КОНДЕНСАЦИОННАЯ ВОДОГРЕЙНАЯ УСТАНОВКА НАРУЖНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК F24H1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства установок горячего водоснабжения, в частности к конденсационным 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 котельная установка, содержащая бытовой котел, который в верхней части соединен с газоходом котла и прямой линией отопления, при этом нижняя часть газохода выполнена в виде экономайзера, состоящего из отопительной внутренней рубашки и водогрейной наружной рубашки, соединенных с прямой линией отопления и образующих кольцевое сечение с центральным расположением трубы с закругленными концами, смонтированной соосно с подводящей и отводящей трубами прямой линии отопления, при этом водогрейная наружная рубашка образует водогрейную колонку, а отопительная наружная рубашка является одновременно внутренней трубой водогрейной колонки (см. пат. РФ №2105927, кл. F22D 1/36, опубл. 27.02.1998 г.).

Недостатком данной установки является высокая себестоимость ее изготовления, низкий КПД.

Известна водогрейная установка, состоящая из теплообменной секции с трубопроводами и 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. F24Н 1/34, опубл. 27.04.2000 г.).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является водогрейная универсальная котельная установка, содержащая водогрейный отопительный котел с газогорелочным устройством, газоходом, патрубками греющей и обратной воды, верхнюю емкость с системой горячего водоснабжения, при этом верхняя емкость выполнена в виде цилиндрического барабана, а система горячего водоснабжения выполнена в виде многоходового скоростного водоводяного подогревателя, содержащего пучки латунных трубок, разделенных по концам камерами и расположенных последовательно снизу вверх (см. пат. РФ №2133925, кл. F24Н 1/22, опубл. 27.07.1999 г.).

Недостатком данной установки является высокая себестоимость, низкий КПД.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к снижению себестоимости изготовления установки, удешевлению производства тепла, повышению КПД за счет применения только теплообменников из нержавеющей стали, в которых происходит нагрев холодной воды, сама же водогрейная установка наружного размещения изготавливается из традиционных материалов, что значительно удешевляет стоимость установки.

Технический результат достигается с помощью конденсационной водогрейной установки наружного размещения, содержащей теплогидроизолированный корпус, с установленным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой; дымовую трубу, при этом в дымосборнике котла установлен теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла установлен второй теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники соединены между собой последовательно, а газовые трубы котла содержат турбулизаторы, снабженные защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых трубок кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и верхней кромкой газовой трубы, причем основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку.

Краткое описание чертежей и изображений

На фиг.1 дана конденсационная водогрейная установка, общий вид;

На фиг.2 показан вид А фиг.1;

На фиг.3 показан Вид по В фиг.2;

На фиг.4 показан Вид С по фиг.1

На фиг.5 дана конденсационная водогрейная установка, вид спереди.

Осуществление изобретения

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения состоит из теплогидроизолированного корпуса 1, внутри которого установлен вертикальный теплоизолированный котел 2 с газовой горелкой 3, дымовой трубой 4, при этом в дымосборнике 5 котла 2 установлен теплообменник 6, выполненный из гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла 2 установлен второй теплообменник 7 из гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники 6 и 7 соединены последовательно, на втором патрубке теплообменника 6 установлен запорный кран 8 и кран 9 для слива воды из теплообменника 6, такие же краны установлены на выходном патрубке теплообменника 7. Дымосборник 5 содержит конденсатоотводящую трубку 10, при этом каждая газовая труба 11 газотрубной части котла 2 содержит турбулизатор 12, подвешенный к кромкам трубы 11 кронштейном 13, к которому прикреплена защитная шайба 14, а на передней стороне установки установлена ступенчатая газовая горелка 15 с регуляторами 16 и 17, соединенными с терморегуляторами 18 и 19 и указатель температуры 20, в верхней части установки установлен заливной патрубок 21, закрываемый подпружиненной крышкой 22 и расширительный бачок 23, соединенный трубкой 24 с заливным патрубком 21.

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения работает следующим образом.

Посредством заливного патрубка 21 котел 2 заполняют водой или незамерзающей жидкостью - полностью, а в расширительный бачок 23 доливают жидкости до уровня погружения трубки 24 в жидкость, заливной патрубок 21 закрывают подпружиненной крышкой 22, закрывают краны 9 и открывают краны 8, зажигают горелку 15 и прогревают котел 2 по указателю температуры 20 до необходимой величины (60-70°С), настраивают терморегуляторы 18 и 19 на отключение регуляторов 16 и 17 с небольшой температурной разницей в 5-10°С. Открывают кран (не показан) расхода горячей воды, находящийся в здании, холодная вода из водопровода через краны 8 и 9 поступает в теплообменник 6, нагревается и переходит в теплообменник 7, погруженный в теплоноситель котла 2, где догревается до заданной температуры и через краны 8 и 9 поступает в потребительскую сеть обслуживаемого здания (не показано), ввиду того, что температура холодной воды обычно составляет 5-15°С, что значительно ниже точки росы дымовых газов (примерно 56°С) на поверхностях теплообменника 6 образуется конденсат водяных паров, капли которого капают на трубную доску газовых труб 11, защитные шайбы 14 и по конденсатоотводящей трубке 10 удаляются из дымосборника 5. Дымовые газы от сгорания в горелке 3 поднимаются вверх, закручиваясь в газовых трубах 11 с помощью турбулизаторов 12, через зазор между защитной шайбой 14 и кромкой трубы 11, определяемый диаметром кронштейна 13, поступают в дымосборник 5 котла 2, где омывают теплообменник 6 и удаляются дымовой трубой 4 в атмосферу. При нагреве котла 2 теплоноситель, расширяясь, через заливной патрубок 21 переливается в расширительный бачок 23 по трубке 24. При выключении горелки 15 котла 2, теплоноситель из расширительного бачка 23 по трубке 24 снова всасывается в котел 2, как это происходит с теплоносителем двигателя внутреннего сгорания через крышку радиатора. При частичном разборе горячей воды температура теплоносителя в котле 2 возрастает и терморегулятор 18 подает сигнал о выключении части мощности горелки через регулятор 17. При прекращении водоразбора температура теплоносителя в котле 2 снова возрастает и терморегулятор 19 подает сигнал о полном выключении горелки 15, которая переходит в режим ожидания, горит только запальник (не показан). При возобновлении водоразбора последовательно включается регулятор 16 по команде терморегулятора 19, а затем и регулятор 17 по команде терморегулятора 18, вся мощность грелки 15 используется на приготовление горячей воды с КПД, большим чем 100% за счет постоянного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Так как все элементы котла, расположенные ниже дымосборника 5, защищены от воздействия конденсата, то котел 2, кроме дымосборника 5 и теплообменников 6 и 7, выполняются из традиционных материалов, что удешевляет стоимость установки и делает ее доступной для покупателей Российской Федерации, а автоматическое обеспечение горячей водой объектов ЖКХ и населения без теплотрасс, зданий котельных, обслуживающего персонала трудно недооценить.

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

- снижение себестоимости установки;

- повышение КПД за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров;

- удешевление производства тепла;

- повышение надежности;

- экономия топлива на 15-20%.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для обеспечения горячей водой различных объектов и населения. Конденсационная водогрейная установка наружного размещения содержит теплогидроизолированный корпус с установленным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой, дымовую трубу. В дымосборнике котла установлен теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла установлен второй теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники соединены между собой последовательно. Газовые трубы котла содержат турбулизаторы, снабженные защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых трубок кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и верхней кромкой газовой трубы. Основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку. Изобретение обеспечивает снижение себестоимости изготовления установки, удешевление производства тепла и повышение КПД. 5 ил.

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения, содержащая теплогидроизолированный корпус с установленным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой, дымовую трубу, отличающаяся тем, что в дымосборнике котла установлен теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла установлен второй теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники соединены между собой последовательно, а газовые трубы котла содержат турбулизаторы, снабженные защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых труб кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и верхней кромкой газовой трубы, причем основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку.