Контактно-поверхневий водонагрівач

1 Контактно-поверхневий водонагрівач, який містить корпус з водозбірником, в його нижній частині камеру згоряння, оснащену пальним 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 парогазової суміші і зливу води, розташовані, ВІДПОВІДНО, у верхній та нижній частинах корпусу, який відрізняється тим, що корпус і контактна камера мають циліндричну форму 2 Контактно-поверхневий водонагрівач за п 1, який відрізняється тим, що камера згоряння виконана з внутрішньою циліндричною водяною ємністю 3 Контактно-поверхневий водонагрівач за п 1, який відрізняється тим, що пальний пристрій приєднано до кільцевої камери згоряння тангенціально на її боковій поверхні 4 Контактно-поверхневий водонагрівач за п 1, який відрізняється тим, що в кільцевому каналі камери згоряння вертикально розташовані трубні ряди, які разом з поверхнею камери згоряння та поверхнею циліндричної водяної ємності утворюють теплообмінну поверхню камери згоряння 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 вигрузки На фронтовій СТІНЦІ камери встановлений газовий пальник Дана конструкція водонагрівача дозволяє провести теплообмін між продуктами згоряння та нагріваємою водою контактно-поверхневим способом з високою інтенсивністю, але максимальний теплообмін припадає на верхню частину водонагрівача - контактну камеру, де розташована теплообмінна насадка, від КІЛЬКОСТІ якої залежить вели чина теплообмінної поверхні, на якій здійснюється процес теплообміну між продуктами згоряння та нагріваємою водою і, як наслідок, збільшення теплообмінної поверхні приводить до збільшення об'єму насадки, що значно підвищує гідравлічний опір виходу продуктів згоряння, а також дає один негативний фактор - збільшення висоти водонагрівача Високий гідравлічний опір викликає необхідність використання більш потужних повітродувок, що удорожчує вартість водонагрівача та 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 топочну 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 патрубками, останній з'єднаний з водорозподілювачем, а регулюючий клапан розташо со Ю 53994 ваний у вхідному патрубку У контактній камері розташований шар насадки Радіаційна топочна камера має пальниковий пристрій Даний контактно-поверхневий водонагрівач 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 корпус з водозбірником, в його нижній частині встановлено горизонтально циліндричну камеру згоряння, яка має всередині циліндричну водяну ємкість, з'єднану з торців з водозбірником, в кільцевому каналі, який створено циліндричною поверхнею камери згоряння та циліндричною поверхнею водяної ємкості, розташовані вертикальні трубні ряди, які разом з поверхнею камери згоряння та поверхнею циліндричної водяної ємкості утворюють теплообмінну поверхню камери згоряння до якої тангенціальне приєднаний пальниковий пристрій, з'єднаний з системами газо- та повітропостачання, патрубок виходу продуктів згоряння і вибуховий клапан, розміщену над камерою згоряння циліндричну контактну камеру з сепаратором краплевиносу, патрубок підводу води та теплообмінну насадку, патрубки відводу продуктів згоряння і зливу води розташовані, ВІДПОВІДНО, у верхній та нижній частинах корпусу Теплообмінна насадка виконана у вигляді газоводорозподільної решітки, встановленої перпендикулярно поздовжній осі контактної камери і оснащеної переливним пристроєм Виконання водонагрівача таким чином дозволяє інтенсифікувати теплообмін у нижній частині водонагрівача, більш ніж в 2 рази подовжити час контакту продуктів згоряння з теплообмінною поверхнею, створити всеоб'ємний циркуляційний контур та швидке змішування холодної та гарячої води, рівномірно розподілити потік продуктів згоряння по об'єму каналу камери згоряння, зменшити теплове навантаження на контактну камеру, зменшити и висоту і, як наслідок, габарити водонагрівача На фіг 1 представлений контакти о-поверхневий водонагрівач Контактно-поверхневий водонагрівач складається з циліндричного корпусу 1 з водозбірником 2, у якому встановлено горизонтально циліндричну камеру згоряння 3, яка має всередині циліндричну водяну ємкість 4, з'єднану з обох торців з водозбірником, в кільцевому каналі 5, який створено циліндричною поверхнею камери згоряння та циліндричною поверхнею водяної ємкості, вертикально розташовані трубні ряди 6, які разом з поверхнею камери згоряння 3 та поверхнею циліндричної водяної ємкості 4 утворюють теплообмінну поверхню камери згоряння, до якої тангенціально приєднаний пальниковий пристрій 7, з'єднаним з системами газо- та повітропостачання через газовий патрубок 8 та патрубок повітря 9, патрубку виходу продуктів згоряння 10, водоотбійника 11 вибухового клапану 12, розміщену над камерою згоряння циліндричну контактну камеру 13 з сепаратором краплевиносу 14, патрубку відводу продуктів згоряння з контатної камери 15 теплообмінної насадки 16, патрубку відводу води 17, патрубку зливу води 18, патрубку підводу води 19 Теплообмінна насадка виконана у вигляді газоводорозподільної решітки, встановленої перпендикулярно поздовжній осі контактної камери і оснащеної переливним пристроєм 20 Камера згоряння закріплена на стійках 21 Контактно-поверхневий водонагрівач працює наступним чином Вода на нагрів подається до циліндричної контактної камери 13 циліндричного корпусу 1 через патрубок підводу води 19, розтікається по газоводорозподільній решітці 16, 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, теплообмінну поверхню циліндричної водяної ємкості 4 та поверхню трубних рядів 5 з високотемпературними продуктами згоряння, які рівномірно проходять через кільцевий канал, при цьому нагрівається до кінцевої температури і відводиться до системи теплопостачання через патрубок відводу води 17 Камера згоряння для безпечного використання оснащена вибуховим клапаном 12 Газ та повітря на згоряння надходять до пальникового пристрою 7 через газовий патрубок 8 та патрубок повітря 9 Наявність трубних рядів 6 дає можливість створити всеоб'ємний водяний циркуляційний контур в нижній частині водозбірника Таким чином представлена конструкція водонагрівача дозволяє значно інтенсифікувати процес теплообміну у нижній частині водонагрівача, більш ніж в 2 рази подовжити час контакту продуктів згоряння з теплообмінною поверхнею, створити всеоб'ємний циркуляційний контур та швидке змішування холодної та гарячої води, рівномірно розподілити потік продуктів згоряння по об'єму каналу камери згоряння, зменшити теплове навантаження на контактну камеру, зменшити її висоту і, як наслідок, габарити водонагрівача 53994 1 5 21 ФІГ. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24