Изобретение относится к стиральным машинам, которые осуществляют нагрев воды. Заявленное изобретение направлено на решение задачи снижения энергопотребления во время стирки, повышения безопасности окружающих людей и продления срока службы канализации. Поставленная задача возникает при разработке и создании экономичных и безопасных стиральных машин. Стиральная машина состоит из баков 1 i , i=1,3, электромагнитных клапанов 2 i , i=1,6, насосов 3 i , i=1,2. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2544141

Изобретение относится к стиральным машинам, которые осуществляют нагрев воды.

Известны различные стиральные машины, осуществляющие стирку за счет вращения барабана и взаимодействия белья с моющим средством [С.Л. Корякин-Черняк. «Стиральные машины от А до Я» - М.: «Солон-Пресс»,. 2005 г. - 296 с.], [А.И. Лебедев. Анатомия стиральных машин. - М.: «Солон-Пресс»,. 2008 г. - 120 с.], состоящие из бака, электромагнитных клапанов, насоса, устройства управления и нагревателя. Стирка состоит из первой стирки (предварительной) и второй (основной).

Недостатком таких устройств являются:

Спуск использованной в процессе стирки нагретой воды в канализацию с высокой температурой, что приводит к преждевременному выходу из строя труб канализации и особенно уплотнителей;

Возможность возникновения ожогов людей, находящихся в ванной в момент стока нагретой воды, если сливной шланг закреплен на ванной.

Известно также устройство для предварительного подогрева воды, подогреваемой для душа с использованием свежей и хозяйственной воды, имеющее теплообменник, который соединен с опорной поверхностью душевого поддона. Теплообменник содержит замкнутый канал для прохождения жидкости, сообщенной с водой для душа. Через теплообменник проходит сток для хозяйственной воды. Для размещения теплообменника над основанием душевого поддона канал теплообменника приспособлен для размещения на верхней стороне основания душевого поддона. Сток, проходящий через теплообменник, также выполнен в виде канала, расположенного над основанием душевого поддона (DE, патент 3319638, кл. E03C 1/044, 1983).

Кроме этого, известно также душевое устройство с теплообменником и прямоточным подогревателем, которое содержит теплообменник между водой, вытекающей из душевого поддона, и свежей водой, поступающей в электрический прямоточный подогреватель и дополнительно подогреваемой в нем. Устройство имеет температурный датчик, который устанавливает фактическую температуру свежей воды, предварительно подогретой в теплообменнике. Необходимая электрическая мощность прямоточного подогревателя устанавливается в соответствии с разностью температур между фактической температурой и заданной температурой душевой воды, определяемой задатчиком, а также в соответствии с расходом свежей воды (DE, патент 3919543, E03C 1/044, 1990).

Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является устройство, использующее теплообменник, который обменивается теплом с двигателем и обеспечивает необходимую воду для любого из циклов программы стирки. Вода должна быть взята на более раннем цикле и нагрета с помощью тепла, сгенерированного двигателем. Теплообменник соединен с баком одним концом для передачи нагретой воды в бак в соответствующем цикле. Тепло, сгенерированное двигателем, который приводит в движение барабан, используется для того, чтобы нагреть воду внутри теплообменника [Патент № 2401346, Россия, 2007. Стиральная машина /ОЗЮРТ Бекир (TR), КАНДЕМИР Нихат (TR), ДОРА Мурат (TR)] Недостатком данного устройства является небольшое количество тепловой энергии, выделяемой на современном электродвигателе, и соответственно невозможность нагрева необходимого количества воды (имеющей достаточно большую теплоемкость) до нужной температуры.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи снижения энергопотребления во время стирки, повышения безопасности окружающих людей и продления срока службы канализации.

Поставленная задача возникает при разработке и создании экономичных и безопасных стиральных машин.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройство, содержащее первый бак, первый насос, введены второй и третий бак, шесть электромагнитных клапанов, второй насос, второй и третий баки расположены ниже первого бака, между вторым и третьим баком имеется теплопроводящая среда, труба водоснабжения через первый электромагнитный клапан соединена с первым баком, а через четвертый электромагнитный клапан соединена со вторым баком, первый бак через второй электромагнитный клапан соединен с первым насосом, а через третий электромагнитный клапан соединен с третьим баком, второй бак через пятый электромагнитный клапан соединен со вторым насосом, а второй насос соединен с первым баком, третий бак через шестой электромагнитный клапан соединен с первым насосом.

Функциональная схема устройства представлена на чертеже. Стиральная машина состоит из баков 1 i , i=1,3, электромагнитных клапанов 2 i , i=1,6, насосов 3 i , i=1,2.

