Контактно-поверхневий водонагрівач

1 Контактно-поверхневий водонагрівач, який містить корпус з водозбірником, в його нижній частині встановлено камеру згоряння, оснащену пальниковим пристроєм, з'єднаним з системами газо- та повітропостачання, патрубок виходу продуктів згоряння, вибуховий клапан, розміщену над камерою згоряння контактну камеру з сепаратором краплевиносу, патрубок підводу води та теплообмінну насадку, патрубки відводу парогазовоі суміші і зливу води, розташовані, ВІДПОВІДНО, у верхній та нижній частинах корпусу, який відрізняється тим, що у нижній частині водонагрівача встановлено вертикально кільцеву камеру згоряння, в якій з обох боків встановлено трубні ряди, при цьому всередині камери згоряння вертикально встановлений патрубок виходу продуктів згоряння циліндричної форми, який з'єднаний з кільцевою камерою згоряння каналом прямокутної форми і створює з меншою боковою стінкою камери згоряння водяний кільцевий канал 2 Контактно-поверхневий водонагрівач за п 1, який відрізняється тим, що камера згоряння має пальниковий пристрій, встановлений тангенціально 3 Контактно-поверхневий водонагрівач за п 1, який відрізняється тим, що корпус, контактна камера та камера згоряння зроблені циліндричної форми Винахід відноситься до пристроїв для нагрівання рідини і може бути використаний в теплоенергетиці, зокрема, в системах теплопостачання Відомий контактно-поверхневий газовий водонагрівач (патент Російської Федерації RU №2055274 кл F 24 Н 1/10 ), який містить корпус з патрубками підводу та відводу води, відводу охолоджених газів, в якому послідовно розташовані водоохолоджувальна камера згоряння, з'єднана у верхній частині з вертикальним пучком теплообмінних труб, водоотбійні козирки, укріплені над газоперепускними патрубками, які вварені в верхню стінку кожуху та контактну камеру з водорозподільним пристроєм Корпус водонагрівача обладнаний люками для засипки контактної насадки та и відвантаження На фронтовій СТІНЦІ камери встановлений газовий пальник Описана конструкція водонагрівача дозволяє провести з високою інтенсивністю процес теплообміну між високотемпературними продуктами згоряння та нагріваємою водою в дві стадії через теплообмінну поверхню та контактним способом у верхній частині водонагрівача - контактній камері, де проходить максимальний теплообмін через теплообмінну насадку, від КІЛЬКОСТІ якої залежить величина теплообмінної поверхні Збільшення теплообмінної поверхні приводить до збільшення об'єму насадки, що значно підвищує гідравлічний опір виходу продуктів згоряння, а також дає ще один негативний фактор - збільшення висоти водонагрівача Збільшення гідравлічного опору викликає необхідність використання більш потужних вентиляторів, що удорожчує вартість водонагрівача, що значно збільшує поточні витрати Відомий також контактно-поверхневий водонагрівач (AC SU №1395908 кп F 24 НІ/10), який містить вертикальний корпус з контактною камерою, над якою встановлено водорозподілювач, з'єднаний з трубопроводом мережевої води, регулюючий клапан та розташовані всередині корпусу надтопочний диск та радіаційну толочну камеру, яка обрамлена кільцевою водяною рубашкою зі зливним патрубком, в якому встановлено поплавковий пристрій, взаємодіючий з регулюючим клапаном Водонагрівач має встановлений над водорозподілювачем поверхневий теплообмінник з вхідним та вихідним патрубком, останній з'єднаний з водорозподілювачем, а регулюючий клапан розташо ю СО СЧ ю 52359 ваний у вхідному патрубку У контактній камері розташований шар насадки Радіаційна топочна камера має пальниковий пристрій Дана конструкція контактноповерхневого водонагрівача збільшує ефективність та надійність своєї роботи за рахунок використання скритої теплоти конденсації водяного пару, який міститься у продуктах згоряння при підвищенні температури мережевої води Однак розташування додаткового теплообмінника над водорозподілювачем значно збільшує його висоту, робить конструкцію дуже громіздкою, значно підвищує гідравлічний опір виходу продуктів згоряння Таким чином в основу винаходу поставлена задача розробки такого водонагрівача, який би за рахунок нового виконання конструкції дозволив уникнути ці недоліки Поставлена задача вирішена тим, що у контактно-поверхневому водонагрівачі, який містить вертикальний корпус з водозбірником, в його нижній частині встановлено вертикально кільцеву камеру згоряння, в якій з обох сторін встановлено трубні ряди, всередині камери згоряння вертикально встановлений патрубок виходу продуктів згоряння циліндричної форми, з'єднаний з кільцевою камерою згоряння каналом прямокутної форми і який створює з меншою боковою стінкою камери згоряння водяний кільцевий канал, при цьому камера згоряння має тангенціально встановлений пальниковий пристрій, з'єднаний з системами газота повітропостачання, вибуховий клапан, розміщену над камерою згоряння циліндричну контактну камеру з сепаратором краплевиносу, патрубок відводу продуктів згоряння і зливу води розташовані, ВІДПОВІДНО, у верхній та нижній частинах корпусу водонагрівача Теплообмінна насадка виконана у вигляді газоводорозподільної решітки, встановленої перпендикулярно поздовжній осі контактної камери і оснащеної переливним пристроєм Виконання водонагрівача таким чином дозволяє значно інтенсифікувати процес теплообміну у нижній частині водонагрівача, створити надійний всеоб'ємний циркуляційний контур та швидке змішування різної за температурою нагріваємої води, рівномірно розподілити потік продуктів згоряння по кільцевому каналу за рахунок закрутки його потоку, зменшити температуру продуктів згоряння на виході з патрубку камери згоряння до 150 -ь 200°С, що дає можливість зменшити теплове навантаження на контактну камеру і, як наслідок, зменшити и висоту і габарити водонагрівача На кресленні (див фіг) представлений контактно-поверхневий водонагрівач Контактноповерхневий водонагрівач складається з вертикального циліндричного корпусу 1 з водозбірником 2, в його нижній частині встановлено вертикально кільцеву камеру згоряння 3, в якій з обох сторін встановлено вертикально трубні ряди 6, яка має всередині вертикально встановлений патрубок виходу продуктів згоряння циліндричної форми 4, який створює з меншою боковою стінкою камери згоряння водяний кільцевий канал 5, з'єднаний з кільцевою камерою згоряння каналом прямокутної форми 7, при цьому камера згоряння має тангенціально встановлений пальниковий пристрій 8, з'єднаний з системами газо- та повігропостачання через газовий патрубок 9 та патрубок повітря 10, вибуховий клапан 11, розміщену над камерою згоряння циліндричну контактну камеру 12 з сепаратором краплевиносу 13, патрубок підводу води 14 й відводу води 20, патрубок відводу продуктів згоряння 15 і зливу води 16, розташовані ВІДПОВІДНО у верхній та нижній частинах корпусу водонагрівача, в контактній камері встановлена газоводорозподільна решітка 17 з переливним пристроєм 18 Камера згоряння закріплена на стійках 19 Контактно-поверхневий водонагрівач працює наступним чином Вода на нагрів подається до циліндричної контактної камери 12 вертикального циліндричного корпусу 1 через патрубок підводу води 14, розтікається по газоводорозподільній решітці 17, де взаємодіє з продуктами згоряння, нагрівається та стікає у водяний простір корпусу 1 Охолоджені продукти згоряння через патрубок відводу продуктів згоряння 15 викидаються назовні У нижній частині водозбірника 2 вода контактує через теплообмінну поверхню камери згоряння з високотемпературними продуктами згоряння і омиває розігріту поверхню камери згоряння 3 та трубних рядів 6, при цьому нагрівається до кінцевої температури і відводиться до системи теплопостачання патрубком відводу води 20 Камера згоряння для безпечного використання оснащена вибуховим клапаном 11 Газ та повітря на згоряння надходять до пальникового пристрою 5 через газовий патрубок 6 та патрубок повітря 7 Таким чином представлена конструкція водонагрівача за рахунок такого виконання дозволяє збільшити теплообмінну поверхню, значно інтенсифікувати процес теплообміну у нижній частині водонагрівача, створити надійний всеоб'ємний циркуляційний контур та швидке змішування різною за температурою нагріваємої води, рівномірно розподілити потік продуктів згоряння по кільцевому каналу за рахунок закрутки його потоку, зменшити температуру продуктів згоряння на виході з патрубку камери згоряння до 150 -ь 200°С, що дає можливість зменшити теплове навантаження на контактну камеру і, як наслідок, зменшити и висоту і габарити водонагрівача 52359 14 Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна (044)216-32-71