Итак,

Требовалось

запросом #50650-1 -

Конструкция / технология компактного бойлера

ОПИСАНИЕ ЗАПРОСА НА ПРЕДЛОЖЕНИЯ
NineSigma, представляя глобальную компанию - производиттеля ширпотреба, ищет предложения по ультра-компактным кипятильникам , которые могут поставлять сухой или насыщенный пар в малогабаритных  крупногсерийных устройствах. Представляют интерес решения, включающие технологию управления и генерации пара, обеспечивающие как минимум 1000 часов (не беспрерывного за, возможно, 10 лет) устойчивого, безопасного и надежного производства  пара без использования химической обработки воды для избавления от накипи. Законченная система представляет главный интерес, однако новые альтернативы бойлерной или нагревательной подсистем будут также оценены. 

Характеристики искомой технологии включают следующие параметры:

° Обеспечение непрерывного производства   30 г/мин пара (прим. мощность 1300-1400 Вт) из 100-150мл сосуда для воды
° Полный объем (камера бойлера, нагреватель, контроллер, датчики температуры, предохранители) менее чем 250 см'

° Способность обеспечивать кратковременные выбросы пара (т.е., 5-6г за 2 сек и  10г за 5 сек)

° Полная производительность за все время использования продукта - 1000л стандартной "жесткой" воды за 10 лет и примерно 250 000 циклов вкл/выкл пара
° Надежный и безопасный для пользователя  (отсутствие сбоев из-за коррозии, надежное питание и т.д. )

° Предельная стоимость (при больших объемах выпуска ) < $10 US

Дополнительные характеристики парогенератора следующие :

° Корпус: Нержавеющая сталь соответствующего качества или заменитель её

° Рабочее давление : - 4 атм (однако, требуется выдержать тестирование при 20атм)

° Отработанная технология производства для устойчивой и надежной работы бойлера в течение 10 летнего срока службы

° Доказанное решение проблемы избежания пенообразования и выбросов воды 

° Схема управления нагревом и прокачкой,обеспечивающая   устойчивый выход пара и недопущение его прекращения или флуктуаций при подаче воды в бойлер 

° Предпочтительно, если система сможет быть одобрена FDA (Администрацией по пище и лекарствам США)

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Нынешние устройства генерации пара обычно объемисты и подвержены влиянию накипи. Цель состоит в обнаружении новых компактных вариантов для новых потребительских изделий (предполагается, что тиражи превзойдут  600,000 в год за несколько лет).

Компактность обеспечивается небольшим устройством генерации пара (бойлером), но накипь и качество подачи пара представляют собой главные проблемы.  Например, из-за накипи в камере бойлера образуется пена и возможно переполнение, что требует намного большего объема камеры для небольшого количества воды.   За и против внешних и погружных нагревателей следующие:

° Для внешних нагревателей - маленький бойлер требует маленького и мощного нагревателя с системой управления и предохранителей. Такой нагреватель трудно изготовить. 

° Для погружных нагревателей - Нагреватель может подвернуться коррозии со временем из-за загрязнений, особенно хлора. Концентрация загрязнений в камере растет со временем. .

Таким образом необходимы новые подходы по генерации пара в небольшом объеме.

ВОЗМОЖНЫЕ ПОДХОДЫ

Интересуют технологии с бойлерами оболочечного типа с периодической подачей воды. Нагрев может быть как внешним нагревателем, так и погружным. IМгновенные (импульсные) бойлеры также могут рассматриваться при условии выполнения вышеупомянутых требований и при отсутствии заметной задержки в подаче пара и её прекращении при активации и выключении соответственно.

Решение может использовать новые материалы и схемы управления бойлером, удобные и дешевые методы борьбы с выбросом воды из-за накипи и пенообразования.

НЕ интересные подходы

Решения, требующие обработки питающей воды вне бойлера и/или требующие частой замены или регенерации химикатов для обработки воды не представляют интереса.

Назад в Лазерную лабораторию - Наука и Разработки

Другие разработки

Liner/Coating Technology for Faucet Spouts

Технология уменьшения пенообразования в бойлере ПеноБой ,

Использование светодиодов для офисных светильников большого размера с равномерной освещенностью

Голографическая печать с защитой от голографического и другого копирования

 

Предложение расширения эксперимента Миллера по зарождению жизни,  попробуем пойти дальше...

 

О печатании на чем угодно и об уникальных подарках

 

Общественная работа,  або суспiльна дiяльнiсть

Получено

Бойлер ЛазАрт с ПеноБоем -

узнаете зэковсские кипятильники? :-). Тогда сразу официальный текст с минимальными исправлениями, учитывающими время:

BGenV.jpg (60219 bytes)

Предлагаемое техническое решение  основано на моей более ранней протестированной и работоспособной разработке - Boiler (в качестве отклика на запрос #50584-1 - (Маленький и быстрый электроводонагреватель ) и ПеноБой .  Естественно, что они были заново переконструированы для достижения требуемых настоящим Запросом характеристик ,  как это изображено на фото сверху. Стеклянная баночка от детского питания объемом 165мл служила камерой бойлера. Двухсекционный нагреватель размещался на дне камеры, металлическая крышка использовалась как основа для двухступенчатого   (FoamKiller1 и  FoamKiller2) испарителя пены.
1.Принимая во внимание указанные на фото размеры FoamKiller2, можно утверждать, что полный объем (камеры, нагревателя, контроллераБ датчиков температуры и предохранителей  - менее  250мл.
2. Все использованные элементы работают на одном и том же принципе, проиллюстрированном в действии упомянутыми видео Boiler (рассчитанном на достижение  95
градусов Цельсия за 4-5секунд)  и  FoamKiller (демонстрирующим также полную защиту системы от проблемы отсутствия воды: обратите внимание - с самого начала видео FoamKiller прибор ВКЛЮЧЕН в сеть - без каких-либо   печальных последствий). Прибор в действии показан на видео  40-17.avi (40мл горячей воды были помещены в камеру бойлера, 17мл были исппарены за время съемки). Включение и   выключение устройства ( вторая и 24я секунды фильма) индицируются изменением цвета изображения благодаря одновременному вкючению/выключению дополнительной лампы накаливания. Собственно кипение начинайтся на 6й секунде заказанным импульсом пара (6-8сек), второй импульс (17-20сек) лучше виден, т.к. пар идет не только вверх через выход FoamKiller2, но и вниз через крышку банки. Таким образом за 18сек кипения было испарено 17г воды. Расчетный рост мощности в импульсах составлял около 4крат, так что если в обычном режиме производительность бойлера составляла X г/сек ,  "импульсная производительность" была   4Xг/сек и мы имеем  X около 17/33 или 0.5г/сек для обычного и 10г/5сек для импульсного - как раз как требуется RFP.

3. Необходимо заметить, что большой (25A) "импульсный включатель" , показанный слева на фото и используемый в фильме, не является обязательным. "Интеллектуальное" и надежное адаптивное управление, интегрированное в конструкцию бойлера может успешно заменить этот выключатель - например, отдельным запитыванием водой "обычной" и "импульсной" секций или даже нагревателей (конечно, с учетом других особенностей системы клиента в целом). Это соображение иллюстрируется фильмом 60-13glass.avi, где показано кипение исходных 60мл воды, приводящее к 60-13=47мл остатка воды в стакане (конечно, в этом случае, без ПеноБоев некоторая часть воды расплескивается, так что реальная производительность была не   13/4=3.25г/сек, а скорее  2,5г/сек, как и было рассчитано для "импульсного" режима).

4. Также необходимо подчеркнуть, что нагреватель, снятый в  60-13glass.avi , БЫЛ ВКЛЮЧЕН В СЕТЬ ВСЁ ВРЕМЯ СЪЕМКИ ФИЛЬМА, с самого начала, и тем не менее, его можно было без проблем держать (как минимум показанные 3сек -да хоть и час- в отсутствие воды голой рукой)  - но за 4сек (с10 по 14ю) он произвел и эффективно передавал воде несколькр киловатт, немедленно "сбросив" мощность (15я сек и позже) при отсутствии воды. 

5. По моему мнению (принимая во внимание её физическую сущность) - это самая надежная и эффективная концепция водонагревателя из всех возможных, поскольку вдобавок  к уже проиллюстрированным достоинствам, ей присущи дешевизна конструкции  ( все материалыб затраченные на обсуждаемые эксперименты, обошлись в сумму, меньшую  $3-4), практически нечувствителен к накипи (она оседает и скапливается преимущественно на дне или стенках камеры бойлера и это объясняет мутность стенок изначально прозрачной стеблянной емкости на видео), и я никогда не замечал накипи на повернхности нагревателя, хотя и наблюдал регулярное использование человеком самодельного нагревателя этой конструкции в качестве кипятильника для приготовления чая в течение по крайней мере двух лет, - с тем же источником воды - городским водопроводом г. Харькова.
6. Продемонстрированная чувствительность нагревателя к наличию/отсутствию воды (проявляющаяся в изменении потреьляемой мощности) может дать надежный управляющий сигнал для подачи воды в камеру и дает возможность для стабилизации производительности уровня парообразования и избегания переполнения камеры. Очевидно, что эта часть устройства может быть соответствующим образом разработана только с полным пониманием назначения и структуры клиентского изделия в целом, поскольку, например, для утюга, кофеварки или сауны парогенераторы на том же принципе будут слишком разными. 
7. Простота дает надежность: если нечему ломаться, ничего и не сломается. Даже изготовленные на кухне образцы, протестированные в описанных экспериментах, выдержали сотню циклов включения/выключения, более дюжины видеоклипов "баночной" модели были записаны за один сеанс и могут быть представлены по первому требованию. Нагреватель, способный вскипятить 20мл воды за 6 секунд может быть размещен в пластиковой коробочке от конфет Tic-Tac (от Ferrero) с внутренним объемом около 25 мл с ПеноБоем во второй такой же коробочке (см. видео TicTac.avi, с включением устройства с 5й секунды).

Предлагаемый план и необходимые материалы.

Я в этой разработке выступаю в качестве частного лица, поэтому могу предложить клиенту следующее: компания-спонсор нанимает меня на время разработки проекта с зарплатой, соответствующей моему образованию/опыту и согласованным дополнительным вознаграждением в случае успешного внедрения разработки.

Предлагаемый бюджет.

К сожалению, у меня нет бизнес-опыта за пределами бывшего СССР, но я надеюсь, что 50000-100000Евро будет достаточно .

Контакты:

 

Тел. раб. (спарен) +38 057 707 6638

Факс  +38 057 707 6601

lazart НА uk2.net

Последние изменения 28.01.18