенным к сифону, конец которого размещен в жидкости конденсатора. В корпусе конденсатора выполнены отверстия и введена с зазором относительно корпуса дополнительная воронка, расположенная на уровне его жидкости, а верхняя часть корпуса оснащена клапаном. Сифон может быть выполнен в виде перевернутого стакана над паропроводом, а в испарительной зоне может быть размещен кольцевой мелкоячеистый наполнитель из металла. Технический результат - повышение эффективности испарения жидкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротермическим устройствам электродного типа и предназначено для нагрева и перекачивания текучих сред. Термосифонный нагреватель с электродным подогревом электролита, содержащий герметичный корпус 1, снабженный нагнетательным и всасывающим патрубками 9, 10 с обратными клапанами 8, электроды 4 и клеммы для подвода электроэнергии. При этом термосифонный нагреватель снабжен поршнем 2, герметично разделяющим корпус на нижнюю часть 3 с раствором электролита 5 и верхнюю часть 6 с текучей средой 7, плоскопараллельными горизонтальными электродами 4, затопленными в растворе электролита 5, и теплообменником 11, выполненным в виде водяной рубашки, охватывающей нижнюю часть корпуса 1. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства для разогрева двигателей внутреннего сгорания с принудительной циркуляцией любого, в том числе неэлектропроводного теплоносителя, а также позволяет расширить функциональные возможности электрического нагревателя для систем отопления с одновременной функцией перекачивания нагреваемой среды. 1 ил.

Наверх