Второй и третий баки 1 2 и 1 3 расположены ниже первого бака 1 1 для осуществления возможности спуска воды из первого бака 1 i в третий бак 1 3 . В первом баке 1 1 имеется нагревательный элемент для нагрева воды. Между вторым баком 1 2 и третьим баком 1 3 имеется теплопроводящая среда.

Труба водоснабжения через первый электромагнитный клапан 2 1 соединена с первым баком 1 1 , а через четвертый электромагнитный клапан 2 4 соединена со вторым баком 1 2 .

Первый бак 1 1 через второй электромагнитный клапан 2 2 соединен с первым насосом 3 1 , а через третий электромагнитный клапан 2 3 соединен с третьим баком 1 3 .

Второй бак 1 2 через пятый электромагнитный клапан 2 5 соединен со вторым насосом 3 2 , а второй насос 3 2 соединен с первым баком 1 1 .

Третий бак 1 3 через шестой электромагнитный клапан 2 6 соединен с первым насосом 3 1 .

Устройство работает следующим образом в соответствии с этапами стирки белья.

1. Водопроводная вода через первый электромагнитный клапан 2 1 поступает в первый бак 1 1 для первой стирки.

2. Водопроводная вода через четвертый электромагнитный клапан 2 4 поступает во второй бак 1 2 для предварительного нагрева.

3. В процессе стирки вода в первом баке 1 1 подогревается до необходимой температуры, осуществляется стирка и по ее окончании спуск воды из первого бака 1 1 через третий электромагнитный клапан 2 3 в третий бак 1 3 . Между вторым баком 1 2 и третьим баком 1 3 осуществляется тепловой обмен, приводящий к увеличению температуры во втором баке 1 2 и к уменьшению температуры в третьем баке 1 3 .

4. Водопроводная вода через первый электромагнитный клапан 2 1 поступает в первый бак 1 1 для полоскания.

5. По окончании цикла полоскания осуществляется спуск воды из первого бака 1 1 в канализацию через второй электромагнитный клапан 2 2 и первый насос 3 1 .

6. За время полоскания и отжима вода во втором баке 1 2 нагрелась (предварительный нагрев), а в третьем баке 1 3 остыла. Нагретая во втором баке 1 2 вода через пятый электромагнитный клапан 2 5 закачивается вторым насосом 3 2 в первый бак 1 1 и, если необходимо, дополнительно подогревается. Затем осуществляется вторая стирка.

7. Сливается вода из третьего бака 1 3 через шестой электромагнитный клапан 2 6 и первый насос 3 1 в канализацию. Температура сливаемой воды из третьего бака 1 3 уже меньше, чем была при поступлении из первого бака 1 1 сразу после окончания первой стирки.

8. По окончании стирки осуществляется слив воды из первого бака 1 1 , полоскание и отжим.

Таким образом, во втором баке 1 2 осуществляется предварительный подогрев воды для второй стирки и одновременное охлаждение воды в третьем баке 1 3 , использованной в первой стирке, что приводит к уменьшению энергопотребления в процессе стирки, продлению срока эксплуатации канализации и повышению безопасности при использовании стиральной машиной.

Простота предварительно подогрева воды на основе теплообмена двух баков делает предварительный подогрев воды перспективным при использовании в стиральных машинах.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Стиральная машина с предварительным нагревом, содержащая первый бак, первый насос, отличающаяся тем, что в него введены второй и третий бак, шесть электромагнитных клапанов, второй насос, второй и третий баки расположены ниже первого бака, между вторым и третьим баком имеется теплопроводящая среда, труба водоснабжения через первый электромагнитный клапан соединена с первым баком, а через четвертый электромагнитный клапан соединена со вторым баком, первый бак через второй электромагнитный клапан соединен с первым насосом, а через третий электромагнитный клапан соединен с третьим баком, второй бак через пятый электромагнитный клапан соединен со вторым насосом, а второй насос соединен с первым баком, третий бак через шестой электромагнитный клапан соединен с первым насосом.

экранированных паровых котлах явлено 20 марта 1939 года в НКЭП за2263 Опубликовано 30 ноября 1940 года.экрани-показы-одолжит место ние ко, наприних колфронто. ительно ме того,я времени последней, в ллекторах экранов устанозборные сопловые трубки, рисоединяются или к трум для отбора проб котлос целью использования опроводов для подачи наго пара, или к трубопрововеденным специально для Наблюдения за растопкойрованных паровых котловвают, что, кроме большой пртельности их растопки, имеетакже неравномерное нагреватловой воды в экранах, Такмер, температуры воды в нижлекторах боковых экранов,вого и заднего экранов значразнятся друг от друга, Кро сокращени нижних ко влены ра которые п бопровода вой воды этих труб гревающе дам, про этой цели температура котловои воды в верх-них областях экранов гораздо выше, чем в нижних, Поэтому, на практике,кроме изменения мест горения мазутных форсунок, чтобы ускорить растопку и добиться равномерного нагревания котловой воды во всех элементах котла, прибегают к весьманеэкономичному и малоэффективному приему в спуска в дренаж воду, независимо от уровня ее в барабане, из более холодных нижних коллекторов экранов. Это приводит к потере тепла и, кроме того, теряется незагрязненная котловая вода.В предлагаемом устройстве для предварительного подогрева паром воды в экранированных паровых котлах, для возможности осуществления минимальных затрат при растопке и На чертеже фиг. 1 и 2 изображают примерные схемы устройства для предварительного подогрева паром воды в экранированных паровых котлах; фиг. 3 - продольный разрез нижнего коллектора с сопловой трубкой; фиг. 4 - поперечный разрез его; фиг. 5 - вид сверху сопловой трубки (хомутик снят).Если пропускать пар через существующую разводку для отбора проб котловой воды через промежуточные фланцы шайбы), то возможно медленно нагреть воду и возбудить при растопке циркуляцию в верхнем коллекторе,Для быстрейшего нагревания воды и возбуждения циркуляции в контуре экранов, в нижних коллекторах экранов устанавливаются разборные са пловые трубки б (фиг. 3 - 5) с отверстиями, направленными в сторону кипятильных экранных труб, укрепленные хомутиками 8 на подстав. ках 6, привариваемых в промежутках между лючками 7 (фиг. 4),Сопловые трубки присоединяются или к имеющимся трубопроводам 3 для отбора проб котловой воды, присоединенным к линиям 1, 2, или к специальным ответвлениям 4 с вентилями 15, 16, проведенными спе. циальпо для подачи нагревающего пара от соседнего котла.Насыщенный пар для подогрева котловой воды растапливаемого котла следует подавать с постепенным увеличением его подачи, для чего соответствующие вентили необходимо открывать медленно и осторожно. Предлагаемое устройство, сокращая время растопки котлов и давая большую экономию мазута, для своего осуществления требует минимальных капитальных затрат и не связано с какими-либо переделками самого котлоагрегата,Предмет из о брет ения.Устройство для предварительного подогрева паром воды в экранированных паровых котлах, отличающееся применением установленных в нижних коллекторах экранов сопловых трубок, присоединенных или к трубопроводам для отбора проб котловой воды, с целью использования этих трубопроводов для подачи нагревающего пара, или к специально для этой цели проведенным трубопроводам.

Заявка

23638, 20.03.1939

Цопнков Г. М

МПК / Метки

Код ссылки

Устройство для предохранительного подогрева паром воды в экранированных паровых котлах

Похожие патенты

Между собою поплавки б и 18. Верхний поплавок б связан с кла. ианом 12, перемещающимся В цилиндре 7 по направляющей втулке 9, а распоаявленному 1 января96). лвженный по одной оси с ним нижний кольцевой поплавок 18 связан с клапаном 13, помещенным в части 14 корпуса. Благодаря шарнирному подвешиванию 1,2,25 прибор при всех положениях котла всегда сохраняет вертикальное положение.При нормальном уровне воды в котле оба поплавка 6 и 18 расположены в приборе так, что управляемые ими клапаны 12 и 13 перекрывают устья труОок э и 3, Ведущих к сигнальным сВисткам 26, 27 соответствующего тона, и пар к ним ке поступает.При повышении уровня Воды в котле вода проходит через отверстие 19 нижнего кольцевого поплавка 18 и клапана 13 и при...

Не накачиванием двигателем, как при котлах системы Серполле, а вводом в него воды посредством особого крана.На фиг. 1 изображено схематически приспособление в вертикальном разрезе, а на фиг. 2 - разрез крана по 1 в 11 на фиг. 1. Устройство крана состоит в следующем:Обыкновенный порционный кран А имеет втулку В. Обычно втулка имеет отверстие, в данном же случае в ней делается выемка С с таким расчетом, что при вращении втулки в ту или другую сторону кран все время будет закрыт. Передача воды из бака В. в змеевик производится посредствои этого крана. Если при бесконечном вращении крана выемка С оказывается в положении, показанном на фиг, 1 и 2,. то оно наполняется водою из бака; когда же выемка С с водою переходит вниз, то вода из него...

Вод в паровом поле, вклкчающий создание кулис, гтлггцсгк- игггггг тем, что, с полью бо.с е ффективного накопления влаги и увеличения водопоглошактщей способности почв в паровом поле в условиях недостдточнсгх увлажнения и проявления ветровой эрозии, создают комковатую поверхность поля путем сплошного рыхления почвы плоскорежущими орудиями на глубину4 - 16 см послс промерзания почвы на глубину 6 - 7 см. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Сибирское ндуобъединение Колос(56) С и стем а веден и яв Омской области. Рас. 41. Изобреение относится к сельскому хозяйству, д именно к способам накопления влаги в паровом поле зд счет талых вол.Цель изобретения - более эффективное накопление влаги и увеличение...

