конденсационная водогрейная установка наружного размещения

Формула изобретения

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения, содержащая теплогидроизолированный корпус с установленным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой, дымовую трубу, отличающаяся тем, что в дымосборнике котла установлен теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла установлен второй теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники соединены между собой последовательно, а газовые трубы котла содержат турбулизаторы, снабженные защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых труб кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и верхней кромкой газовой трубы, причем основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства установок горячего водоснабжения, в частности к конденсационным водогрейным установкам наружного размещения, использующих скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Уровень техники

Известна котельная установка, содержащая бытовой котел, который в верхней части соединен с газоходом котла и прямой линией отопления, при этом нижняя часть газохода выполнена в виде экономайзера, состоящего из отопительной внутренней рубашки и водогрейной наружной рубашки, соединенных с прямой линией отопления и образующих кольцевое сечение с центральным расположением трубы с закругленными концами, смонтированной соосно с подводящей и отводящей трубами прямой линии отопления, при этом водогрейная наружная рубашка образует водогрейную колонку, а отопительная наружная рубашка является одновременно внутренней трубой водогрейной колонки (см. пат. РФ №2105927, кл. F22D 1/36, опубл. 27.02.1998 г.).

Недостатком данной установки является высокая себестоимость ее изготовления, низкий КПД.

Известна водогрейная установка, состоящая из теплообменной секции с трубопроводами и запорной арматурой, снабженной дымогарными трубами с турбулизаторами-катализаторами, газожидкостной горелкой со спиралью и корпусной стенкой, наружная поверхность которой защищена тепловоздушным кожухом, теплообменная секция разделена волнистыми перегородками на теплообменники, при этом в полости каждого теплообменника могут быть размещены электронагреватели (см. пат. РФ №2148216, кл. F24Н 1/34, опубл. 27.04.2000 г.).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является водогрейная универсальная котельная установка, содержащая водогрейный отопительный котел с газогорелочным устройством, газоходом, патрубками греющей и обратной воды, верхнюю емкость с системой горячего водоснабжения, при этом верхняя емкость выполнена в виде цилиндрического барабана, а система горячего водоснабжения выполнена в виде многоходового скоростного водоводяного подогревателя, содержащего пучки латунных трубок, разделенных по концам камерами и расположенных последовательно снизу вверх (см. пат. РФ №2133925, кл. F24Н 1/22, опубл. 27.07.1999 г.).

Недостатком данной установки является высокая себестоимость, низкий КПД.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к снижению себестоимости изготовления установки, удешевлению производства тепла, повышению КПД за счет применения только теплообменников из нержавеющей стали, в которых происходит нагрев холодной воды, сама же водогрейная установка наружного размещения изготавливается из традиционных материалов, что значительно удешевляет стоимость установки.

Технический результат достигается с помощью конденсационной водогрейной установки наружного размещения, содержащей теплогидроизолированный корпус, с установленным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой; дымовую трубу, при этом в дымосборнике котла установлен теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла установлен второй теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники соединены между собой последовательно, а газовые трубы котла содержат турбулизаторы, снабженные защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых трубок кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и верхней кромкой газовой трубы, причем основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку.

Краткое описание чертежей и изображений

На фиг.1 дана конденсационная водогрейная установка, общий вид;

На фиг.2 показан вид А фиг.1;

На фиг.3 показан Вид по В фиг.2;

На фиг.4 показан Вид С по фиг.1

На фиг.5 дана конденсационная водогрейная установка, вид спереди.

