КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ НАРУЖНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК F24H1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства водогрейных установок, в частности к конденсационным универсальным водогрейным установкам наружного размещения, использующих скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Уровень техники

Известна водогрейная установка, состоящая из теплообменной секции с трубопроводами, запорной арматурой, снабженной дымогарными трубами с турбулизаторами-катализаторами, газожидкостной горелкой со спиралью и корпусной стенкой, наружная поверхность которой защищена тепловоздушным кожухом. Теплообменная секция разделена волнистыми перегородками на теплообменники, при этом в полости каждого теплообменника могут быть размещены электронагреватели (см. пат. РФ №2148216, кл. F24H 1/34, опубл. 27.04.2000 г.).

Недостатками данной установки являются невысокая надежность, КПД, высокая стоимость получения тепла.

Известна водогрейная универсальная котельная установка, состоящая из водогрейного отопительного котла, содержащего газогорелочное устройство, газоход, патрубки греющей и обратной воды, верхнего барабана, в который вмонтирована система горячего водоснабжения, выполненная в виде многоходового скоростного водоводяного подогревателя, содержащего пучки латунных трубок, разделенных по концам камеры и расположенных последовательно снизу вверх (см. пат. РФ №2133925, кл. F24H 1/22, опубл. 27.07.1999 г.).

Недостатком данной установки является высокая стоимость получения тепла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым автором за прототип является водогрейный котел, содержащий жаротрубную часть с атмосферным газогорелочным устройством, прямую и обратную линии, основание дымовой трубы с устройством для очистки сажи и ограничителем потока, при этом жаротрубная часть с атмосферным газогорелочным устройством, прямая и обратная линии, основание дымовой трубы с устройством для очистки сажи и ограничителем потока размещены внутри гидротеплоизолированного корпуса, последний дополнительно снабжен дверцей для обслуживания газогорелочного устройства и решеткой для поступления наружного воздуха, а в прямой линии котла установлен автоматический термостатический запорно-регулирующий клапан (см. свид. на ПМ №31161, кл. F24H 1/28).

Недостатками данного котла являются невысокий КПД и высокая стоимость получения тепла.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к снижению себестоимости установки, повышению КПД за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Технический результат достигается с помощью конденсационного водогрейного котла наружного размещения, содержащего теплоизолированный корпус с размещенным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой, с прямым патрубком котла, соединенным автоматическим термостатическим краном с прямой линией системы отопления здания, газовые трубы с размещенными в них турбулизаторами, дымовую трубу, при этом в дымосборнике котла установлен дополнительный теплообменник в виде гофрированной нержавеющей трубы, соединенный одним патрубком с обратной линией системы отопления здания, а вторым патрубком - с обратным патрубком газотрубного котла, причем газовые трубы содержат турбулизаторы с защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых труб кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и кромкой газовой трубы, а основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дан конденсационный водогрейный котел наружного размещения, установленный снаружи здания, и соединение его с прямой обратной линией системы отопления здания.

На фиг.2 - то же, дымосборник с устройством защиты газотрубной части котла от конденсата.

На фиг.3 - вид А фиг.2.

На фиг.4 - вид по В фиг.3.

На фиг.5 - вид С по фиг.2.

На фиг.6 тоже показано соединение дополнительного теплообменника с обратным патрубком водогрейного котла и соединение прямого патрубка котла с прямой линией системы отопления через автоматический термостатический трехходовой кран.

Осуществление изобретения

Конденсационный водогрейный котел наружного размещения состоит из теплогидроизолированного корпуса 1, внутри которого установлен вертикальный теплоизолированный водогрейный котел 2 с газовой горелкой 3, дымовой трубой 4, в дымосборнике 5 водогрейного котла 2 установлен дополнительно теплообменник 6 из гофрированной нержавеющей трубы, при этом входной патрубок теплообменника 6 соединен с обратной линией 7 отопления системы 8 отопления, выходной патрубок теплообменника 6 соединен с обратным патрубком 9 водогрейного котла 2 и содержит автоматический воздухоотводчик 10, прямой патрубок 11 котла 2 соединен с прямой линией 12 системы с обратной линией 7 отопления через автоматический термостатический трехходовой кран 13, при этом каждая газовая труба 14 содержит турбулизатор 15 дымовых газов, который подвешен к кромкам трубы 14 кронштейном 16 - устанавливающий одновременно необходимое сопротивление дымовым газам. К кронштейну 16 приварена защитная шайба 17, в основании дымосборника 5 размещена конденсатоотводящая трубка 18.

Конденсационный водогрейный котел наружного размещения работает следующим образом.

Систему 8 отопления здания заполняют теплоносителем, воздух из вертикального водогрейного котла 2 удаляется через прямой патрубок 11, автоматический термостатический трехходовой кран 13, прямую линию 12 в расширительный бак (на фиг. не показан), воздух из теплообменника 6 удаляется в атмосферу через автоматический воздухоотводчик 10. Открыв дверь теплогидроизолированного корпуса 1, зажигают газовую горелку 3, дымовые газы поднимаются вверх по газовым трубам 14 в дымосборник 5 водогрейного котла 2 и удаляются в атмосферу дымовой трубой 4. При прохождении дымовых газов по газовым трубам 14 турбулизаторы 15 дымовых газов придают газам вращательное движение, что способствует лучшей теплопередаче тепла от дымовых газов теплоносителю, ввиду низкой температуры теплоносителя, автоматический термостатический трехходовой кран 13 закрыт, циркуляция в отопительной системе 8 здания отсутствует. Капли конденсата, образованные на поверхности теплообменника 6, падают вниз на решетку газовых труб 14 и защитные шайбы 17 и удаляются из дымосборника 5 котла 2 по конденсатоотводящей трубке 18. Таким образом, конденсат из дымосборника 5 не попадает внутрь газовых труб 14. После прогрева теплоносителя внутри котла 2 автоматический термостатический трехходовой кран 13 открывается и теплоноситель по прямой линии 12 поступает в систему 8 отопления, охладившись в системе 8 отопления, теплоноситель по обратной линии 7 системы 8 отопления поступает в теплообменник 6, в котором, нагревшись, направляется по выходному патрубку теплообменника 6 в обратный патрубок 9 котла 2. Нагревшись, в газотрубной части котла 2, теплоноситель по прямому патрубку 11 через автоматический термостатический трехходовой кран 13 направляется в прямую линию 12 системы отопления. Дымовые газы в дымосборнике 5 постоянно омывают поверхность теплообменника 6 и удаляются дымовой трубой 4 в атмосферу. Так как температура теплообменника 6 ниже точки росы на поверхности теплообменника 6, постоянно образуются капли конденсата, которые падают вниз на решетку газовых труб 14 и защитные шайбы 17 и удаляются из дымосборника 5 по конденсатоотводящей трубке 18. Таким образом, газовые трубы 14 и все остальные элементы котла 2, расположенные ниже, не попадают под воздействие конденсата, что и позволяет выполнять их из традиционных материалов, не поднимая стоимости и делая доступными конденсационные котлы наружного размещения российскому покупателю.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- уменьшение себестоимости установки за счет изготовления котла из традиционных материалов, за исключением только теплообменника, установленного в дымосборнике, который изготавливают из нержавеющей гофрированной трубы;

- повышение КПД до 100%;

- удешевление производства тепла и снижение стоимости нагрева воды.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для отопления. Конденсационный водогрейный котел наружного размещения содержит теплоизолированный корпус с размещенным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой, с прямым патрубком котла, соединенным автоматическим термостатическим краном с прямой линией системы отопления здания, газовые трубы с размещенными в них турбулизаторами, дымовую трубу. В дымосборнике котла установлен дополнительный теплообменник в виде гофрированной нержавеющей трубы, соединенный одним патрубком с обратной линией системы отопления здания, а вторым патрубком - с обратным патрубком газотрубного котла. Газовые трубы содержат турбулизаторы с защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых труб кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и кромкой газовой трубы, а основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку. Изобретение обеспечивает снижение себестоимости установки, повышение КПД. 6 ил.

Конденсационный водогрейный котел наружного размещения, содержащий теплоизолированный корпус с размещенным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой, с прямым патрубком котла, соединенным автоматическим термостатическим краном с прямой линией системы отопления здания, газовые трубы с размещенными в них турбулизаторами, дымовую трубу, отличающийся тем, что в дымосборнике котла установлен дополнительный теплообменник в виде гофрированной нержавеющей трубы, соединенный одним патрубком с обратной линией системы отопления здания, а вторым патрубком - с обратным патрубком газотрубного котла, причем газовые трубы содержат турбулизаторы с защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых труб кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и кромкой газовой трубы, а основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку.