Электродный нагрев воды: Изучение устройства, принципа действия и методики расчёта электродных водонагревателей

Содержание

Изучение устройства, принципа действия и методики расчёта электродных водонагревателей

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Энерготехнологический факультет

Кафедра системоэнергетики

Лаборатория электротехнологии (0-01)

ЭЛЕКТРОДНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Лабораторная работа

Выполнил: студент гр. ЭТ-___

__________________________

Принял: преподаватель

Колмаков Ю.В.

Красноярск 200__

Цель работы

Изучить устройство, принцип действия и методику расчёта электродных водонагревателей.

Программа работы

1. Ознакомиться с теоретическими сведениями .

2. Изучить и выполнить методику работы.

3. Опытным путём исследовать зависимость удельного электри-ческого сопротивления воды от температурыr = f (Т). Эту же зависимость рассчитать по эмпирической формуле и построить кривые r = f (Т) по опытным и расчётным данным.

4. Опытным путём исследовать зависимость потребляемой мощ-ности от температуры воды Р = f (Т).

5. Составить и защитить отчёт.

Общие теоретические сведения

Электродный способ применяют для нагрева воды, молока, фруктовых и ягодных соков, сочных кормов, почвы, бетона и др. Материал, помещённый между электродами, нагревается за счёт электрического тока, протекающего через него от электрода к электроду. При этом происходит прямой нагрев: сам материал является средой, в которой электрическая энергия преобразуется в тепловую. Электродный нагрев представляет собой простой и экономичный способ нагрева материалов, не требующий ни понижающих трансформаторов,ни специальных нагревательных приборов из дорогостоящих сплавов.

Для электродного нагрева, во избежание электролиза, используют только переменный электрический ток.

Особенностями электродных устройств являются зависимость теплопроизводительности от удельного электрического сопротивления нагреваемой жидкости и ограничение напряженности поля вследствие возможного электрического пробоя и разложения жидкости.

Электродные аппараты классифицируют по следующим признакам: по числу фаз питания – одно- и трехфазные; по конструктивным особенностям – одно-, двух- и трёхбакового исполнения, с цилиндрическими, трубчатыми, плоскими, спиралевидными и секторными электродами; по напряжению сети — низкого (380 В) и высокого (6 кВ и выше) напряжения; по способу регулирования мощности — с подвижными элементами из диэлектрического материала, с подвижными нулевыми электродами, со ступенчатым переключением электродов. Наибольшее применение находят трехфазные однобаковые конструкции низкого напряжения с трубчатыми, цилиндрическими или секторными электродами, с плавным регулированием мощности, осуществляемым с помощью подвижных элементов из диэлектрических материалов или нулевых электродов (водонагреватели) или путём изменения глубины погружения электродов в котловую воду (парогенераторы).

Разработана серия трехфазных электродных водонагревателей низкого напряжения (380 В) мощностью 25, 60, 100, 250, 400 и 1000 кВт. Водонагреватели рассчитаны для работы на воде с удельным электрическим сопротивлением 30 Ом∙м при 20 °С. Допускается отклонение удельного сопротивления в пределах от 10 до 50Ом∙м. Номинальному температурному режиму работы соответствуют 70 °С на входе в водонагреватель и 95 °С на выходе. Максимально допустимая температура воды на выходе составляет 130 °С. Водонагреватели могут работать как в системах атмосферного типа, так и в системах с избыточным давлением. Мощность первых трех типоразмеров водонагревателей регулируется в пределах от 10 до 100 %, остальных — в пределах от 20 до 100 %.

В сельском хозяйстве применяются проточные и непроточные, однофазные и трехфазные электродные водонагреватели с различными типами электродных систем: пластинчатой (рис. 4.1), коаксиальной (рис. 4.2), стержневой (рис. 4.3).

Водонагреватель представляет собой металлический бак, внутри которого находятся электроды. Напряжение кним подводится через проходные изоляторы, установленные на крышке бака. В качестве материала для электродов используется титан, нержавеющая сталь, электротехнический графит и др. Электроды выполняют лишь функцию подвода электрического тока к нагреваемой среде, а сами электрическим током не нагреваются.

При работе электроводонагревателя на его корпусе может возникнуть опасный потенциал, поэтому корпус водонагревателя должен быть заземлён.

Рис. 4.1 Пластинчатая система электродов

Рис. 4.2 Коаксиальная система электродов

Рис. 4.3 Стержневая система электродов

В процессе нагрева воды мощность, потребляемая водонагревателем, увеличивается в результате уменьшения удельного электрического сопротивления воды. Последнее объясняется увеличением концентрации и подвижности ионов при повышении температуры воды.

Площадь поверхности электродов и расстояние междуними ограничивается максимально допустимыми значениями плотности тока на электродах и напряженности поля. При большой напряженности поля между электродами наблюдается пробой

Электродный нагрев жидких сред | Онлайн журнал электрика

Электродный метод нагрева используют для нагрева проводников II рода: воды, молока, фруктовых и ягодных соков, земли, бетона и т.д. Электродный нагрев обширно всераспространен в электродных водонагревателях, водогрейных и паровых котлах, также в процессах пастеризации и стерилизации водянистых и мокроватых сред, термический обработки кормов.

Материал помещают меж электродами и нагревают электронным током, протекающим по материалу от 1-го электрода к другому. Электродный нагрев считается прямым нагревом — тут материал служит средой, в какой электронная энергия преобразуется в термическую.

Электродный нагрев — более обычный и экономный метод нагрева материалов, не просит особых источников питания либо нагревателей из дорогостоящих сплавов.

Электроды подводят ток к нагреваемой среде и сами током фактически не греются. Электроды изготавливают из недифицитных материалов, в большинстве случаев из металлов, да и могут быть и неметаллическими (графитовыми, угольными), Во избежание электролиза для электродного нагрева употребляют только переменный ток.

Проводимость мокроватых материалов обуславливается содержанием воды, потому в предстоящем электродный нагрев будем рассматривать, приемущественно, к нагреву воды, но приводимые зависимости применимы и к нагреву других мокроватых сред.

Нагрев в электролите

В машиностроении и ремонтном производстве используют нагрев в электролите. Железное изделие (деталь) помещают в электролитическую ванну (5 — 10 %-ный раствор Na₂CO₃ и др.) и подсоединяют к отрицательному полюсу источника неизменного тока. В итоге электролиза на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Слой пузырьков водорода, покрывающий деталь, представляет для тока высочайшее сопротивление. В нем выделяется основная толика теплоты, нагревающая деталь. На аноде , имеющем еще огромную поверхность, плотность тока мала. При определенных критериях деталь греется электронными разрядами, возникающими в водородном слое. Газовый слой сразу служит термоизоляцией, предотвращающей остывание детали электролитом.

Преимущество нагрева в электролите — значимая плотность энергии (до 1 кВт / см2), обеспечивающая высшую скорость нагрева. Но это достигается завышенным расходом энергии.

Электронное сопротивление проводников II рода

Проводники II рода именуют электролитами. К ним относятся водные смеси кислот, щелочей, солей, также разные водянистые и влагосодержащие материалы (молоко, мокроватые корма, почва).

Дистиллированная вода имеет удельное электронное сопротивление порядка 10⁴ ом х м и фактически не проводит электронный ток, а химически незапятнанная вода является неплохим диэлектриком. «Рядовая» вода содержит в растворенном виде соли и другие хим соединения, молекулы которых диссоциируют в воде на ионы, сообщая ей ионную (электролитическую проводимость). Удельное электронное сопротивление воды находится в зависимости от концентрации солей и приближенно может быть определено по эмпирической формуле

p₂₀ = 8 х 10 / С,

где p₂₀— удельное сопротивление воды при 20⁰С, Ом х м, С — суммарная концентрация солей, мг/г

Атмосферная вода содержит растворенных солей менее 50 мг/л, воды рек — 500 — 600 мг/л, подземные воды — от 100 мг/л до нескольких граммов на литр. Более распространенные значения удельного электронного сопротивления p₂₀ для воды находятся в спектре 10 — 30 Ом х м.

Электронное сопротивление проводников II рода значительно находится в зависимости от температуры. С ее возрастанием возрастает степень диссоциации молекул солей на ионы и их подвижность, вследствие чего проводимость увеличивается, а сопротивление понижается. Для хоть какой температуры t до начала приметного парообразования удельная электронная проводимость воды, Ом х м ^-1, определяется линейной зависимостью

yt = y20 [1 + a (t-20)],

где y20 — удельная проводимость воды при температуре 20 o C, а — температурный коэффициент проводимости, равный 0,025 — 0,035 ^oC^-1.

В технических расчетах обычно пользуются не проводимостью, а удельным сопротивлением

pt = 1/yt = p20 / [1 + a (t-20)] (1)

и его облегченной зависимостью p (t), принимая a = 0,025 ^oC^-1.

