Электрический парогенератор вахова в.и. (варианты)

Изобретение относится к устройствам для генерирования пара. Электрический парогенератор содержит вертикально ориентированный корпус с патрубками подвода и отвода питательной воды и отвода перегретого пара, пароперегреватель или два пароперегревателя, внутри теплообменного элемента каждого пароперегревателя, сообщающегося в нижней части с источником воздуха, а в верхней части - с патрубком для отвода перегретого пара, расположен по меньшей мере один трубчатый электрический нагреватель, опирающийся на изолятор-подставку, камера нагрева и испарения образована полостью между внешней боковой поверхностью теплообменного элемента каждого пароперегревателя и внутренней поверхностью корпуса парогенератора, на внутренней боковой поверхности теплообменного элемента пароперегревателя выполнены один или два сквозных канала с отверстиями в верхней части каналов. Изобретение направлено на повышение эффективности генерации насыщенного и перегретого пара при надежной и безопасной работе. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для генерирования пара в парогенераторах с применением электрической энергии, предназначенных для выработки пара низких давлений, в частности может быть использовано для получения насыщенного и перегретого пара в банях, саунах индивидуального и коллективного пользования, климатических камерах спортивно-оздоровительного и медицинского профиля. Электрический парогенератор - это устройство, преобразующее воду в газообразное состояние, т.е. пар с помощью источника тепла - электронагревателя. Пароперегреватель - устройство, предназначенное для перегрева водяного пара, то есть повышения его температуры выше точки насыщения.

Насыщенный пар - это водяной пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью. Перегретый пар - пар, нагретый до температуры, превышающей температуру кипения воды при данном давлении.

Известен электрический парогенератор содержащий корпус цилиндрической формы, в котором размещены электрические нагреватели, система подачи воды и пароперегреватель. Электронагреватели выполнены с базальтовым волокном и установлены внутри корпуса по двум окружностям в металлических трубах, открытых сверху и приваренных к верху и ко дну корпуса. Система подачи воды состоит из двух колец труб, размещенных внутри корпуса снизу или сверху с приваренными к ним вертикальными трубами, снабженными форсунками-распылителями, рассредоточенными на нескольких уровнях и направленными на трубы с электронагревателями. Пароперегреватель снабжен трубами, расположенными горизонтально на пути пара с установленными в них электронагревателями. (Патент РФ №2129233, 02.07.1996 г.)

Недостатками парогенератора являются большие габариты, высокая энергоемкость и материалоемкость.

Известен электрический парогенератор, содержащий снабженный патрубками подвода жидкости и отвода пара корпус, внутренняя полость которого разделена цилиндрической обечайкой на сообщенные между собой камеры перегрева и испарения, содержит внешнюю оболочку, расположенную с зазором относительно последнего, с образованием камеры нагрева, сообщенной с камерой испарения посредством трубопровода, на котором установлен указанный электроуправляемый клапан, причем патрубок подвода жидкости подключен к нижней части оболочки, а электронагреватель установлен в обечайке. (Заявка на патент РФ №95114624 10.08.1997) Недостатком данного устройства является сложная конструкция, наличие электроуправляемого клапана.

Известен электрический парогенератор, содержащий снабженный патрубками подвода жидкости и отвода пара корпус с расположенными внутри него камерой нагрева, внутри которой размещен электронагреватель, камерой перегрева и камерой испарения совмещенными в одну общую камеру. (Патент РФ№13412, 08.12.1999 г) Недостатком данного устройства является низкая эффективность генерации перегретого пара с высокой температурой

Известен электрический парогенератор, содержащий открытый сверху корпус, имеющий герметичные стенки и днище, резистивный электронагревательный элемент, выполненный в виде ТЭНов и расположенный в нижней части корпуса над днищем, и теплоаккумулирующий материал, разделенный на дискретные слои, первый из которых заполняет зону размещения электронагревательного элемента, а каждый из остальных слоев, начиная снизу со второго, размещен на своей горизонтальной решетке. В верхней части корпуса над теплоаккумулирующим материалом размещена трубка с отверстиями-форсунками для впрыскивания жидкости. (Патент РФ№23659, 13.12.2001 г.). Недостатком данного устройства является низкая эффективность парообразования.

Наиболее близким техническим решением являются электрический парогенератор содержащий корпус цилиндрической формы, снабженный системой подачи воды, внутри коаксиально установлена металлическая обечайка с отверстием для подачи воды в нижней части и пароотводящим патрубком в верхней части, камера нагрева воды в кольцевом зазоре между обечайкой и корпусом, камера испарения и перегрева, разделенные витками нихромовых спиралей электронагревателя и заполненных термостойким гранулированным материалом.

