RU2823421C1

RU2823421C1 - Heat generator

Info

Publication number: RU2823421C1
Application number: RU2023124457A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Витальевич Арсибеков; Андрей Витальевич Болтовский; Анатолий Никитьевич Поник; Николай Павлович Кузнецов; Ильдар Булатович Ахмадуллин; Константин Викторович Стерхов
Filing date: 2023-09-22
Publication date: 2024-07-23

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention relates to fluid medium heaters, including water heaters, consisting of a housing and three main assemblies—a burner assembly, a heat exchange assembly and a chimney, wherein the burner assembly is a means of generating heat and can operate on hydrocarbon fuel. To increase the flue gas heat utilization coefficient for the heat carrier heating in the heat generator housing in the zone corresponding to the heat exchange unit arrangement, rotary dampers made in the form of a segment are installed perpendicular to the longitudinal axis of the heat generator, covering by 25–50% the area of the cross section of the heat generator housing. At that, edges of rotary dampers are displaced relative to each other by angle of 60°–90°, so that swirling of flue gases is carried out clockwise, which would allow not only vortex movement of flue gases during their movement through the stack, but also increase the coefficient of use of their heat due to flow turbulence. Making the chimney in the form of two sections telescopically connected to each other, when extending one section of the chimney from the other section, increase the height of the chimney of the heat generator and reduce the value of environmental damage caused to the environment by increasing the height of the stack. And protection of chimney from high-temperature flue gases can be provided by installation inside chimney of heat-resistant material, from which rotary dampers are made. At the same time vortex movement of flue gases behind the chimney edge will significantly increase the height of flue gases rise, which will also reduce concentration of harmful substances deposited from flue gases on the territory surrounding the heat generator. Heat generator can include a degasser installed at the outlet of the heat exchange unit, for removal of dissolved gases from heat carrier to reduce rate of corrosion processes in distributing pipelines.

EFFECT: increase in the heat carrier heating efficiency in the heat exchange unit made in the form of a multistart coil, formed by metal tapes fixed by one of their edges on the heat generator housing, and on the opposite edges the heat exchange unit casing is fixed, heat carrier current is provided via each coil channel mainly from top to bottom, which allows to reduce high-temperature effect of flue gases on the heat generator housing.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменным устройствам для подогрева жидких сред и может быть использовано в нефтегазовой отрасли, в жилищно-коммунальном хозяйстве и других отраслях промышленности.The invention relates to heat exchange devices for heating liquid media and can be used in the oil and gas industry, housing and communal services and other industries.

Из уровня техники известен теплогенератор (RU 2591759, МПК F24H1/00, опубл. 20.07.2016 [1], содержащий металлические корпус с воздухозаборниками и смотровым отверстием, хотя бы один змеевик для теплоносителя, хотя бы один кожух змеевика, а также установленное в корпусе соосно горелочное устройство, содержащее один канал подачи топлива и оголовок, выполненный с возможностью подключения к регулируемым системе подачи топлива к горелочному устройству и системе подачи теплоносителя в змеевик.A heat generator is known from the prior art (RU 2591759, IPC F24H1/00, publ. 07.20.2016 [1], containing a metal housing with air intakes and an inspection hole, at least one coil for the coolant, at least one coil casing, and also installed in the housing a coaxial burner device containing one fuel supply channel and a head configured to connect to an adjustable fuel supply system to the burner device and a coolant supply system to the coil.

Недостатком известного технического решения [1] является:The disadvantage of the known technical solution [1] is:

1) Низкая эффективность теплогенератора, вследствие размещения змеевика, по которому поступает нагреваемая текучая среда с наружной части корпуса, что снижает коэффициент полезного использования теплоты дымовых газов; 1) Low efficiency of the heat generator, due to the placement of the coil through which the heated fluid flows from the outer part of the housing, which reduces the efficiency of flue gas heat;

2) Опыт отработки промышленных теплогенераторов, с конструктивно-компоновочной схемой по патенту [1], показал, что их использование для сжигания попутного нефтяного газа для решения промысловых нужд, при больших его объемах требует создания массивных и габаритных конструкций теплогенераторов. В частности, это связано с увеличением диаметра дымовой трубы, что снижает высокотемпературное воздействие дымовых газов на тело дымовой трубы. Однако при этом существенно увеличивается масса теплогенератора и осложняется доставка его в труднодоступные места вертолетами;2) Experience in testing industrial heat generators, with a design and layout scheme according to the patent [1], has shown that their use for burning associated petroleum gas to solve field needs, with large volumes of it, requires the creation of massive and dimensional heat generator structures. In particular, this is due to an increase in the diameter of the chimney, which reduces the high-temperature effect of flue gases on the body of the chimney. However, this significantly increases the mass of the heat generator and makes it more difficult to deliver it to hard-to-reach places by helicopter;

3) Промысловые теплогенераторы обладают существенным экологически вредным воздействием на окружающую среду и поэтому является проблематичным использование теплогенераторов с конструктивно-компоновочной схемой по патенту [1] для использования в городских централизованных системах горячего водоснабжения или отопления, в качестве аварийных источников горячей воды или отопления при разрушении стационарных объектов жизнеобеспечения в результате чрезвычайных ситуаций или террористических актов.3) Industrial heat generators have a significant environmentally harmful impact on the environment and therefore it is problematic to use heat generators with the design and layout scheme according to the patent [1] for use in urban centralized hot water supply or heating systems, as emergency sources of hot water or heating in case of destruction of stationary ones life support facilities as a result of emergencies or terrorist attacks.

Известен также теплогенератор универсальный (RU 2615301, МПК F24H1/06; F24H1/14; F24H3/08; F23L15/00, опубл. 04.04.2017) [2]. Теплогенератор по независимому пункту формулы изобретения содержит металлический корпус, установленное в нем с открытым радиальным зазором устройство горелочное с хотя бы одним каналом подачи топлива, а также хотя бы один трубопровод для теплоносителя и выполненный с возможностью подключения к системе подачи топлива в горелочное устройство и системе подачи и отвода теплоносителя в трубопровод, при этом горелочное устройство теплогенератора является устройством диффузионно-инжекционного типа.A universal heat generator is also known (RU 2615301, IPC F24H1/06; F24H1/14; F24H3/08; F23L15/00, published 04/04/2017) [2]. The heat generator according to the independent claim of the invention contains a metal body, a burner device installed in it with an open radial gap with at least one fuel supply channel, as well as at least one pipeline for the coolant and configured to connect to the fuel supply system to the burner device and the supply system and coolant discharge into the pipeline, while the burner device of the heat generator is a diffusion-injection type device.

