КОТЕЛ ГАЗОВЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ Российский патент 2003 года по МПК F24H1/30 F24H9/20 

Изобретение относится к области производственной и коммунальной теплоэнергетики и может быть использовано для термостатирования рабочих тел, используемых в технологических процессах, отопления и горячего водоснабжения зданий и сооружений.

Из аналогов уровня техники известно изобретение "Автоматический газовый водонагреватель", состоящий из основной и запальной горелок, запорного вентиля основной горелки, теплообменника, датчика температуры помещения, автоматики регулирования и безопасности, включающей датчики температуры воды и наличия пламени на запальной горелке, тяги и электромагнита, соединенного с клапаном подачи газа. Между запорным вентилем основной горелки и клапаном автоматики безопасности и регулирования установлен регулирующий клапан радиаторного термостата, который через управляющую систему связан с датчиком температуры помещения, причем питание электромагнита производится от датчика наличия пламени (RU 2116582, МКИ 6 F 24 Н 9/20, заявка на изобретение 94008419/06 от 11.03.94 г., автор Фундатор Юрий Владимирович, опубликованная 27.07.98 г. Бюллетень 21).

Недостатком данного устройства является низкая надежность работы слаботочного низковольтного исполнительного элемента, обусловленная повышенными требованиями к влажности окружающей среды.

Из аналогов уровня техники наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков - прототипом может быть принято изобретение "газовый водонагреватель и способ регулирования температуры его теплоносителя", содержащий коробчатый кожух, внутри которого расположены топка, подающий и обратный трубопроводы теплоносителя, газовый трубопровод с вентилями и управляющими клапанами, нагревательный узел, являющийся теплообменником, газовый коллектор, запальную и рабочие горелки, дымосборный коллектор, дымовую трубу и снабженный системой автоматики регулирования и безопасности и системой управления температурными режимами, включающей датчик температуры (RU 2094708, F 24 Н 1/12, заявка 9510436/06 от 28.02.95 г., заявители Ревин Анатолий Иванович, Адинсков Борис Павлович, опубликованное 27.10.97 г., Бюллетень 30).

В изобретении, принятом за прототип, нагревательный узел выполнен в виде совокупности идентичных блоков сотового расположения, каждый из которых имеет собственный теплообменник, камеру сгорания и газовую горелку.

Недостатком известного изобретения является низкая экономичность котла газового водонагревательного из-за недостаточной точности регулирования тепловых процессов, большого количества и сложности исполнительных элементов, меньшие технические и технологические возможности, недостаточная надежность по сравнению с заявляемым изобретением.

