WO2019039970A2 - Electric steam generator (variants) - Google Patents
Electric steam generator (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019039970A2 WO2019039970A2 PCT/RU2018/000544 RU2018000544W WO2019039970A2 WO 2019039970 A2 WO2019039970 A2 WO 2019039970A2 RU 2018000544 W RU2018000544 W RU 2018000544W WO 2019039970 A2 WO2019039970 A2 WO 2019039970A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- steam
- steam generator
- electric
- superheater
- shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/28—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
Definitions
- the invention relates to devices for generating steam in steam generators using electrical energy, designed to generate low-pressure steam, in particular, can be used to produce saturated and superheated steam in saunas, individual and collective use saunas, climatic chambers of a sports and health profile.
- An electric steam generator is a device that converts water into a gaseous state, i.e. steam using a heat source - electric heater.
- Superheater a device designed to superheat water vapor, that is, raise its temperature above the saturation point.
- Saturated steam is water vapor that is in thermodynamic equilibrium with a liquid.
- Superheated steam steam heated to a temperature above the boiling point of water at a given pressure.
- the prior art electric steam generator comprising a cylindrical body in which are placed electrical heaters, water supply system and the superheater.
- Electric heaters are made with basalt fiber and are installed inside the body along two circles in metal pipes that are open at the top and welded to the top and bottom of the body.
- the water supply system consists of two rings of pipes placed inside the case from below or above, with vertical pipes welded to them, equipped with spray nozzles dispersed at several levels and directed to pipes with electric heaters.
- the superheater is provided with pipes arranged horizontally in the steam path with electric heaters installed in them.
- An electric steam generator is known in the prior art.
- the housing is equipped with a housing for supplying a liquid and a steam outlet. evaporation through a pipeline on which the specified electrically controlled valve is installed, with the liquid supply pipe connected to the lower part of the shell and a heater installed in the shell.
- Patent application ⁇ ° 95114624 08/10/1997) The disadvantage of this device is its complex structure, the presence of an electrically controlled valve.
- an electric steam generator is known that comprises a housing provided with nozzles for supplying a liquid and a steam outlet and having a heating chamber inside it, within which an electric heater, an overheating chamber and an evaporation chamber are placed in one common chamber.
- Patent ⁇ ° 13412.08.12.1999 ⁇ The disadvantage of this device is the low generation efficiency of superheated steam with high temperature.
- the prior art electric steam generator containing an open top case, having sealed walls and bottom, resistive electric heating element, made in the form of heating elements and located in the lower part of the case above the bottom, and heat storage material, divided into discrete layers, the first of which fills the placement area electric heating element, and each of the other layers, starting from the bottom of the second, is placed on its horizontal grid.
- resistive electric heating element made in the form of heating elements and located in the lower part of the case above the bottom
- heat storage material divided into discrete layers, the first of which fills the placement area electric heating element, and each of the other layers, starting from the bottom of the second, is placed on its horizontal grid.
- a tube with nozzle openings for injecting liquid In the upper part of the body above the heat-accumulating material is placed a tube with nozzle openings for injecting liquid.
- the closest technical solution is an electric steam generator comprising a cylindrical body equipped with a water supply system, a metal shell is installed inside the coaxially with a hole for water supply in the lower part and steam outlet pipe in the upper part, the water heating chamber in the annular gap between the shell and the housing, the evaporation chamber and overheating, separated by coils of nichrome spirals of the electric heater and filled with heat-resistant granular material.
- Receiving saturated steam occurs when the liquid comes into contact with the heated heat-resistant granulated material and further overheats it when passing through a layer of hot granulated material (Patent 4859, May 20, 2008)
- the task of the invention is to improve the efficiency of vaporization, simplifying the design of the steam generator, improving the performance characteristics of the electric steam generator.
- the proposed electric steam generator has two options for supplying heat for indirect heating and turning certain the volume of water into saturated steam in the heating and evaporation chamber: the first option is from one superheater and the second option is from two or more superheaters.
- the technical result of the invention in the first embodiment is to increase the efficiency of obtaining superheated steam with high temperature, reducing the material intensity of the design of the steam generator, increase reliability and safety of use.
- a steam superheater inside a vertically oriented steam generator housing with connections for supplying and discharging feed water and discharging superheated steam a steam superheater is installed, the heat exchange element of which is formed by a shell, inside which is located at least one hermetically closed electric heating element, configured to heated air or steam, and the heating and evaporation chamber is formed by the outer side surface of the shell and the inner side Nost steam generator housing.
- the shell is connected in the lower part with an air source, and in the upper part with a branch pipe for the removal of superheated steam.
- Closed through channels are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the housing of the steam generator.
- the technical result of the invention in the second embodiment is to increase the steam output of the steam generator while providing at the outlet of superheated steam with a high temperature, increasing the reliability and safety of use of the electric steam generator.
- the steam superheaters are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the steam generator housing.
- the heating and evaporation chamber is formed by the outer side surface of the shell of each superheater and the inner surface of the steam generator housing.
- the shell of each superheater communicates in the lower part with an air source, and in the upper part with a nozzle for discharging superheated steam.
- On the inner side surface of the shell of each superheater at least one closed through channel is made with openings in the upper part for moving saturated steam from the heating and evaporation chamber to the working area of the superheater. For both options are possible special cases of the performance of devices.