Недостатком универсального теплогенератора является его низкая технологичность, связанная с тем, что теплогенератор выполнен мобильным, что снижает его надежность. Кроме того, конструкция трубопровода теплогенератора не обеспечивает полное использование тепла дымовых газов. Более того, и для этого аналога теплогенератора во многом характерны те же недостатки, что и для аналога [1]. The disadvantage of a universal heat generator is its low manufacturability, due to the fact that the heat generator is mobile, which reduces its reliability. In addition, the design of the heat generator pipeline does not ensure full use of the heat of the flue gases. Moreover, this analogue of the heat generator is largely characterized by the same disadvantages as the analogue [1].

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа взят теплогенератор (RU 2778027 МПК F 24 H 1/14, F 24 H 1/14, опубл. 12.08.2022) [3]. Теплогенератор-прототип содержит корпус, состоящий из соединенных между собой фланцевыми соединениями топочной частью со служебным люком обслуживания и приточными отверстиями (шиберными окнами), внутри которой установлено горелочное устройство, теплообменным устройством, закрепленным на цилиндрическом корпусе, и дымовой трубой с дефлектором. При этом, теплообменное устройство выполнено в виде многогранного радиатора с вертикальными ребрами для обеспечения тока теплоносителя в радиаторе преимущественно в вертикальном направлении; радиатор снабжен кожухом, при этом ниже и выше радиатора в корпусе теплообменного устройства установлены поворотные заслонки для изменения направления движения дыма, размещенные ниже и выше радиатора, кожух теплообменного устройства изготовлен из теплоизоляционного материала и заполнен промежуточным теплоносителем, к радиатору подведена подводящий и отводящий трубопроводы, соединенные с радиатором посредством фланцевых соединений, при этом, упомянутые трубопроводы снабжены термометрами, регистрирующих температуру теплоносителя на входе и на выходе из теплообменного устройства.The closest technical solution to the claimed invention and chosen as a prototype was a heat generator (RU 2778027 IPC F 24 H 1/14, F 24 H 1/14, published 08/12/2022) [3]. The prototype heat generator contains a housing consisting of a firebox connected to each other by flange connections with a service hatch and supply openings (vane windows), inside which a burner device is installed, a heat exchange device mounted on a cylindrical body, and a chimney with a deflector. At the same time, the heat exchange device is made in the form of a multifaceted radiator with vertical fins to ensure the coolant current in the radiator mainly in the vertical direction; the radiator is equipped with a casing, while below and above the radiator in the body of the heat exchange device there are rotary dampers installed to change the direction of smoke movement, located below and above the radiator, the casing of the heat exchange device is made of heat-insulating material and filled with an intermediate coolant, inlet and outlet pipelines connected to the radiator are connected with a radiator through flanged connections, while the mentioned pipelines are equipped with thermometers that record the temperature of the coolant at the inlet and outlet of the heat exchange device.

Положительным техническим результатом теплогенератора-прототипа является повышение эффективности теплопередачи от сжигаемого в горелках углеводородного сырья теплоносителю, циркулирующему в многогранном радиаторе теплогенератора, за счет соединения нижнего и верхнего кольцевых каналов радиатора вертикальными ребрами и применением поворотных заслонок, размещенных ниже и выше радиатора, позволяющих изменять направление движения дыма от горелки, что повышает тепловую эффективность устройства. Дополнительным техническим результатом является возможность автоматизации работы теплогенератора за счет возможности применения в его конструкции термометров, позволяющих контролировать температуру циркулирующего в радиаторе теплоносителя, а также системы автоматического поджига и контроля горения факела горелки и узла автоматического регулирования подачи топлива. Более того, авторы изобретения [3] утверждают, что их изобретение относится к водонагревателям, а именно водонагреватели являются котельные установки, входящие в состав городских централизованных систем жизнеобеспечения. A positive technical result of the prototype heat generator is an increase in the efficiency of heat transfer from hydrocarbon raw materials burned in the burners to the coolant circulating in the multifaceted radiator of the heat generator, due to the connection of the lower and upper annular channels of the radiator with vertical ribs and the use of rotary dampers located below and above the radiator, allowing you to change the direction of movement smoke from the burner, which increases the thermal efficiency of the device. An additional technical result is the ability to automate the operation of the heat generator due to the possibility of using thermometers in its design to control the temperature of the coolant circulating in the radiator, as well as a system for automatic ignition and combustion control of the burner torch and an automatic fuel supply control unit. Moreover, the authors of the invention [3] claim that their invention relates to water heaters, namely water heaters are boiler installations that are part of urban centralized life support systems.

При этом недостатками изобретения-прототипа являются те же, что и в отмеченных выше аналогах. При этом в устройстве-прототипе ограничена зона теплообмена тепла дымовых газов и самого пламени с теплоносителем, а так же отсутствует система тепловой защиты стенки дымовой трубы. Первое обусловлено ограничениями на длину радиатора.In this case, the disadvantages of the prototype invention are the same as in the analogues noted above. At the same time, in the prototype device the heat exchange zone between the heat of the flue gases and the flame itself with the coolant is limited, and there is also no system for thermal protection of the chimney wall. The first is due to restrictions on the length of the radiator.

