Способ нагрева воды
Изобретение используется для нагрева воды и может быть использовано в системах теплоснабжения и для производственных нужд. В предложенном способе нагрева сначала нагревают воду путем сжигания топлива и теплообмена холодной воды с горячими продуктами сгорания в контактном аппарате, затем нагревают холодную воду в трубчатом теплообменнике, а после этого окончательно охлаждают продукты сгорания путем их прямого взаимодействия с водой, подаваемой в форсунки из общего конденсатосборника. Технический результат: простота и высокая эксплуатационная надежность. 1 ил.
Изобретение относится к технике нагрева воды в системах теплоснабжения и для производственных нужд.
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). 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). Недостатком известных способов нагрева воды является их громоздкость и необходимость в оборудовании по подготовке и очистке соответственно холодной и горячей воды. 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. Недостатком известного способа является невысокая эффективность нагрева воды, сложность эксплуатации, необходимость подготовки и очистки воды. 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. 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. На чертеже представлена технологическая схема нагрева воды согласно данному изобретению. 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. Способ нагрева воды реализуется следующим образом. В автономном горелочном блоке 2 сжигается газ многостадийным способом, благодаря чему продукты сгорания практически не содержат вредные компоненты (NOx, 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 140-210oC поступают во второй по ходу аппарат 4, где омывают трубчатку 7, через которую в три хода протекает нагреваемая вода (температура подогрева от 10 - 20oC на входе 5 до 85 - 95oC на выходе 6). Уходящие из аппарата 4 дымовые газы с температурой 50 - 80oC поступают в третий по ходу аппарат 8, где путем контактного охлаждения с конденсатом, подаваемым из сборника 10 в форсунки 9, приобретают температуру около 20oC и выбрасываются в атмосферу. Характерной особенностью предлагаемого способа является замкнутый цикл конденсата дымовых газов, что исключает необходимость в его очистке, переработке и хранении. КПД процесса нагрева воды согласно предлагаемому способу близок к 100%, конструктивно способ реализуется в простых аппаратах и отличается высокой степенью эксплуатационной надежности. 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.Формула изобретения
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 аппарате, нагрев во втором аппарате холодной воды в трубчатом теплообменнике путем омывания его продуктами сгорания, насыщенными водяным паром в первом контактном аппарате и окончательное охлаждение продуктов сгорания путем их прямого взаимодействия с водой, подаваемой в форсунки, отличающийся тем, что окончательное охлаждение продуктов сгорания проводят в третьем аппарате после их охлаждения во втором аппарате, а воду в форсунки подают из общего конденсатосборника.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Индукционный нагреватель текучих сред // 2138137
Контактный нагреватель // 2135902
Изобретение относится к теплообменникам с непосредственным контактом жидкого и газового теплоносителей преимущественно в противопотоках, и может быть использовано в системах отопления и нагрева жидкого теплоносителя, преимущественно воды, предназначенного для отопления и горячего водоснабжения жилых зданий
Контактный водонагреватель // 2134845
Электродный нагреватель жидкости // 2133558
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электродного нагрева жидкости, и может найти применение в системах отопления домов, теплиц и при получении горячей воды для бытовых нужд
Газовый водонагреватель // 2124679
Контактный теплообменник // 2121116
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, к конструкции теплообменника, что позволяет утилизировать физическое тепло продуктов сгорания и скрытую теплоту конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания
Нагреватель жидкости // 2117878
Изобретение относится к области аппаратурного оформления теплопередающих систем, в частности к системам нагрева жидкостей дымовыми газами
Газовый отопительный модуль "самара" // 2117877
Изобретение относится к технике нагрева воды, а именно к установкам децентрализованного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых, производственных и общественных зданий
Изобретение относится к электроводонагревателям и предназначено для горячего водоснабжения жилых домов, небольших промышленных и сельскохозяйственных предприятий
Водонагреватель // 2155915
Электродный нагреватель жидкости // 2176437
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электродного нагрева жидких сред, и может найти применение в системах тепловодоснабжения и отопления
Водогрейный котел // 2176766
Изобретение относится к отопительной технике и горячему водоснабжению, а именно к области водогрейных котлов малой и средней теплопроизводительности, и может быть использовано для горячего водоснабжения коттеджей, теплиц, жилых поселков и т.д
Изобретение относится к области теплоэнергетики
Нагревательное устройство // 2181184
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в глиноземном производстве для нагрева автоклавной пульпы паром
Проточный электронагреватель жидкости // 2183053
Изобретение относится к области электроэнергетики, к конструкциям электрических приборов для местного горячего водоснабжения, отопления помещения, нагрева жидких сред в экологически чистых исследовательских системах науки и производства, в биологии и океанологии, в особенности когда одновременно требуются их быстродействие и бесшумность
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для автономного снабжения горячей водой и отоплением рассредоточенных жилых и производственных объектов
Теплообменник-смеситель // 2189540
Установка для утилизации тепла дымовых газов // 2193727
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для утилизации тепла отработанных в энергетических установках газов