RU2148214C1

RU2148214C1 - Water heating method

Info

Publication number: RU2148214C1
Application number: RU98113175A
Authority: RU
Inventors: А.З. Курбанов; Е.В. Крейнин
Original assignee: ООО "Теплосервис"
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2000-04-27

Abstract

FIELD: heat supply systems, production purposes. SUBSTANCE: according to method water is heated first by combustion of fuel and heat exchange between cold water and hot combustion products in contact device, then cold water is heated in tubular heat exchanger and then combustion products are finally cooled by direct contact with water delivered to nozzles from common condensate collector. EFFECT: simple design, high operation reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике нагрева воды в системах теплоснабжения и для производственных нужд. The invention relates to techniques for heating water in heating systems and for industrial needs.

Известен способ нагрева воды в традиционной котельной установке, в которой благодаря теплообмену между холодной водой, протекающей в змеековых трубах, и продуктами сгорания топлива осуществляется нагрев воды (пат. RU 2055274). A known method of heating water in a traditional boiler plant, in which, due to heat exchange between cold water flowing in the snake tubes and the products of fuel combustion, water is heated (US Pat. RU 2055274).

Известна также установка нагрева воды контактным способом, в которой путем прямого впрыска холодной воды в поток горячих продуктов горения топлива осуществляется ее подогрев (а.с. SU 700754). It is also known to install a water heating by contact method, in which by direct injection of cold water into the stream of hot products of fuel combustion, it is heated (a.s. SU 700754).

Недостатком известных способов нагрева воды является их громоздкость и необходимость в оборудовании по подготовке и очистке соответственно холодной и горячей воды. A disadvantage of the known methods of heating water is their bulkiness and the need for equipment for the preparation and purification of cold and hot water, respectively.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ нагрева воды путем сжигания топлива и теплообмена холодной воды с горячими продуктами сгорания в аппаратах, включающий прямой контактный нагрев продуктами сгорания мелко распрыскиваемой воды в первом по ходу продуктов сгорания топлива аппарата, нагрев во втором аппарате холодной воды в трубчатом теплообменнике путем смывания его продуктами сгорания, насыщенными водяным паром в первом контактном аппарате, и окончательное охлаждение продуктов сгорания путем их прямого взаимодействия с водой, подаваемой в форсунки. Closest to the proposed invention is a method of heating water by burning fuel and heat exchange of cold water with hot combustion products in the apparatus, comprising direct contact heating of the finely sprayed water in the first apparatus along with the combustion products of the apparatus, heating in the second apparatus of cold water in a tubular heat exchanger by washing it off with combustion products saturated with water vapor in the first contact apparatus, and finally cooling the combustion products by direct contact action with water supplied to the nozzles.

Недостатком известного способа является невысокая эффективность нагрева воды, сложность эксплуатации, необходимость подготовки и очистки воды. The disadvantage of this method is the low efficiency of heating water, the complexity of operation, the need for preparation and purification of water.

Цель настоящего изобретения состоит в создании не менее эффективного способа нагрева воды (чем в прототипе), но лишенного перечисленных негативных особенностей и отличающегося простотой и высокой эксплуатационной надежностью. The purpose of the present invention is to create a no less effective method of heating water (than in the prototype), but devoid of the above negative features and characterized by simplicity and high operational reliability.

Поставленная цель достигается тем, что в способе нагрева воды, заключающемся в сжигании топлива и теплообмене холодной воды с горячими его продуктами в аппаратах, последовательно в первом по ходу продуктов сгорания топлива аппарате осуществляют прямой контактный нагрев с ними мелкораспрыскиваемой воды, во втором аппарате нагревают холодную воду в трубчатом теплообменнике путем смывания его продуктами сгорания топлива, насыщенными водяным паром в первом аппарате, а в третьем по ходу аппарате продукты сгорания окончательно охлаждают после охлаждения во втором аппарате путем прямого взаимодействия их с водой, подаваемой в форсунки из общего конденсатосборника. This goal is achieved by the fact that in the method of heating water, which consists in burning fuel and heat exchange of cold water with its hot products in the apparatus, sequentially in the first apparatus along the combustion products of the fuel, direct contact heating of finely sprayed water is carried out with them, and cold water is heated in the second apparatus in a tubular heat exchanger by flushing it with fuel combustion products saturated with water vapor in the first apparatus, and in the third apparatus along the apparatus, the combustion products are finally cooled follows the second cooling unit by direct interaction of water supplied to the nozzle from a common condensate.

На чертеже представлена технологическая схема нагрева воды согласно данному изобретению. The drawing shows a flow chart of heating water according to this invention.

Технологическая схема нагрева воды согласно предлагаемому способу включает аппарат 1, оборудованный горелочным устройством 2 (в виде автоматизированного газогорелочного блока) и водяными форсунками 3. Второй аппарат 4 по ходу движения продуктов сгорания топлива имеет подвод холодной воды 5, отвод горячей воды 6 и трубчатый теплообменник 7, омываемый горячими дымовыми газами. Третий по ходу аппарат 8 имеет водяные форсунки - брызгалки 9. Установка оснащена общим конденсатосборником 10 и насосом 11 для подачи конденсата на водяные форсунки. The technological scheme of heating water according to the proposed method includes an apparatus 1 equipped with a burner 2 (in the form of an automated gas burner unit) and water nozzles 3. The second apparatus 4 in the direction of the combustion products has a cold water inlet 5, hot water outlet 6 and a tubular heat exchanger 7 washed by hot flue gases. The third apparatus 8 along the way has water nozzles — spray nozzles 9. The installation is equipped with a common condensate collector 10 and a pump 11 for supplying condensate to the water nozzles.

Способ нагрева воды реализуется следующим образом. The method of heating water is implemented as follows.

В автономном горелочном блоке 2 сжигается газ многостадийным способом, благодаря чему продукты сгорания практически не содержат вредные компоненты (NO_x, CO). В этот первый по ходу продуктов сгорания газа аппарат 1 с помощью форсунок 3 разбрызгивается вода, предварительно уже контактно нагретая в последнем аппарате 8 и сконденсировавшаяся в сборнике 10. Продукты сгорания (дымовые газы) из аппарата 1 с температурой 140-210^oC поступают во второй по ходу аппарат 4, где омывают трубчатку 7, через которую в три хода протекает нагреваемая вода (температура подогрева от 10 - 20^oC на входе 5 до 85 - 95^oC на выходе 6). Уходящие из аппарата 4 дымовые газы с температурой 50 - 80^oC поступают в третий по ходу аппарат 8, где путем контактного охлаждения с конденсатом, подаваемым из сборника 10 в форсунки 9, приобретают температуру около 20^oC и выбрасываются в атмосферу.In a stand-alone burner unit 2, gas is burned in a multistage manner, so that the combustion products practically do not contain harmful components (NO _x , CO). In this first apparatus along the products of gas combustion, water 1 is sprayed with nozzles 3, previously previously contacted heated in the last apparatus 8 and condensed in the collector 10. Combustion products (flue gases) from apparatus 1 with a temperature of 140-210 ^o C enter the second along the apparatus 4, where the tube 7 is washed through which heated water flows in three strokes (heating temperature from 10 - 20 ^o C at the inlet 5 to 85 - 95 ^o C at the outlet 6). The flue gases leaving the apparatus 4 with a temperature of 50 - 80 ^o C enter the third apparatus 8 along the way, where by contact cooling with condensate supplied from the collector 10 to the nozzles 9, they acquire a temperature of about 20 ^o C and are released into the atmosphere.

Характерной особенностью предлагаемого способа является замкнутый цикл конденсата дымовых газов, что исключает необходимость в его очистке, переработке и хранении. A characteristic feature of the proposed method is a closed cycle of flue gas condensate, which eliminates the need for its cleaning, processing and storage.

КПД процесса нагрева воды согласно предлагаемому способу близок к 100%, конструктивно способ реализуется в простых аппаратах и отличается высокой степенью эксплуатационной надежности. The efficiency of the water heating process according to the proposed method is close to 100%, structurally the method is implemented in simple devices and is characterized by a high degree of operational reliability.

Планируется разработка и изготовление водонагревателей (по такой схеме) нескольких тепловых мощностей. Их внедрение на различных объектах позволит уйти от централизованного снабжения теплом и горячей водой к автономному децентрализованному источнику. It is planned to develop and manufacture water heaters (according to such a scheme) of several thermal capacities. Their implementation at various facilities will allow you to move away from a centralized supply of heat and hot water to an autonomous decentralized source.

Claims

A method of heating water by burning fuel and heat exchange of cold water with hot combustion products in the apparatus, comprising direct contact heating of the finely sprayed water in the first apparatus along the combustion products of the fuel, heating in the second apparatus of cold water in a tubular heat exchanger by washing it with combustion products, saturated with water vapor in the first contact apparatus and the final cooling of the combustion products by direct interaction with the water supplied to the nozzles, characterized the fact that the final cooling of the combustion products is carried out in the third apparatus after they are cooled in the second apparatus, and water is supplied to the nozzles from a common condensate collector.