Динамический калорифер

 

Использование: калориферы для обогрева помещений. Сущность изобретения: перед включением калорифера в сеть его заполняют жидкостью через заглушку 13. Контроль за уровнем жидкости осуществляется по уровнемеру 12. Вместе с водяной рубашкой 9 одновременно заполняется испаритель 1. Уровень жидкости определяется положением нагревателя 2, который должен быть погружен в жидкость полностью. После подачи напряжения на нагреватель 2 жидкость в испарителе 1 закипает и пар под давлением поступает в паровод 4, где, попадая на лопатки вентилятора 6, раскручивает их. Пар поступает в трубчатый теплообменник 5, в котором за счет обдува потоком воздуха, создаваемого вентилятором 6, охлаждается и конденсируется, стекая по отводящему трубопроводу 8 в водяную рубашку 9, увеличивая уровень жидкости в ней, а нагретый воздух из кожуха 7 по направляющему раструбу 14 устремляется в обогреваемое помещение. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в быту для нагрева помещений.

Известен отопительный радиатор, содержащий герметичный корпус с зонами испарения и конденсации, стенки последней из которых имеют предельные гофры [1] а также отопительный прибор, содержащий частично заполненный промежуточным теплоносителем герметичный корпус, разделенный горизонтальной перегородкой с паровыми каналами и конденсатопроводом на испарительный и конденсационный отсеки, в первом из которых установлен нагреватель [2] Недостатком указанных устройств является то, что тепло, отдаваемое при конденсации пара, передается в окружающую среду посредствам конвективного теплообмена между нагретой стенкой и воздухом, что приводит к локальному нагреву помещений и перерасходу электроэнергии.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является установка для воздушного отопления, включающая резервуар с электродами, опущенными в воду, соединенный с вертикальными трубами, заключенными в кожух, в полости которого установлен вентилятор. При включении электрического тока за счет нагрева воды происходит выделение пара, который поднимается по вертикальным трубам (теплообменник) и, обдуваясь потоком воздуха, создаваемого вентилятором, конденсируется, стекая обратно в резервуар. При этом, охлаждая систему труб теплообменника, воздух нагревается и, поступая под напором в помещение, отапливает его [3] Недостатком прототипа является то, что для создания потока воздуха используется вентилятор, приводимый в действие электромотором, что также ведет к перерасходу электроэнергии.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков за счет того, что лопасти вентилятора установлены непосредственно на паропроводе между испарителем и трубчатым теплообменником, при выкипании части жидкости в испарителе нагреватель оголяется, а конденсат стекает в водяную рубашку, сообщенную с испарителем в нижней части через обратный кланам, при этом в воздушней подушке испарителя установлено реле температуры.

Сущность изобретения основана на том, что для создания потока воздуха используется энергия пара, которая раскручивает лопасти установленного на паропроводе вентилятора, обеспечивая тем самым динамический отвод тепла от калорифера и прогрев помещения при одновременной экономии материальных средств и электрической энергии.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из испарителя 1 с установленными в нем нагревателем 2 и реле температуры 3. В верхней части испаритель 1 соединен с паропроводом 4 и трубчатым теплообменником 5, причем непосредственно на паропроводе 4 установлены лопасти вентилятора 6. Все перечисленные элементы размещены в кожухе 7. Конденсат из трубчатого теплообменника стекает по отводящему трубопроводу 8 в водяную рубашку 9, сообщенную с помощью подводящего трубопровода 10 и обратного клапана 11 с испарителем 1 в нижней его части. На водяной рубашке установлен уровнемер 12 и заглушка для заполнения (слива) жидкости 13. Сверху на кожухе 7 крепится направляющий раструб 14.

Необходимо отметить, что все внутренние полости, сообщающиеся с жидкостью или паром, герметичны.

Устройство работает следующим образам.

Перед включением калорифера в сеть его заполняют жидкостью через заглушку 13, при этом контроль за уровнем жидкости осуществляется по уровнемеру 12. Вместе в водяной рубашкой 9 одновременно заполняется испаритель 1 (сообщающиеся сосуды), причем уровень жидкости определяется положением нагревателя 2, который должен быть погружен в жидкость полностью.

После подачи напряжения на нагреватель 2 жидкость в испарителе 1 закипает и пар под давлением поступает в паропровод 4, где, попадая на лопатки вентилятора 6, раскручивает их, при этом конструкция вентилятора 6 состоит из внутренних лопастей или магнитной вертушки, установленных непосредственно в герметичном паропроводе 4, и наружных лопастей, соединенных с внутренними лопастями (вертушкой) посредством оси, уплотненной герметичной манжетой, или за счет ЭДС, наводимой при вращении магнитной вертушки. Затем пар поступает в трубчатый теплообменник 5, где за счет обдува потоком воздуха, создаваемого вентилятором 6, охлаждается и конденсируется, стекая по отводящему трубопроводу 8 в водяную рубашку 9, увеличивая уровень жидкости в ней, а нагретый воздух из кожуха 7 по направляющему раструбу 14 устремляется в обогреваемое помещение.

После выкипания части жидкости из испарителя 1 и оголения нагревателя 2 процесс кипения заканчивается и жидкость остывает, при этом падает давление пара в воздушной подушке испарителя 1 и жидкость за счет гидростатического столба начинает поступать из водяной рубашки 9 по подводящему трубопроводу 10 и через обратный клапан 11 в испаритель 1. При этом нагреватель 2 снова погружается в жидкость и весь процесс повторяется.

Установка обратного клапана 1 позволяет обеспечивать направленное движение пара из испарителя 1 по паропроводу 4, а реле температуры 3, установленное в воздушной подушке испарителя 1 (т. к. пар имеет более высокую температуру, чем жидкость) обеспечивает поддержание требуемого избыточного давления пара за счет включения и выключения нагревателя 2 при достижении максимально допустимой температуры пара. Например, при температуры кипения воды 120^oC давление пара составляет приблизительно 2,0 ат, что вполне достаточно для обогрева помещения и создания напора, обеспечивающего раскрутку лопастей вентилятора 6.

Эффективность устройства связана с созданием комфортных условий в помещении за короткий промежуток времени при экономии материальных ресурсов и электрической энергии.

Формула изобретения

1. Динамический калорифер, содержащий испаритель с паровым и жидкостным объемами, в последнем из которых установлен нагреватель, а также сообщенный с испарителем паропроводом теплообменник для конденсации пара, кожух, в полости которого установлены лопасти вентилятора, отличающийся тем, что лопасти вентилятора установлены на паропроводе между теплообменником и испарителем, нагреватель полностью погружен в жидкостный объем испарителя, сообщенного с теплообменником через обратный клапан.

2. Калорифер по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит температурное реле, расположенное в паровом объеме испарителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1