Смотреть все

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА ВОДЫ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Автор Щемелв Анатолий Мефодьевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Устройство для предварительного подогрева воды, содержащее трубопровод подачи воды, теплогенератор и бак для хранения подогретой воды, отличающееся тем, что содержит качающий узел, установленный в траншее, выполненной на полотне автомобильной дороги с интенсивным движением автотранспорта, и содержащий, по меньшей мере,один гидравлический и один пневматический цилиндры, одним своим концом прикрепленные к внутренней стороне металлического цилиндрического сегмента, закрывающего траншею, один конец которого шарнирно закреплен, а второй - подпружинен, поршневая полость, по меньшей мере, одного гидравлического цилиндра одной гидролинией через обратный клапан соединена с трубопроводом подачи воды, а второй гидролинией через обратный клапан - с напорной магистралью блока гидроаккумуляторов, поршневая полость, по меньшей мере, одного пневматического цилиндра одной пневмолинией через обратный клапан соединена с атмосферой, а второй пневмолинией через обратный клапан с напорной магистралью блока гидроаккумуляторов, выход которого через редукционный клапан соединен с двухпозиционным распределителем с электромагнитным управлением,первый выход которого гидравлически соединен с теплогенератором, а второй - с гидромотором, вал которого механически соединен с электрическим генератором, причем в баке для хранения подогретой воды установлено термореле, электрически соединенное с электромагнитом двухпозиционного распределителя. 11674 1 2009.02.28 Устройство относится к системам подогрева воды в жилищном строительстве, а также па промышленных предприятиях. Известна система подогрева воды 1, включающая солнечные батареи для подогрева воды как в бытовых, так и в промышленных нуждах. Особенностью этой конструкции является использование солнечного освещения для получения тепловой энергии. Такая конструкция работает при наличии солнечного яркого освещения. В пасмурное время и в ночное время система не работает. Кроме того, система достаточно дорогая, что и не привело ее к широкому использованию. Известна система подогрева воды, включающая насос, трубопровод и теплогенератор. Особенностью этой конструкции является наличие насосной станции, имеющей электродвигатель и насос, потребляющие электрическую энергию 2. Задача изобретения - снижение затрат на подогрев воды для бытовых и промышленных нужд. Эта задача решается за счет того, что в устройстве для предварительного подогрева воды, содержащее трубопровод подачи воды, теплогенератор и бак для хранения подогретой воды, согласно изобретению, содержит качающий узел, установленный в траншее, выполненной на полотне автомобильной дороги с интенсивным движением автотранспорта, и содержащий, по меньшей мере, один гидравлический и один пневматический цилиндры,одним своим концом прикрепленные к внутренней стороне металлического цилиндрического сегмента, закрывающее) траншею, один конец которого шарнирно закреплен, а второй - подпружинен, поршневая полость, по меньшей мере, одного гидравлического цилиндра одной гидролинией через обратный клапан соединена с трубопроводом подачи воды, а второй гидролинией через обратный клапан - с напорной магистралью блока гидроаккумуляторов, поршневая полость, по меньшей мере, одного пневматического цилиндра одной пневмолинией через обратный клапан соединена с атмосферой, а второй пневмолинией через обратный клапан - с напорной магистралью блока гидроаккумуляторов, выход которого через редукционный клапан соединен с двухпозипионным распределителем с электромагнитным управлением, первый выход которого гидравлически соединен с теплогенератором,а второй - с гидромотором, вал которого механически соединен с электрическим генератором, причем в баке для хранения подогретой воды установлено термореле, электрически соединенное с электромагнитом двухпозиционного распределителя. Установка качающего узла обеспечивает создание давления в гидромагистрали воды при каждом наезде колес автомобиля на металлический цилиндрический сегмент. Установка пружины на одном конце сегмента обеспечивает возврат в исходное положение сегмента при съезде колес с сегмента. Установка гидроцилиндра и пневмоцилиндра обеспечивает при нажатии на них сегмента закачку жидкости и воздуха в гидросистему. Установка обратных клапанов обеспечивает закрытие гидромагистралей при движении жидкости в одном направлении и открытие гидромагистрали при движении в другом направлении. Наличие гидроаккумуляторов позволяет накапливать жидкость в них под давлением. Наличие редукционного клапана позволяет потребителю получать равномерный расход жидкости на теплогенераторе или на гидромоторе. Наличие двухпозиционного распределителя обеспечивает изменение направления потока жидкости при достижении ею заданной температуры. Установка термореле обеспечивает при достижении заданной температуры в гидробаке подачу напряжения на электромагнит распределителя и перевод его в положение подачи потока на гидромотор. На фиг. 1 показана установка качающего узла на полотне дороги по примеру лежачего полицейского. На фиг. 2 - гидравлическая схема устройства предварительного подогрева воды. На полотне дороги выполняется узкая траншея, в которую устанавливается по одному или более гидравлическому 1 и пневматическому 2 цилиндру. Траншея закрыта цилиндрическим сегментом 3 с возможностью поворота (шарнирное крепление), а вторым концом 2 11674 1 2009.02.28 сегмента 3 к пружинам. Поршневая полость гидроцилиндра 1 через обратный клапан 4 соединена с трубопроводом 5 системы водоснабжения. Пневмоцилиндр 2 соединен с атмосферой через обратный клапан 6. Через другие обратные клапаны 7 и 8 поршневые полости цилиндров 1 и 2 соединены с напорной магистралью гидроаккумуляторов 9. Гидролиния гидроаккумуляторов 9 соединена через редукционный клапан 10 с двухпозиционным распределителем 11 с электромагнитным управлением. Один выход распределителя 11 гидравлически соединен одной гидролинией с теплогенератором 12, а вторым с гидромотором 13, который механически соединен с электрическим генератором 14. Устройство предварительного подогрева воды работает следующим образом. При наезде колес автомобиля на сегмент 3 весовая нагрузка колес автомобиля передается на пневмо- и гидроцилиндры 1 и 2, штоки которых перемещаются и подают жидкость в гидроаккумуляторы 9. При снятии нагрузки от колес автомобиля пружина сегмента 3 возвращает в исходное положение гидроцилиндры и пневмоцилиндры 1 и 2. Жидкость из аккумуляторов 9 подается на редукционный клапан 10, который подает жидкость в теплогенератор 12. Наличие в жидкости частиц воздуха на выходе из сопла трубопровода увеличивает скорость движения жидкости на входе в теплогенератор, что увеличивает теплоотдачу. Когда жидкость в емкости нагрелась до требуемой температуры, температурное реле 15 замыкается, и напряжение подается на электромагнит распределителя 11, золотник перемещается, и поток жидкости направляется на гидромотор 13, механически связанный с генератором 14. Генератор 14 вырабатывает электроэнергию, направляемую в электросеть. Таким образом можно получить тепло для обогрева здания и получить электроэнергию достаточно дешево (только стоимость установки), что экономит расходы газа или другого теплоносителя и позволяет получить тепло и электроэнергию без использования газа, мазута, угля, нефти и других источников энергии. Источники информации 1. Дашков В.Н. Возобновляемые источники энергии в ресурсосберегающих технологиях АПК, 2003. - С. 57, рис. 3.20. 2. Патент РБ 682, МПК 24 3/02,24 3/00. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3

В местных системах горячего водоснабжения установки для нагрева воды имеют незначительные габаритные размеры и тепловую мощность до 100 МДж/ч (25 Мкал/ч).

Конструкции местных установок очень различны в зависимости от применяемого топлива, теплопроизводительности, места установки и т.д.

Рис. 2.22. Местные установки для нагрева воды

1 – кухонная плита; 2 – топочная камера; 3 – змеевик; 4 – корпус водонагревателя; 5 – циркуляционная труба; 6 – дымогарная труба; 7 – калорифер; 8 – змеевик; 9 – огневая камера; 10 – горелка; 11 – блок-кран; 12 – электронагреватель; 13 – электромагнитный клапан безопасности; 14 – регулятор температуры; 15 – бак-аккумулятор; 16 – солнечный коллектор

Водогрейная колонка для ванн (рис. 2.22, а) работает на твердом топливе (дрова, уголь, торф). Вода, находящаяся в корпусе емкостью 90 – 100 л, нагревается топочными газами, проходящими через дымогарную трубу. Для ускорения нагрева в дымогарной трубе имеется циркуляционная труба.

Холодная вода поступает через специальный смеситель (см. рис. 2.22, е). Корпус водонагревателя изготавливается из листовой стали и эмалируется (или оцинковывается) внутри и снаружи. Топочная камера чугунная.

Водогрейные колонки применяют для подачи воды к душам, умывальникам, мойкам и для отопления помещения. Для непрерывной подачи воды к потребителям устанавливают бачок с поплавковым клапаном.

Водогрейные колонки размещают в ванных комнатах или на кухне. Колонку устанавливают на расстоянии 0,3 м от стены из полусгораемого материала, причем деревянная стенка должна быть защищена у топочной камеры асбестом, обитым сверху листовой сталью.

Малометражные котлы для отопления используют для нагрева воды. Для этого устанавливают отдельный резервуар. Во избежание накипи в котле вода в резервуаре нагревается змеевиком, который трубопроводами соединен с котлом.

Газовый проточный водонагреватель (рис. 2.22, б) позволяет быстро получить горячую воду. Тепло, образующееся при сгорании газа в горелке, передается воде через стенки огневой камеры, змеевики и калорифер. Большая поверхность нагрева и высокий коэффициент теплопередачи обеспечивают интенсивный нагрев воды.

Блок-кран обеспечивает подачу газа в горелку только при движении воды через колонку. Это исключает прогорание огневой камеры. Специальное устройство в блок-кране не допускает утечку несгоревшего газа в помещение.

Газовый емкостный водонагреватель (рис. 2.22, в) по конструкции аналогичен водогрейной колонке. Нагрев воды осуществляется горячими газами, образующимися при сгорании газа в горелке. Нагреватель оборудуется регулятором температуры и электромагнитным клапаном безопасности, который прекращает подачу газа в горелку, если пламя в ней погаснет. Это предупреждает утечку газа из горелки в помещение. Бак нагревателя изготовляют из стали толщиной 3 мм с антикоррозионным покрытием.

Электрический водонагреватель (электроводонагреватель) – наиболее гигиеничный и безопасный в пожарном отношении прибор. Широкое распространение получили емкостные электронагреватели (рис. 2.22, г), включаемые в ночные часы, когда нагрузка в системе электроснабжения уменьшается, и снижаются тарифы на электроэнергию. Проточные электроводонагреватели требуют значительных мощностей, что приводит к перегрузке электрических сетей, поэтому область их применения ограничивается только производственными и общественными зданиями.

Солнечные водонагреватели (гелиоустановки) в последнее время находят все более широкое применение, особенно в южных районах. В простейшем виде их выполняют в виде плоского металлического бака, окрашенного в черный цвет. В солнечный день вода в баке нагреватся до 30 – 40 0 С и подается в душ или на хозяйственные цели.

В более совершенных установках (рис. 2.22, е) вода нагревается в коллекторе и поступает в бак-аккумулятор, покрытый теплоизоляцией. Количество тепла, запасенного в течение дня, бывает достаточно для хозяйственных нужд семьи 3 – 5 человек.

Рис. 2.23. Элементы централизованной (закрытой) системы горячего водоснабжения

1 – ввод; 2 – водомерный узел; 3 – установка для повышения давления; 4 – водонагреватель; 5 – циркуляционные насосы; 6 – аккумулятор тепла; 7 – подающая квартальная сеть (магистраль); 9 – распределительная сеть; 10 – циркуляционная сеть; 11 – арматура; 12 – полотенцесушитель; 13 – сеть теплоносителя

Теплопроизводительность гелиоустановки зависит от географического положения. Летом в средней полосе 1 м 2 гелиоустановки можно нагреть 120 – 130 л воды до температуры 30 – 35 0 С.

В централизованных системах горячего водоснабжения вода нагревается в районных котельных или на ТЭЦ и используется для горячего водоснабжения и отопления.

В закрытых системах горячего водоснабжения (см. рис. 2.23) вода из наружной водопроводной сети нагревается в водонагревателях. Водонагреватели могут быть скоростными и емкостными.

В скоростных водонагревателях нагреваемая вода движется с большой скоростью (0,5 – 2,5 м/с) и подогревается до заданной температуры теплоносителем (водой, паром). Коэффициенты теплопередачи в водонагревателях высокие (4190 – 11 000 МДж/(м 2 ∙ч∙гард)), благодаря чему их размеры незначительны и они занимают небольшую площадь.

Нагреваемая вода и теплоноситель в скоростных водонагревателях могут двигаться параллельно друг другу (рис. 2.24, а) (параллельная схема) или на встречу друг другу (противоточная схема) (см. рис. 2.24, б, в). Противоточная схема нашла наибольшее применение, так как обеспечивает большую интенсивность теплопередачи.

Рис. 2.24. Водонагреватели

а – скоростной водонагреватель; б – схема установки водонагревателя; в – емкостной водонагреватель; 1 – входной патрубок; 2 – трубные решетки; 3 – теплообменные трубки; 4 – линзовый компенсатор; 5 – корпус секции водонагревателя; 6 – генератор тепла; 7 – тепловая сеть (контур теплоносителя); 8 – водонагреватель (водоводяной); 9 – предохранительный клапан; 10 – термометр; 11 – манометр; 12 – корпус; 13 – крышка

Скоростные водонагреватели очень чувствительны к загрязнению поверхности, которые снижают теплопередачу, поэтому их необходимо периодически очищать от осадков и накипи, образующихся на теплообменных поверхностях.

Скоростной водоводяной нагреватель (рис. 2.24) состоит из корпуса, в котором размещены теплообменные трубки. Водонагреватель изготавливают в виде отдельных секций длиной до 4 м и наружным диаметром 50 – 530 мм. Теплообменные трубки d=14÷16 мм (7–140 шт.) находятся в трубных решетках, соединенных фланцами с корпусом. Для исключения разрыва водонагревателя из-за теплового расширения его деталей в корпусе монтируют компенсатор. При качественной развальцовке теплообменных трубок в трубной решетке и температуре теплоносителя до 150 0 С компенсаторы можно не устанавливать. Отдельные секции нагревателя соединяются отводами.

Нагреваемая вода из водопровода через входной патрубок поступает в теплообменные трубки, в которых нагревается до заданной температуры. Теплоноситель (греющая вода) движется в межтрубном пространстве (между корпусом и теплообменными трубками). При таком распределении воды облегчается чистка нагревателя от осадков, выпадающих из нагреваемой воды, и выравнивается тепловое расширение деталей.

Рис. 2.25. Пароводяной водонагреватель

В промышленных зданиях, где имеется паросиловое хозяйство, или небольших котельных с паровыми котлами для нагрева воды используют пароводяные скоростные водонагреватели (рис. 2.25). Пар, подаваемый в корпус 2, проходит между трубками 3, конденсируется на их поверхности и за счет скрытой теплоты парообразования нагревает воду. Нагреваемая вода поступает в переднюю камеру 1 по теплообменным трубкам, проходит в заднюю камеру 4 и выходит из подогревателя. Задняя камера 4 не закреплена на корпусе 2, что позволяет теплообменным трубкам свободно удлиняться при нагреве.Пар проходит дважды через водонагреватель, поэтому данная конструкция называется двухходовой. Применяются также четырехходовые водонагреватели.

Давление нагреваемой воды в камерах и теплообменных трубках должно подержаться на 0,1– 0,2 МПа (1 – 2 кгс/см 2) выше давления пара. Это исключает прорыв пара в систему водоснабжения. Пароводяные подогреватели выпускаются по ОСТ 34-531 – 68 (двухходовые) и ОСТ 34-532 – 68 (четырехходовые). Поверхность нагрева может быть 6,3 – 22,4 м 2 , максимальная температура – до 300 0 С.

Емкостные водонагреватели совмещают функции аккумулятора тепла и водонагревателя. Они имеют низкий коэффициент теплопередачи вследствие малой скорости движения воды. При равной площади нагрева их теплопроизводительность значительно ниже, а размеры больше, чем скоростных водонагревателей. Их выполняют в виде напорных или безнапорных (открытых) баков, в которых размещаются нагреватели. Наружные поверхности баков покрываются слоем теплоизоляции. На системе устанавливают не менее двух баков (по 50 % расчетного объема каждый). При отсутствии нагревателя они превращаются в аккумуляторы тепла .

Последние так же, как и емкостные подогреватели, могут работать в режиме аккумуляции тепла при постоянном объеме и переменной температуре или при переменном объеме и постоянной температуре.

Переносное устройство для подогрева и подачи воды относится к электробытовым нагревательным приборам погружного типа и может быть использовано с целью нагрева и подачи воды для бытовых нужд. Устройство содержит корпус (1), нагревательный элемент (2) и насос (3), патрубок (4) отвода горячей воды с гибкой подводкой (5). Нагревательный элемент (2) снабжен контрольно-регулирующими приборами и может иметь керамическую герметичную оболочку. Патрубок (4) отвода горячей воды соединен с выходом насоса (3) и снабжен соплом (6). Технический результат заключается в создании переносного устройства для подогрева и подачи воды, позволяющего расширить область его применения и обеспечить удобство при эксплуатации. 3 ил.

Полезная модель относится к электробытовым нагревательным приборам погружного типа и может быть использована с целью нагрева и подачи воды для бытовых нужд.

Известно устройство для подогрева жидкости, включающее емкость с магистралями подвода и отвода жидкости и размещенными в ней нагревательными элементами, насос для перекачивания нагреваемой жидкости, встроенный в магистраль подвода жидкости, и устройство для поддержания температуры жидкости в заданных пределах (патент РФ №28227, МПК 7 F24H 1/10, опубл. 10.03.2003).

Недостатком данного устройства является его ограниченное применение, связанное с необходимостью подключения насоса к магистрали подвода жидкости.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является бытовой водонагреватель, содержащий теплоизолированный корпус, размещенный в декоративном корпусе, имеющие гибкие подводки патрубок подвода холодной воды и патрубок отвода горячей воды, снабженный установленным над ним автоматическим воздухоудалителем, нагревательный элемент, размещенный в нижней боковой части теплоизолированного корпуса и снабженный контрольно-регулирующими приборами, автоматическую насосную установку (патент РФ №2156409, MПK 7 F24H 1/20, опубл. 20.09.2000).

Недостатками известного технического решения являются его ограниченное применение, связанное с необходимостью подключения насоса к магистрали подвода жидкости, а также неудобство в эксплуатации, связанное с неравномерным прогревом воды.

Была поставлена задача расширить область применения и обеспечить удобство при эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для подогрева и подачи воды, содержащем, по крайней мере, один нагревательный элемент, размещенный в корпусе и снабженный контрольно-регулирующими приборами, патрубок отвода горячей воды с гибкой подводкой, насос, последний размещен в корпусе вместе с нагревательным элементом, а патрубок отвода горячей воды снабжен соплом, при этом нагревательный элемент и насос могут быть расположены в корпусе последовательно друг за другом или насос может быть расположен над нагревательным элементом, кроме того, нагревательный элемент может иметь керамическую герметичную оболочку.

Размещение насоса и нагревательного элемента в одном корпусе позволяет использовать его как устройство погружного типа без подсоединения к магистрали подвода жидкости, что значительно расширяет его область применения.

Кроме того, размещение насоса и нагревательного элемента в одном корпусе, а также наличие на патрубке отвода горячей воды сопла позволяет не только подавать жидкость, но и перемешивать ее, что способствует равномерному прогреву всего объема жидкости, обеспечивает удобство при эксплуатации.

Наличие у нагревательного элемента керамической герметичной оболочки предотвращает его повреждение от механических воздействий и позволяет эксплуатировать устройство без заземления.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного технического решения, не обнаружен. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:

фиг.1 - переносное устройство для подогрева и подачи воды, общий вид;

фиг.2 - то же, с размещением насоса над нагревательным элементом;

фиг.3 - то же, с выполнением корпуса в виде канистры.

Переносное устройство для подогрева и подачи воды содержит корпус 1, нагревательный элемент 2 и насос 3, расположенные в корпусе 1 последовательно друг за другом, патрубок 4 отвода горячей воды с гибкой подводкой 5. Корпус 1 выполнен в виде закрытого короба с множеством отверстий.

Нагревательный элемент снабжен контрольно-регулирующими приборами и может иметь керамическую герметичную оболочку.

Патрубок 4 отвода горячей воды соединен с выходом насоса 3 и снабжен соплом 6. Свободный конец гибкой подводки 5 может быть снабжен краном для перекрытия воды, устройством для распределения воды (душ), а так же приспособлениями для фиксации на стене, трубах, кранах и т.д.

Насос 3 может быть расположен над нагревательным элементом 2 (фиг.2).

Устройство размещают в любой емкости типа таз, ведро, кастрюля, или сам корпус выполняют таким образом, что он является емкостью для воды (типа канистры, фиг.3), в которой размещены насос 3 и нагревательный элемент 2.

Переносное устройство для подогрева и подачи воды работает следующим образом.

Устройство помещают в емкость с водой и подключают к электрической сети. В случае, когда свободный конец гибкой подводки 5 снабжен краном 7 для перекрытия воды, насос 3 и нагревательный элемент 2 включают одновременно. При этом при помощи нагревательного элемента 2 происходит процесс нагрева, а при помощи насоса 3 и сопла 6 происходит перемешивание жидкости, чем достигается ее равномерный прогрев. В

случае отсутствия крана для перекрытия воды сначала включают нагревательный элемент 2 и нагревают жидкость до нужной температуры. Затем включают насос и подают нагретую жидкость пользователю. Одновременно с подачей происходит перемешивание нагретой жидкости.

Наличие контрольно-регулирующих приборов позволяет поддерживать температуру жидкости в заданном диапазоне и защитить нагревательный элемент от перегрева.

Техническое решение позволило расширить область применения и обеспечить удобство при эксплуатации.

Заявляемое переносное устройство для подогрева и подачи воды соответствует требованию промышленной применимости и может быть выполнен на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных материалов и технологий.

1. Переносное устройство для подогрева и подачи воды, содержащее, по крайней мере, один нагревательный элемент, размещенный в корпусе и снабженный контрольно-регулирующими приборами, патрубок отвода горячей воды с гибкой подводкой, насос, отличающееся тем, что насос размещен в одном корпусе с нагревательным элементом, а патрубок отвода горячей воды снабжен соплом.

2. Переносное устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде короба с множеством отверстий.

3. Переносное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательный элемент и насос расположены в корпусе последовательно друг за другом.

4. Переносное устройство по п.1, отличающееся тем, что насос расположен над нагревательным элементом.

5. Переносное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательный элемент имеет керамическую герметичную оболочку.