RU137600U1

RU137600U1 - FLOWING WATER HEATER

Info

Publication number: RU137600U1
Application number: RU2013146091/02U
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Чеботарев; Евгений Евгеньевич Новгородский
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2014-02-20

Abstract

Проточный водонагреватель, содержащий корпус с водяной рубашкой, топочной камерой, циркуляционными трубами, патрубками для подвода и отвода теплоносителя, и газовую горелку, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен внутренним вертикальным корпусом и по крайней мере двумя Г-образными теплоотводами теплоты от продуктов сгорания в топочной камере к нагреваемому теплоносителю, при этом на передней и противоположной поверхностях внутреннего вертикального корпуса, в зоне топочной камеры, в шахматном порядке жестко закреплены концы проточных циркуляционных труб в виде змеевика, верхние концы которых жестко закреплены в зоне заглушки на внутреннем вертикальном корпусе.A flow-through water heater comprising a body with a water jacket, a combustion chamber, circulation pipes, nozzles for supplying and discharging a heat carrier, and a gas burner, characterized in that it is additionally equipped with an internal vertical body and at least two L-shaped heat sinks of heat from the combustion products in the furnace chamber to the heated coolant, while on the front and opposite surfaces of the inner vertical housing, in the zone of the furnace chamber, the ends of rotary circulation pipes in the form of a coil, the upper ends of which are rigidly fixed in the area of the plug on the inner vertical housing.

Description

Полезная модель относится к теплогенерирующим устройствам (водогрейный котел) и может быть использована в коммунально-бытовой технике, в частности, в технике местного теплоснабжения зданий с естественной циркуляцией теплоносителя в системах отопления.The utility model relates to heat-generating devices (hot water boiler) and can be used in household appliances, in particular, in the technique of local heating of buildings with natural circulation of heat carrier in heating systems.

В настоящее время при коттеджной застройке возникла проблема обусловленная отсутствием эффективного теплогенерирующего устройства теплоснабжения (отопление) с естественной циркуляцией теплоносителя. Такая проблема может быть решена путем применения нового технического решения, в котором предусмотрена надежная естественная циркуляция теплоносителя в системе отопления коттеджей за счет проточного нагрева теплоносителя.Currently, a problem has arisen in cottage development due to the lack of an effective heat-generating heat supply device (heating) with natural circulation of the coolant. Such a problem can be solved by applying a new technical solution, which provides reliable natural circulation of the coolant in the heating system of cottages due to instantaneous heating of the coolant.

Известен контактно-поверхностный газовый водонагреватель (Патент RU №2055274, Кл. F24H 1/10, опубликовано 27.12.1996) содержащий корпус водонагревателя, снабженный патрубками. В корпусе размещена топочная камера, сообщенная в верхней части с вертикальным пучком газоотводящих теплообменных труб. Кожух образован боковыми и верхними стенками, последняя из которых снабжена газопропускными патрубками, над которыми размещены водоотбойные козырьки. Кожух размещен в корпусе с охватом пучка и образованием полости, между корпусом и его боковыми стенками и зазора, между нижними торцами последних, и камерой. Выходные торцы труб пучка размещены с зазором относительно верхней стенки кожуха. В одной из боковых стенок последнего выполнено окно. Патрубок отвода воды подключен к полости напротив окна, а последнее размещено выше патрубка и ниже выходящих торцов труб пучка.Known contact-surface gas water heater (Patent RU No. 2055274, CL. F24H 1/10, published 12/27/1996) containing a water heater body equipped with nozzles. In the housing there is a combustion chamber communicated in the upper part with a vertical bundle of venting heat exchange tubes. The casing is formed by the side and upper walls, the last of which is equipped with gas inlets, above which water-picking visors are placed. The casing is placed in the housing with the coverage of the beam and the formation of a cavity, between the housing and its side walls and the gap between the lower ends of the latter, and the camera. The output ends of the beam tubes are placed with a gap relative to the upper wall of the casing. A window is made in one of the side walls of the latter. The water outlet pipe is connected to the cavity opposite the window, and the latter is placed above the pipe and below the outgoing ends of the beam pipes.

Наиболее близким техническим решением из известных общедоступных источников информации является контактно-поверхностный водонагреватель (Патент RU №2013710, Кл. F24H 1/10, опубликовано 30.05.1994) содержащий в вертикальном корпусе поярусно размещенную насадку с водораспределителем, надтопочный диск и топку с жаровой трубой, последние окружены водяной рубашкой. Сборник конденсата размещен между насадкой и диском, который сообщен с водяной рубашкой посредством водогрейных трубок, размещенных в жаровой трубе, водяная рубашка, в нижней части подключена к водораспределителю трубопроводом с насосом и имеет спиральный теплообменник. Сборник подключен к входу насоса, а теплообменник по греющей стороне - к трубопроводу между насосом и водораспределителем.The closest technical solution from known publicly available sources of information is a contact-surface water heater (Patent RU No. 20133710, Cl. F24H 1/10, published 05/30/1994) containing a tiered nozzle with a water distributor, a heating disk and a fire tube with a flame tube in a vertical casing, the latter are surrounded by a water jacket. A condensate collector is placed between the nozzle and the disk, which is in communication with the water jacket by means of water pipes placed in the flame tube, the water jacket, in the lower part, is connected to the water distributor by a pipeline with a pump and has a spiral heat exchanger. The collector is connected to the pump inlet, and the heat exchanger on the heating side is connected to the pipeline between the pump and the water distributor.

Недостатком известного контактно-поверхностного водонагревателя является то, что в нем теплообменные трубы нагрева теплоносителя имеют горизонтальное и вертикальное расположение по отношению топочной камеры и потока продуктов сгорания топлива. Такое конструктивное решение (расположение теплообменных труб) обусловлено дополнительной установкой насоса, что значительно повышает энергозатраты для прокачки при нагреве теплоносителя. Следовательно в известном устройстве для повышения эффективности использования топлива требуются дополнительные энергозатраты на прокачку теплоносителя.A disadvantage of the known contact-surface water heater is that in it the heat exchange heat transfer pipes have a horizontal and vertical arrangement with respect to the combustion chamber and the flow of fuel combustion products. This constructive solution (the location of the heat exchange tubes) is due to the additional installation of the pump, which significantly increases the energy consumption for pumping when the heat carrier is heated. Therefore, in the known device to increase fuel efficiency, additional energy is required for pumping the coolant.

Задачей полезной модели является - снижение энергозатрат на прокачку нагреваемого теплоносителя и повышение интенсификации теплообмена при естественной циркуляции теплоносителя.The objective of the utility model is to reduce energy consumption for pumping a heated coolant and increase the heat transfer during natural circulation of the coolant.

Сущность полезной модели заключается в том, что проточный водонагреватель, содержащий корпус с водяной рубашкой, топочной камерой, циркуляционными трубами, патрубками для подвода и отвода теплоносителя и газовую горелку дополнительно снабжен внутренним корпусом и по крайней мере двумя Г-образными теплоотводами теплоты от продуктов сгорания в топочной камере к нагреваемому теплоносителю, на передней и противоположной поверхностях внутреннего вертикального корпуса, в зоне топочной камеры, в шахматном порядке жестко закреплены концы проточных циркуляционных труб в виде змеевика, верхние концы которых жестко закреплены в зоне заглушки на внутреннем корпусе.The essence of the utility model lies in the fact that the instantaneous water heater, comprising a housing with a water jacket, a combustion chamber, circulation pipes, nozzles for supplying and discharging a heat carrier, and a gas burner is additionally equipped with an inner case and at least two L-shaped heat sinks of heat from the combustion products in the furnace chamber to the heated coolant, on the front and opposite surfaces of the internal vertical casing, in the zone of the furnace chamber, in a checkerboard pattern, the ends of otochnyh circulation tubes in a coil, the upper ends of which are rigidly fastened to a stub area at the inner housing.

Технический результат заключается в том, что для обеспечения интенсификации теплообмена между продуктами сгорания топлива и нагреваемым теплоносителем, а также повышения гидростатического напора теплоносителя при естественной циркуляции в проточном водонагревателе применены циркуляционные трубы в виде змеевика в которых за счет прямого, по восходящей потока, нагреваемого теплоносителя повышается интенсификация теплообмена и гидростатический напор. Также за счет применения Г-образного теплоотвода теплоты от продуктов сгорания топлива (газа) к нагреваемому теплоносителю обеспечивается в емкости образованной внешним и внутренним вертикальным корпусами повышенный теплообмен и гидростатический напор, что весьма важно при использовании естественной циркуляции теплоносителя в системах отопления зданий.The technical result consists in the fact that to ensure the intensification of heat transfer between the combustion products of the fuel and the heated coolant, as well as to increase the hydrostatic pressure of the coolant during natural circulation in the instantaneous water heater, circulation pipes are used in the form of a coil in which, due to the direct, upward flow, the heated coolant increases heat transfer intensification and hydrostatic pressure. Also, due to the use of the L-shaped heat sink from the combustion products of fuel (gas) to the heated coolant, increased heat transfer and hydrostatic pressure are ensured in the tank formed by the external and internal vertical bodies, which is very important when using natural coolant circulation in building heating systems.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема проточного водонагревателя, на фиг. 2 фрагмент Г-образного теплоотвода теплоты от продуктов сгорания топлива.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 is a schematic diagram of a instantaneous water heater; FIG. 2 fragment of the L-shaped heat sink of heat from the products of fuel combustion.

Проточный водонагреватель содержит: два вертикальных корпуса, внешний 1 и внутренний 2, с образованием между ними емкости А для нагреваемого теплоносителя. Верхняя часть внутреннего корпуса 2 жестко закреплена заглушкой 3, в центре которой жестко закреплен один конец патрубка 4 для отвода продуктов сгорания, а второй его конец свободен. Верхняя часть внешнего корпуса 1 жестко закреплена заглушкой 5 в центре которой жестко закреплен патрубок 4. Во внутреннем корпусе 2 размещены топочная камера 6, проточные циркуляционные трубы в виде змеевика 7 и 8 жестко закрепленные на передней и противоположной поверхностях внутреннего корпуса 2. В верхней части топочной камеры 6 установлены Г-образные теплоотводы теплоты 9 от продуктов сгорания топлива (газа). На внешнем корпусе 1 в нижней и верхней его частях жестко закреплены патрубки 10 и 11 соответственно для отвода и подвода теплоносителя. В топочной камере 6 установлена газовая горелка 12. С внешней стороны вся поверхность корпуса 1 покрыта теплоизоляционным материалом 13.The instantaneous water heater contains: two vertical bodies, external 1 and internal 2, with the formation of a container A between them for the heated coolant. The upper part of the inner casing 2 is rigidly fixed by a plug 3, in the center of which one end of the pipe 4 is rigidly fixed for the removal of combustion products, and its second end is free. The upper part of the outer casing 1 is rigidly fixed by a plug 5 in the center of which a nozzle 4 is rigidly fixed. In the inner casing 2 there is a combustion chamber 6, flowing circulation pipes in the form of a coil 7 and 8 are rigidly fixed on the front and opposite surfaces of the inner casing 2. In the upper part of the furnace chamber 6 installed L-shaped heat sinks of heat 9 from the products of combustion of fuel (gas). On the outer casing 1 in the lower and upper parts of the pipes are rigidly fixed 10 and 11, respectively, for the removal and supply of coolant. A gas burner 12 is installed in the combustion chamber 6. From the outside, the entire surface of the housing 1 is covered with a heat-insulating material 13.

Устройство работает следующим образом. Продукты сгорания образовавшиеся в результате сжигания топлива в топочной камере 6 (например, в горелке 12), нагревают Г-образные теплоотводы теплоты 9 и соответственно стенки внутреннего корпуса 2, а также поверхности проточных циркуляционных труб 7 и 8. При этом, определенная часть теплоты через Г-образные теплоотводы теплоты 9 передается к теплоносителю, что повышает гидростатический напор в емкости А, также через всю поверхность внутреннего корпуса 2 передается теплота от продуктов сгорания к теплоносителю в емкости А. При этом, основной поток теплоты от продуктов сгорания передается теплоносителю в проточных циркуляционных трубах 7 и 8 выполненных в виде змеевика, в которых за счет гравитации, происходит проточный поток нагреваемого теплоносителя с выходом его в верхней части емкости А, и через патрубок 10 в систему использования теплоносителя (например - система отопления). Отработанные продуты сгорания топлива через патрубок 4 поступают в дымоход. Для снижения потерь в окружающую среду предусмотрена тепловая изоляция 13 поверхности внешнего корпуса 1.The device operates as follows. The combustion products resulting from the combustion of fuel in the combustion chamber 6 (for example, in the burner 12) heat the L-shaped heat sinks of heat 9 and, accordingly, the walls of the inner housing 2, as well as the surfaces of the flow circulation pipes 7 and 8. Moreover, a certain part of the heat through L-shaped heat sinks of heat 9 are transferred to the coolant, which increases the hydrostatic pressure in the tank A, and heat is also transferred from the combustion products to the coolant in the tank A through the entire surface of the inner case 2. the heat outflow from the combustion products is transferred to the coolant in flowing circulation pipes 7 and 8 made in the form of a coil, in which due to gravity, there is a flow of the heated coolant with its outlet in the upper part of the tank A, and through the pipe 10 to the coolant use system (for example, heating system). Spent products of fuel combustion through the pipe 4 enter the chimney. To reduce losses to the environment, thermal insulation 13 of the surface of the outer casing 1 is provided.

Полезная модель обладает повышенной интенсификацией теплообмена при нагреве теплоносителя за счет применения Г-образного теплоотвода теплоты и проточных циркуляционных труб в виде змеевика, что обеспечивает не только интенсификацию теплообмена, но и повышенный гидростатический напор теплоносителя, а это весьма важно при использовании в системах отопления теплоносителя с естественной циркуляциейThe utility model has increased intensification of heat transfer during heating of the coolant due to the use of an L-shaped heat dissipation of heat and flow circulation pipes in the form of a coil, which provides not only the intensification of heat transfer, but also increased hydrostatic pressure of the coolant, and this is very important when using heat transfer medium with natural circulation

Claims

A flow-through water heater comprising a body with a water jacket, a combustion chamber, circulation pipes, nozzles for supplying and discharging a heat carrier, and a gas burner, characterized in that it is additionally equipped with an internal vertical body and at least two L-shaped heat sinks of heat from the combustion products in the furnace chamber to the heated coolant, while the ends of the otochnyh circulation tubes in a coil, the upper ends of which are rigidly fastened to a stub area at the inner vertical housing.