Осуществление изобретения

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения состоит из теплогидроизолированного корпуса 1, внутри которого установлен вертикальный теплоизолированный котел 2 с газовой горелкой 3, дымовой трубой 4, при этом в дымосборнике 5 котла 2 установлен теплообменник 6, выполненный из гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла 2 установлен второй теплообменник 7 из гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники 6 и 7 соединены последовательно, на втором патрубке теплообменника 6 установлен запорный кран 8 и кран 9 для слива воды из теплообменника 6, такие же краны установлены на выходном патрубке теплообменника 7. Дымосборник 5 содержит конденсатоотводящую трубку 10, при этом каждая газовая труба 11 газотрубной части котла 2 содержит турбулизатор 12, подвешенный к кромкам трубы 11 кронштейном 13, к которому прикреплена защитная шайба 14, а на передней стороне установки установлена ступенчатая газовая горелка 15 с регуляторами 16 и 17, соединенными с терморегуляторами 18 и 19 и указатель температуры 20, в верхней части установки установлен заливной патрубок 21, закрываемый подпружиненной крышкой 22 и расширительный бачок 23, соединенный трубкой 24 с заливным патрубком 21.

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения работает следующим образом.

Посредством заливного патрубка 21 котел 2 заполняют водой или незамерзающей жидкостью - полностью, а в расширительный бачок 23 доливают жидкости до уровня погружения трубки 24 в жидкость, заливной патрубок 21 закрывают подпружиненной крышкой 22, закрывают краны 9 и открывают краны 8, зажигают горелку 15 и прогревают котел 2 по указателю температуры 20 до необходимой величины (60-70°С), настраивают терморегуляторы 18 и 19 на отключение регуляторов 16 и 17 с небольшой температурной разницей в 5-10°С. Открывают кран (не показан) расхода горячей воды, находящийся в здании, холодная вода из водопровода через краны 8 и 9 поступает в теплообменник 6, нагревается и переходит в теплообменник 7, погруженный в теплоноситель котла 2, где догревается до заданной температуры и через краны 8 и 9 поступает в потребительскую сеть обслуживаемого здания (не показано), ввиду того, что температура холодной воды обычно составляет 5-15°С, что значительно ниже точки росы дымовых газов (примерно 56°С) на поверхностях теплообменника 6 образуется конденсат водяных паров, капли которого капают на трубную доску газовых труб 11, защитные шайбы 14 и по конденсатоотводящей трубке 10 удаляются из дымосборника 5. Дымовые газы от сгорания в горелке 3 поднимаются вверх, закручиваясь в газовых трубах 11 с помощью турбулизаторов 12, через зазор между защитной шайбой 14 и кромкой трубы 11, определяемый диаметром кронштейна 13, поступают в дымосборник 5 котла 2, где омывают теплообменник 6 и удаляются дымовой трубой 4 в атмосферу. При нагреве котла 2 теплоноситель, расширяясь, через заливной патрубок 21 переливается в расширительный бачок 23 по трубке 24. При выключении горелки 15 котла 2, теплоноситель из расширительного бачка 23 по трубке 24 снова всасывается в котел 2, как это происходит с теплоносителем двигателя внутреннего сгорания через крышку радиатора. При частичном разборе горячей воды температура теплоносителя в котле 2 возрастает и терморегулятор 18 подает сигнал о выключении части мощности горелки через регулятор 17. При прекращении водоразбора температура теплоносителя в котле 2 снова возрастает и терморегулятор 19 подает сигнал о полном выключении горелки 15, которая переходит в режим ожидания, горит только запальник (не показан). При возобновлении водоразбора последовательно включается регулятор 16 по команде терморегулятора 19, а затем и регулятор 17 по команде терморегулятора 18, вся мощность грелки 15 используется на приготовление горячей воды с КПД, большим чем 100% за счет постоянного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Так как все элементы котла, расположенные ниже дымосборника 5, защищены от воздействия конденсата, то котел 2, кроме дымосборника 5 и теплообменников 6 и 7, выполняются из традиционных материалов, что удешевляет стоимость установки и делает ее доступной для покупателей Российской Федерации, а автоматическое обеспечение горячей водой объектов ЖКХ и населения без теплотрасс, зданий котельных, обслуживающего персонала трудно недооценить.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- снижение себестоимости установки;

- повышение КПД за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров;

- удешевление производства тепла;

- повышение надежности;

- экономия топлива на 15-20%.