Для зашиты тела дымовой трубы от теплового воздействия дымовых газов из известных способов тепловой защиты наиболее эффективным может оказаться метод (способ) межрубашечного охлаждения, широко используемый для охлаждения корпуса жидкостных ракетных двигателей и их сопловых блоков [4]. Также теплозащитные покрытия широко используются для защиты корпуса ракетного двигателя твердого топлива от температурного воздействия продуктов горения твердого топлива [5]. Теплозащитные устройства в виде отражательных экранов для инфракрасного излучения также широко используются в энергетических объектах. Футеровка внутренних поверхностей топок за счет использования жаропрочных и плохо теплопроводных материалов также широко используются в широком спектре изделий различного назначения. Вариантом такого технического решения могут быть названы пластины, выполненные из композиционного керамического материала, основой которого является оксид алюминия, добавка которого в состав изделия позволяет значительно повысить термостойкость защитных пластин. Один из способов получения такой основы для подобного композиционного материала защищена патентом на изобретение РФ № 2625575 [6]. Пластины, выполненные из такого композиционного материала, закрепленные на внутренней поверхности дымовой трубы теплогенератора, позволяют существенно снизить температурную (тепловую) нагрузку на тело дымовой трубы.To protect the body of the chimney from the thermal effects of flue gases, the most effective known method of thermal protection may be the method (method) of jacket-to-jacket cooling, which is widely used for cooling the body of liquid rocket engines and their nozzle blocks [4]. Heat-protective coatings are also widely used to protect the body of a solid fuel rocket engine from the temperature effects of solid fuel combustion products [5]. Heat protection devices in the form of reflective screens for infrared radiation are also widely used in energy facilities. Lining the internal surfaces of fireboxes through the use of heat-resistant and poorly thermally conductive materials is also widely used in a wide range of products for various purposes. A variant of such a technical solution can be called plates made of a composite ceramic material, the basis of which is aluminum oxide, the addition of which to the composition of the product can significantly increase the heat resistance of the protective plates. One of the methods for obtaining such a base for such a composite material is protected by RF patent No. 2625575 [6]. Plates made of such a composite material, fixed to the inner surface of the chimney of the heat generator, can significantly reduce the temperature (thermal) load on the body of the chimney.

Теплообменный узел теплогенератора, служащий для нагрева проходящего по его трактам теплоносителя за счет отбираемого от дымовых газов тепла, может быть выполнен таким образом, что проходящий по его трактам теплоноситель одновременно выполняет функцию охлаждения той части дымовой трубы, на которой он позиционируется. Такого результата можно добиться, если теплообменный узел выполнить в виде коаксиально расположенных обечаек, внутренняя из которых является непосредственно дымовой трубой, а теплоноситель подавать в кольцевой зазор, образованный этими обечайками. Для равномерного охлаждения всей поверхности дымовой трубы теплоноситель (нагреваемая среда) подается по винтовым каналам аналогичных многозаходному змеевику, образованных металлическими лентами, закрепленными одной из своих кромок по винтовой линии на внешней поверхности внутренней обечайки, которая является дымовой трубой, а на других кромках этих лент закреплен кожух теплообменного узла, который является его внешней обечайкой. На торцах внешней обечайки и, соответственно, на корпусе внутренней обечайки установлены коллекторы, которые формируют совместно с обечайками рабочий объем теплообменного узла. Выполненные в виде змеевиков каналы течения нагреваемой жидкости позволяют увеличить время ее пребывания в зоне теплоотвода от дымовых газов, что позволяет повысить коэффициент полезного использования тепла дымовых газов для нагрева теплоносителя. При этом на кожух теплообменного узла может быть нанесен теплоизоляционный материал. При таком решении теплообменного узла отпадает необходимость использования в теплообменном агрегате наполнителя, что снижает вес теплогенератора. Защита корпуса дымовой трубы от воздействия высокотемпературных дымовых газов позволяет уменьшить диаметр проходного сечения дымовой трубы, уменьшить ее массу, а, соответственно, и массу теплогенератора.The heat exchange unit of the heat generator, which serves to heat the coolant passing through its paths due to the heat taken from the flue gases, can be designed in such a way that the coolant passing through its paths simultaneously performs the function of cooling the part of the chimney on which it is positioned. This result can be achieved if the heat exchange unit is made in the form of coaxially located shells, the inner one of which is directly a chimney, and the coolant is supplied into the annular gap formed by these shells. To uniformly cool the entire surface of the chimney, the coolant (heated medium) is supplied through helical channels similar to a multi-pass coil, formed by metal tapes, fixed by one of their edges along a helical line on the outer surface of the inner shell, which is the chimney, and fixed on the other edges of these tapes casing of the heat exchange unit, which is its outer shell. At the ends of the outer shell and, accordingly, on the body of the inner shell, collectors are installed, which together with the shells form the working volume of the heat exchange unit. The flow channels of the heated liquid, made in the form of coils, make it possible to increase the time it remains in the heat removal zone from the flue gases, which makes it possible to increase the efficiency of using the heat of the flue gases for heating the coolant. In this case, a heat-insulating material can be applied to the casing of the heat exchange unit. With this solution for the heat exchange unit, there is no need to use filler in the heat exchange unit, which reduces the weight of the heat generator. Protecting the chimney body from the effects of high-temperature flue gases makes it possible to reduce the diameter of the flue pipe, reduce its weight, and, accordingly, the weight of the heat generator.

Теплоноситель по трубопроводу и соответствующий патрубок, установленный на верхнем коллекторе, при вертикальном расположении теплогенератора, подается в теплообменный узел. Через патрубок, установленным на нижнем коллекторе, соответственно, отводится по трубопроводу потребителям или подается в случае необходимости на дегазационное устройство для удаления из воды растворенный в ней кислород. Причем патрубки имеют фланцевые соединения с трубопроводами. Упомянутые трубопроводы снабжены штуцерами для установки в них термометров, регистрирующих температуру теплоносителя на входе и на выходе из теплообменного узла. The coolant through the pipeline and the corresponding pipe installed on the upper manifold, with the heat generator located vertically, is supplied to the heat exchange unit. Through a pipe installed on the lower manifold, it is respectively discharged through a pipeline to consumers or, if necessary, supplied to a degassing device to remove oxygen dissolved in it from the water. Moreover, the pipes have flanged connections with pipelines. The said pipelines are equipped with fittings for installing thermometers in them that record the temperature of the coolant at the inlet and outlet of the heat exchange unit.

Коэффициент полезного использования тепла дымовых газов можно дополнительно увеличить, не только если увеличить время пребывания их в зоне теплообмена, но и путем турбулизации самого потока дымовых газов. Этого можно добиться за счет введения в тракт движения дымовых газов заслонок одинаковой геометрии, последовательно расположенных по высоте дымовой трубы, каждая из которых перекрывает проходное сечение трубы на 25-50%, и плоскость которых перпендикулярна ее продольной оси, и каждая из которых частично перекрывает проходное сечение трубы. Несколько таких заслонок, представляющие собой пластины в виде сегментов круга, причем закрепление каждой заслонки на корпусе дымовой трубы производится по дуге сегмента, а свободные кромки соседних заслонок смещены друг относительно друга на 60°-90°. Предлагаемое расположение заслонок позволяет закрутить поток дымовых газов по часовой стрелке и тем самым повысить интенсивность передачи тепла от дымовых газов теплоносителю. Преобразуя поступательное движение дымовых газов в поступательно-вращательное, можно значительно увеличить длину траектории движения элементарных объемов дымовых газов и, следовательно, увеличить время их нахождения в зоне теплообменных процессов.The efficiency of flue gas heat can be further increased not only by increasing the time they remain in the heat exchange zone, but also by turbulizing the flue gas flow itself. This can be achieved by introducing dampers of the same geometry into the flue gas flow path, successively located along the height of the chimney, each of which covers the flow section of the pipe by 25-50%, and the plane of which is perpendicular to its longitudinal axis, and each of which partially covers the flow section pipe section. There are several of these dampers, which are plates in the form of circular segments, and each damper is secured to the chimney body along the arc of the segment, and the free edges of adjacent dampers are offset from each other by 60°-90°. The proposed arrangement of the dampers makes it possible to rotate the flow of flue gases clockwise and thereby increase the intensity of heat transfer from the flue gases to the coolant. By converting the translational motion of flue gases into translational-rotational motion, it is possible to significantly increase the length of the trajectory of movement of elementary volumes of flue gases and, consequently, increase the time they spend in the zone of heat exchange processes.

Дымовые газы сохраняют вращательное движение при дальнейшем движении по тракту дымовой трубы вплоть до ее выходного среза. Вращательное движение дымовых газов повышает устойчивость движения дымовых газов после прохождения ими среза дымовой трубы, повышает целостность потока дымовых газов в атмосфере, предотвращает распад потока дымовых газов, что по своей физической сущности эквивалентно увеличению длины дымовой трубы, от величины которой зависит концентрация осаждения на окружающую теплогенератор территорию экологически вредных соединений, таких как SO₂ и NO₂. При использовании теплогенераторов в городских условиях это является крайне важным.Flue gases retain rotational motion as they move further along the chimney path up to its outlet. The rotational movement of flue gases increases the stability of the movement of flue gases after they pass the cut of the chimney, increases the integrity of the flue gas flow in the atmosphere, prevents the disintegration of the flue gas flow, which in its physical essence is equivalent to increasing the length of the chimney, the size of which determines the concentration of deposition on the surrounding heat generator territory of environmentally harmful compounds such as SO ₂ and NO ₂ . When using heat generators in urban environments, this is extremely important.

Увеличить длину дымовой трубы возможно за счет выполнения ее из двух секций, телескопически связанных друг с другом: внешняя секция дымовой трубы является ее основанием, на которой монтируется теплообменный узел, а вдвигаемая в нее верхняя секция дымовой трубы имеет меньший диаметр и защита ее внутренней поверхности от высоких температур дымовых газов может быть обеспечена за счет облицовки ее изнутри профилированными термостойкими керамическими композиционными пластинами в рецептуре материалов которых используются оксиды алюминия.It is possible to increase the length of the chimney by making it of two sections, telescopically connected to each other: the outer section of the chimney is its base, on which the heat exchange unit is mounted, and the upper section of the chimney pushed into it has a smaller diameter and protects its inner surface from high temperatures of flue gases can be ensured by lining it from the inside with profiled heat-resistant ceramic composite plates in the material formulation of which aluminum oxides are used.

Изложенные технические предложения по защите дымовой трубы теплогенератора от воздействия высокотемпературных дымовых газов не только увеличат жизнестойкость дымовой трубы и самого теплогенератора, но и позволяет уменьшить габариты теплогенератора, что повышает его мобильность и оперативность доставки на площадку разворачивания. The presented technical proposals for protecting the chimney of a heat generator from the effects of high-temperature flue gases will not only increase the viability of the chimney and the heat generator itself, but also make it possible to reduce the dimensions of the heat generator, which increases its mobility and efficiency of delivery to the deployment site.

При эксплуатации теплогенератора в составе городской централизованной сети горячего водоснабжения, произведенная им горячая вода должна быть дегазирована для снижения скорости коррозионных процессов в раздаточных трубопроводах. Основной задачей процедуры дегазации горячей воды является удаление из нее растворенных в ней газов, главным образом кислорода. Некоторые варианты конструктивно-компоновочных схем дегазаторов, используемых в городских системах централизованного горячего водоснабжения приведены в монографии [7].When operating a heat generator as part of a city centralized hot water supply network, the hot water produced by it must be degassed to reduce the rate of corrosion processes in the distribution pipelines. The main task of the hot water degassing procedure is to remove gases dissolved in it, mainly oxygen. Some options for design and layout schemes of degassers used in urban centralized hot water supply systems are given in the monograph [7].

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков теплогенератора, является повышение эффективности теплопередачи от сжигаемого жидкого или газообразного топлива теплоносителю, циркулирующему по винтообразным каналам-змеевикам, охватывающим снаружи корпус дымовой трубы и применением заслонок, расположенных в тракте дымовой трубы перпендикулярно ее внутренней образующей и каждая из которых представляет собой сегмент, перекрывающий на 25-50% площадь поперечного сечения трубы и смещенных друг относительно друга на 60°-90°, что обеспечивает правостороннюю закрутку потока дымовых газов и увеличивает время их пребывания в зоне теплообменных процессов. При этом в процессе нагрева теплоносителя при его движении по винтовым каналам (змеевикам), он выполняет функцию охлаждения стенок дымовой трубы, соответствующую механизму межрубашечного охлаждения. Выполнение дымовой трубы из двух секций, телескопически связанных друг с другом, позволяет уменьшить габаритные размеры теплогенератора, что повышает его мобильность. Дополнительным техническим результатом является возможность автоматизации работы теплогенератора, за счет возможности применения в его конструкции термометров, позволяющих контролировать температуру движущегося по винтовым каналам теплоносителя, а также системы автоматического поджига и контроля горения факела горелки и узла автоматического регулирования подачи топлива. Более того, придание вращения дымовым газам позволяет увеличить высоту их подъема над срезом дымовой трубы, что снизит экологическую нагрузку на окружающую среду за счет снижения концентрации осаждения SO₂ и NO₂, зависящие от высоты дымовой трубы [8].A positive technical result provided by the set of features of a heat generator disclosed above is an increase in the efficiency of heat transfer from the burned liquid or gaseous fuel to the coolant circulating through helical channels-coils covering the outside of the chimney body and the use of dampers located in the chimney tract perpendicular to its internal generatrix and each of which it is a segment that covers 25-50% of the cross-sectional area of the pipe and is shifted relative to each other by 60°-90°, which ensures right-hand swirl of the flue gas flow and increases the time they remain in the zone of heat exchange processes. At the same time, in the process of heating the coolant as it moves through screw channels (coils), it performs the function of cooling the walls of the chimney, corresponding to the mechanism of inter-jacket cooling. Making the chimney from two sections, telescopically connected to each other, makes it possible to reduce the overall dimensions of the heat generator, which increases its mobility. An additional technical result is the ability to automate the operation of the heat generator, due to the possibility of using thermometers in its design that allow monitoring the temperature of the coolant moving through the screw channels, as well as a system for automatically igniting and controlling the combustion of the burner torch and an automatic fuel supply control unit. Moreover, imparting rotation to the flue gases makes it possible to increase the height of their rise above the chimney cut, which will reduce the environmental load on the environment by reducing the concentration of SO ₂ and NO ₂ deposition, which depends on the height of the chimney [8].