Технический результат заявляемого изобретения: повышение экономичности и надежности работы и лучшие технические и технологические возможности по сравнению с принятым за прототип изобретением, котлом газовым, водонагревательным, содержащим коробчатый кожух, внутри которого расположены топка, подающий и обратный трубопроводы теплоносителя, газовый трубопровод с вентилями и управляющими клапанами, нагревательный узел, являющийся теплообменником, газовый коллектор, запальную и рабочую горелки, дымосборный коллектор, дымовую трубу и снабженный системой автоматики регулирования и безопасности и системой управления температурными режимами, включающей датчик температуры, достигается тем, что топка котла содержит равномерно размещенные по ширине топки рабочие горелки, выполненные из жаропрочной нержавеющей стали со щелевыми пазами, расположенными попарно в три ряда в шахматном порядке таким образом, что создают равномерно распределенное температурное поле по объему топки, а своими корпусами образуют распределительную решетку, площадь щелей которой выполнена с возможностью прохождения нужного объема вторичного воздуха для получения оптимального соотношения газовоздушной смеси при саморегуляции скорости истечения вторичного потока воздуха через решетку посредством одетого на дымовую трубу регулируемого стабилизатора тяги с регулятором, выполненным в виде воротника с возможностью его перемещения в осевом направлении и регулирования таким образом площади кольцевой щели между ним и конусом конфузора стабилизатора тяги и, следовательно, скорости истечения дымовых газов, причем упомянутая запальная горелка установлена наклонно снизу рабочих горелок с огневым мостиком, вынесенным на 1/3 длины огневой поверхности рабочих горелок со стороны сопел, при этом теплообменник выполнен из чугунных модулей с игольчатой поверхностью нагрева, соединенных между собой конусными ниппелями таким образом, что модули своими боковыми ребрами образуют газоходы, причем в каждом модуле боковые стенки соединены между собой стержнями, при этом система регулирования и безопасности снабжена системой ручного управления, причем упомянутые системы включают дублирующие электрические и пневматические датчики, а именно датчик наличия пламени на запальной горелке, вынесенный посредством стержневого элемента из зоны повышенной температуры, датчик тяги, датчик проскока пламени на срез сопел рабочих горелок или при засорении конвективного газохода внутри котла, а также упомянутые управляющие клапаны и основной клапан-отсекатель, установленный на патрубке газового коллектора рабочих горелок перед газовым краном, клапан-отсекатель и регулятор температуры воды, установленные в едином блоке, сблокированные ручкой "Пуск" и совместно образующие блок управления с упомянутыми датчиками управления и безопасности, термостат, отслеживающий заданную температуру воздуха в отапливаемом помещении, который через систему управления связан с электромагнитным клапаном и электродвигателем циркуляционного насоса и дымососом, трубку сброса газа из-под большой мембраны основного клапана-отсекателя, причем упомянутый электромагнитный клапан установлен на импульсной трубке, соединяющей регулятор температуры воды и основной клапан-отсекатель, и обведен параллельной линией с краном ручного управления работой котла по температуре теплоносителя, предохранительный клапан по давлению теплоносителя и стравливания воздуха из системы отопления при ее заполнении, установленный на теплообменнике, а кожух водонагревателя выполнен с теплоизоляцией, причем внутренняя поверхность топки выполнена с огнезащитной изоляцией.

Технический результат заявляемого изобретения - энергосбережение, топливосбережение достигается тем, что топка котла содержит равномерно размещенные по ширине рабочие горелки, расположенные таким образом, что своими корпусами образуют распределительную решетку, площадь щелей которой создает оптимальное соотношение газовоздушной смеси при установившейся скорости истечения вторичного воздуха через нее, и образует равномерно распределенное по всей огневой поверхности топки температурное поле, при этом на поверхностях теплообменника не создается локальных зон перегрева и исключается разрушение модулей, теплообменник выполнен из чугунных модулей с развитой игольчатой конвективной поверхностью нагрева, причем модули соединены между собой таким образом, что своими боковыми ребрами образуют газоходы, открытые в сторону дымосборного коллектора, выходной конец которого оканчивается дымовой трубой, снабженной регулируемым стабилизатором тяги, выполненным в виде воротничка с возможностью его перемещения вдоль продольной оси упомянутой трубы с целью регулирования площади кольцевой щели между конической образующей поверхности воротничка и конфузором стабилизатора тяги, обеспечивая таким образом возможность изменения скорости истечения дымовых газов и, как следствие, обеспечение оптимального соотношения газовоздушной смеси, ее полное сгорание с оптимальной температурой.

При этом технический результат - повышение надежности работы - достигается тем, что рабочие горелки выполнены из жаропрочной нержавеющей стали со щелевыми пазами, расположенными попарно в три ряда в шахматном порядке, малая ширина щели которых исключает проскок пламени в смеситель основной горелки; запальная горелка установлена наклонно, снизу рабочих горелок, создавая устойчивый огневой мостик с выносом на 1/3 длины огневой поверхности рабочих горелок со стороны сопел, и выведена таким образом из зоны воздействия высоких температур; кроме того, в конструкции модулей предусмотрено соединение боковых стенок между собой внутренними стержнями, обеспечивающими необходимую прочность конструкции; в целях повышения надежности автоматическая система регулирования и безопасности содержит функционально дублирующие друг друга электрические и пневматические датчики.

