Электропарогенератор

Изобретение относится к парогенераторам, в частности к области применения электрической энергии, к устройствам для генерирования пара методом электронагрева и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для производства перегретого пара. Целью изобретения явилось повышение эффективности испарения и перегрева пара заданной производительности путем обеспечения изотермичности за счет равномерного объемного распределения выделяемой тепловой энергии в теплопередающем устройстве, что в конечном счете приводит к повышению качества, надежности и устойчивости работы системы. Электропарогенератор состоит из котла 1, установленного на опорные рамы 2, питательного насоса 3, многоканального нихромового подогревателя 4, водомерных сткол 5, электроконтактных манометров 6, электроконтактного термометра 7, трубопровода выхода пара 8, обратного предохранительного клапана 9, блока автоматического контроля уровня воды 10, окошка для механической чистки котла 11, предохранительного клапана 12, запасного трубопровода и запорной арматуры для сброса воды и чистки котла 13, пароперегревателей 14, питательного блока 15. Установка пароперегревателя внутри электропарогенератора позволяет на 10% увеличить его мощность и довести температуру до 230-300C, что является преимущественным по сравнению с системами, в которых пароперегреватель находится вне электропарогенератора, не влияет на увеличение мощности и требует дополнительных расходов энергии.RU-C1-2324859 ДЖУРАЕВ НИЗОМХОН ХАЙДАРОВИЧ; УМАРОВ АКБАРДЖОН ДОДОХОНОВИЧ (TJ) Изобретение относится к парогенераторам, в частности к области применения электрической энергии к устройствам для генерирования пара методом электронагрева, и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для производства перегретого пара. Известен парогенератор, содержащий корпус, в котором расположена камера сгорания, система подачи топлива с горелкой, система подачи воздуха в камеру сгорания, запальное устройство, система подготовки и подачи воды с форсункой и патрубок для выхода парогазовой смеси, соединенный с корпусом [1]. Недостаток известного технического решения состоит в том, что в нем происходит неполное сгорание углеводородного топлива. Неполное сгорание топлива приводит к недостаточно высокому коэффициенту полезного действия. Недостатком такого парогенератора является также расход на подготовку воды для дальнейшей работы. Известен электрический паронагреватель, содержащий индукторный парогенератор с вторичной обмоткой, пароперегреватель с вторичной обмоткой в виде трубчатого змеевика, корпус, частично заполненный испаряемой жидкостью, встроенный в него ферромагнитный сердечник с первичной обмоткой, подключаемой к сети. Вторичные обмотки парогенератора и пароперегревателя расположены на ферромагнитном сердечнике, причем вторичная обмотка парогенератора выполнена в виде замкнутой решетчатой металлической структуры, которая частично погружена в испаряемую жидкость [2]. Известная конструкция позволяет повысить эффективность испарения, но требует большого расхода электроэнергии, сложна в изготовлении, требует частой замены и ремонта узлов и элементов конструкции. Наиболее близким к заявленному является установка для получения тепла (система обогрева) [3]. Она представляет собой замкнутый циркуляционный контур, образованный соединенными между собой теплоизолированными трубопроводами холодильником, конденсатором, отстойником и парогенератором, который выполнен в виде трубчатых элементов, на боковых поверхностях которых закреплены электронагреватели в виде стальной проволоки. Недостатком заявленного изобретения является недостаточная эффективность электронагревателей,подверженных перегоранию стальных спиралей, и ограниченная мощность, так как в нм результат достигается за счет эффекта короткого замыкания, для которого очень важно достигнуть необходимых значений сопротивления воды, от которого зависит производительность, вследствие чего происходит низкое давление пара на выходе, что может быть использовано лишь для малых потребителей перегретого пара. Указанные недостатки устраняются в электропарогенераторе с установленными в нм пароперегревателями, в которых электронагревающие элементы выполнены из нихромовой или фехралевой проволоки,намотанные на керамические трубки и помещенные в кварцевые трубки, установленные прямо в центре трубы, вследствие чего электронагревающий элемент непосредственно не соприкасается с водой. При такой компоновке не происходит непосредственный контакт электронагревающего элемента с водой и исключается короткое замыкание; увеличивается безопасность для обслуживающего персонала. Вследствие такой компоновки исключается фаза подготовки воды и увеличивается долговечность использования электронагревающих элементов. Целью изобретения явилось повышение эффективности испарения и перегрева пара заданной производительности путем обеспечения изотермичности за счет равномерного объемного распределения выделяемой тепловой энергии в теплопередающем устройстве, что в конечном счете приводит к повышению качества, надежности и устойчивости работы системы Поставленная цель решается тем, что электропарогенератор содержит котел для воды, установленный на опорные рамы, системы управления,трубопроводы выпуска пара и системы подачи воды, электроконтактный манометр, электроконтактный термометр, блок автоматического контроля уровня воды, водомерное стекло, предохранительный клапан, трубопровод сброса воздуха, а также запорную арматуру для сброса воды и чистки котла, обогреватель, выполненный в виде многоканального инфракрасного подогревателя, установленный на нижней части котла, а также пароперегреватели, установленные в верхней части котла. Техническим результатом изобретения является повышение паропроизводительности при простоте конструкции за счет исключения стадии водоподготовки, так как нагревательные элементы (нихромовая или фехралевая проволоки) непосредственно не соприкасаются с водой, они установлены в кварцевые трубки, согрев воды производится бесконтактным образом. Существенным признаком данного изобретения является наличие пароперегревателя, который представляет собой комплект керамических трубок, диаметр которых зависит от требуемой мощности пароперегревателя, плотно обмотанных нихромовой или фехралевой проволокой толщиной 1,8-5 мм,помещенных в кварцевые трубки (кожухи) для исключения контакта электронагревательных элементов с водой. Нихромовая проволока имеет удельное сопротивление 1,0-1,1106 Омм. Нихром обладает высокой рабочей температурой (до 1100C) и механической прочностью (предел прочности при растяжении 0,65-0,70 ГПа). Фехраль - железохромоалюминиевый сплав, состоящий из следующих элементов: хром Cr (2224%); алюминий Al (5-5,8%); остальное Fe. Стоит отметить, что содержание никеля всего не более 0,6%. Низкое содержание никеля делает фехраль более дешевым по сравнению с нихромом. Удельное сопро-1 024863 тивление фехрали =1,39 мкОмм, плотность - 7,21 г/см 3, температура плавления - 1500C. Фехраль обладает высокими рабочими температурами (до 1400C). На фиг. 1 показана принципиальная схема электропарогенератора. Электропарогенератор состоит из котла 1, установленного на опорные рамы 2, питательного насоса 3, многоканального инфракрасного подогревателя 4, водомерной стеклянной трубки 5, электроконтактных манометров 6, электроконтактного термометра 7, трубопровода выхода пара 8, обратного предохранительного клапана 9, блока автоматического контроля уровня воды 10, окошка для механической чистки котла 11, предохранительного клапана 12, запасного трубопровода и запорной арматуры для сброса воды и чистки котла 13, пароперегревателей 14, питательного блока 15. Электропарогенератор работает следующим образом. Вода из системы подачи воды - питательного бака 15 питательным насосом 3 через запорную арматуру (краны, вентиля, задвижки) попадает в нижнюю часть мкости котла 1 и заполняет е. После заполнения перекрывается система подачи воды и включается многоканальный инфракрасный подогреватель 4, который разогревает стенки труб, от которых греется вода. Вода разогревается до температуры кипения, кипит и образовавшаяся в результате кипения парожидкостная смесь попадает в верхнюю часть котла, в которой расположены пароперегреватели 14; они включаются автоматически, как только пар поднимается до их уровня; перегретый пар поднимается вверх через сепаратор, отделяется от водяных капель, двигаясь далее вверх, достигает нужных параметров (давления, температуры), поступает в трубопровод выхода пара 8 и далее по нему к потребителю. Установка подпитывается системой подачи воды. Механические примеси накапливаются на дне котла, выбрасываются при открывании запорной арматуры 13. Установка пароперегревателя внутри электропарогенератора позволяет на 10% увеличить его мощность и довести температуру до 230-300C, что является преимущественным по сравнению с системами,в которых пароперегреватель находится вне электропарогенератора, не влияет на увеличение мощности и не требует дополнительных расходов энергии. Перегретый водяной пар генерируется непрерывно. Температура пара регулируется параметрами электрического тока и количеством подаваемой воды. На фиг. 2 изображена электрическая схема электропарогенератора, а на фиг. 3 - электрическая схема пароперегревателя, необходимые для производства и использования электропарогенератора в различных областях народного хозяйства, в том числе: для гидротермической обработки продуктов с целью улучшения их технических и пищевых качеств; для санитарно-гигиенической обработки тары и оборудования линий производства различных продуктов; для пропаривания и сушки древесины, фанеры, картона; для пропаривания железобетонных изделий; для пропаривания почвы в теплицах и парниках,для запаривания кормов в животноводстве; для отопления; для разогрева застывших вязких жидкостей и сыпучих материалов; для нагрева и барбатирования жидкостей в химическом производстве; для подогрева гальванических ванн; для очистки поверхности перед покраской; в банно-прачечных предприятиях и т.д. Используемая литература 1. Патент РФ 2140609 - аналог. 2. Патент РФ 2076468 - аналог. 3. Патент РФ 2087796 - прототип. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электропарогенератор, состоящий из котла для воды, установленного на опорные рамы, системы управления, трубопровода выпуска пара и системы подачи воды, электроконтактного манометра, электроконтактного термометра, блока автоматического контроля уровня воды, водомерной стеклянной трубки, предохранительного клапана, трубопровода сброса воздуха, а также запорной арматуры для сброса воды и чистки котла, обогревателя, выполненного в виде многоканального инфракрасного подогревателя, установленного на нижней части котла, при этом в верхней части котла установлены пароперегреватели в виде трубчатых элементов, покрытых электронагревателем в виде намотанной на них нихромовой проволоки и помещенных в кварцевые трубки для предотвращения контакта электронагревательных элементов с водой. 2. Электропарогенератор по п.1, отличающийся тем, что в качестве электронагревательного элемента используется фехралевая проволока. 1 - котл электропарогенератора; 2 - опорные рамы; 3 - питательный насос; 4 - многоканальный нихромовый подогреватель; 5 - водомерные сткла; 6 - электроконтактный манометр; 7 - электроконтактный термометр; 8 - трубопровод выхода пара; 9 - обратный предохранительный клапан; 10 - блок автоматического уровня контроля воды; 11 - окошко для механической чистки котла; 12 - предохранительный клапан; 13 - запорная арматура для сброса воды и чистки котла; 14 - пароперегреватели; 15 - блок питания. Фиг. 1 Электрическая схема подключения электропарогенератораA3 - автомат для защиты питательного насоса (3);K1, K2 - контактор для подачи питания в секции 1 и 2; МП - магнитный пускатель питательного насоса - 3 (для включения); ТР - тепловое реле питательного насоса - 3 для защиты от перегрузки; Т.Т. - трансформатор для измерения тока; Т. Рф - понижающий трансформатор - служит для питания блока 10 автоматического контроля уровня воды; Э 1, Э 2 - электроды блока 10 автоматического контроля уровня воды; Кл. - переключатель для перехода в режимах: автоматического и ручного управления насоса - 3; 1 РТ, 2 РТ - промежуточное реле для включения и отключения насоса - 3 подачи воды в автоматическом режиме. Фиг. 2 Электрическая схема пароперегревателяA - автомат (для защиты); КН 1, КН 2 - кнопки управления (для включения и отключения); МП - магнитный пускатель (для включения); К - катушка от магнитного пускателя. Фиг. 3