Устройство для нагрева воды
Владельцы патента RU 2684293:
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) (RU)
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для нагрева воды теплотой, производимой животными, в частности крупным рогатым скотом. Устройство выполняется в виде круглой трубы, которая сварена по контуру прямоугольника и имеет ввод, через который поступает холодная вода, и вывод, через который нагретая вода перетекает в накопительную емкость, а дальше распределяется по потребителям. Вдоль трубы, параллельно линии пола, привариваются точечной сваркой с обеих сторон трубы ребра. Технический результат – снижение энергозатрат на нагрев воды за счет тепла, выделяемого животными. 2 ил.
Изобретение относится к области сельскохозяйственной энергетики и может быть использовано для нагрева воды теплотой, производимой животными, в частности крупным рогатым скотом. Устройство может использоваться для проведения лабораторных работ при обучении студентов, изучающих дисциплину «Электротехнология».
Для нагрева воды, применяются устройства различных типов. Наиболее распространенными являются электродные подогреватели воды, с использованием ТЭНов, индукционные и парогенераторные.
Известны трубчатые теплообменники, содержащие теплообменные трубчатые элементы, на концах которых установлены коллекторы (см., например, патент RU №2294503, опубл. 27.02.2007 г., кл. МПК F28D 7/16). Данный многосекционный теплообменник предназначен для нагревания протекающей внутри труб жидкости в потоке горячих газов и состоит из секций, включающих прямолинейные теплообменные трубы, на концах которых установлены коллекторы. Недостатком такой конструкции является неравномерность температурного поля циркулирующих теплоносителей.
Устройство RU №2294503 имеет наибольшее количество схожих признаков с предлагаемым устройством.
Технической задачей является создание устройства, позволяющего обеспечить равномерность воздействия температурного поля на циркулирующую в устройстве воду, а также сокращение потребления электрической энергии, затрачиваемой на нагрев воды.
Задачи решаются следующим образом. В верхней части животноводческого помещения, для содержания крупного рогатого скота, в местах концентрации максимальной температуры, размещается предлагаемая установка теплообменника. Она выполняется в виде круглой трубы, которая сварена по контуру прямоугольника и имеет ввод, через который поступает холодная вода и вывод, через который нагретая вода перетекает в накопительную емкость, а дальше распределяется по потребителям. Вдоль трубы, параллельно линии пола, привариваются точечной сваркой с обеих сторон трубы ребра, функция которых увеличить площадь нагрева и как следствие ускорить время нагрева воды в устройстве.
Работа устройства основана на взаимодействии конструкции установки с теплом, производимой животными. Тепло концентрируется в верхней части животноводческого помещения. В этом месте, неподвижно закрепляется за несущие опоры на подвесах. Сборка установки осуществляется с помощью резьбовых соединений, что позволяет в случае неисправности установки, каких-либо нарушений в ее работе беспрепятственно демонтировать и выполнить ремонтные работы или профилактические осмотры.
Предложенная конструкция устройства позволяет равномерно распределить нагрев воды, что приведет к повышению эффективности этого процесса и выравнивает воздействие на элементы конструкции и аппарата в целом.
Предлагаемое устройство предназначено для уменьшения потребления электрической энергии, затрачиваемой на нагрев воды. Но полный отказ от потребления электрической энергии произвести нельзя, потому что конструкция устройства предусматривает циркуляционный насос, который принуждает воду в устройстве непрерывно циркулировать, тем самым увеличивать скорость нагрева и предупредить застой воды в установке.
Суть технического решения поясняется чертежами где:
на фиг. 1 представлена конструкция основной части устройства;
на фиг. 2 представлен участок трубы устройства.
Теплообменный аппарат состоит из теплообменных труб 1, которые образуют прямоугольный вид. Вдоль каждой трубы параллельно друг другу приварены точечной сваркой ребра 2. Теплообменные трубы соединены между собой коленами 3 по 90°. Устройство имеет ввод 4, через который вода поступает для нагрева, и вывод 5, через который вода из устройства, нагретая поступает в накопительную емкость и распределяется по потребителям. Изготовление конструкции осуществляется для каждого помещения индивидуально, в зависимости от его геометрических размеров. Возможность регулирования объема воды осуществляется за счет протяженности конструкции и адаптации к условиям монтажа (обход при необходимости несущих конструкций, приспособленность к различным конструкциям помещений и др.).
Данное устройство по сравнению с аналогами специально упрощено в конструкции, для того чтобы оно не оказывало отрицательного воздействия на процесс воздухообмена в животноводческом помещении, что является достоинством изобретения. Так же затраты на изготовление минимализированы по сравнению с другими образцами.
Применять данное устройство предлагается в помещениях для содержания крупного рогатого скота, птицеводческих и свиноводческих комплексах, то есть в таких, в которых существует потребление электроэнергии, используемой на нагрев воды, с целью снижения себестоимости производства продукции.
Устройство для нагрева воды за счет использования тепловой энергии, выделяемой животными в животноводческом помещении, содержащее трубы, соединенные между собой коленами, ввод, через который вода поступает для нагрева, и вывод подогретой воды, отличающееся тем, что трубы соединены в виде прямоугольника с помощью резьбовых соединений, вдоль каждой трубы приварены ребра, при этом устройство закреплено на подвесах в верхней части животноводческого помещения.