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен внешний вид теплогенератора, который устроен следующим образом.The invention is illustrated by a drawing, where Fig. 1 shows the appearance of a heat generator, which is designed as follows.

Его основой является корпус, установленный на основании 1, состоящий из топочной части 2 со служебным люком обслуживания 3 и приточными отверстиями (шиберными окнами) 4, внутри которой установлено горелочное устройство 5. На цилиндрической части 6 теплогенератора по винтовой линии закреплены в несколько заходов ленты 7, которые формируют тракты для тока нагреваемой жидкости по вертикали сверху вниз. На свободные кромки лент 7 установлен кожух-обечайка 8, который завершает формирование теплообменного узла теплогенератора. Перечисленные элементы формируют теплообменный узел, который представляет собой многозаходный змеевик. На торцах кожуха-обечайки 8 и корпуса 6 теплогенератора установлены коллекторы 9 для подвода теплоносителя в теплообменный узел и 10 для отвода теплоносителя. Теплоноситель подается в коллектор 9, по крайней мере через один патрубок 11, а из коллектора 10 отбирается по крайней мере через один патрубок 12. При этом, для обеспечения равномерного заполнения трактов теплообменного узла в коллектор 9 встроена диафрагма 13 с отверстиями 14, причем суммарная площадь отверстий 14 должна составлять 0,98-0,95 площади проходных сечений патрубков 11. При этом, в нижней части теплообменного узла установлены последовательно друг над другом заслонки 15, изготовленные из термостойкого материала, каждая из которых выполнена в виде сегмента, перекрывающего от 25 до 50 % проходного сечения корпуса теплогенератора, причем заслонки закреплены по дуге на внутренней поверхности теплогенератора, причем кромки заслонок смещены последовательно друг относительно друга на одинаковые углы от 60° до 90° градусов, что позволяет закручивать поток дымовых газов по часовой стрелке. На фиг. 1 показан пример размещения заслонок, перекрывающих 50 % проходного сечения и кромки которых смещены на 90 градусов друг относительно друга, обеспечивая правостороннюю закрутку дымовых газов. Такое размещение заслонок позволит турбулизировать поток дымовых газов и повысит интенсивность теплообмена между дымовыми газами и теплоносителем. Подводящий и отводящий патрубки 11 и 12 снабжены штуцерами 16 для установки в них термометров, непоказанные на фиг.1, регистрирующих температуру теплоносителя на входе и на выходе из теплообменного узла.Its basis is a housing installed on the base 1, consisting of a combustion part 2 with a service hatch 3 and supply openings (vane windows) 4, inside which a burner device 5 is installed. On the cylindrical part 6 of the heat generator, tapes 7 are attached in several passes along a helical line , which form paths for the flow of heated liquid vertically from top to bottom. A casing-shell 8 is installed on the free edges of the tapes 7, which completes the formation of the heat exchange unit of the heat generator. The listed elements form a heat exchange unit, which is a multi-pass coil. At the ends of the casing-shell 8 and the body 6 of the heat generator, there are collectors 9 for supplying coolant to the heat exchange unit and 10 for removing coolant. The coolant is supplied to the manifold 9 through at least one pipe 11, and is taken from the manifold 10 through at least one pipe 12. At the same time, to ensure uniform filling of the paths of the heat exchange unit, a diaphragm 13 with holes 14 is built into the manifold 9, and the total area holes 14 should be 0.98-0.95 of the flow area of the pipes 11. At the same time, in the lower part of the heat exchange unit, dampers 15 made of heat-resistant material are installed sequentially above each other, each of which is made in the form of a segment covering from 25 to 50% of the flow area of the heat generator body, and the dampers are fixed in an arc on the inner surface of the heat generator, and the edges of the dampers are shifted sequentially relative to each other at equal angles from 60° to 90° degrees, which allows the flow of flue gases to rotate clockwise. In fig. Figure 1 shows an example of the placement of dampers that cover 50% of the flow area and whose edges are offset by 90 degrees relative to each other, ensuring right-hand swirl of flue gases. This placement of dampers will allow turbulence of the flue gas flow and increase the intensity of heat exchange between the flue gases and the coolant. The inlet and outlet pipes 11 and 12 are equipped with fittings 16 for installing thermometers in them, not shown in Fig. 1, which record the temperature of the coolant at the inlet and outlet of the heat exchange unit.

Для увеличения длины дымовой трубы, внутрь обечайки (корпуса) 6 теплогенератора вложена обечайка 17, которая фактически имеет телескопическое соединение с корпусом 6. Выдвижение обечайки 17 фиксируется крепежными элементами 18 типа «винт-гайка». Для защиты обечайки 17 от высокотемпературных воздействий дымовых газов, внутри обечайки закреплены профилированные термостойкие панели 19, выполненные на основе оксидов алюминия. To increase the length of the chimney, a shell 17 is inserted inside the shell (body) 6 of the heat generator, which actually has a telescopic connection with the body 6. The extension of the shell 17 is fixed with fasteners 18 of the “screw-nut” type. To protect the shell 17 from the high-temperature effects of flue gases, profiled heat-resistant panels 19 made on the basis of aluminum oxides are fixed inside the shell.

Теплоноситель по трубопроводу 20, соединенным с помощью фланцевого соединения с патрубком (патрубками) 12, поступает в дегазационное устройство 21, пройдя который подается потребителям.The coolant through pipeline 20, connected by a flange to pipe(s) 12, enters degassing device 21, after which it is supplied to consumers.

Дополнительно горелочное устройство 5 может быть снабжено системой автоматического розжига и контроля горения факела горелки (на фиг. 1 условно не показаны) при этом упомянутая система может включать в себя узел автоматического пьезоэлектрического розжига. В случае использования в качестве топлива газообразных углеводородов система может иметь газовый детектор, а также электромеханический регулятор подачи топочного газа.Additionally, the burner device 5 can be equipped with a system for automatic ignition and combustion control of the burner torch (not shown in Fig. 1), and the mentioned system can include an automatic piezoelectric ignition unit. If gaseous hydrocarbons are used as fuel, the system may have a gas detector, as well as an electromechanical regulator for the flue gas supply.

Теплогенератор эффективней использовать в собранном виде, с установленным в нем горелочным устройством 5.It is more efficient to use the heat generator in assembled form, with a burner device 5 installed in it.

Теплогенератор устанавливают на основание 1 – подготовленную для размещения теплогенератора площадку. Далее к горелочному устройству подключают линию подачи топлива, подводящий и отводящий трубопроводы к патрубкам 11 и 12 к системе циркуляции теплоносителя, например, воды. В штуцеры 16 устанавливают термометры. В случае использования средств автоматики для управления работой теплогенератора упомянутые термометры, представляющие собой датчики температуры, а также газовый детектор горелочного устройства 5 подключают к измерительным входам промышленного логического контролера, монтируемого на корпусе теплогенератора, а силовые выходы контроллера подключают к узлу пьезоэлектрического розжига и электромеханическому регулятору подачи топлива.The heat generator is installed on base 1 – a platform prepared for placing the heat generator. Next, a fuel supply line is connected to the burner device, supplying and discharging pipelines to pipes 11 and 12 to the coolant circulation system, for example, water. Thermometers are installed in fittings 16. In the case of using automation means to control the operation of the heat generator, the mentioned thermometers, which are temperature sensors, as well as the gas detector of the burner device 5, are connected to the measuring inputs of an industrial logic controller mounted on the heat generator body, and the power outputs of the controller are connected to the piezoelectric ignition unit and the electromechanical feed regulator fuel.

Далее, внутренняя секция 17 выдвигается из наружной обечайки 6 на необходимую величину и фиксируется узлами 18, типа «винт-гайка». К патрубку 12 подключается трубопровод 20 для подачи теплоносителя в дегазационное устройство 21. После выполненных операций теплогенератор готов к работе.Next, the inner section 17 extends from the outer shell 6 to the required amount and is fixed by nodes 18 of the “screw-nut” type. A pipeline 20 is connected to pipe 12 to supply coolant to the degassing device 21. After the completed operations, the heat generator is ready for operation.

При работе теплогенератора в ручном режиме первоначально обеспечивают непрерывную подачу теплоносителя в коллектор 9, затем открывают служебный люк обслуживания 3, подают в горелочное устройство 5 ограниченный объем топлива на малое горение и осуществляют его розжиг. После прогрева теплогенератора на малом горении факела горелки в течение пяти мин. Осуществляют перевод горелки на большое горение путем полной подачи топлива в горелку, затем закрывают служебный люк обслуживания 3.When the heat generator is operating in manual mode, initially a continuous supply of coolant is provided to the collector 9, then the service hatch 3 is opened, a limited volume of fuel is supplied to the burner device 5 for low combustion and it is ignited. After warming up the heat generator with the burner flame burning low for five minutes. The burner is switched to high burn by fully supplying fuel to the burner, then close the service hatch 3.

При горении факела дымовые газы, смешиваясь с воздухом, поступающим из проточных отверстий (шиберных окон) 4, поднимаясь вверх по дымовой трубе 6, обеспечивают нагрев теплоносителя, движущегося по трактам теплообменного узла, представляющего собой многозаходный змеевик, формируемый пластинами 7, закрепленными по винтовой линии на корпусе дымовой трубы 6 и наружном кожухе 9. При движении дымовых газов по дымовой трубе заслонки 15, размещенные на внутренней ее поверхности, плоскость которых перпендикулярна продольной ее оси, и следующие друг за другом, причем заслонки выполнены в виде пластин – сегментов, каждая из которых одинаково перекрывает проходное сечение дымовой трубы на 25-50%. При этом кромки соседних заслонок смещены на угол 60°-90°, что позволяет закручивать поток дымовых газов по часовой стрелке. Изменение направления движения дыма по причине заслонок 15 разрушает его ламинарное движение, обеспечивая перемешивание дымовых газов и лучшую передачу тепла от них теплоносителю. Температуру теплоносителя на входе (коллектор 9) и на выходе (коллектор 10), контролируют с помощью термометров, а величину факела горелочного устройства 5 определяют визуально, открывая при необходимости служебный люк обслуживания.When the torch burns, the flue gases, mixing with the air coming from the flow holes (gate windows) 4, rising up the chimney 6, provide heating of the coolant moving along the paths of the heat exchange unit, which is a multi-pass coil formed by plates 7 fixed along a helical line on the body of the chimney 6 and the outer casing 9. When flue gases move through the chimney, dampers 15, located on its inner surface, the plane of which is perpendicular to its longitudinal axis, and following each other, and the dampers are made in the form of plates - segments, each of which equally covers the flow area of the chimney by 25-50%. In this case, the edges of adjacent dampers are shifted at an angle of 60°-90°, which allows the flow of flue gases to rotate clockwise. Changing the direction of movement of smoke due to dampers 15 destroys its laminar movement, ensuring mixing of flue gases and better transfer of heat from them to the coolant. The coolant temperature at the inlet (collector 9) and outlet (collector 10) is controlled using thermometers, and the flame size of the burner device 5 is determined visually by opening the service hatch if necessary.

При использовании в составе теплогенератора средств автоматики управление его работой может осуществляться в автоматическом режиме на основе управляющей программы, хранящейся на FLASH-памяти программ промышленного контроллера. В этом случае розжиг горелки и плавное регулирование подачи топлива в горелку осуществляется с помощью команд, подаваемых в силовые выходы контроллера, подключенные, соответственно, к узлу пьезоэлектрического розжига и электромеханическому регулятору подачи топлива. Контроль температуры теплоносителя производится путем опроса датчиков температуры, установленных в штуцера 16, а контроль горения факела и температуру дымовых газов осуществляется путем опроса датчика температуры дымовых газов, непоказанного на фиг. 1. Опрос упомянутых датчиков осуществляется путем анализа состояния измерительных входов контроллера, которые могут представлять собой линии аналого-цифрового преобразователя.When automatic equipment is used as part of a heat generator, its operation can be controlled automatically based on a control program stored in the FLASH memory of industrial controller programs. In this case, the ignition of the burner and smooth regulation of the fuel supply to the burner are carried out using commands sent to the power outputs of the controller, connected, respectively, to the piezoelectric ignition unit and the electromechanical fuel supply regulator. The coolant temperature is monitored by polling the temperature sensors installed in fitting 16, and the flame combustion and flue gas temperature are monitored by polling the flue gas temperature sensor, not shown in FIG. 1. Interrogation of the mentioned sensors is carried out by analyzing the state of the controller’s measuring inputs, which may represent lines of an analog-to-digital converter.

Дымовые газы, пройдя завихритель потока, состоящий из комплекта заслонок 15, приобретают вращательно-поступательное движение и поднимается вверх по дымовой трубе, нагревая теплоноситель путем передачи тепла через стенку 6, который, опускаясь сверху вниз, охлаждает стенку теплогенератора. После прохождения полости дымовой трубы 6, обладающие правосторонней закруткой дымовые газы, поступают в полость второй обечайки 17 дымовой трубы для защиты стенки которой установлены термостойкие пластины 19, которые защищают ее от высокотемпературных воздействий дымовых газов. Пройдя зону дымовой трубы, дымовые газы поступают в атмосферу, поднимаясь на значительное расстояние от среза дымовой трубы, из-за того, что вращательное движение газового потока более устойчиво от разрушения, чем ламинарно-поступательное движение потока.The flue gases, having passed the flow swirler, consisting of a set of dampers 15, acquire a rotational-forward motion and rise up the chimney, heating the coolant by transferring heat through the wall 6, which, falling from top to bottom, cools the wall of the heat generator. After passing through the cavity of the chimney 6, the flue gases with right-hand swirl enter the cavity of the second shell 17 of the chimney to protect the wall of which heat-resistant plates 19 are installed, which protect it from the high-temperature effects of flue gases. Having passed the chimney zone, the flue gases enter the atmosphere, rising to a considerable distance from the chimney end, due to the fact that the rotational movement of the gas flow is more resistant to destruction than the laminar translational movement of the flow.

Этот эффект фактически позволяет увеличить формально длину дымовой трубы, не увеличивая ее материально и, следовательно, снизить концетрацию экологически вредных веществ в дымовых газах на окружающую теплогенератор территорию, не увеличивая длину дымовой трубы, не увеличивая массу теплогенератора.This effect actually makes it possible to formally increase the length of the chimney without increasing it materially and, therefore, to reduce the concentration of environmentally harmful substances in flue gases in the area surrounding the heat generator, without increasing the length of the chimney, without increasing the mass of the heat generator.

Таким образом, предложенный теплогенератор является промышленно применимым устройством, обеспечивающим эффективный нагрев теплоносителя, например воды, которая может быть использован не только для отопления отдельных промышленных зданий и сооружений в зимний период, но и в качестве аварийных теплогенераторов, используемых для парирования (ликвидации) последствий разрушения теплогенерирующих установок систем централизованного городского горячего водоснабжения и теплоснабжения по причине террористических актов или боевых действий. Тем самым, теплогенератор может быть использован в городских условиях, поскольку предлагаемый теплогенератор имеет более высокий коэффициент использования теплоты дымовых газов из-за увеличения коэффициента теплоотдачи за счет турбулизации потока дымовых дымовых газов путем установки на внутренней поверхности корпуса теплогенератора в части зоны теплообменного узла жаростойких заслонок, обеспечивающих закрутку по часовой стрелке дымовых газов. Более того, такая закрутка потока дымовых газов позволяет им подняться выше среза дымовой трубы на значительно большую высоту, чем при ламинарном их течении. А изменение конструкции теплообменного узла, выполненного в виде многозаходного змеевика, размещенного на наружной поверхности корпуса теплогенератора, не требует использования дополнительного теплоносителя и позволяет снизить температурную нагрузку на корпус теплогенератора от дымовых газов, за счет охлаждения ее теплоносителем при его движении по каналам змеевика. Выполнение корпуса теплогенератора в виде двух секций – обечаек, имеющих телескопическое соединение друг с другом, причем внутренняя обечайка выполняет сугубо функцию дымовой трубы и выдвигается из наружной обечайки на необходимую длину, а положение позиционирования ее фиксируется узлами фиксации типа «болт-гайка», позволяет увеличить рабочую длину дымовой трубы теплогенератора. При этом, защиты выдвигаемой секции дымовой трубы от от высокотемпературных дымовых газов может быть осуществлена за счет профилированных экранов-пластин из жаростойких композиционных материалов, например, на основе оксида алюминия, установленных на внутренней поверхности выдвигаемой секции дымовой трубы.Thus, the proposed heat generator is an industrially applicable device that provides efficient heating of a coolant, for example water, which can be used not only for heating individual industrial buildings and structures in the winter, but also as emergency heat generators used to counter (eliminate) the consequences of destruction heat generating installations of centralized urban hot water supply and heat supply systems due to terrorist attacks or military operations. Thus, the heat generator can be used in urban conditions, since the proposed heat generator has a higher coefficient of utilization of flue gas heat due to an increase in the heat transfer coefficient due to turbulization of the flue gas flow by installing heat-resistant dampers on the inner surface of the heat generator housing in part of the heat exchange unit area, ensuring clockwise rotation of flue gases. Moreover, such a swirl of the flue gas flow allows them to rise above the chimney cut to a much greater height than with a laminar flow. And changing the design of the heat exchange unit, made in the form of a multi-pass coil placed on the outer surface of the heat generator housing, does not require the use of additional coolant and makes it possible to reduce the temperature load on the heat generator housing from flue gases, due to its cooling by the coolant as it moves through the channels of the coil. The design of the heat generator body in the form of two sections - shells, having a telescopic connection with each other, and the inner shell performs purely the function of a chimney and extends from the outer shell to the required length, and its positioning is fixed by fixing units of the "bolt-nut" type, allows increasing working length of the heat generator chimney. At the same time, protection of the retractable section of the chimney from high-temperature flue gases can be achieved through profiled screen-plates made of heat-resistant composite materials, for example, based on aluminum oxide, installed on the inner surface of the retractable section of the chimney.

