Конденсационный водогрейный котел


 


Владельцы патента RU 2482400:

Сердюков Алексей Алексеевич (RU)

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов наружного и внутреннего размещения, в частности к конденсационным водогрейным котлам, использующим скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров. Технический результат сводится к уменьшению габаритов котла, удешевлению производства котлов и повышению использования эффекта конденсации как при естественной, так и при принудительной циркуляции теплоносителя. Для получения указанного технического результата котел содержит теплообменник с прямым и обратным патрубками, газогорелочное устройство, основание дымовой трубы. В обратном патрубке установлен автоматический клапан с нормально-открытым соплом. Котел также содержит конденсационный теплообменник, состоящий, по крайней мере, из двух цилиндрически навитых тонкостенных гофрированных труб из антикоррозирующих материалов, например нержавеющей стали, соединенных параллельно и имеющих обратный и прямой патрубки, соединенные с прямым и обратным патрубками котла, причем прямой патрубок конденсационного теплообменника соединен одновременно и с прямым и с обратным патрубками котла посредством автоматического клапана с нормально-открытым соплом. 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов наружного и внутреннего размещения, в частности к конденсационным водогрейным котлам, использующих скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Уровень техники

Известен водогрейный котел наружного размещения, содержащий газогорелочное устройство, теплообменник котла, трехходовой кран с прямой и обратной линиями, дымовую трубу, при этом у основания дымовой трубы установлен люк для чистки сажи и конденсатоотводящая трубка, а система отопления здания содержит вертикальный стояк, соединенный с прямой линией котла, деаэрационно-расширительный бак, разводящие стояки с приборами отопления, обратной линией системы отопления, циркуляционный насос, грязевой фильтр (см. Конденсационный водогрейный котел, РГУ - M1 руководство по эксплуатации Са 2. 574.023.РЭ ОАО «Завод Староруссприбор», 175200 г. Старая Русса, Новгородская область, ул. Минеральная, 24).

Недостатком данного водогрейного котла является его высокая стоимость и затраты на производство тепла, невысокий КПД.

Известна водогрейная универсальная котельная установка, состоящая из водогрейного отопительного котла, содержащего газогорелочное устройство, газоход, патрубки греющей и обратной воды, верхнего барабана, в который вмонтирована система горячего водоснабжения, выполненная в виде многоходового скоростного водоводяного подогревателя, содержащего пучки латунных трубок, разделенных по концам камеры и расположенных последовательно снизу вверх (см. пат. RU №2133925, кл. F24H 1/22).

Недостатком данной котельной установки является высокая стоимость получения тепла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является конденсационный котел наружного размещения, содержащий газогорелочное устройство, теплообменник котла, трехходовой кран с прямой и обратной линиями, дымовую трубу, при этом у основания дымовой трубы установлен люк для чистки сажи и конденсатоотводящая трубка, а прямая линия соединена с вертикальным стояком системы отопления здания, которая содержит разводящие стояки с приборами отопления, обратную линию системы отопления и циркуляционный насос, при этом котел в нижней внутренней части дымовой трубы снабжен теплообменником конденсатной части, причем внутри теплообменника конденсатной части установлен обтекатель, выполненный с возможностью равномерного распределения потока дымовых газов, при этом верхняя часть теплообменника конденсатной части соединена с обратной линией системы отопления, содержащей деаэрационно-расширительный бак и грязевой фильтр, а нижняя часть теплообменника соединена с обратной линией котла (см. пат. RU №2395042, кл. F24H 1/00).

Недостатком данного котла являются большие габариты, а также его полная зависимость от подачи электрической энергии, так как при отсутствии электрической энергии останавливается циркуляционный насос, система отопления выключается.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конденсационного водогрейного котла обладающего снижением габаритов, удешевлением производства котла и повышением использования эффект конденсации как при естественной, так и при принудительной циркуляции теплоносителя.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к уменьшению габаритов котла, удешевлению производства котлов и повышению использования эффекта конденсации как при естественной, так и при принудительной циркуляции теплоносителя.

Технический результат достигается с помощью конденсационного водогрейного котла, содержащего теплообменник, газогорелочное устройство, прямой и обратный патрубки котла, основание дымовой трубы, причем обратный патрубок имеет автоматический клапан с нормально-открытым соплом, при этом он дополнительно снабжен конденсационным теплообменником, выполненным в виде двух цилиндрически навитых тонкостенных труб из антикоррозирующих материалов, который установлен внутри теплообменника котла и снабжен прямым и обратным патрубками, соединенными с прямым и обратным патрубками котла, причем прямой патрубок конденсационного теплообменника соединен одновременно и с прямым и с обратным патрубками котла посредством автоматического клапана с нормально-открытым соплом.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что теплообменник котла выполнен в виде двух частей - теплообменника из некоррозирующих материалов с устройством сбора и удаления конденсата, выполненного в виде поддона с конденсатоотводящей трубкой и теплообменника из обычных материалов, содержащего топку с газогорелочным устройством, прямым и обратным патрубками, причем теплообменник из некоррозирующих материалов соединен своими патрубками с обратным патрубком теплообменника из обычных материалов и одновременно с прямым патрубком через клапан с нормально-открытым соплом, что позволяет получить эффект конденсации как при естественной, так и при принудительной циркуляции.

Краткое описание чертежей

На чертеже дан конденсационный водогрейный котел, общий вид, разрез.

Осуществление изобретения

Конденационный водогрейный котел состоит из теплообменника. 1, выполненного из обычных материалов с прямым и обратным патрубками 2 и 3 котла, соответственно, газогорелочного устройства 4, топки 5, основания 6 дымовой трубы (не показана), при этом в обратном патрубке 3 котла установлен автоматический клапан 7 с нормально-открытым соплом, причем котел также содержит конденсационный теплообменник 8, состоящий, по крайней мере, из двух цилиндрически навитых тонкостенных гофрированных труб 9 и 10 из антикоррозирующих материалов, например нержавеющей стали, соединенных параллельно и имеющих обратный и прямой патрубки 11 и 12, соответственно, причем прямой патрубок 12 через клапан 13 с нормально-открытым соплом соединен с прямым патрубком 2 теплообменника 1 и одновременно соединен с обратным патрубком 3 теплообменника 1, а для сбора и удаления конденсата внутри топки 5 теплообменника 1 установлено устройство в виде поддона 14 с конденсатоотводящей трубкой 15.

Конденсационный водогрейный котел работает следующим образом.

Газогорелочное устройство 4 вырабатывает тепло в топке 5, которое улавливает теплообменник 1 и конденсационный теплообменник 8, причем дымовые газы удаляются в атмосферу через основание 6 дымовой трубы, при этом при принудительной циркуляции с помощью насоса (насос не показан) теплоноситель, имеющий температуру ниже точки росы, поступает в конденсационный теплообменник 8 по обратному патрубку 11, подогревшись в котором, поступает в теплообменник 1 по обратному патрубку 3, нагревшись до необходимой температуры, теплоноситель по прямому патрубку 2 теплообменника 1 поступает в систему отопления (не показана), клапаны 7 и 13 с нормально-открытым соплом под воздействием давления насоса всегда закрыты при работе насоса, при этом образовавшийся конденсат на поверхностях нагрева конденсационного теплообменника 8 попадает в поддон 14 и удаляется из теплообменника 1 по конденсатоотводящей трубке 15, таким образом, при принудительной циркуляции 100% теплоносителя проходит через конденсационный теплообменник 8, при этом получается максимально возможное количество конденсата, а при выключении электроэнергии насос останавливается, клапаны 7 и 13 с нормально-открытыми соплами автоматически открываются, теплоноситель двумя потоками через обратный патрубок 3 теплообменника 1 и обратный патрубок 11 конденсационного теплообменника 8 поступает параллельно в теплообменник 1 и конденсационный теплообменник 8, теплоноситель проходит по, по крайней мере, двум цилиндрически навитым тонкостенным трубам 9 и 10 из нержавеющей стали и по прямому патрубку 12 через клапан 13 поступает в прямой патрубок 2 теплообменника 1 и далее в систему отопления, при этом конденсат, образовавшийся на поверхностях конденсационного теплообменника 8, попадает в поддон 14 и удаляется из теплообменника 1 по конденсатоотводящей трубке 15, таким образом, при естественной циркуляции теплоносителя только 50% теплоносителя проходит через конденсационный теплообменник 8, однако и при отсутствии электроэнергии котел работает в достаточно эффективном режиме, а при возобновлении работы циркуляционного насоса клапаны 7 и 13 с нормально-открытым соплом автоматически закрываются, котел автоматически переходит в штатный высокоэффективный режим работы и никаких аварийных ситуаций не возникает.

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

- уменьшение габаритов и удешевление производства котла;

- удешевление производства тепла;

- повышение КПД котла на 10-15% за счет использования скрытой теплоты парообразования паров воды в дымовых газах и дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров;

- повышение использования эффекта конденсации как при естественной, так и при принудительной циркуляции теплоносителя.

Конденсационный водогрейный котел, содержащий теплообменник, газогорелочное устройство, прямой и обратный патрубки котла, основание дымовой трубы, причем обратный патрубок имеет автоматический клапан с нормально открытым соплом, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен конденсационным теплообменником, выполненным в виде двух цилиндрически навитых тонкостенных труб из антикоррозирующих материалов, который установлен внутри теплообменника котла и снабжен прямым и обратным патрубками, соединенными с прямым и обратным патрубками котла, причем прямой патрубок конденсационного теплообменника соединен одновременно и с прямым, и с обратным патрубками котла посредством автоматического клапана с нормально открытым соплом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к бытовой топливоиспользующей аппаратуре и может быть использовано для нужд отопления и горячего водоснабжения. .

Изобретение относится к когенерационной системе на топливных элементах, предназначенной для получения горячей воды путем рекуперации и использования бросового тепла топливного элемента.

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов, в частности к конденсационным водогрейным котлам наружного и внутреннего размещения, использующих скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах с увеличением КПД, за счет дополнительного улавливания тепловой энергии при конденсации водяных паров.

Изобретение относится к способам получения тепла для жизнеобеспечения жилых строений с помощью альтернативных источников энергии и может быть использовано при проектировании малоэтажных строений в сельской местности, в отдаленных и труднодоступных районах.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для отопления жилых домов. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к твердотопливным котлам для отопления производственных и жилых помещений и снабжения горячей водой для бытовых нужд.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для отопления зданий коммунального бытового и производственного назначения, имеющих систему отопления с теплоносителем.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отопления бытовых и промышленных объектов. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на мини-ТЭЦ, оснащенных газотурбоэлектрогенераторами. .

Изобретение относится к отопительной технике и горячему водоснабжению. .

Изобретение относится к области отопления и может быть использовано в водо- и воздухонагревателях

Изобретение относится к нагревательным приборам

Изобретение относится к водонагревательным устройствам и может использоваться для обогрева малоэтажных зданий, индивидуальных домов, а также различных бытовых и промышленных объектов

Изобретение относится к водонагревательным устройствам и может использоваться для обогрева малоэтажных зданий, индивидуальных домов, а также различных бытовых и промышленных объектов

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для сжигания топлива, предпочтительно твердого, и может быть использовано при сжигании топлива в котлах

Изобретение относится к устройствам восстановления тепловой энергии выхлопных и дымовых газов

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды с использованием газа без разделительной между ними поверхности нагрева

Изобретение относится к туристическому оборудованию и может быть использовано для нагрева термоса в походных условиях

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для обеспечивания тепловой и электрической энергией индивидуальных домов и квартир. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности теплоэлектрического генератора. Технический результат достигается тем, что теплоэлектрогенератор содержит наружный и внутренний вертикальные прямоугольные коробы, перекрытые с торцов днищами, образующими первичный и вторичный контуры, топку с газоходом, загрузочное отверстие, газовый патрубок, поверхности обоих коробов и днищ в зонах первичного и вторичного контуров, соприкасающиеся с нагреваемой водой, покрыты ребристым слоем диэлектрического материала с высокой теплопроводностью, внутри ребер которого помещены теплоэлектрические секции, состоящие из нескольких смежных ребер, в каждом из которых помещен ряд термоэмиссионных преобразователей, состоящих из пар отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, концы которых параллельно соединены с контактными проводами, также выполненными из пары полос одноименных металлов M1 и М2, плотно прижатых друг к друг, расположенных вдоль длины ребер в зонах нагрева и охлаждения, свободные концы крайних рядов каждой теплоэлектрической секции присоединены к коллекторам с одноименными зарядами, соединенным с токовыводами. 11 ил.
Наверх