- the shell of the superheater can be made in the cross section of a rectangular or curved shape or a combination of them, which allows you to install it in the body of the steam generator of different shapes and dimensions.
- Hermetically sealed electric heating element in particular, can be made in the form of a tubular electric heater as the safest when working in a humid environment.
- the upper part of the steam generator housing can be equipped with a nozzle for moving saturated steam from the heating and evaporation chamber for further use.
- the case of the electric steam generator and the shell can be made of stainless steel as the most resistant to corrosion when operating in a humid environment.
- the housing of the steam generator can be equipped with a heat insulating coating enclosed in a protective casing to save energy and avoid injury when it comes into contact with the housing.
- the body of the steam generator from the outside is provided with a facing coating, in particular of metal or stone, or a combination of these for sanitary and aesthetic and aesthetic purposes.
- the steam generator for option 2 illustrated in the drawing (FIG. 3), has the same designations as in FIG. 1, but three steam superheaters are installed in the housing of the steam generator.
- Photo 1. and Photo 2 show a general view of the electric steam generator for option one and option two, respectively. According to figure 1 and figure 2, the electric steam generator is made in the form of a cylindrical body 1 of stainless steel with connections 2 and outlet 3 feed water and removal of superheated steam 4.
- the steam generator housing is provided with a heat insulating coating enclosed in a protective casing 5 made of stainless steel.
- a superheater 6 containing a heat exchange element - a shell 7 made of stainless steel and a hermetically sealed electric heating element - a tubular electric heater 8.
- the shell 7 is made of a rectangular box-like shape and communicates in the lower part with an air source, the flow of which is regulated by a gate 9, and in the upper part with a pipe for discharging superheated steam 4.
- a tubular electric heater 8 supported on an insulator-support 10 located below the bottom of the housing 1.
- the chamber 11 for heating and evaporating water is formed by a cavity between the outer surface of the wall of the shell 7 and the inner surface of the steam generator housing 1.
- vertical closed through channels 12 are made with holes 13 in the upper part of the channels.
- Vertical closed through channels 12 are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the housing 1 of the steam generator.
- the upper part of the housing 1 of the steam generator is made with a nozzle 14 for removal of the above-grade steam from the heating and evaporation chamber 11 for further use. With periodic use of the steam generator, this nozzle 14 can be used to fill the feed water manually.
- the work of the proposed electric steam generator is based on indirect heating of water and the conversion of a certain volume of water into saturated steam in the heating and evaporation chamber 11 from the heat exchanger element of the superheater 6 - shell 7 and direct heating of the steam steam to a temperature of 300-350 degrees in the working zone of the superheater 6 from the heat source - tubular electric heater 8 and the walls of the shell 7.
- the operation of the electric steam generator is as follows. Using the means of automatically feeding a measured volume of water (not shown in figure 1), through chamber 2 from the water mains, the chamber 11 is filled with water heating and evaporation. Voltage is supplied to the current leads of the tubular electric heater 8, the walls of the shell 7 of the superheater 6 are heated and water is heated to the boiling point due to heat exchange through the common wall of the shell 7 and the heating and evaporation chambers 11. Before the saturated steam enters the working area of the superheater 6, the heated tubular electric heater 8 is cooled with air sucked through the open gate 9 mounted in the lower part of the housing 1 and the hot air is vented through the outlet nozzle 4 of the superheated steam to the steam room to create a comfortable temperature.
- the resulting saturated steam through the holes 13 in the closed through channels 12 moves from the heating and evaporation chamber 11 to the working zone of the superheater 6 and is heated in it due to heat exchange with the heated walls of the shell 7 and the surface of the tubular electric heater 8, cooling it and creating a favorable mode of operation for it .
- Superheated steam i.e. saturated steam, heated to a temperature of 300-350 degrees, is discharged through pipe 4 into the steam room to create a comfortable humidity regime.
- saturated steam through pipe 14 with a mounted ball valve (not shown in figure 1) is given to the steam room, while the superheater 6 works with the lowest performance .
- the voltage is applied directly to the tokovods of the tubular electric heater 8 of three steam superheaters, the walls of shell 7 of three steam superheaters 6 are heated and water is heated to boiling point through heat exchange through the common wall of shells 7 of three superheaters 6 and the evaporation chamber 11.
- the resulting saturated steam through the holes 13 in the closed through channels 12 is transferred from the heating and evaporation chamber 11 to the working zone of the three steam superheaters 6.
- the superheated steam i.e. saturated steam, heated to a temperature of 300-350 degrees, is discharged through pipes 4 to the steam room to create a comfortable humidity regime.
- the time of heating and generation of saturated steam is reduced, and the steam generating capacity of the steam generator increases accordingly, while ensuring at the output a uniform temperature field generated 2018/000544 superheated steam with a high temperature, while providing a more comfortable temperature and humidity climate in the steam room.
- the claimed utility model provides an increase in the efficiency of generation of saturated and superheated steam with reliable and safe operation of the electric steam generator for a full-fledged physiotherapy procedure in the steam room of saunas, saunas, climatic chambers of a sports and health and medical profile.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Humidification (AREA)
- Devices For Medical Bathing And Washing (AREA)
- Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
Abstract
Description
Электрический парогенератор (варианты) Electric steam generator (options)
Область техники Technical field
Изобретение относится к устройствам для генерирования пара в парогенераторах с применением электрической энергии, предназначенных для выработки пара низких давлений, в частности может быть использовано для получения насыщенного и перегретого пара в банях, саунах индивидуального и коллективного пользования, климатических камерах спортивно-оздоровительного и медицинского профиля. The invention relates to devices for generating steam in steam generators using electrical energy, designed to generate low-pressure steam, in particular, can be used to produce saturated and superheated steam in saunas, individual and collective use saunas, climatic chambers of a sports and health profile.
Электрический парогенератор - это устройство, преобразующее воду в газообразное состояние, т.е. пар с помощью источника тепла - электронагревателя. An electric steam generator is a device that converts water into a gaseous state, i.e. steam using a heat source - electric heater.
Пароперегреватель— устройство, предназначенное для перегрева водяного пара, то есть повышения его температуры выше точки насыщения. Superheater — a device designed to superheat water vapor, that is, raise its temperature above the saturation point.
Насыщенный пар— это водяной пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью. Перегретый пар — пар, нагретый до температуры, превышающей температуру кипения воды при данном давлении. Saturated steam is water vapor that is in thermodynamic equilibrium with a liquid. Superheated steam — steam heated to a temperature above the boiling point of water at a given pressure.
Предшествующий уровень техники Prior art
Из уровня техники известен электрический парогенератор, содержащий корпус цилиндрической формы, в котором размещены электрические нагреватели, система подачи воды и пароперегреватель. Электронагреватели выполнены с базальтовым волокном и установлены внутри корпуса по двум окружностям в металлических трубах, открытых сверху и приваренных к верху и ко дну корпуса. Система подачи воды состоит из двух колец труб, размещенных внутри корпуса снизу или сверху с приваренными к ним вертикальными трубами, снабженными форсунками- распылителями, рассредоточенными на нескольких уровнях и направленными на трубы с электронагревателями. Пароперегреватель снабжен трубами, расположенными горизонтально на пути пара с установленными в них электронагревателями. (патент РФ N°2129233, 02.07.1996 г.) Недостатки парогенератора являются большая его материалоемкость, энергоемкость и габариты. The prior art electric steam generator, comprising a cylindrical body in which are placed electrical heaters, water supply system and the superheater. Electric heaters are made with basalt fiber and are installed inside the body along two circles in metal pipes that are open at the top and welded to the top and bottom of the body. The water supply system consists of two rings of pipes placed inside the case from below or above, with vertical pipes welded to them, equipped with spray nozzles dispersed at several levels and directed to pipes with electric heaters. The superheater is provided with pipes arranged horizontally in the steam path with electric heaters installed in them. (RF patent N ° 2129233, 07/02/1996) The disadvantages of a steam generator are its high consumption of materials, energy intensity and size.
Из уровня техники известен электрический парогенератор, содержащий снабженный патрубками подвода жидкости и отвода пара корпус, внутренняя полость которого разделена цилиндрической обечайкой на сообщенные между собой камеры перегрева и испарения, содержит внешнюю оболочку, расположенную с зазором относительно последнего, с образованием камеры нагрева, сообщенной с камерой испарения посредством трубопровода, на котором установлен указанный электроуправляемый клапан, причем патрубок подвода жидкости подключен к нижней части оболочки, а электронагреватель установлен в обечайке. (Заявка на патент ΡΦΝ° 95114624 10.08.1997)Недостатком данного устройства является сложная конструкция, наличие электроуправляемого клапана. Из уровня техники известен электрический парогенератор, содержащий снабженный патрубками подвода жидкости и отвода пара корпус с расположенными внутри него камерой нагрева, внутри которой размещен электронагреватель, камерой перегрева и камерой испарения совмещенными в одну общую камеру. (Патент ΡΦΝ°13412,08.12.1999Γ) Недостатком данного устройства является низкая эффективность генерации перегретого пара с высокой температурой. An electric steam generator is known in the prior art. The housing is equipped with a housing for supplying a liquid and a steam outlet. evaporation through a pipeline on which the specified electrically controlled valve is installed, with the liquid supply pipe connected to the lower part of the shell and a heater installed in the shell. (Patent application ΡΦΝ ° 95114624 08/10/1997) The disadvantage of this device is its complex structure, the presence of an electrically controlled valve. In the prior art, an electric steam generator is known that comprises a housing provided with nozzles for supplying a liquid and a steam outlet and having a heating chamber inside it, within which an electric heater, an overheating chamber and an evaporation chamber are placed in one common chamber. (Patent ΡΦΝ ° 13412.08.12.1999Γ) The disadvantage of this device is the low generation efficiency of superheated steam with high temperature.
Из уровня техники известен электрический парогенератор, содержащий открытый сверху корпус, имеющий герметичные стенки и днище, резистивный электронагревательный элемент, выполненный в виде ТЭНов и расположенный в нижней части корпуса над днищем, и теплоаккумулирующий материал, разделенный на дискретные слои, первый из которых заполняет зону размещения электронагревательного элемента, а каждый из остальных слоев, начиная снизу со второго, размещен на своей горизонтальной решетке. В верхней части корпуса над теплоаккумулирующим материалом размещена трубка с отверстиями-форсунками для впрыскивания жидкости. (Патент ΡΦΝ°23659,13.12.2001 г) Недостатком данного устройства является низкая эффективность парообразования. The prior art electric steam generator containing an open top case, having sealed walls and bottom, resistive electric heating element, made in the form of heating elements and located in the lower part of the case above the bottom, and heat storage material, divided into discrete layers, the first of which fills the placement area electric heating element, and each of the other layers, starting from the bottom of the second, is placed on its horizontal grid. In the upper part of the body above the heat-accumulating material is placed a tube with nozzle openings for injecting liquid. (Patent ΡΦΝ ° 23659,13.12.2001 g) The disadvantage of this device is the low efficiency of vaporization.
Наиболее близким техническим решением являются электрический парогенератор содержащий корпус цилиндрической формы, снабженный системой подачи воды, внутри коаксиально установлена металлическая обечайка с отверстием для подачи воды в нижней части и пароотводящим патрубком в верхней части, камера нагрева воды в кольцевом зазоре между обечайкой и корпусом, камера испарения и перегрева, разделенные витками нихромовых спиралей электронагревателя и заполненных термостойким гранулированным материалом. Получения насыщенного пара происходит при контакте жидкости с нагретым термостойким гранулированным материалом и его дальнейшего перегрева при прохождении через слой раскаленного гранулированного материала (Патент РФ 4859, 20.05.2008) The closest technical solution is an electric steam generator comprising a cylindrical body equipped with a water supply system, a metal shell is installed inside the coaxially with a hole for water supply in the lower part and steam outlet pipe in the upper part, the water heating chamber in the annular gap between the shell and the housing, the evaporation chamber and overheating, separated by coils of nichrome spirals of the electric heater and filled with heat-resistant granular material. Receiving saturated steam occurs when the liquid comes into contact with the heated heat-resistant granulated material and further overheats it when passing through a layer of hot granulated material (Patent 4859, May 20, 2008)
Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются: вертикально ориентированный корпус с патрубками подвода питательной воды и отвода перегретого пара, обечайка, пароперегреватель, электронагревательный элемент. Недостатки известного устройства: Common signs of the known and proposed devices are: a vertically oriented housing with connections for supplying feed water and for discharging superheated steam, a shell, a superheater, an electric heating element. The disadvantages of the known device:
- низкая паропроизводительность парогенератора при обеспечении на выходе перегретого пара с высокой температурой. - low steam generating capacity of the steam generator while providing at the outlet of superheated steam with high temperature.
-сложная конструкция парогенератора за счет применения дорогостоящего термостойкого паропроницаемого гранулированного материала, наличие датчиков для контроля температуры отдельных элементов, применение нестандартного электронагревателя; -complicated design of the steam generator through the use of expensive heat-resistant vapor-permeable granular material, the presence of sensors to control the temperature of individual elements, the use of non-standard electric heater;
- низкая надежность парогенератора, так как при отсутствии воды в камере испарения произойдет перегрев и разрушение электронагревателя; - low reliability of the steam generator, since in the absence of water in the evaporation chamber, overheating and destruction of the electric heater will occur;
- низкая безопасность пользования парогенератором, так как парогенератор работает с избыточным давлением, требуемым для открывания игольчатого вентиля и продавливания пара через гранулируемый материал; - low safety of use of the steam generator, since the steam generator operates with an overpressure required for opening the needle valve and forcing steam through the granulated material;
- низкий уровень электробезопасности электронагревателя, так как используется открытый электронагревательный элемент из нихромовой проволоки без изоляции. Раскрытие технического решения - low level of electrical safety of the heater, as it uses an open electrical element made of nichrome wire without insulation. Disclosure of technical solutions
Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности парообразования, упрощении конструкции парогенератора, повышении эксплуатационных характеристик электрического парогенератора. The task of the invention is to improve the efficiency of vaporization, simplifying the design of the steam generator, improving the performance characteristics of the electric steam generator.
Достижение поставленной задачи решается двумя вариантами конструкций парогенератора. The achievement of the task is solved by two versions of the designs of the steam generator.
В зависимости от конструкции предлагаемый электрический парогенератор имеет два варианта подвода тепла для косвенного нагрева и превращении определенного объема воды в насыщенный пар в камере нагрева и испарения: первый вариант - от одного пароперегревателя и второй вариант - от двух и более пароперегревателей. Технический результат изобретения в первом варианте, состоит в повышении эффективности получения перегретого пара с высокой температурой, снижении материалоемкости конструкции парогенератора, повышении надежности и безопасности пользования. Указанный технический результат достигается тем, что внутри вертикально ориентированного корпуса парогенератора с патрубками подвода и отвода питательной воды и отвода перегретого пара установлен пароперегреватель, теплообменный элемент которого образован обечайкой, внутри, которой расположен, по меньшей мере, один герметически закрытый электронагревательный элемент, выполненный с возможностью пропуска нагреваемого воздуха или пара, а камера нагрева и испарения, образована внешней боковой поверхностью обечайки и внутренней поверхностью корпуса парогенератора. Обечайка сообщается в нижней части с источником воздуха, а в верхней части с патрубком для отвода перегретого пара. Depending on the design, the proposed electric steam generator has two options for supplying heat for indirect heating and turning certain the volume of water into saturated steam in the heating and evaporation chamber: the first option is from one superheater and the second option is from two or more superheaters. The technical result of the invention in the first embodiment, is to increase the efficiency of obtaining superheated steam with high temperature, reducing the material intensity of the design of the steam generator, increase reliability and safety of use. This technical result is achieved by the fact that inside a vertically oriented steam generator housing with connections for supplying and discharging feed water and discharging superheated steam a steam superheater is installed, the heat exchange element of which is formed by a shell, inside which is located at least one hermetically closed electric heating element, configured to heated air or steam, and the heating and evaporation chamber is formed by the outer side surface of the shell and the inner side Nost steam generator housing. The shell is connected in the lower part with an air source, and in the upper part with a branch pipe for the removal of superheated steam.
На внутренней боковой поверхности обечайки выполнены, по меньшей мере, два замкнутых сквозных канала с отверстиями в верхней части для перемещения насыщенного пара из камеры нагрева и испарения в пароперегреватель. Замкнутые сквозные каналы расположены симметрично относительно продольной оси корпуса парогенератора. On the inner side surface of the shell there are at least two closed through channels with openings in the upper part for transferring saturated steam from the heating and evaporation chamber to the superheater. Closed through channels are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the housing of the steam generator.
Технический результат изобретения во втором варианте состоит в повышении паропроизводительности парогенератора при обеспечении на выходе перегретого пара с высокой температурой, повышении надежности и безопасности пользования электрическим парогенератором. The technical result of the invention in the second embodiment is to increase the steam output of the steam generator while providing at the outlet of superheated steam with a high temperature, increasing the reliability and safety of use of the electric steam generator.
Указанный технический результат достигается тем, что внутри вертикально ориентированного корпуса парогенератора с патрубками подвода и отвода питательной воды и отвода перегретого пара установлены, по меньшей мере, два пароперегревателя, теплообменный элемент каждого из них образован обечайкой, внутри которой расположен, по меньшей мере, This technical result is achieved by the fact that at least two superheaters are installed inside a vertically oriented case of a steam generator with connections for supplying and discharging feedwater and discharging superheated steam; each of them has a heat exchanger element formed by a shell, inside which is located
один герметически закрытый электронагревательный элемент, выполненный с возможностью пропуска нагреваемого воздуха или пара. Пароперегреватели расположены симметрично относительно продольной оси корпуса парогенератора. Камера нагрева и испарения, образована внешней боковой поверхностью обечайки каждого перегревателя и внутренней поверхностью корпуса парогенератора. Обечайка каждого пароперегревателя сообщается в нижней части с источником воздуха, а в верхней части с патрубком для отвода перегретого пара. На внутренней боковой поверхности обечайки каждого пароперегревателя выполнен, по меньшей мере, один замкнутый сквозной канал с отверстиями в верхней части для перемещения насыщенного пара из камеры нагрева и испарения в рабочую зону пароперегревателя. Для обоих вариантов возможны частные случаи исполнения устройств. one hermetically sealed electric heating element made with the possibility of passing heated air or steam. The steam superheaters are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the steam generator housing. The heating and evaporation chamber is formed by the outer side surface of the shell of each superheater and the inner surface of the steam generator housing. The shell of each superheater communicates in the lower part with an air source, and in the upper part with a nozzle for discharging superheated steam. On the inner side surface of the shell of each superheater, at least one closed through channel is made with openings in the upper part for moving saturated steam from the heating and evaporation chamber to the working area of the superheater. For both options are possible special cases of the performance of devices.
Обечайка пароперегревателя может быть выполнена в поперечном сечении прямоугольной или криволинейной формы или их комбинацией, что позволяет устанавливать ее в корпус парогенератора разной формы и габаритов. Герметически закрытый электрический нагревательный элемент, в частности может быть выполнен в виде трубчатого электрического нагревателя как наиболее безопасного при работе во влажной среде. Верхняя часть корпуса парогенератора может быть снабжена патрубком для перемещения насыщенного пара из камеры нагрева и испарения для дальнейшего использования. Корпус электрического парогенератора и обечайка могут быть выполнены из нержавеющей стали как наиболее устойчивой к коррозии при работе во влажной среде. The shell of the superheater can be made in the cross section of a rectangular or curved shape or a combination of them, which allows you to install it in the body of the steam generator of different shapes and dimensions. Hermetically sealed electric heating element, in particular, can be made in the form of a tubular electric heater as the safest when working in a humid environment. The upper part of the steam generator housing can be equipped with a nozzle for moving saturated steam from the heating and evaporation chamber for further use. The case of the electric steam generator and the shell can be made of stainless steel as the most resistant to corrosion when operating in a humid environment.
Корпус парогенератора может быть снабжен теплоизолирующим покрытием, заключенным в защитный кожух для экономии электроэнергии и во избежание травматизма при соприкосновении с корпусом. Корпус парогенератора с внешней стороны снабжен облицовочным покрытием, в частности из металла или камня или их комбинации для санитарно-гигиенических и эстетических целей. Краткое описание чертежей The housing of the steam generator can be equipped with a heat insulating coating enclosed in a protective casing to save energy and avoid injury when it comes into contact with the housing. The body of the steam generator from the outside is provided with a facing coating, in particular of metal or stone, or a combination of these for sanitary and aesthetic and aesthetic purposes. Brief Description of the Drawings
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлен поперечный и продольный разрез электрического парогенератора по варианту один. (Фиг.1, 2). и по варианту два (Фиг.З). The invention is illustrated by drawings, which show a cross-section and longitudinal section of an electric steam generator for option one. (1, 2). and for option two (Fig.Z).
Парогенератор по варианту 2, поясняемый чертежом (фиг.З), имеет те же обозначения, что и на фиг.1, но в корпусе парогенератора установлено три пароперегревателя. На фото 1.и фото 2 представлены общий вид электрического парогенераторапо варианту один и варианту два соответственно. Согласно фиг.1 и фиг.2 электрический парогенератор выполнен в виде цилиндрического корпуса 1 из нержавеющей стали с патрубками подвода 2 и отвода 3 питательной воды и отвода перегретого пара 4. The steam generator for option 2, illustrated in the drawing (FIG. 3), has the same designations as in FIG. 1, but three steam superheaters are installed in the housing of the steam generator. Photo 1. and Photo 2 show a general view of the electric steam generator for option one and option two, respectively. According to figure 1 and figure 2, the electric steam generator is made in the form of a cylindrical body 1 of stainless steel with connections 2 and outlet 3 feed water and removal of superheated steam 4.
Корпус парогенератора снабжен теплоизолирующим покрытием, заключенным в защитный кожух 5 из нержавеющей стали. Внутри корпуса 1 установлен пароперегреватель 6 , содержащий теплообменный элемент - обечайку 7 из нержавеющей стали и герметически закрытый электронагревательный элемент - трубчатый электрический нагреватель 8 . Обечайка 7 выполнена прямоугольной коробчатой формы и сообщается в нижней части с источником воздуха, расход которого регулируется шибером 9, а в верхней части с патрубком для отвода перегретого пара 4 . Внутри обечайки 7 расположен трубчатый электрический нагреватель 8 , опирающийся на изолятор-подставку 10, расположенную ниже дна корпуса 1. Камера 11 нагрева и испарения воды образована полостью между внешней поверхностью стенки обечайки 7 и внутренней поверхностью корпуса 1 парогенератора. Для отвода насыщенного пара из камеры 11 нагрева и испарения воды в пароперегреватель 6 на внутренней боковой поверхности обечайки 7 выполнены вертикальные замкнутые сквозные каналы 12 с отверстиями 13 в верхней части каналов. Вертикальные замкнутые сквозные каналы 12 расположены симметрично относительно продольной оси корпуса 1 парогенератора. Верхняя часть корпуса 1 парогенератора выполнена с патрубком 14 для отвода насьпценного пара из камеры нагрева и испарения 11 для дальнейшего использования. При периодическом использовании парогенератора данный патрубок 14 может использоваться для заливки питательной воды вручную. The steam generator housing is provided with a heat insulating coating enclosed in a protective casing 5 made of stainless steel. Inside the housing 1 is installed a superheater 6, containing a heat exchange element - a shell 7 made of stainless steel and a hermetically sealed electric heating element - a tubular electric heater 8. The shell 7 is made of a rectangular box-like shape and communicates in the lower part with an air source, the flow of which is regulated by a gate 9, and in the upper part with a pipe for discharging superheated steam 4. Inside the shell 7 there is a tubular electric heater 8 supported on an insulator-support 10 located below the bottom of the housing 1. The chamber 11 for heating and evaporating water is formed by a cavity between the outer surface of the wall of the shell 7 and the inner surface of the steam generator housing 1. For removal of saturated steam from the chamber 11 of heating and evaporation of water into the superheater 6 on the inner side surface of the shell 7, vertical closed through channels 12 are made with holes 13 in the upper part of the channels. Vertical closed through channels 12 are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the housing 1 of the steam generator. The upper part of the housing 1 of the steam generator is made with a nozzle 14 for removal of the above-grade steam from the heating and evaporation chamber 11 for further use. With periodic use of the steam generator, this nozzle 14 can be used to fill the feed water manually.
Работа предлагаемого электрического парогенератора основана на косвенном нагреве воды и превращении определенного объема воды в насыщенный пар в камере нагрева и испарения 11 от теплообменного элемента пароперегревателя 6- обечайки 7 и прямом нагреве насьпценного пара до температуры 300 -350 град в рабочей зоне пароперегревателя 6 от источника тепла - трубчатого электрического нагревателя 8 и стенок обечайки 7 . The work of the proposed electric steam generator is based on indirect heating of water and the conversion of a certain volume of water into saturated steam in the heating and evaporation chamber 11 from the heat exchanger element of the superheater 6 - shell 7 and direct heating of the steam steam to a temperature of 300-350 degrees in the working zone of the superheater 6 from the heat source - tubular electric heater 8 and the walls of the shell 7.