Получения насыщенного пара происходит при контакте жидкости с нагретым термостойким гранулированным материалом и его дальнейшего перегрева при прохождении через слой раскаленного гранулированного материала (Патент РФ№2324859, 20.05.2008)

Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются: вертикально ориентированный корпус с патрубками подвода питательной воды и отвода перегретого пара, пароперегреватель, электронагревательный элемент.

Недостатки известного устройства:

- низкая паропроизводительность парогенератора при обеспечении на выходе перегретого пара с высокой температурой.

- сложная конструкция парогенератора за счет применения дорогостоящего термостойкого паропроницаемого гранулированного материала, наличие датчиков для контроля температуры отдельных элементов, применение нестандартного электронагревателя;

- низкая надежность парогенератора, так как при отсутствии воды в камере испарения произойдет перегрев и разрушение электронагревателя;

- низкая безопасность пользования парогенератором, так как парогенератор работает с избыточным давлением, требуемым для открывания игольчатого вентиля и продавливания пара через гранулируемый материал;

- низкий уровень электробезопасности электронагревателя, так как используется открытый электронагревательный элемент из нихромовой проволоки без изоляции. Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности парообразования, упрощении конструкции парогенератора, повышении эксплуатационных характеристик электрического парогенератора.

Достижение поставленной задачи решается двумя вариантами конструкций парогенератора. В зависимости от конструкции предлагаемый электрический парогенератор имеет два варианта подвода тепла для косвенного нагрева и превращении определенного объема воды в насыщенный пар в камере нагрева и испарения: первый вариант - от одного пароперегревателя и второй вариант - от двух и более пароперегревателей.

Технический результат изобретения в первом варианте, состоит в повышении эффективности получения перегретого пара с высокой температурой, снижении материалоемкости конструкции парогенератора, повышении надежности и безопасности пользования.

Указанный технический результат достигается тем, что внутри вертикально ориентированного корпуса электрического парогенератора с патрубками подвода и отвода питательной воды и отвода перегретого пара установлен пароперегреватель, содержащий теплообменный элемент, сообщающийся в нижней части с источником воздуха, а в верхней части с патрубком для отвода перегретого пара.

Внутри теплообменного элемента расположен, по меньшей мере, один трубчатый электрический нагреватель, опирающийся на изолятор-подставку и охлаждаемый воздухом и паром. Камера нагрева и испарения, образована полостью между внешней боковой поверхностью теплообменного элемента пароперегревателя и внутренней поверхностью корпуса парогенератора. На внутренней боковой поверхности теплообменного элемента пароперегревателя выполнены, по меньшей мере, два сквозных канала с отверстиями в верхней части для перемещения насыщенного пара из камеры нагрева и испарения в пароперегреватель.

Технический результат изобретения во втором варианте состоит в повышении паропроизводительности парогенератора при обеспечении на выходе перегретого пара с высокой температурой, повышении надежности и безопасности пользования электрическим парогенератором.

Указанный технический результат достигается тем, что внутри вертикально ориентированного корпуса электрического парогенератора с патрубками подвода и отвода питательной воды и отвода перегретого пара установлены, по меньшей мере, два пароперегревателя, при этом внутри теплообменного элемента каждого пароперегревателя, сообщающегося в нижней части с источником воздуха, а в верхней части с патрубком для отвода перегретого пара, расположен, по меньшей мере, один трубчатый электрический нагреватель, опирающийся на изолятор-подставку и охлаждаемый воздухом и паром. Камера нагрева и испарения, образована полостью между внешней боковой поверхностью теплообменного элемента каждого пароперегревателя и внутренней поверхностью корпуса парогенератора, при этом на внутренней боковой поверхности теплообменного элемента каждого пароперегревателя, выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал с отверстиями в верхней части канала для перемещения насыщенного пара из камеры нагрева и испарения в пароперегреватель. По каждому варианту частного исполнения электрического парогенератора корпус парогенератора может быть выполнен с теплоизолирующим покрытием, заключенным в защитный металлический кожух.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлен поперечный и продольный разрез электрического парогенератора по варианту один. (Фиг. 1, 2). и по варианту два (фиг. 3). Парогенератор по варианту 2, поясняемый чертежом (фиг. 3), имеет те же обозначения, что и на фиг. 1, но в корпусе парогенератора установлено три пароперегревателя. На фото 1. и фото 2 представлены общий вид электрического парогенератора по варианту один и варианту два соответственно. Согласно фиг. 1 и фиг. 2 электрический парогенератор выполнен в виде вертикально ориентированного цилиндрического корпуса 1 из нержавеющей стали с патрубками подвода 2 и отвода 3 питательной воды и отвода перегретого пара 4. Корпус парогенератора снабжен теплоизолирующим покрытием, заключенным в защитный кожух 5 из нержавеющей стали. Внутри корпуса 1 установлен пароперегреватель 6, содержащий теплообменный элемент 7 прямоугольной коробчатой формы, сообщающийся в нижней части с источником воздуха, расход которого регулируется шибером 9, а в верхней части с патрубком для отвода перегретого пара 4. Внутри теплообменного элемента 7 прямоугольной коробчатой формы расположен трубчатый электрический нагреватель 8, опирающийся на изолятор-подставку 10, закрепленную ниже дна корпуса 1. Камера 11 нагрева и испарения воды образована полостью между внешней поверхностью стенки теплообменного элемента 7 пароперегревателя 6 и внутренней поверхностью корпуса 1 парогенератора. Для отвода насыщенного пара из камеры 11 нагрева и испарения воды в пароперегреватель 6 на внутренней боковой поверхности стенки теплообменного элемента 7 выполнены вертикальные сквозные каналы 12 с отверстиями 13 в верхней части каналов. Верхняя часть корпуса 1 парогенератора выполнена с патрубком 14 для отвода насыщенного пара из камеры нагрева и испарения 11 для дальнейшего использования. При периодическом использовании парогенератора патрубок 14 может использоваться для заливки питательной воды вручную.

Работа предлагаемого электрического парогенератора основана на косвенном нагреве воды и превращении определенного объема воды в насыщенный пар в камере нагрева и испарения 11 от теплообменного элемента 7 пароперегревателя 6 и прямом нагреве насыщенного пара до температуры 300-350 град в рабочей зоне пароперегревателя 6 от источника тепла - трубчатого электрического нагревателя 8 и стенок теплообменного элемента 7 пароперегревателя 6.

Работа электрического парогенератора осуществляется следующим образом. С помощью средства автоматической подачи мерного объема воды (на фиг. 1 не показано) через патрубок 2 из водопроводной сети заполняется водой камера 11 нагрева и испарения. После подачи напряжения к тоководам трубчатого электрического нагревателя 8 разогреваются металлическая оболочка нагревателя 8 и стенки теплообменного элемента прямоугольной коробчатой формы 7 пароперегревателя 6. За счет теплообмена через общую стенку теплообменного элемента 7 пароперегревателя 6 и камеры нагрева и испарения 11 производится нагрев воды до температуры кипения. До поступления насыщенного пара в рабочую зону пароперегревателя 6 раскаленный трубчатый электрический нагреватель 8 охлаждается воздухом, поступающим в нижнию часть теплообменного элемента пароперегревателя 6 через открытый шибер 9, смонтированным в нижней части корпуса парогенератора 1 и горячий воздух отводится через выходной патрубок 4 отвода перегретого пара в парильное помещение сауны для создания комфортного температурного режима. Образующийся насыщенный пар через отверстия 13 в сквозных каналах 12 перемещается из камеры нагрева и испарения 11 в рабочую зону пароперегревателя 6 и нагревается в ней за счет теплообмена с разогретыми стенками теплообменного элемента прямоугольной коробчатой формы 7 и поверхностью трубчатого электрического нагревателя 8, охлаждая его и создавая ему благоприятный режим работы. Перегретый пар, т.е. насыщенный пар, нагретый до температуры 300-350 градусов, отводится через патрубок 4 в парильное помещение для создания комфортного влажностного режима. Для создания в парильном помещении сауны климата «русской бани» (влажность 60-80 град. Цельсия) насыщенный пар через патрубок 14 со смонтированным шаровым краном (на фиг. 1 не показан) отводится в парильное помещение, при этом пароперегреватель 6 работает с наименьшей производительностью. По второму варианту изобретения напряжение подается сразу на тоководы трубчатого электрического нагревателя 8 каждого из трех пароперегревателей, разогреваются металлическая оболочка нагревателей 8 и стенки теплообменного элемента прямоугольной коробчатой формы 7 трех пароперегревателей 6. За счет теплообмена через общую стенку теплообменного элемента 7 трех пароперегревателей 6 и камеры нагрева и испарения 11 производится нагрев воды до температуры кипения. Образующийся насыщенный пар через отверстия 13 в сквозных каналах 12 перемещается из камеры нагрева и испарения 11 в рабочую зону трех пароперегревателей 6. Перегретый пар, т.е. насыщенный пар, нагретый до температуры 300-350 градусов, отводится через патрубки 4 в парильное помещение для создания комфортного влажностного режима. По второму варианту уменьшается время нагрева и генерации насыщенного пара и соответственно повышается паропроизводительность парогенератора при обеспечении на выходе равномерного температурного поля генерируемого перегретого пара с высокой температурой, при этом обеспечивается более комфортный температурно-влажностный климат в парильном помещении.

Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает повышение эффективности генерации насыщенного и перегретого пара при надежной и безопасной работе электрического парогенератора для проведения полноценной физиотерапевтической процедуры в парильном помещении бань, саун, климатических камер спортивно-оздоровительного и медицинского профиля.

В настоящее время в ООО «Инжкомцентр ВВД» по заявленному техническому решению разработана рабочая документация: по первому варианту - электрический генератор перегретого пара с паропроизводительностью 1,7-4,5 литров/час и электрической мощностью 2-6 кВт. Пара для бань, саун индивидуального пользования; по второму варианту - электрический генератор перегретого пара с паропроизводительностью 8-16 литров/час и электрической мощностью 9-18 кВт. Для бань, саун коллективного пользования, для климатических камер спортивно-оздоровительного и медицинского профиля.

При создании парогенератора использованы современные технологии и широко применяемые природные и технические конструкционные материалы.

1. Электрический парогенератор, содержащий вертикально ориентированный корпус с патрубками подвода и отвода питательной воды и отвода перегретого пара, пароперегреватель, отличающийся тем, что внутри теплообменного элемента пароперегревателя, сообщающегося в нижней части с источником воздуха, а в верхней части - с патрубком для отвода перегретого пара, расположен по меньшей мере один трубчатый электрический нагреватель, опирающийся на изолятор-подставку и охлаждаемый воздухом и паром, а камера нагрева и испарения образована полостью между внешней боковой поверхностью теплообменного элемента пароперегревателя и внутренней поверхностью корпуса парогенератора, при этом на внутренней боковой поверхности теплообменного элемента пароперегревателя выполнены по меньшей мере два сквозных канала с отверстиями в верхней части каналов для перемещения насыщенного пара из камеры нагрева и испарения в пароперегреватель.

2. Электрический парогенератор, характеризующийся тем, что он содержит вертикально ориентированный корпус с патрубками подвода питательной воды и отвода перегретого пара, отличающийся тем, что внутри корпуса установлены по меньшей мере два пароперегревателя, при этом внутри теплообменного элемента каждого пароперегревателя, сообщающегося в нижней части с источником воздуха, а в верхней части - с патрубком для отвода перегретого пара, расположен по меньшей мере один трубчатый электрический нагреватель, опирающийся на изолятор-подставку и охлаждаемый воздухом и паром, а камера нагрева и испарения образована полостью между внешней боковой поверхностью теплообменного элемента каждого пароперегревателя и внутренней поверхностью корпуса парогенератора, при этом на внутренней боковой поверхности теплообменного элемента каждого пароперегревателя, выполнен по меньшей мере один сквозной канал с отверстиями в верхней части канала для перемещения насыщенного пара из камеры нагрева и испарения в пароперегреватель.

3. Электрический парогенератор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что корпус парогенератора выполнен с теплоизолирующим покрытием, заключенным в защитный металлический кожух.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству (1) для генерирования пара. Устройство (1) содержит первую пластину (2), наклоненную под положительным первым углом (А0) относительно горизонтального направления (Н) для образования первого верхнего конца (2а) и первого нижнего конца (2b), нагревательный элемент (3) для нагрева первой пластины (2) до заданной температуры, которая, по меньшей мере, превышает температуру испарения воды, водовпускной конструктивный элемент (4) для подачи воды на первую пластину (2), вторую пластину (5), наклоненную под отрицательным вторым углом (В0) относительно горизонтального направления (Н) для образования второго верхнего конца (5а) и второго нижнего конца (5b), при этом второй верхний конец (5а) примыкает к первому нижнему концу (2b), и контейнер (6), проходящий, по меньшей мере, под указанным первым нижним концом (2b), при этом указанный контейнер (6) выполнен с возможностью улавливания хлопьев накипи, падающих с первой пластины (2).

Изобретение относится к устройству для генерирования пара. Технический результат заключается в уменьшении или устранении накипи в устройствах генерирования пара.

Изобретение относится к устройству для генерирования пара, в частности к устройству для генерирования пара, которое может быть включено в устройство для приложения пара к изделию, такому как одежда или постельное белье.

В заявке описан водообрабатывающий картридж для парового аппарата. Водообрабатывающий картридж для парового аппарата (10) содержит корпус, в котором образованы первая проточная камера (56) и вторая проточная камера (58), причем первая проточная камера (56) имеет вход для воды и в первой проточной камере (56) расположен материал для обработки воды, а вторая проточная камера (58) имеет выход для воды, у которого расположена стыковочная стенка (84) для стыковки с уплотнительным патрубком (32) парового аппарата (10), имеющая конический участок, предназначенный для посадки на уплотнительный патрубок (32) и образующий уплотняющую кромку для прилегания к уплотнительному патрубку (32).

Изобретение относится к электрическим парогенераторам. Электрический парогенератор включает электрические трансформаторы, имеющие наборные металлические сердечники, предназначенные для создания замкнутого магнитного поля в них, первичные обмотки, расположенные на сердечниках и электрически изолированные от них, общую трубчатую вторичную обмотку, расположенную в магнитном поле изолированно и охватывающую все стойки наборных металлических сердечников трансформаторов, межтрубные, соединяющие ближайшие точки, и надтрубные, соединяющие наиболее удаленные точки, перемычки поверхностей общей вторичной трубной обмотки в плоскости, перпендикулярной ее оси, а также средства для принудительной подачи жидкости через внутреннюю полость общей вторичной трубчатой обмотки, вторичная трубчатая обмотка разделена на участки, охватывающие каждую стойку наборных металлических сердечников трансформаторов электрическими межтрубными и надтрубными перемычками и представляющие собой независимые короткозамкнутые электромагнитные контуры, а трансформаторы выполнены многофазными.

Изобретение относится к устройствам для нагрева воды и генерации пара, а именно к устройствам для преобразования электрической энергии в тепловую, а также для создания теплообмена.

Изобретение относится к бытовой технике, предназначенной для ухода за одеждой. Система для повышения давления воды в устройстве для ухода за одеждой содержит узел для поддержания давления в системе, который содержит камеру для получения воды из системы подачи воды и подачи полученной воды в парогенератор, и исполнительный элемент, взаимодействующий с удерживающим элементом.

Изобретение относится к бытовой технике, предназначенной для ухода за одеждой. Система для повышения давления воды в устройстве для ухода за одеждой содержит узел для поддержания давления в системе, который содержит камеру для получения воды из системы подачи воды и подачи полученной воды в парогенератор, и исполнительный элемент, взаимодействующий с удерживающим элементом.

Изобретение относится к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую и для создания теплообмена. Электрический парогенератор, включающий электрические трансформаторы, имеющие наборные металлические сердечники, предназначенные для создания замкнутого магнитного поля в них, первичные обмотки, расположенные на сердечниках и электрически изолированные от них, общую трубчатую вторичную обмотку, расположенную в магнитном поле изолированно и охватывающую все стойки наборных металлических сердечников трансформаторов, межтрубные, соединяющие ближайшие точки, и надтрубные, соединяющие удаленные точки, перемычки поверхностей общей вторичной трубной обмотки в плоскости, перпендикулярной ее оси, а также средства для принудительной подачи жидкости через внутреннюю полость общей вторичной трубчатой обмотки, вторичная трубчатая обмотка разделена на участки, охватывающие каждую стойку наборных металлических сердечников трансформаторов электрическими межтрубными и надтрубными перемычками и представляющие собой независимые короткозамкнутые электромагнитные контуры, а трансформаторы выполнены многофазными.

Изобретение относится к паровому нагревателю и чайнику, содержащему паровой нагреватель. Паровой нагреватель содержит нагревательный элемент, выполненный в нем канал с внутренними стенками и имеющий вход и выход, насадку по меньшей мере с одним отверстием на входе, при этом по меньшей мере одно из отверстий насадки обращено к одной из внутренних стенок, причем паровой нагреватель выполнен с возможностью нагрева поступающей в канал воды с образованием пара.

Изобретение относится к устройствам для генерирования пара. Электрический парогенератор содержит вертикально ориентированный корпус с патрубками подвода и отвода питательной воды и отвода перегретого пара, пароперегреватель или два пароперегревателя, внутри теплообменного элемента каждого пароперегревателя, сообщающегося в нижней части с источником воздуха, а в верхней части - с патрубком для отвода перегретого пара, расположен по меньшей мере один трубчатый электрический нагреватель, опирающийся на изолятор-подставку, камера нагрева и испарения образована полостью между внешней боковой поверхностью теплообменного элемента каждого пароперегревателя и внутренней поверхностью корпуса парогенератора, на внутренней боковой поверхности теплообменного элемента пароперегревателя выполнены один или два сквозных канала с отверстиями в верхней части каналов. Изобретение направлено на повышение эффективности генерации насыщенного и перегретого пара при надежной и безопасной работе. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх