ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДЛЯ НАГРЕВА ВОДЫ Советский патент 1925 года по МПК F22H1/08 

Предлагаются две схожие между собою конструкции подогревателей для воды с утилизацией тепла выхлопных газов двигателей внутреннего горения, для чего внутрь выхлопной трубы вставляется ребристая труба, а снаружи одевается металлический изолированный чехол; в пространство между чехлом и выхлоппой трубой и по каналу ребристой трубы пропускается вода для нагрева.

На фиг. 1 подогреватель изображен в продольном виде, частью в разрезе; на фиг. 2 - тот же вид в повороте на 90° и полностью в продольном разрезе по оси; на фиг. 3 и 4 изображены поперечные сечения подогревателя и на фиг. 5 - изображена деталь конструкция скрепляющих пробок.

На фиг. 6 и 7 изображен другой вариант подогревателя в продольном и поперечном разрезах.

Подогреватель, фиг. 1-5, состоит из выхлопной трубы 4, 6, присоединенной с одного конца патрубком 1 к крышке рабочего цилиндра двигателя, а с другой к коллектору 10, при чем в средней части труба разъединена звеном 8 на две симметричные части 4 и 6, составляющие один элемент для нагрева. Внутрь выхлопной трубы вставлена ребристая труба 2 к 3, а снаружи выхлопная труба одета кожухом 5, 7, покрытым изолировкою 26. Таким образом элемент содержит три канала (фиг. 3): центральный, служащий для окончательного подогрева воды, промежуточный, заполненный ребрами центральной трубы и предназначенный для прохода отработанных газов и наружный, между стенкою выхлопной трубы и кожухом, для предварительного подогрева воды. Верхний конец трубы 2 проходит сверху через двойную стенку колена 1, уплотненную сальником 20 и заканчивающуюся отводной трубой 14, а труба 3 укреплена нижним концом в колене 9 при посредстве кольца 23, прижатого к телу колена овальным флянцем 24, а с другой стороны трубкой 27, ввернутой в прилив трубы 3 и соединенной снаружи помощью муфты с трубой 13, которая верхним концом прикреплена к приливу в верхней части колена 1. Трубка 13 соединяет центральный канал 2, 3 с наружным 4, 5. Наружный кожух соединен в средней части элемента с выхлопной трубой при посредстве двух массивных колец 18. Верхний же конец трубы 5 прикреплен к трубе 4 при посредстве колец из углового железа, а нижний суженный конец кожуха 7 прикреплен непосредственно к трубе 6. Нижняя часть трубы 6 проходит в колено 9 и уплотнена здесь сальником 21-22.

Подогреватель работает следующим образом: выхлопные газы из рабочего цилиндра двигателя поступают через колена 1 в трубу 4, проходят здесь вдоль ребер трубы 2 и через среднее звено 8 поступают в трубу 6. Опустившись здесь вдоль ребер трубы 3, они поступают в колено 9 и отсюда в коллектор 10, откуда вместе с охлажденными газами из других цилиндров двигателя выходят на волю. Вода, подлежащая нагреванию в подогревателе, подается насосом через трубу 11 (фиг. 2), в нижнюю часть кольцевого канала между трубой 6 и кожухом 7, поднимается вверх до средней части подогревателя, где через звено 8 переходит по трубке 12 в нижнюю часть кольцевого канала между трубой 4 и кожухом 5; отсюда она переходит в каналы 28 патрубка 1 и по трубке 13, фиг. 1-2, поступает в нижнюю часть центральной трубы 3, проходит центральную трубу до верхнего конца и через отводную трубу 14 поступает в общую магистраль в сборник горячей воды или пара.

При своем движении по кольцевым каналам труб 6, 7, 4, 5 к колена 1, а потом по трубам 3 и 2 вода воспринимает большую часть тепла выхлопных газов (применяется противоток), так что в трубу 14 она поступает уже с самой высокой температурой в виде смеси пара и горячей воды. Чистка стенок кольцевых каналов между выхлопной трубой и наружными трубами 5 и 7 от грязи и накипи производится через отверстия болтов 19, соединяющих трубы 4, 5, 6 и 7 и кольца 18 со средним звеном 8. Эти болты служат, следовательно, одновременно как скрепляющие болты и как пробки, закрывающие отверстия для чистки. Они имеют на наружных концах квадратные головки для удобства ввертывания.

Чистка внутренней поверхности стенок труб 2 и 3 производится через верхний конец трубы 2, при чем труба 14 с пробкой на время чистки вывертывается. Чистка внутренней поверхности выхлопной трубы и ребер труб 2 и 3 от копоти, смолы и пр. производится через отверстия звена 8, которые во время работы двигателя закрыты изнутри крышками 15 при посредстве скоб 16 и болтов 17.

Описанный подогреватель применяется у одно и двухцилиндровых двигателей, - в тех же случаях, когда в машинном отделении двигатель многоцилиндровый или установлено несколько двигателей, тогда при недостатке места для использования выхлопных газов из всех рабочих цилиндров применяется подогреватель, изображенный на фиг. 6, 7. Этот подогреватель похож на вышеописанный и действует точно также, как и тот, но разнится от вышеописанного тем, что прибор устанавливается вертикально, выхлопная труба 4, 6, для увеличения поверхности нагрева, делается с внутренними продольными ребрами, фиг. 7, и, кроме того, подогреватель отличается еще некоторыми чисто конструктивными особенностями.

1. Подогреватель для использования теплоты выхлопных газов для нагрева воды, характеризующийся: а) установкой внутри выхлопной трубы ребристой разборной трубы 2, 3, соединенной в нижней части выхлопной трубы с водо-подводящей трубкою 13 и выведенной в верхней части наружу при помощи сальникового соединения 20; б) устройством наружных труб 5 и 7, охватывающих выхлопную трубу так, что между нею и указанными трубами образуются кольцевые каналы; в) таким расположением водопроводящих трубок 11, 12, 13 и 14, что нагреваемая вода последовательно проходит сначала по кольцевым каналам, а потом по трубе 3, 2, и г) устройством среднего звена 8, в выхлопной трубе, дающего возможность производить очистку кольцевых каналов через болтовые отверстия 18 и дымовых каналов между ребрами трубы, фиг. 1-5.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 подогревателя, характеризующееся применением внутренних ребер на выхлопной трубе 4, 6, фиг. 6, 7.