Тогда удельное сопротивление воды определяют по формуле

pt = 40 p20 / (t +20)

В спектре температур 20 — 100 ^оС удельное сопротивление воды растет в 3 — 5 раз, во столько же раз меняется мощность, потребляемая из сети. Это один из существенных недочетов электродного нагрева, приводящий к завышению сечения питающих проводов и усложняющий расчет установок электродного нагрева.

Удельное сопротивление воды подчиняется зависимости (1) только до пришествия приметного парообразования, интенсивность которого находится в зависимости от давления и плотности тока в электродах. Пар не является проводником тока, и потому при парообразовании удельное сопротивление воды растет. В расчетах это учитывается коэффициентом b, зависящим от давления и плотности тока:

pcм = pв b = pв a e k J

где pcм — удельное сопротивление консистенции вода — пар, pв — удельное сопротивление воды без приметного парообразования, a — неизменная, равная для воды 0,925, k — величина, зависящая от давления в котле (можно принять k = 1,5), J — плотность тока на электродах, А/см2.

При обычном давлении воздействие парообразования сказывается при температуре выше 75 ^оС. Для паровых котлов коэффициент b добивается значения 1,5.

Электродные системы и их характеристики

Электродная система — совокупа электродов, спецефическим образом связанных меж собой и питающей сетью, созданных для подвода тока к нагреваемой среде.

Параметрами электродных систем являются: число фаз, форма, размеры, число и материал электродов, расстояние меж ним, электронная схема соединения («звезда», «треугольник», смешанное соединение и т. п.).

При расчете электродных систем определяют их геометрические характеристики, обеспечивающие выделение в нагреваемой среде данной мощности и исключающих возможность ненормальных режимов.

Мощность трехфазной электродной системы при соединении звездой:

P = U₂л / Rф = 3Uф / Rф

Мощность трехфазной электродной системы при соединении треугольником:

P = 3U₂л / Rф

При данном напряжении Uл питания мощность электродной системы P определяется сопротивлением фазы Rф, которое представляет собой сопротивление тела нагрева, заключенного меж электродами, образующими фазу. Конфигурация и размеры тела зависят от формы, размеров и расстояния меж электродами. Для простейшей электродной системы с плоскими электродами шириной каждого b, высотой h и расстоянием меж ними:

Rф = pl / S = pl / (bh)

где, l, b, h — геометрические характеристики плоскопараллельной системы.

Для сложных систем зависимость Rф от геометрических характеристик не представляется выразить настолько просто. В общем случае ее можно представить в виде Rф = с х ρ, где с — коэффициент, определяемый геометрическими параметрами электродной системы (его можно найти по справочникам).

Размеры электродов, обеспечивающие нужное значение Rф, могут быть рассчитаны, если понятно аналитического описание электронного поля меж электродами, также зависимость p от определяющих ее причин (температура, давление и др.).

Геометрический коэффициент электродной системы находят как k = Rф h / ρ

Мощность хоть какой трехфазной электродной системы можно представить в виде P = 3U²h /(ρ k)

Не считая этого, принципиально обеспечить надежность электродной системы, исключение порчи продукта и электронного пробоя меж электродами. Эти условия производятся ограничением напряженности поля в межэлектродном пространстве, плотности тока на электродах и правильным выбором материала электродов.

Допустимую напряженность электронного поля в межэлектродном пространстве ограничивают требованием недопущения электронного пробоя меж электродами и нарушения работы установок. Допустимую напряженность Eдоп поля выбирают по электронной прочности Епр поля выбирают по электронной прочности Епр материала с учетом коэффициента припаса: Едоп = Епр / (1,5 … 2)

Величина Едоп определяет расстояние меж электродами:

l = U / Едоп = U / (Jдоп ρт),

где Jдоп — допустимая плотность тока на электродах, ρт — удельное сопротивление воды при рабочей температуре.

По опыту проектирования и эксплуатации электродных водонагревателей значение Едоп принимают в границах (125 … 250) х 102 Вт/м, малое значение соответствует удельному сопротивлению воды при температуре 20^о^{С наименее 20 Ом х м, наибольшее — удельному сопротивлению воды при температуре 20 ^оС более 100 Ом х м.}

Допустимую плотность тока ограничивают из-за способности загрязнения нагреваемой среды вредными продуктами электролиза на электродах и разложения воды на водород и кислород, которые в консистенции образуют гремучий газ.

Допустимую плотность тока определяют по формуле:

Jдоп = Едоп / ρт,

где ρт — удельное сопротивление воды при конечной температуре.

Наибольшая плотность тока:

Jmax = kн Iт / S,

где, kн = 1,1 … 1,4 — коэффициент, учитывающий неравномерность плотности тока по поверхности электрода, Iт — сила рабочего тока, стекающего с электрода при конечной температуре, S — площадь активной поверхности электрода.

Во всех случаях должно быть соблюдено условие:

Jmaх доп

Материалы для электродов должны быть электрохимически нейтральны (инертны) относительно нагреваемой среды. Неприемлимо делать электроды из алюминия либо покрытой цинком стали. Наилучшими материалами для электродов служат титан, нержавеющие стали, электротехнический графит, графитизированные стали. При нагреве воды для технологических нужд употребляют обыденную (черную) углеродистую сталь. Для питья такая вода неприменима.

Регулирование мощности электродной системы может быть при изменении значений U и R. В большинстве случаев при регулировании мощности электродных систем прибегают к изменению рабочей высоты электродов (площади активной поверхности электродов) методом введения меж электродами диэлектрических экранов либо конфигурацией геометрического коэффициент электродной системы (определяется по справочникам зависимо от схем электродных систем).

ЭЛЕКТРОДНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ВОДЫ — 3278470 NOVA SCOTIA LIMITED

Настоящее изобретение относится к электрическим водонагревателям и парогенераторам и, более конкретно, к электродному водонагревателю/электродному парогенератору, который обеспечивает подачу горячей воды или пара с достаточно высокой скоростью и эффективностью.

Наиболее распространенная форма электрических систем водяного отопления включает накопительный бак, в котором вода нагревается до заданной температуры. Вода в накопительном баке поддерживается при заданной температуре по мере того, как вода забирается из накопительного бака и пополняется холодной водой на входе. Электрические системы хранения горячей воды обычно считаются энергоэффективными, поскольку они работают по принципу хранения воды, нагретой до заданной температуры, превышающей температуру, необходимую для использования, даже если потребителю может не понадобиться горячая вода до некоторого времени в будущем. Поскольку тепловая энергия теряется из-за горячей воды в накопительном баке, требуется дополнительное потребление электроэнергии для повторного нагрева этой воды до заданной температуры.

Более энергоэффективный способ нагрева воды, чем системы накопительных баков, включает использование системы безбакового водонагревателя, также называемой системой водонагревателя «по требованию» или «мгновенной», которая нагревает воду только тогда, когда горячая вода подается. использовал. В большинстве безбаковых водонагревателей предшествующего уровня техники для нагрева воды используются электрические нагревательные элементы резистивного типа. Основным недостатком безрезервуарных систем водонагревателей, использующих электрические нагревательные элементы резистивного типа, является то, что сами элементы имеют значительную тепловую массу и тепловое сопротивление, что существенно снижает скорость нагрева воды, особенно когда поток воды начинается с нуля.

Альтернативой использованию нагревательных элементов для нагрева воды является пропускание электрического тока через воду между двумя электродами, между которыми существует переменное напряжение, известное как нагрев прямым электрическим сопротивлением (DER). К сожалению, существующие электродные водонагреватели очень сложны, что делает их дорогими в производстве и сложными в компактном исполнении.

Желательно разработать электродный водонагреватель/электродный парогенератор, который был бы простым и компактным.

Также желательно разработать электродный водонагреватель/электродный парогенератор, который обеспечивает горячую воду/пар с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Также желательно разработать электродный водонагреватель, обеспечивающий кипячение воды с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Соответственно, одной целью настоящего изобретения является создание электродного водонагревателя/электродного парогенератора, который является простым и компактным.

Другой целью настоящего изобретения является создание электродного водонагревателя/электродного парогенератора, который обеспечивает горячую воду/пар с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Другой целью настоящего изобретения является создание электродного водонагревателя, который обеспечивает кипячение воды с существенно высокой скоростью и эффективностью.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается электродный водонагреватель. Электродный водонагреватель содержит корпус, в котором находится вода. Корпус имеет, по меньшей мере, отверстие для прохождения через него воды. По меньшей мере два электрода расположены внутри корпуса и прикреплены к нему таким образом, что по меньшей мере один из электродов может вибрировать во время подачи электроэнергии переменного тока. Электрическая схема соединяет, по меньшей мере, один из электродов с токоведущим проводом источника электропитания переменного тока и, по меньшей мере, другой из электродов с нейтральным проводом источника электропитания переменного тока.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается электродный водонагреватель.

Электродный водонагреватель содержит корпус, в котором находится вода. Корпус имеет, по меньшей мере, отверстие для прохождения через него воды. По меньшей мере два электрода расположены внутри корпуса и прикреплены к нему таким образом, что по меньшей мере один из электродов может вибрировать во время подачи электроэнергии переменного тока. Электроды содержат внутренний электрод, имеющий продольную ось и по меньшей мере один полый цилиндр, расположенный концентрично ему.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается электродный водонагреватель. Электродный водонагреватель содержит корпус, в котором находится вода. Корпус имеет, по меньшей мере, отверстие для прохождения через него воды. По меньшей мере два электрода расположены внутри корпуса и прикреплены к нему таким образом, что по меньшей мере один из электродов может вибрировать во время подачи электроэнергии переменного тока. Электрическая схема соединяет каждый из электродов с проводом под напряжением многофазного источника питания переменного тока.

Одним из преимуществ настоящего изобретения является то, что оно обеспечивает простой и компактный электродный водонагреватель/электродный парогенератор.

Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно обеспечивает электродный водонагреватель/электродный парогенератор, который обеспечивает горячую воду/пар с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является создание электродного водонагревателя, который обеспечивает кипячение воды с существенно высокой скоростью и эффективностью.

Один вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 a представляет собой упрощенную блок-схему, иллюстрирующую сечение электродного водонагревателя в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

РИС. 1 b представляет собой упрощенную блок-схему, иллюстрирующую в подробном разрезе один электрод, помещенный в корпус электродного водонагревателя в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

РИС. 1 с по 1 g представляют собой упрощенные блок-схемы, иллюстрирующие вид сверху, вид в разрезе, вид сбоку, вид сверху в перспективе и вид снизу в перспективе нижней пластины электродного водонагревателя в соответствии с вариантом осуществления. изобретения;

РИС. 2 a представляет собой упрощенную блок-схему, иллюстрирующую вид в разрезе электродного водонагревателя в соответствии с вариантом осуществления изобретения с установленными на нем впускным и выпускным отверстиями для воды;

РИС. 2 b представляет собой упрощенную блок-схему, иллюстрирующую схему управления для работы электродного водонагревателя в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

РИС. 2 c представляет собой упрощенную блок-схему, иллюстрирующую вид сбоку проточного водонагревателя, использующего электродный водонагреватель в соответствии с вариантом осуществления изобретения; и,

РИС. 3 представляет собой упрощенную блок-схему, иллюстрирующую вид в разрезе водонагревателя бойлерного типа, в котором используется электродный водонагреватель в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые здесь, имеют то же значение, которое обычно понимается специалистом в области, к которой относится изобретение. Хотя любые способы и материалы, подобные или эквивалентные описанным здесь, могут быть использованы при практическом применении или тестировании настоящего изобретения, теперь описаны некоторые способы и материалы.

Несмотря на то, что приведенное ниже описание вариантов осуществления относится к водогрейному котлу мгновенного действия для обеспечения относительно небольших количеств горячей/кипящей воды/пара для потребления человеком в домашних условиях, специалистам в данной области техники станет очевидным, что варианты осуществления изобретения не ограничиваются этим, но также могут быть адаптированы для обеспечения большего количества горячей/кипящей воды/пара в различных других применениях, таких как, например, отопление и промышленные процессы.

Ссылаясь на ФИГ. 1 a — 1 g обеспечен электродный водонагреватель 100 согласно варианту осуществления изобретения. Электродный водонагреватель 100 состоит из неэлектропроводного корпуса, в одном случае с нижней пластиной 102 . 1 , верхняя пластина 102 . 2 и кольцо корпуса 104 . Нижняя пластина 102 . 1 , верхняя пластина 102 . 2 и кольцо корпуса 104 изготовлены из термостойкого и неэлектропроводного материала, в одном случае из пластика, такого как, например, ацеталь, с использованием стандартных методов литья пластмасс. В качестве альтернативы можно использовать другие термостойкие и неэлектропроводные материалы или внутреннюю часть корпуса можно покрыть термостойким и электронепроводящим материалом. Электроды 106 . 1 — 106 . 7 расположены внутри корпуса с электродами 106 . 2 — 106 . 7 в виде полых цилиндров, окружающих внутренний электрод 106 . 1 концентрически вокруг продольной оси 120 , как показано на ФИГ. 1 и . Электроды 106 . 1 — 106 . 7 могут располагаться на одинаковом расстоянии друг от друга. Верхняя и нижняя концевые части электродов 106 . 2 — 106 . 7 размещаются в соответствующих канавках 122 на нижней пластине 102 . 1 и верхняя пластина 102 . 2 . Электроды 106 . 2 — 106 . 7 и канавки 122 имеют такие размеры, что ширина W _G канавок 122 больше ширины W _E электродов 106 . 2 — 106 . 7 , оставляя зазоры G ₁ и G ₂ между ними, а также высоту H _E электродов 106 . 2 — 106 . 7 , внутренняя высота R _H корпуса и глубина D _G канавок 122 таковы, чтобы между вершинами электродов 106 был зазор G ₃ . 2 — 106 . 7 и соответствующие пазы 122 , как показано на фиг. 1 б . Поставка электродов 106 . 2 — 106 . 7 и канавки 122 , как показано на РИС. 1 b содержит электроды 106 . 2 — 106 . 7 в отношении: друг друга, имеющего заранее определенные расстояния между собой; внутренний электрод 106 . 1 ; и корпус, но и включает электроды 106 . 2 — 106 . 7 вибрировать в направлении вдоль оси 120 , а также в направлениях, перпендикулярных ей, в пределах заданного диапазона — зазоров G ₁ , G ₂ и G ₃ — как указано блок-стрелками на ИНЖИР. 1 б . Электроды 106 . 1 — 106 . 7 изготовлены из электропроводящего материала, такого как, например, алюминий, нержавеющая сталь или латунь. Корпус вместе с электродами 106 , крепится с помощью, например, болта 116 A вместе с гайкой 116 B таким образом, что внутренний электрод 106 . 1 и кольцо корпуса 104 упираются в нижнюю пластину 102 . 1 и верхняя пластина 102 . 2 , что позволяет легко собрать устройство. Кольцо корпуса 104 , нижняя пластина 102 . 1 и верхняя пластина 102 . 2 может быть водонепроницаемым при закреплении. Необязательно между кольцом 104 корпуса и соответствующей пластиной 102 корпуса расположено уплотнение, такое как, например, уплотнительное кольцо. 1 / 102 . 2 . Кроме того, необязательно электрод 106 . 1 выполнен в виде полого цилиндра с расположенным внутри упирающимся цилиндром, обеспечивающим электрод 106 . 1 должен быть расположен так, чтобы он мог вибрировать.

Электроды 106 . 1 — 106 . 7 подключаются к изолированной проводке 108 . 1 и 108 . 2 чередующимся образом, как показано на РИС. 1 a , с проводкой 108 . 1 и 108 . 2 для подключения к нейтральному проводу и проводу под напряжением, соответственно, однофазной сети переменного тока, также известной как бытовая сеть, или наоборот. Проводка 108 . 1 и 108 . 2 обеспечивается стандартной изолированной проводкой для бытового электроснабжения и подключается к соответствующим электродам 106 . 1 — 106 . № 7 с использованием стандартной технологии монтажа, например, пайки. Соединение проводки с электродами может быть покрыто, чтобы предотвратить контакт медной проводки и припоя с водой, когда они используются для потребления человеком. Проводка 108 . 1 и 108 . 2 достаточно гибкий, чтобы можно было использовать электроды 106 . 2 — 106 . 7 для вибрации, как описано выше. Для защиты пользователя обогревателя 100 от поражения электрическим током в случае неисправности устройства заземляющее кольцо 110 для соединения с массой через электропроводку 108 . 3 расположен вокруг кольца корпуса 104 . Опционально заземляющее кольцо 110 опускается, например, когда обогреватель 100 расположен внутри заземленного корпуса.

На электроды подается вода 106 . 1 — 106 . 7 и удаляются оттуда после нагревания через отверстия 112 , 113 , расположенные в верхней пластине 102 . 2 и нижняя пластина 102 . 1 . Отверстия 112 , 113 можно расположить так, чтобы вода примерно равномерно распределялась вокруг электродов 106 . 1 — 106 . 7 и имеют размеры, обеспечивающие прохождение через них воды в заданном диапазоне. Например, в приложениях, где нагреватель 100 пуст, когда он не используется, поток воды ограничивается до такой степени, что предотвращается скачок напряжения при запуске нагревателя 100 .

При работе переменный ток пропускают через воду, расположенную между соседними электродами, нагревающими ее. Большая площадь поверхности электрода, контактирующая с водой, может быть размещена в относительно небольшом объеме, например, путем обеспечения множества вложенных друг в друга электродов, таких как концентрические кольцевые электроды, как показано на фиг. 1 и . Скорость нагрева воды увеличивается за счет вибрации электродов, вызванной подачей электроэнергии переменного тока.

Как видно, электродный водонагреватель 100 можно реализовать с использованием различного количества двух или более электродов. Кроме того, электроды могут иметь форму, отличную от круглой формы кольца, такую как, например, кольца с овальным или квадратным поперечным сечением, пластины, полусферы.

Водонагреватель электродный 100 разработан в зависимости от электропроводности воды, диапазона расхода воды, диапазона желаемых температур горячей воды и электрической мощности (напряжения и частоты) с использованием стандартных методов электротехники. Электроды могут быть сконструированы таким образом, что электрическая мощность, потребляемая устройством, не превышает заданного предела.

Отмечено, что электродный водонагреватель 100 описан с его продольной осью 120 , ориентированной по существу вертикально, то же самое можно использовать и с продольной осью 120 , ориентированной по существу горизонтально или под углом между ними.

Ссылаясь на ФИГ. 2 a — 2 c , электродный водонагреватель 100 был реализован в проточном водонагревателе 200 , показанном на фиг. 2 c , для обеспечения относительно небольшого количества горячей/кипяченой воды на кухне, заменяя электрический чайник. Электродный водонагреватель 100 имеет впускной патрубок 130 для приема воды через впускное отверстие 130 A и выпускной патрубок 132 для подачи нагретой/кипятящей воды через выпускное отверстие 132 A, как показано блок-стрелками на фиг. . 2 и . Впускное отверстие для воды 130 и выпускное отверстие для воды 132 изготовлены из термостойкого и неэлектропроводного материала, в одном случае из пластика, такого как, например, ацеталь, с использованием стандартных методов литья пластмасс. Вход воды 130 и выпускной патрубок 132 установлены, например, на верхней пластине 102 . 2 и нижняя пластина 102 . 1 соответственно электродного водонагревателя 100 водонепроницаемым способом с использованием, например, клея. Датчик температуры на входе 140 и датчик расхода воды 142 могут быть расположены на входе 130 для измерения температуры воды на входе и расхода воды на входе и для подачи сигналов, указывающих на это, через проводку 140 A и 142 A, а также датчик температуры воды на выходе 144 , расположенный на выходе воды 132 , для измерения температуры воды на выходе и подачи сигнала, указывающего на это, по проводке 144 A.

3

Ссылаясь на фиг. 2 b , схема управления 150 подключается к однофазному источнику переменного тока, например, 120 В и 60 Гц (Северная Америка) через вилку, соединенную со стандартной бытовой розеткой. Схема управления 150 подключается: к электродному водонагревателю 100 проводкой 108 . 1 , 108 . 2 , 108 . 3 для снабжения его электроэнергией контролируемым образом; датчики 140 , 142 и 144 через соответствующие проводные соединения 140 А, 142 А и 144 А для приема сигналов датчиков; и к пользовательскому интерфейсу 152 для приема входных данных пользователя, таких как желаемая температура воды. Например, схема управления 150 содержит микропроцессор для приема данных, введенных пользователем, и данных датчика, а также для управления подачей электроэнергии на электродный водонагреватель 100 в зависимости от данных, введенных пользователем, и данных датчика.

Альтернативно, пользовательский интерфейс 152 и датчики 140 , 142 и 144 опущены, а схема управления 150 используется для ограничения подачи электроэнергии на электрод 9.0075 100 , например, до 1200 Вт, чтобы предотвратить скачок напряжения.

Проточный водонагреватель 200 содержит опорную плиту 170 , к которой прикреплена изогнутая трубка 172 , изготовленная, например, из нержавеющей стали. Нижний конец трубы , 172, содержит вход , 176, для подключения к водопроводу для приема воды из него. Верхний конец трубки 172 крепится к электродному водонагревателю 100 через вход для воды 130 . Корпус блока управления 178 содержит схему управления 150 , соединенную с электродным водонагревателем 100 кабелем 174 , содержащим электропроводку 108 . 1 , 108 . 2 , 108 . 3 , 140 A, 142 A и 144 A — и интерфейс пользователя 152 . Корпус управления может также содержать электромагнитный клапан для регулирования расхода воды через трубку 9.0075 172 в зависимости от пользовательского ввода, полученного через пользовательский интерфейс 152 . Пользовательский интерфейс содержит, например, обычные ручки, которые поворачиваются для определения расхода воды и температуры, или кнопки. Во время работы вода поступает на вход 176 и подается в электродный водонагреватель по трубке 172 и подается оттуда после нагревания через выход 132 A для воды, как показано блок-стрелками на фиг. 2 с , в емкость 10 , такую как, например, кастрюля или кружка, помещенная на опорную пластину 170 .

Электроды 106 . 1 — 106 . 7 электродного водонагревателя 100 , используемого в проточном водонагревателе 200 , изготовлены из алюминия и имеют размеры: высота H _E 1,39″; ширина W _E 0,031″; и наружные диаметры D _OE в порядке возрастания 0,375″, 0,938″, 1,5″; 2,063 дюйма, 2,625 дюйма, 3,188 дюйма и 3,75 дюйма. Корпус изготовлен из ацеталя с внутренними размерами: высота H _IH 1,27″ и диаметр D _IH 4,00″. Пазы 122 имеют следующие размеры: глубина D _G 0,065″ и ширина W _G 0,055″.

В качестве альтернативы электродный водонагреватель 100 используется в водонагревателе бойлерного типа, таком как, например, чайник, как показано на фиг. 3. Здесь электродный водонагреватель 100 расположен на дне сосуда 160 с водой 10 и заменяет электрические нагревательные элементы обычного чайника.

Кроме того, альтернативно, электродный водонагреватель 100 используется для производства пара, например, путем обеспечения уменьшенного количества воды, так что только нижняя часть электродов 106 погружена в воду. Необязательно в воду добавляют электролит, такой как, например, пищевая сода, для повышения эффективности производства пара.

Кроме того, электродный водонагреватель 100 приспособлен для подключения к многофазной сети переменного тока. Например, электродный водонагреватель 100 снабжен тремя электродами 106 , причем каждый электрод подключен к проводу под напряжением, связанному с одной фазой трехфазной электрической энергии переменного тока. В частности, для получения пара можно использовать высокую частоту и высокое напряжение, например, частоту 400 Гц и напряжение каждой фазы 200 В.

Настоящее изобретение было описано здесь в отношении некоторых вариантов осуществления. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что ряд вариаций и модификаций может быть выполнен без отклонения от объема изобретения, описанного здесь.

MC Enterprises 93868MC Сборка электродов водонагревателя Atwood

Наведите курсор на изображение, чтобы увеличить Нажмите на изображение, чтобы увеличить

МС Энтерпрайзис 93868MC представляет собой сменный узел электрода водонагревателя Atwood.

Узел электрода водонагревателя Atwood MC Enterprises 93868MC представляет собой сменную деталь Atwood, предназначенную для использования с водонагревателями Atwood.

AmazonAmerican ExpressApple PayDiners ClubDiscoverMeta PayGoogle PayMastercardPayPalShop PayVenmoVisa

Ваша платежная информация надежно обрабатывается. Мы не храним данные кредитной карты и не имеем доступа к информации о вашей кредитной карте.

Все заказы от Аксессуары для лодок и домов на колесах могут быть возвращены в течение 30 дней с даты покупки с полным возмещением за вычетом стоимости доставки и комиссией за пополнение запасов в размере 20%, если товар не находится в своем первоначальном состоянии. Чтобы вернуть или обменять (в соответствии с условиями гарантии, описанными ниже) весь заказ или его часть,

, вы должны связаться с нами по телефону 866-204-7049. Если вы не позвоните перед отправкой возврата, это может привести к задержке вашего возврата.

Все возвращаемые товары должны быть в оригинальной упаковке производителя, включая руководства, аксессуары, кабели и т. д. Запросы на возврат должны быть поданы в течение 30 дней с даты получения. Возврат должен быть получен в течение 30 дней после одобрения авторизации. Мы взимаем комиссию в размере 20% за возврат товаров, которые не были возвращены в первоначальном состоянии. Устройства, подлежащие возврату, должны быть тщательно упакованы. Любой предмет стоимостью более 100 долларов рекомендуется застраховать. Вы можете использовать любого крупного перевозчика для возврата товара, пожалуйста, предоставьте нам номер для отслеживания, чтобы обеспечить доставку.

Наш обратный адрес:

Аксессуары для лодок и домов на колесах – Возврат
7975 S. Suburban Road
Dayton, Ohio 45458

Пожалуйста, вложите копию вашего заказа в коробку. Все возвращаемые товары облагаются 20% комиссией за пополнение запасов, если они не возвращаются в том же состоянии, в котором они были отправлены.

Если у вас есть какие-либо другие вопросы, пожалуйста, напишите нам по электронной почте [email protected]

Указания по гарантии:

Мы соглашаемся отремонтировать или заменить, по нашему собственному усмотрению, дефектный продукт, если он будет возвращен нам в течение 30 дней или даты покупки и сопровождается подтверждением покупки.