При этом технический результат: расширение технологических возможностей котла газового водонагревательного достигается тем, что он может использоваться как в открытых, так и закрытых системах отопления, оснащенных мембранным расширительным бачком, причем в отопительных системах как с гравитационной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Система регулирования и безопасности заявляемого изобретения "котла газового водонагревательного" обеспечивает его работу как с использованием внешнего источника электропитания, так и в автономном режиме, позволяет с высокой точностью регулирования обеспечить работу котла в нескольких режимах - это режим бесступенчатого обеспечения необходимой температуры в каком-либо определенном помещении по показаниям установленного там датчика, работа в режиме поддержания определенной температуры в течение определенного промежутка времени с использованием таймерного блока "День-ночь" и календаря, режима поддержания в определенных пределах температуры собственного теплоносителя. В целях обеспечения режима термостатирования рабочего тела заявляемое изобретение "котел газовый водонагревательный" предусматривает работу в режиме поддержания температуры рабочего тела.

Заявленное изобретение "Котел газовый водонагревательный" поясняется чертежами.

Фиг.1. Общий вид котла газового водонагревательного.

Фиг.2. Сечение по запальной горелке котла газового водонагревательного.

Фиг. 3. Схема электрическая принципиальная водонагревательного котла с бойлером.

Фиг.4. Схема газовая принципиальная водонагревательного котла с автоматикой регулирования и безопасности и управления температурными режимами.

Фиг.5. Схема системы отопления и горячего водоснабжения, связанная с котлом газовым водонагревательным.

Фиг.6. Схема соединения модулей теплообменника.

Котел газовый водонагревательный содержит коробчатый металлический кожух 1 (фиг. 1, 6), внутри которого расположены топка 2 (фиг.1, 6), подающий 3 (фиг.5, 6) и обратный 4 (фиг.5, 6) трубопроводы теплоносителя, газовый трубопровод 5 (фиг. 1, 4) с вентилями и управляющими клапанами, нагревательный узел, являющийся теплообменником 6 (фиг.1, 6), газовый коллектор 7 (фиг.1, 2, 4), запальную 8 (фиг.1, 2, 4) и рабочую 9 (фиг.1, 2, 4, 6) горелки, дымосборный коллектор 10 (фиг.1, 6), дымовую трубу 11 (фиг.1, 4, 6). Исполнительные механизмы обеспечивают процесс регулирования режимов работы газового водонагревательного котла, а газовый коллектор 7 (фиг.1, 2, 4) с вентилями и управляющими клапанами обеспечивает подвод газа, за счет сгорания которого подогревается теплоноситель. Кожух водонагревателя выполнен с теплоизоляцией, причем внутренняя поверхность топки 2 (фиг.1, 6) выполнена с огнезащитной изоляцией. Топка 2 (фиг.1, 6) содержит равномерно размещенные по ее ширине рабочие горелки 9 (фиг.1, 2, 4, 6), расположенные таким образом, что своими корпусами они образуют распределительную решетку, площадь щелей 12 (фиг, 6) которой выполнена с возможностью образования оптимального соотношения газовоздушной смеси при заданной скорости истечения вторичного потока воздуха через решетку и создания равномерного температурного поля по всему объему топки 2 (фиг.1, 6), причем рабочие горелки выполнены из жаропрочной нержавеющей стали со щелевыми пазами, расположенными попарно в три ряда в шахматном порядке. Запальная горелка 8 (фиг.1, 2, 4) установлена наклонно снизу рабочих горелок 9 (фиг.1, 2, 4, 6) с огневым мостиком, вынесенным на 1/3 длины огневой поверхности рабочих горелок 9 (фиг.1, 2, 4, 6) со стороны сопел.

Котел газовый водонагревательный снабжен системой управления температурными режимами 13 (фиг.1), включающий датчик температуры 14 (фиг.1). Запальная горелка 8 (фиг.1, 2, 4) закреплена на основании 15 (фиг.2) и снабжена биметаллической пластинкой 16 (фиг.2), являющейся чувствительным элементом.