Тем самым, предлагаемый теплогенератор обладает более высоким коэффициентом использования тепла дымовых газов, а, соответственно, более высоким коэффициентом полезного действия, более низким экологическим ущербом, наносимым окружающей среде и населению при работе теплогенератора.Thus, the proposed heat generator has a higher coefficient of flue gas heat utilization, and, accordingly, a higher efficiency, lower environmental damage caused to the environment and the population during the operation of the heat generator.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ на изобретение № 2591759. Теплогенератор. МПК: F 24 H 1/00. / Д.В. Арсибеков, В.В. Короткий. – Опубл. 20.07.2016. – Опубл. № 20.1. RF patent for invention No. 2591759. Heat generator. IPC: F 24 H 1/00. / D.V. Arsibekov, V.V. Short. – Publ. 07/20/2016. – Publ. No. 20.

2. Патент РФ на изобретение № 2615301. Теплогенератор универсальный. МПК: F 24 H 1/06; F 24 1/14; F 24 H 3/08; F 23 L 15/04. / В.В. Короткий. – Опубл. 04.04.2017. – Бюл. № 10.2. RF patent for invention No. 2615301. Universal heat generator. IPC: F 24 H 1/06; F 24 1/14; F 24 H 3/08; F 23 L 15/04. / V.V. Short. – Publ. 04/04/2017. - Bull. No. 10.

3. Патент РФ на изобретение № 2778027. Теплогенератор. МПК: F 24 H 1/14. / Опубл. 12.08.2022. – Опубл. № 23.3. RF patent for invention No. 2778027. Heat generator. IPC: F 24 H 1/14. / Publ. 08/12/2022. – Publ. No. 23.

4. Волков Е.Б. Жидкостные ракетные двигатели / Е.Б. Волков, Л.Г. Головков, Т.А. Сырицын, М.: Воениздат, 1970. – 592 с.4. Volkov E.B. Liquid rocket engines / E.B. Volkov, L.G. Golovkov, T.A. Syritsyn, M.: Voenizdat, 1970. – 592 p.

5. Волков Л.И. Баллистическая ракета на твердом топливе / Л.И. Волков, А.И. Львов, А.М. Синюков, А.М. Шишков. Под ред. А.М. Синюкова. – М.: Воениздат, 1972 с. – 511 с.5. Volkov L.I. Solid fuel ballistic missile / L.I. Volkov, A.I. Lvov, A.M. Sinyukov, A.M. Shishkov. Ed. A.M. Sinyukova. – M.: Military Publishing House, 1972 p. – 511 p.

6. Патент РФ на изобретение № 2625575. Способ получения оксида алюминия. МПК: С 01 F 7/02; C 01 F 7/46; F 23 G 7/00. / А.Е. Голубев, А.Н. Поник, В.С. Постников, О.И. Самонина, А.А. Мартынова, Н.Ю. Карпова. – Опубл. 17.07.2017.6. RF patent for invention No. 2625575. Method for producing aluminum oxide. IPC: C 01 F 7/02; C 01 F 7/46; F 23 G 7/00. / A.E. Golubev, A.N. Ponik, V.S. Postnikov, O.I. Samonina, A.A. Martynova, N.Yu. Karpova. – Publ. 07/17/2017.

7. Кузнецов Н.П. Технико-экономические аспекты городского централизованного водоснабжения / Н.П. Кузнецов, В.А. Пономаренко, А.И. Салтыков, Е.В. Бухтулова. – Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006. – 480 с.7. Kuznetsov N.P. Technical and economic aspects of urban centralized water supply / N.P. Kuznetsov, V.A. Ponomarenko, A.I. Saltykov, E.V. Bukhtulova. – Moscow-Izhevsk: Scientific Research Center “Regular and Chaotic Dynamics”, 2006. – 480 p.

8. Кирсанов Ю.Г. Оценка воздействия выбросов вредных веществ на атмосферный воздух / Ю.Г. Кирсанов. – Екатеринбург, Издательство Уральского университета, 2018. – 108 с.8. Kirsanov Yu.G. Assessment of the impact of emissions of harmful substances on atmospheric air / Yu.G. Kirsanov. – Ekaterinburg, Ural University Publishing House, 2018. – 108 p.

Claims

1. A heat generator containing a cylindrical body, in the lower part of which there is a combustion part with a service hatch and supply openings, inside which a burner device is installed, a heat exchange unit mounted on the body, a chimney, which is the upper part of the body, installed inside the body in the zone heat exchange unit of the damper, characterized in that the heat exchange unit is made in the form of a multi-pass coil, each channel of which is formed by the outer surface of the heat generator body, metal strips, one of the edges of which is fixed in a helical line to the heat generator body, and on the other edges the shell is attached coaxially to the heat generator body, which is the casing of the heat exchange unit, and the supply of coolant to the coils of the heat exchange unit and the selection of the heated medium is carried out, respectively, into the receiving and distributing manifolds, to the nozzles of which the inlet and outlet pipelines are connected, connected to the nozzles of the manifolds by means of flanged connections, while filling all heat exchange channels coolant unit, an annular diaphragm with holes is installed in the receiving manifold, the total area of which is equal to 95%-98% of the total area of the flow sections of the inlet pipes, while the outlet pipeline is connected to a degassing device to remove dissolved gases from the coolant, and the dampers are made of heat-resistant material in in the form of plates and are segments of a circle with a diameter equal to the diameter of the flow section of the heat generator housing, and fixed with their arc edge on the inner surface of the heat generator housing in the lower part of the heat exchange unit zone, and all dampers have the same geometry and are located sequentially above each other, each of The dampers cover 25%-50% of the flow area of the heat generator, and the chords of adjacent dampers are shifted relative to each other by 60°-90° in such a way as to ensure right-hand swirling of the flue gases.

2. The heat generator according to claim 1, characterized in that the body of the heat generator is made in the form of two shells, telescopically connected to each other, and the inner shell acts as a chimney of the heat generator and is partially recessed in the cavity of the outer shell, which is the body of the heat generator, up to the zone location of the dampers, and when the heat generator is operating, it can be pulled out from the outer shell and fixed using “bolt-nut” type clamps, and the body of the inner shell is protected from the effects of high-temperature flue gases by profiled heat-resistant plates fixed on the inner surface of the inner shell.