Контактный водонагреватель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п4 F24 Н 110 F24 С 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3850390/24-06 (22) 12.12.84 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Уральский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С. М. Ки рова и Московская ГЭ С-1 им. П. Г. Смидовича (72) Ф. Е. Линецкая, Б. В. Берг и В. П. Иванов (53) 621.181.8(088,8) (56) Аронов И. 3. Использование тепла уходящих газов газифицированных котельных.

М.: Энергия, 1967, с. 43.

Авторское свидетельство СССР № 586153, кл. F 24 Н 1/26, 19?5. (54) (57) l. КОНТАКТНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий вертикальный корпус с верхним отводящим и нижним подводящим газовыми патрубками и установленным между последними оросителем с насадкой, раз„„SU„„1231330 А 1 мещенной на решетке, примыкающей к корпусу и среднему участку соосно расположенной в корпусе перепускной трубы с шибером, верхний выходной участок которой размещен выше оросителя, а нижний входной— имеет конфузорный профиль, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем повышения температуры нагреваемой воды при боковом расположении подводящего газового патрубка, нижний конфузорный и средний участки перепускной трубы выполнены перфорированными и образуют решетку насадки, а проходные сечения перфорации выполнены уменьшающимися в направлении снизу вверх.

2. Водонагреватель по и. 1, отличающийся тем, что в корпусе над оросителем дополнительно установлены регулирующие заслон- Е ки, а шибер размещен в выходном участке перепускной трубы.

1231330

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в аппаратах контактного типа для подогрева воды.

Целью. изобретения является повышение экономичности контактного водонагревателя путем повышения температуры нагреваемой воды при боковом расположении подводящего газового патрубка.

На чертеже представлен контактный водона греватель.

Контактный водонагреватель содержит вертикальный корпус 1 с верхним отводящим и нижним подводящим газовыми патрубками 2, 3 и установленным между последними оросителем 4 с насадкой 5. Насадка 5 размещена на решетке, примыкающей к корпусу 1 и среднему участку 6 соосно расположенной в корпусе 1 перепускной трубы с шибером 7. Верхний выходной участок 8 перепускной трубы размещен выше оросителя 4, а нижний входной 9 — имеет конфузорный профиль. Нижний конфузорный и средний участки 9 и 6 соответственно перепускной трубы выполнены перфорированными и образуют решетку насадки. Угол раскрытия конфузорного участка 9 составляет 15 — 45 . Проходные сечения перфорации выполнены уменьшающимися снизу вверх пропорционально высоте насадки.

В корпусе 1 над оросителем 4 дополнительно установлены регулирующие заслонки 10, а шибер 7 размещен в выходном участке 8 перепускной трубы. Нижняя часть корпуса 1 снабжена влагосборником 11, в верхней части которого расположена насадкадегазатор 12, а в нижней — патрубки 13 подвода пара с установленными над ними уголками 14. Над насадкой-дегазатором 12 установлен водораспределитель 15.

Контактный водонагреватель работает следующим образом.

В корпусе 1 через подводящий газовый патрубок 3 и перепускную трубу под насадку 5, орошаемую через ороситель 4, подают продукты сгорания природного газа. Перепускная труба секционирует контактную насадку 5, т.е. разделяет ее на две секции, что способствует более равномерному распределению газа по сечению каждой секции.

Секционирование улучшает соотношение площадей сечений секций контактной насадки 5 и подводящего патрубка 3, что способствует выравниванию эпюры скоростей газа по сечению насадки 5. Равномерному распределению газа по сечению насадки 5 способствует также увеличение высоты насадки 5 в местах максимальной скорости газа за счет наклона решетки и симметричного по отношению к секциям насадки 5 подводящего газового патрубка 3. Угол наклона решетки лежит в диапазоне 15 — 45 . Уменьшение угла наклона решетки ниже 15 не дает сколько-нибудь заметного изменения высоты насадки 5 в зоне максимальной скорости газа. Увеличение угла наклона выше

45 значительно увеличивает ее высоту у стенки корпуса 1, при этом нижняя наклонная часть насадки 5 будет находиться в гидродинамической тени и, в связи с этим, плохо омываться газами. Наклон решетки увеличивает сопротивление периферийных участков насадки 5, тем самым выравнивает скорость газа по ее сечению. Кроме того, растет полезный объем насадки 5, участвующий в теплообмене. Рассредоточенный подвод газа улучшает контакт теплообменивающихся сред в насадке 5, обеспечивает контакт воды и газа в труднодоступных точках насадки 5.

В результате такого подвода газа теплообменивающиеся среды в насадке 5 движутся в противотоке в нижней и средней части насадки 5 и в поперечном токе в верхней части. Поперечный ток газа тормозит основной его поток, поднимающийся снизу, тем самым способствует более длительному контакту сред в насадке 5 и росту нагрева воды.

Уменьшаюгцееся по высоте пропорционально уменьшению высоты контактной насадки 5 живое сечение перфорации вызывает уменьшение по высоте и расхода газа, поступающего в насадку 5 из среднего участка 6 перепускной трубы через перфорацию.

Таким самым достигается соответствие между расходом газа, поступающего в насадку 5 из среднего участка 6 перепускной трубы, и объемом насадки 5, омываемой этим газом.

ЗО В секциях насадки 5 за счет тепломассообмена происходит нагрев воды и охлаждение продуктов сгорания. Охлажденные продукты сгорания, пройдя шибер 7 и регулирующие заслонки 10, через отводящий патрубок 2 направляют в атмосферу. Вытекающая из насадки 5 нагретая вода самотеком поступает в водораспределитель 15 насадки-дегазатора 12, а затем во влагосборник 11. Через установленные во влагосборнике 11 перфорированные патрубки 13 по40 ступает пар, нагревающий воду до температуры насыщения. При этом из воды выделяются растворенные в ней кислород и углекислый газ. Большая часть пара конденсируется при нагреве воды, а оставшийся выпар проходит через насадку-дегазатор 12, 4> нагревает воду, стекающую по поверхности насадки 5 пленками до температуры, близкой к состоянию насыщения, и в смеси с газами выносится в газовый тракт водонагревателя.

Размещенные над патрубками 13 уголки 14 способствуют дроблению и рассеву паровых пузырей по сечению водяного объема, увеличению времени и поверхности их контакта с водой, что интенсифицирует процесс теплообмена и благоприятствует условиям выделения из воды агрессивных газов.

Уменьшение сечения нижней части корпуса 1 до размеров насадки-дегазатора 12

1231330

Составитель В. Князев

Техред И. Верес Корректор Л. Зимокосов

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Реда к тор М. Ба иду ра

3aказ 2325 43 дополнительно упрощает подвод воды в водораспределитель 15. Вода сюда попадает самотеком и по наклонным стенкам нижней части корпуса 1 водонагревателя. Установленные в верхнем участке 8 перепускной трубы шибер 7 и в корпусе 1 регулирующие заслонки 10 обеспечивают работу устройства со 100-процентной и 50-процентной нагрузкой. Перепускная труба при полностью открытом шибере 7 и закрытых заслонках 10

5 может использоваться в качестве байпасного газохода.