Осуществление работы устройства Device operation
Работа электрического парогенератора осуществляется следующим образом. С помощью средства автоматической подачи мерного объема воды (на фиг.1 не показано) через патрубок 2 из водопроводной сети заполняется водой камера 11 нагрева и испарения. К тоководам трубчатого электрического нагревателя 8 подается напряжение, разогреваются стенки обечайки 7 пароперегревателя 6 и за счет теплообмена через общую стенку обечайки 7 и камеры нагрева и испарения 11 производится нагрев воды до температуры кипения. До поступления насыщенного пара в рабочую зону пароперегревателя 6 раскаленный трубчатый электрический нагреватель 8 охлаждается воздухом, засасываемым через открытый шибер 9, смонтированным в нижней части корпуса 1 и горячий воздух отводится через выходной патрубок 4 отвода перегретого пара в парильное помещение сауны для создания комфортного температурного режима. Образующийся насыщенный пар через отверстия 13 в замкнутых сквозных каналах 12 перемещается из камеры нагрева и испарения 11 в рабочую зону пароперегревателя 6 и нагревается в ней за счет теплообмена с разогретыми стенками обечайки 7 и поверхностью трубчатого электрического нагревателя 8, охлаждая его и создавая ему благоприятный режим работы. Перегретый пар, т.е. насыщенный пар, нагретый до температуры 300-350 градусов, отводится через патрубок 4 в парильное помещение для создания комфортного влажностного режима. Для создания в парильном помещении сауны климата «русской бани» (влажность 60-80 град. Цельсия) насыщенный пар через патрубок 14 со смонтированным шаровым краном (на фиг.1 не показан) отводится в парильное помещение, при этом пароперегреватель 6 работает с наименьшей производительностью. The operation of the electric steam generator is as follows. Using the means of automatically feeding a measured volume of water (not shown in figure 1), through chamber 2 from the water mains, the chamber 11 is filled with water heating and evaporation. Voltage is supplied to the current leads of the tubular electric heater 8, the walls of the shell 7 of the superheater 6 are heated and water is heated to the boiling point due to heat exchange through the common wall of the shell 7 and the heating and evaporation chambers 11. Before the saturated steam enters the working area of the superheater 6, the heated tubular electric heater 8 is cooled with air sucked through the open gate 9 mounted in the lower part of the housing 1 and the hot air is vented through the outlet nozzle 4 of the superheated steam to the steam room to create a comfortable temperature. The resulting saturated steam through the holes 13 in the closed through channels 12 moves from the heating and evaporation chamber 11 to the working zone of the superheater 6 and is heated in it due to heat exchange with the heated walls of the shell 7 and the surface of the tubular electric heater 8, cooling it and creating a favorable mode of operation for it . Superheated steam, i.e. saturated steam, heated to a temperature of 300-350 degrees, is discharged through pipe 4 into the steam room to create a comfortable humidity regime. To create in the steam room sauna climate "Russian bath" (humidity 60-80 degrees Celsius) saturated steam through pipe 14 with a mounted ball valve (not shown in figure 1) is given to the steam room, while the superheater 6 works with the lowest performance .
По второму варианту изобретения напряжение подается сразу на тоководы трубчатого электрического нагревателя 8 трех пароперегревателей, разогреваются стенки обечайки 7 трех пароперегревателей 6 и за счет теплообмена через общую стенку обечаек 7 трех пароперегревателей 6 и камеры нагрева и испарения 11 производится нагрев воды до температуры кипения. Образующийся насыщенный пар через отверстия 13 в замкнутых сквозных каналах 12 перемещается из камеры нагрева и испарения 11 в рабочую зону трех пароперегревателей 6. Перегретый пар, т.е. насыщенный пар, нагретый до температуры 300-350 градусов, отводится через патрубки 4 в парильное помещение для создания комфортного влажностного режима. According to the second variant of the invention, the voltage is applied directly to the tokovods of the tubular electric heater 8 of three steam superheaters, the walls of shell 7 of three steam superheaters 6 are heated and water is heated to boiling point through heat exchange through the common wall of shells 7 of three superheaters 6 and the evaporation chamber 11. The resulting saturated steam through the holes 13 in the closed through channels 12 is transferred from the heating and evaporation chamber 11 to the working zone of the three steam superheaters 6. The superheated steam, i.e. saturated steam, heated to a temperature of 300-350 degrees, is discharged through pipes 4 to the steam room to create a comfortable humidity regime.
По второму варианту уменьшается время нагрева и генерации насыщенного пара и соответственно повышается паропроизводительность парогенератора при обеспечении на выходе равномерного температурного поля, генерируемого 2018/000544 перегретого пара с высокой температурой, при этом обеспечивается более комфортный температурно-влажностный климат в парильном помещении. According to the second variant, the time of heating and generation of saturated steam is reduced, and the steam generating capacity of the steam generator increases accordingly, while ensuring at the output a uniform temperature field generated 2018/000544 superheated steam with a high temperature, while providing a more comfortable temperature and humidity climate in the steam room.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает повышении эффективности генерации насыщенного и перегретого пара при надежной и безопасной работе электрического парогенератора для проведения полноценной физиотерапевтической процедуры в парильном помещении бань, саун, климатических камер спортивно- оздоровительного и медицинского профиля. Thus, the claimed utility model provides an increase in the efficiency of generation of saturated and superheated steam with reliable and safe operation of the electric steam generator for a full-fledged physiotherapy procedure in the steam room of saunas, saunas, climatic chambers of a sports and health and medical profile.