При этом теплообменник 6 (фиг. 1, 6) выполнен из чугунных модулей 17 (фиг.6) с игольчатой поверхностью нагрева 18 (фиг.6), соединенных между собой конусными ниппелями 19 (фиг. 6) таким образом, что модули 17 (фиг.6) своими боковыми ребрами образуют конвективные газоходы 20 (фиг.6), причем боковые стенки 21 (фиг.6) каждого модуля 17 (фиг.6) соединены между собой стержнями 22 (фиг.6), а упомянутая дымовая труба 11 (фиг.1, 4, 6) снабжена регулируемым стабилизатором тяги 23 (фиг.1, 6), выполненным в виде воротничка, с возможностью его перемещения в осевом направлении и регулирования таким образом площади кольцевой щели 24 (фиг.6) между ним и конусом конфузора стабилизатора тяги 23 (фиг.1, 6) и регулирования скорости истечения дымовых газов.

Газовая система автоматики регулирования и безопасности включает пневматический датчик 25 (фиг.2, 4) наличия пламени на запальной горелке 8 (фиг. 1, 2, 4), вынесенный посредством стержневого элемента 26 (фиг.2) из зоны повышенной температуры, датчик тяги 27 (фиг.1, 4), датчик проскока пламени 28 (фиг.1, 4) на срез сопел рабочих горелок 9 (фиг.1, 2, 4, 6) или при засорении конвективного газохода 20 (фиг.6) внутри котла. Система регулирования и безопасности включают основной клапан-отсекатель 29 (фиг.1, 4), установленный на патрубке газового коллектора 7 (фиг.1, 2, 4, 6) рабочих горелок 9 (фиг. 1, 2, 4, 6) перед газовым краном 30 (фиг.1, 4), клапан-отсекатель 31 (фиг.1, 4) и регулятор температуры воды 32 (фиг.1, 4), установленные в едином блоке и сблокированные ручкой "Пуск" 33 (фиг.1) и совместно образующие блок управления с упомянутыми датчиками управления и безопасности, термостат 34 (фиг.1, 3), отслеживающий заданную температуру воздуха в отапливаемом помещении, который через систему управления связан с электромагнитным клапаном 35 (фиг. 1, 3, 4) и электродвигателем циркуляционного насоса 36 (фиг.3, 5) системы отопления и дымососом 37 (фиг.1, 3), трубку сброса газа 38 (фиг.1, 4) из под большой мембраны основного клапана-отсекателя 29 (фиг.1, 4). Причем упомянутый электромагнитный клапан 35 (фиг.1, 3, 4) установлен на импульсной трубке, соединяющей регулятор температуры воды 32 (фиг.1, 4) и основной клапан-отсекатель 29 (фиг.1, 4) и обведен параллельной линией с газовым краном ручного управления 39 (фиг.1, 4) работой котла по температуре теплоносителя. При этом электромагнитный клапан 35 (фиг.1, 3, 4) выполнен с возможностью подключения к системе управления бойлера 40 (фиг.3, 5) для горячего водоснабжения, а также управления от термостата 34 (фиг.1, 3) или управления от программного блока в режиме "День-ночь" (на чертеже не показан), с повторением режима на недельный и месячный срок. Кроме того, система регулирования и безопасности снабжена предохранительным клапаном 41 (фиг.1, 5) по давлению теплоносителя и для стравливания воздуха из системы отопления при ее заполнении, установленный на теплообменнике 6 (фиг.1, 6). В режиме "День" температура в помещении поддерживается +20-22^oС, а в режиме "Ночь" температура поддерживается +15-17^oС.

Система регулирования и безопасности 42 (фиг.4) включает дублирующие пневматические датчики: датчик наличия пламени 25 (фиг.2, 4) на запальной горелке (фиг.1, 2, 4), датчик тяги 27 (фиг.1, 4), датчик проскока пламени 28 (фиг. 1, 4) на срез сопел рабочих горелок 9 (фиг.1, 2, 4, 6). Регулятор температуры воды 32 (фиг.1, 4), установленный в водяную рубашку 43 (фиг.4) котла, электромагнитный клапан 35 (фиг.1, 3, 4) и основной клапан-отсекатель 29 (фиг. 1, 4) образуют линию автоматического управления работой рабочих горелок 9 (фиг.1, 2, 4, 6) по температуре воздуха в отапливаемом помещении и по температуре теплоносителя при открытом газовом кране ручного управления 39 (фиг. 1, 4). Газовый котел водонагревательный может работать в системе отопления и горячего водоснабжения, которая содержит циркуляционный насос 36 (фиг.3, 5) системы отопления, бойлер 40 (фиг.3, 5), предохранительный клапан по давлению теплоносителя 41 (фиг. 1, 5), а также содержит: смеситель 44 (фиг. 5), расширительный бачок 45 (фиг.5), клапан предохранительный 46 (фиг. 6), бойлер 40 (фиг.3, 5), вентиль 47 (фиг.5) подачи воды в бойлер, циркуляционный насос 48 (фиг. 5) бойлера, радиатор 49 (фиг.5), противонакипное электромагнитное устройство 50 (фиг.5), вентиль 51 (фиг.5) заполнения системы отопления водой, мембранный расширительный бачок 53 (фиг.5), вентиль закрытия циркуляции воды в отопительной системе 54 (фиг.5), вентиль 55 (фиг.5) слива шлама из системы отопления и шламосборник 56 (фиг.5), вентиль 57 (фиг. 5) слива воды из системы отопления и раковину 58 (фиг.5).

Схема электрическая принципиальная котла газового водонагревательного с бойлером 40 (фиг.3, 5) содержит: термостат 34 (фиг.1, 3) и входящие в систему регулирования и безопасности электрические датчики: датчик тяги 59 (фиг. 3), электрический датчик проскока пламени 60 (фиг.3), задатчик - реле температуры воды в бойлере 61 (фиг.3), датчик реле - температуры теплоносителя 62 (фиг.3). Также электрическая система содержит ящик силовой 63 (фиг.3) и выключатель 64 (фиг.3), блок зажимов 65 (фиг.3), реле электромагнитное 66 (фиг. 3) с контактами 67 (фиг.3) и 68 (фиг.3) и реле электромагнитное 69 (фиг.3). Также электрическая система содержит упомянутые электромагнитный клапан 35 (фиг.1, 3, 4), циркуляционный насос 36 (фиг.3, 5) системы отопления и циркуляционный насос 48 (фиг.3, 5) бойлера 40 (фиг.3, 5). При этом датчик - реле температуры 61 (фиг.3) включает реле 69 (фиг.3), имеющее контакты 70 (фиг.3) и 71 (фиг.3) для включения соответственно электромагнитного клапана 35 (фиг. 1, 3, 4) и циркуляционного насоса 48 (фиг.3, 5) бойлера 40 (фиг.3, 5). Кроме того, электросхема содержит включатели 72 (фиг.3) и 73 (фиг.3), трансформатор 74 (фиг.3) 220/24 В, выключатель 75 (фиг.3) и столб выпрямительный 76 (фиг.3).

Заявляемое изобретение - котел газовый водонагревательный работает следующим образом:
В исходном состоянии газ к котлу газовому водонагревательному не поступает, датчик тяги 27 (фиг.1, 4) закрыт, датчик наличия пламени 25 (фиг.2, 4) открыт, датчик проскока пламени 28 (фиг.1, 4) закрыт, газовые краны 30 (фиг. 1, 4), 39 (фиг.1, 4) закрыты, клапан-отсекатель 31 (фиг.1, 4) закрыт, основной клапан-отсекатель 29 (фиг.1, 4) на коллекторе 7 (фиг.1, 2, 4, 6) рабочих горелок 9 (фиг. 1, 2, 4, 6) закрыт, клапан регулятора температуры теплоносителя 32 (фиг.1, 4) закрыт, электрическая схема управления обесточена, контакты термостата 34 (фиг. 1, 3) разомкнуты, контакт 67 (фиг.3) управления электромагнитными клапанами 35 (фиг.1, 3, 4), дымососом 37 (фиг.3), циркуляционным насосом системы отопления 68 (фиг.3) на электромагнитном реле 69 (фиг.3) разомкнуты, контакты 70 (фиг.3) управления электромагнитным клапаном 35 (фиг. 1, 3, 4), дымососом 37 (фиг.3), управления циркуляционным насосом бойлера 71 (фиг.3) на электромагнитном реле 69 (фиг.3) разомкнуты, выключатель 72 (фиг.3) подключения бойлера 40 (фиг.3, 5) разомкнут, выключатель 73 (фиг. 3) принудительного включения циркуляционного насоса системы отопления разомкнут, выключатель 75 (фиг.3) проверки срабатывания электромагнитного клапана разомкнуты, контакты 59 (фиг.3), 60 (фиг.3), 62 (фиг.3) соответственно датчиков тяги, проскока пламени на срез сопел основных горелок, температуры теплоносителя замкнуты.

Работа котла газового водонагревательного в автономном режиме без подвода электроэнергии осуществляется следующим образом:
При повороте ручки 33 (фиг.1) в положение "Пуск" газ поступает на запальную горелку 8 (фиг.1, 2, 4), где газовоздушная смесь поджигается. При нагреве пламенем запальной горелки 8 (фиг.1, 2, 4) биметаллической пластины 16 (фиг.2) последняя, деформируясь, давит через стержень 26 (фиг.2) на шарик клапана датчика наличия пламени 25 (фиг.2, 4) и герметизирует импульсную газовую систему, газовая система готова к выполнению дальнейшей работы. При отпускании ручки 33 (фиг.1) газовоздушная смесь на запальной горелке горит. При открытом газовом кране 39 (фиг.1, 4) на импульсной системе и открытом газовом кране 30 (фиг.1, 4) на газовом коллекторе 7 (фиг.1, 2, 4, 6) рабочих горелок 9 (фиг.1, 2, 4, 6) устанавливаем ручкой 33 (фиг.1) на регуляторе температуры теплоносителя 32 (фиг.1, 4) нужную температуру. Клапан регулятора температуры теплоносителя открывается и газ поступает под мембрану основного клапана-отсекателя 29 (фиг. 1, 4), который открывается и пропускает газ из газопровода 5 (фиг.1, 4) в коллектор 7 (фиг.1, 2, 4, 6) рабочих горелок, выходит через сопло в смеситель рабочих горелок 9 (фиг.1, 2, 4, 6), перемешивается с всасываемым первичным воздухом, выходит через щели на огневой поверхности, перемешивается со вторичным воздухом и получаемая газовоздушная смесь поджигается от пламени запальной горелки 8 (фиг.1, 2, 4). При достижении установленной температуры теплоносителя клапан регулятора температуры воды 32 (фиг. 1, 4) закрывается, давление из-под мембраны основного клапана-отсекателя 29 (фиг.1, 4) стравливается через трубку сброса газа 38 (фиг. 1, 4), основной клапан-отсекатель 29 (фиг.1, 4) закрывается, пламя на рабочих горелках 9 (фиг.1, 2, 4, 6) гаснет. При остывании теплоносителя клапан на регуляторе температуры теплоносителя 32 (фиг 1, 4) открывается и происходит работа по вышеуказанной схеме.

Работа котла газового водонагревательного по температуре воздуха в отапливаемом помещении осуществляется следующим образом:
Газовая и электрическая системы в исходном положении. Выполняем работы по запуску котла водонагревательного, указанные выше, до розжига запальной горелки, устанавливаем максимальную температуру на РТВ 32 (фиг.1, 4) +95^oС, подаем электропитание, устанавливаем на термостате 34 (фиг.1, 3) нужную температуру, открываем газовый кран 30 (фиг.1, 4). При установке температуры на термостате 34 (фиг.1, 3) замыкается электрическая цепь, на реле 66 (фиг. 3) замыкаются контакты 67 (фиг.3) и 68 (фиг.3), которые замыкают электроцепи электроклапана 35 (фиг.1, 3, 4), дымососа 37 (фиг.3) и циркуляционного насоса 36 (фиг.3, 5) системы отопления. Электроклапан 35 (фиг.1, 3, 4) открывается и газ по импульсной трубке поступает под мембрану основного клапана-отсекателя 29 (фиг.1, 4), который открывается и пропускает газ на рабочие горелки 9 (фиг.1, 2, 4, 6), где поджигается от запальной горелки 8 (фиг.1, 2, 4), при достижении температуры в отапливаемом помещении, равной заданной, контакты термостата 34 (фиг.1, 3) размыкаются, обесточивается реле 66 (фиг. 3), отключается циркуляционный насос 36 (фиг.3, 5) и электромагнитный клапан 35 (фиг.1, 3, 4), пламя на рабочих горелках 9 (фиг.1, 2, 4, 6) гаснет.

Работа котла газового водонагревательного в режиме горячего водоснабжения осуществляется следующим образом:
Газовая и электрическая системы в исходном положении. Выполняем работы по запуску котла, указанные выше до розжига запальной горелки, устанавливаем на регуляторе температуры теплоносителя 32 (фиг.1, 4) максимальную температуру +95^oС, подаем электропитание, включаем тумблер 72 (фиг.3) подключения бойлера 40 (фиг.3, 5), открываем газовый кран 30 (фиг.1, 4), устанавливаем на датчике-реле температуры 61 (фиг.3) нужную температуру воды на бытовые нужды, при этом контакты датчика-реле температуры 61 (фиг.3) замыкаются, срабатывает реле 69 (фиг.3), замыкаются контакты 70 (фиг.3) и 71 (фиг.3), которые замыкают электроцепь электроклапана 35 (фиг.1, 3, 4), дымососа 37 (фиг. 3) и циркуляционного насоса 48 (фиг. 3, 5) бойлера 40 (фиг.3, 5). Электроклапан 35 (фиг.1, 3, 4) открывается и газ по импульсной трубке поступает под мембрану основного клапана-отсекателя 29 (фиг.1, 4), который открывается и пропускает газ на рабочие горелки 9 (фиг.1, 2, 4, 6), где поджигается от запальной горелки 8 (фиг.1, 2, 4), теплоноситель в теплообменнике 6 (фиг.1, 6) нагревается и подается циркуляционным насосом 48 (фиг.3, 5) в теплообменник бойлера 40 (фиг.3, 5), где нагревается вода на бытовые нужды При достижении заданной температуры на датчике-реле 61 (фиг.3) размыкаются контакты, обесточивается реле 69 (фиг.3), размыкаются контакты 70 (фиг. 3) и 71 (фиг.3), которые отключают электромагнитный клапан 35 (фиг.1, 3, 4), дымосос 37 (фиг.3), циркуляционный насос 48 (фиг.3, 5). Электроклапан 35 (фиг.1, 3, 4) закрывается, основной клапан-отсекатель 29 (фиг.1, 4) закрывается, пламя на рабочих горелках 9 (фиг.1, 2, 4, 6) гаснет.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения. Котел содержит кожух, топку, теплообменник, газовый коллектор, газовый трубопровод, систему автоматического регулирования и безопасности и ручного регулирования. Рабочие горелки выполнены из стали с щелевыми пазами, расположенными попарно в три ряда в шахматном порядке, распределены по ширине топки таким образом, что своими корпусами они образуют распределительную решетку, площадь щелей которых выполнена с возможностью создания равномерного температурного поля по всему объему топки. Запальная горелка установлена наклонно снизу рабочих горелок с огневым мостиком, вынесенным на 1/3 огневой поверхности рабочих горелок со стороны их сопел. Модули теплообменника выполнены чугунными с игольчатой поверхностью нагрева, соединены между собой таким образом, что своими боковыми ребрами образуют газоходы, при этом в каждом модуле боковые стенки соединены между собой стержнями. Дымовая труба снабжена регулируемым стабилизатором тяги. Система автоматического регулирования и безопасности включает следующие датчики: пневматический датчик наличия пламени на запальной горелке, электрический и пневматический датчики тяги, электрический и пневматический датчики проскока пламени на срез сопел рабочих горелок или при засорении газохода внутри котла, основной и дополнительный клапаны-отсекатели, а также регулятор температуры воды и ручку "пуск", составляющие единый блок управления с датчиками управления и безопасности, термостат, отслеживающий заданную температуру воздуха в отапливаемом помещении, который связан через упомянутую систему с электромагнитным клапаном и электродвигателем циркуляционного насоса системы отопления и дымососом, кран ручного управления работой котла по температуре теплоносителя, предохранительный клапан по давлению теплоносителя и стравливания воздуха из системы отопления при ее заполнении. Электромагнитный клапан установлен на импульсной трубке, соединяющей регулятор температуры и основной клапан-отсекатель, и обведен параллельной линией с краном ручного управления работой котла по температуре теплоносителя. Изобретение обеспечивает повышение экономичности и надежности работы котла. 1 з. п.ф-лы, 6 ил.

1. Котел газовый водонагревательный, содержащий коробчатый кожух, внутри которого расположены топка, подающий и обратный трубопроводы теплоносителя, нагревательный узел, являющийся теплообменником, выполненным из соединенных между собой модулей, газовый коллектор, запальную и рабочую горелки, дымосборный коллектор, дымовую трубу, газовый трубопровод с вентилями и систему автоматического регулирования и безопасности, снабженную управляющими клапанами, один из которых является электромагнитным клапаном, отличающийся тем, что рабочие горелки выполнены из жаропрочной, нержавеющей стали с щелевыми пазами, расположенными попарно в три ряда в шахматном порядке, распределены по ширине топки таким образом, что своими корпусами они образуют распределительную решетку, площадь щелей которых выполнена с возможностью создания равномерного температурного поля по всему объему топки, запальная горелка установлена наклонно снизу рабочих горелок с огневым мостиком, вынесенным на 1/3 огневой поверхности рабочих горелок со стороны их сопел, модули теплообменника выполнены чугунными с игольчатой поверхностью нагрева, соединены между собой конусными ниппелями таким образом, что своими боковыми ребрами образуют газоходы, при этом в каждом модуле боковые стенки соединены между собой стержнями, дымовая труба снабжена регулируемым стабилизатором тяги, выполненным в виде воротничка с возможностью его перемещения в осевом направлении и регулирования таким образом площади кольцевой щели между ним и конусом конфузора стабилизатора тяги и скорости истечения дымовых газов, кроме того, он снабжен системой ручного управления, а упомянутая система автоматического регулирования и безопасности включает следующие датчики управления и безопасности: пневматический датчик наличия пламени на запальной горелке, вынесенный посредством стержневого элемента из зоны повышенной температуры, электрический и пневматический датчики тяги, электрический и пневматический датчики проскока пламени на срез сопел рабочих горелок или при засорении газохода внутри котла, основной, установленный на патрубке газового коллектора рабочих горелок перед газовым краном и снабженный трубкой сброса газа из-под большой мембраны, и дополнительный клапаны-отсекатели, а также регулятор температуры воды и ручку "пуск", составляющие единый блок управления с датчиками управления и безопасности, термостат, отслеживающий заданную температуру воздуха в отапливаемом помещении, который связан через упомянутую систему с электромагнитным клапаном и электродвигателем циркуляционного насоса системы отопления и дымососом, кран ручного управления работой котла по температуре теплоносителя, предохранительный клапан по давлению теплоносителя и стравливания воздуха из системы отопления при ее заполнении, установленный на теплообменнике, при этом электромагнитный клапан установлен на импульсной трубке, соединяющей регулятор температуры и основной клапан-отсекатель, и обведен параллельной линией с краном ручного управления работой котла по температуре теплоносителя, причем кожух водонагревателя снабжен теплоизоляцией, а внутренняя поверхность топки выполнена с огнезащитной изоляцией. 2. Котел по п. 1, отличающийся тем, что он может быть снабжен бойлером для горячего водоснабжения, а также программным блоком управления для работы в режиме "День-ночь", при этом электромагнитный клапан может быть подключен к системе управления бойлером или к упомянутому программному блоку.