В настоящее время в ООО «Инжкомцентр ВВД» по заявленному техническому решению разработана рабочая документация: по первому варианту - электрический генератор перегретого пара с паропроизводительностью 1,7- 4,5литров/час и электрической мощностью 2-6 кВт. пара для бань, саун индивидуального пользования; по второму варианту - электрический генератор перегретого пара с паропроизводительностью 8- 16литров/час и электрической мощностью 9-18 кВт. для бань, саун коллективного пользования, для климатических камер спортивно- оздоровительного и медицинского профиля. Currently, LLC Inzhkomtsentr VVD has developed working documentation for the claimed technical solution: in the first embodiment, an electric generator of superheated steam with a steam generating capacity of 1.7– 4.5 liters / hour and an electric power of 2-6 kW. steam for saunas, private saunas; according to the second variant, an electric generator of superheated steam with a steam generating capacity of 8-16 liters / hour and an electrical capacity of 9-18 kW. for baths, saunas of collective use, for climatic chambers of sports, health and medical profile.
При создании парогенератора использованы современные технологии и широко применяемые природные и технические конструкционные материалы. When creating a steam generator, modern technologies and widely used natural and technical construction materials are used.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129581A RU2680774C2 (en) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | Vakhov electric steam generator (options) |
| RU2017129581 | 2017-08-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019039970A2 true WO2019039970A2 (en) | 2019-02-28 |
| WO2019039970A3 WO2019039970A3 (en) | 2019-05-02 |
Family
ID=65439176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2018/000544 Ceased WO2019039970A2 (en) | 2017-08-21 | 2018-08-20 | Electric steam generator (variants) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680774C2 (en) |
| WO (1) | WO2019039970A2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU201194U1 (en) * | 2020-08-04 | 2020-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | HEATER |
| RU202808U1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-03-09 | Индивидуальный предприниматель Хлебцов Борис Николаевич | STEAM GENERATOR FOR SAUNA ROOM |
| RU209433U1 (en) * | 2021-12-06 | 2022-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплов и Сухов-Недвижимость" | STEAM SUPERHEATER FOR BATH |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU644997A1 (en) * | 1977-08-22 | 1979-01-30 | Центральное Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Министерства Легкой Промышленности Украинской Сср | Steam generator |
| SU1043416A2 (en) * | 1982-05-31 | 1983-09-23 | Центральное Специальное Проектно-Конструкторское Технологическое Бюро Министерства Легкой Промышленности Усср | Steam generator |
| SU1099183A1 (en) * | 1982-10-28 | 1984-06-23 | Московское Ордена Ленина, Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Steam generator |
| DE19607658C2 (en) * | 1996-02-29 | 2001-02-15 | Steger Hans Juergen | Steam generator heater |
| US6647204B1 (en) * | 1998-03-18 | 2003-11-11 | Harwil Corporation | Portable steam generating system |
| RU13412U1 (en) * | 1999-12-08 | 2000-04-10 | Открытое акционерное общество Уральский торговый дом "Логика" | ELECTRIC STEAM GENERATOR |
| CN206234800U (en) * | 2016-10-20 | 2017-06-09 | 万红丽 | A kind of steam boiler of plastic shell |
-
2017
- 2017-08-21 RU RU2017129581A patent/RU2680774C2/en active
-
2018
- 2018-08-20 WO PCT/RU2018/000544 patent/WO2019039970A2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017129581A (en) | 2019-02-21 |
| RU2680774C2 (en) | 2019-02-26 |
| RU2017129581A3 (en) | 2019-02-21 |
| WO2019039970A3 (en) | 2019-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1895233B1 (en) | Steam generator | |
| WO2019039970A2 (en) | Electric steam generator (variants) | |
| BR9506530A (en) | Heating device | |
| JP2017101910A (en) | Atmospheric pressure superheated steam generating device | |
| AU2014340858B2 (en) | Apparatus for generating reheat steam | |
| WO2017090641A1 (en) | Device to generate normal pressure superheated steam | |
| RU180684U1 (en) | Electric steam generator Vakhova V.I. | |
| RU2324859C1 (en) | Electric steam generator | |
| KR101178975B1 (en) | Apparatus for generation of superheated vapor | |
| RU2691080C1 (en) | Device for production of superheated steam in bath furnaces | |
| RU176778U1 (en) | Steam generating furnace with aerodynamic heat exchanger | |
| RU179399U1 (en) | Electric furnace for a sauna Vakhova V.I. | |
| KR100860237B1 (en) | Boiler with helical heat pipe | |
| RU202584U1 (en) | ELECTRIC STEAM CONVECTOR | |
| KR20160131376A (en) | Hot water boiler without power using vapor pressure | |
| RU13412U1 (en) | ELECTRIC STEAM GENERATOR | |
| FI98884C (en) | steam chamber | |
| KR102560943B1 (en) | Steam generating device with water lifting device | |
| CN222703287U (en) | Normal pressure overheat steam generator | |
| RU2761012C2 (en) | Device for steaming food and method for generating steam in it | |
| KR100417500B1 (en) | An electric boiler | |
| KR200409699Y1 (en) | Instantaneous superheated steam generator | |
| KR20100098245A (en) | Spray-type steam generator | |
| RU2672480C1 (en) | Electrode food kettle | |
| RU2045699C1 (en) | Self-contained boiler plant for steam heating systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18847347 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18847347 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |