Проточный газовый водонагреватель


 


Владельцы патента RU 2554022:

Российская Федерация, в лице которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)

Изобретение относится к водонагревателям. Проточный газовый водонагреватель, содержащий автоматику безопасности, теплообменник с основной газовой горелкой и отводящую трубу горячей воды, при этом в него дополнительно введены приемник воды, эжектор и стравливающий воздух клапан, при этом эжектор размещен в нижней части отводящей трубы горячей воды в приемнике воды и выполнен с потоком воды через его отверстия, соответствующим минимальному потоку, при котором автоматика безопасности отключает основную газовую горелку, приемник воды выполнен в виде охватывающего отводящую трубу горячей воды закрытого бака, в верхней части которого размещен стравливающий воздух клапан. Заявленное изобретение направлено на повышение надежности и увеличения срока службы проточного газового водонагревателя. 1 ил.

 

Изобретение относится к водонагревателям и направлено на повышение надежности и увеличение срока службы водонагревателя.

Известны газовые водонагреватели, снабженные автоматическим регулятором потока воды, поддерживающим температуру воды на заданном уровне [см. «Современная сантехника». ООО «Аделант», М., 2004, стр.149]. Основным достоинством решений-аналогов является наличие экономического режима и ручного регулятора температуры воды, позволяющих снизить затраты в потреблении газа.

Однако недостатком решений-аналогов является поддержание температуры воды путем автоматического регулирования только потока воды, в результате чего невысокая температура воды на выходе водонагревателя обеспечивается неоправданно большим потоком воды через водонагреватель. Кроме того, в случае достаточно быстрого прекращения отбора воды из водонагревателя или при резком прекращении поступления холодной воды в водонагреватель резко прекращается теплоотвод из его теплообменника в поток протекающей через него воды. В этом случае может иметь место перегрев теплообменника и вскипание воды в нем за счет остаточного тепловыделения, определяемого температурой и теплоемкостью материала конструкции теплообменника, и объемом воды в нем. Такое вскипание воды приводит к повышению давления в теплообменнике, напряженности его конструкции и, как следствие, снижению надежности водонагревателя и сокращению срока его службы. Указанные недостатки решений-аналогов существенны при использовании водонагревателей в системах жизнеобеспечения и санитарной обработки в специальных фортификационных сооружениях, когда в водонагреватель поступает не водопроводная, а запасенная в специальных емкостях вода, и вследствие больших теплопотерь в протяженной трубе, отводящей горячую воду к потребителям, приходится поддерживать высокую температуру воды на выходе водонагревателя.

Указанные недостатки частично устранены в автоматическом газовом водонагревателе, в котором при регулировке температуры воды изменяется расход воды и расход газа [см. Аппарат водонагревательный проточный газовый бытовой NTVA LUX-5011. Руководство по эксплуатации 3271-00.000 РЭ, стр.9, ОАО «Газаппарат», Санкт-Петербург, e-mail: zavod@baltgaz.ru] - прототип.

Однако недостатки, связанные с перегревом теплообменника водонагревателя, решением-прототипом не устраняются.

Задачей заявленного изобретения является устранение отмеченного недостатка, а именно исключение перегрева теплообменника водонагревателя и обеспечение этим увеличения надежности водонагревателя и срока его службы.

Технический результат достигается тем, что в известном проточном газовом водонагревателе, содержащем автоматику безопасности, теплообменник с основной газовой горелкой и отводящую трубу горячей воды, дополнительно введены приемник воды, эжектор и стравливающий воздух клапан, при этом эжектор размещен в нижней части отводящей трубы горячей воды в приемнике воды и выполнен с потоком воды через его отверстия, соответствующим минимальному потоку, при котором автоматика безопасности отключает основную газовую горелку, приемник воды выполнен в виде охватывающего отводящую трубу горячей воды закрытого бака, в верхней части которого размещен стравливающий воздух клапан.

Идея предложенного технического решения заключается в создании небольшого потока воды через теплообменник водонагревателя при прекращении отбора горячей воды из водонагревателя. Указанный поток воды создается за счет наполнения небольшой емкости - приемника горячей воды через отверстия эжектора, установленного в отводящей трубе горячей воды в приемнике воды. При последующем возобновлении отбора горячей воды вода из приемника воды отсасывается эжектором в отводящую горячую воду трубу.

Покажем существенность отличительных признаков.

Введение в проточном газовом водонагревателе приемника воды является новым решением. Оно обеспечивает прием горячей воды для поддержания потока воды через теплообменник при прекращении отбора горячей воды из водонагревателя.

Введение в проточном газовом водонагревателе эжектора и размещение его в нижней части отводящей трубы горячей воды в приемнике воды является новым решением. Оно обеспечивает наполнение приемника воды через отверстия эжектора при прекращении отбора горячей воды из водонагревателя. Установка же эжектора в нижней части отводящей трубы горячей воды обеспечивает перетекание воды в приемник воды за счет гидростатического давления в отводящей трубе горячей воды в случае прекращения подачи холодной воды в водонагреватель. Кроме того, обеспечивается более полное опорожнение приемника воды при отсасывании эжектором из него воды при последующем возобновлении отбора горячей воды из водонагревателя.

Выполнение эжектора с потоком воды через его отверстия, соответствующим минимальному потоку, при котором автоматика безопасности отключает основную газовую горелку, является новым решением. Оно обеспечивает не включение основной газовой горелки во время наполнения приемника воды.

Введение в проточном газовом водонагревателе стравливающего воздух клапана и установка его в верхней части приемника воды является новым решением. Оно обеспечивает наполнение и опорожнение приемника воды и при этом исключает вытекание воды из приемника воды наружу.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом (фиг.1), на котором представлена схема предлагаемого проточного газового водонагревателя.

Проточный газовый водонагреватель содержит:

1 - автоматика безопасности;

2 - теплообменник;

3 - основная газовая горелка;

4 - отводящая труба горячей воды;

5 - подводящая труба холодной воды. Узлы 1-5 характеризуют прототип. Дополнительно к ним в проточный газовый водонагреватель введены новые узлы и устройства, или изменена конструкция узлов прототипа;

6 - приемник воды;

7 - эжектор. Такие эжекторы широко применяются в системах водоснабжения. В частности, аналогичными эжекторами снабжены колонки водоразборные, предназначенные для отбора воды из водопроводной сети на бытовые нужды населения. Там эжектор выполняет функцию предохранения колонки от замерзания путем слива воды после окончания водонабора из отводящей трубы в расположенную ниже глубины промерзания грунта часть корпуса колонки, с последующей подачей воды в отводящую трубу при возобновлении водонабора;

8 - стравливающий воздух клапан. Такие клапаны широко применяются в системах водоснабжения для автоматического удаления воздуха из труб и препятствования вытеканию воды [см., например, Н.Н. Абрамов, Н.Н. Гениев, В.И. Павлов. Водоснабжение, М., Госстройиздат, 1958, с.126].

Предлагаемый проточный газовый водонагреватель функционирует следующим образом.

В случае прекращения отбора горячей воды из водонагревателя и уменьшения ее потока до определенной величины автоматика безопасности 1 отключает основную газовую горелку 3. Если перекрытие потока горячей воды произошло достаточно быстро, то теплоотвод от еще неостывшего при выключенной основной газовой горелке 3 теплообменника 2 происходит в небольшой объем неподвижной горячей воды, заполнившей теплообменник 2. В результате этого может иметь место перегрев теплообменника 2 водонагревателя и вскипание воды в нем, что может привести к повышению давления в теплообменнике 2, напряженности его конструкции и, как следствие, снижению надежности и сокращению срока службы водонагревателя. Так работает прототип.

В предлагаемом решении в случае прекращения отбора горячей воды из водонагревателя вода из теплообменника 2 через отводящую трубу горячей воды 4 и через отверстия эжектора 7 поступает в приемник воды 6, воздух же из последнего через стравливающий воздух клапан 8 стравливается. Расход воды при этом небольшой, что, во-первых, обеспечивает невключение основной газовой горелки 3, а во-вторых, исключает перегрев теплообменника 2, так как теплоотвод от него происходит в вытесняющий горячую воду поток холодной воды. Когда уровень воды в приемнике воды 6 достигнет стравливающий воздух клапан 8, поступление воды в приемник воды 6 прекратится.

При последующем возобновлении отбора горячей воды из водонагревателя вода из теплообменника 2 через отводящую трубу горячей воды 4 и через установленный в ней эжектор 7 поступает потребителям. При этом вода из приемника воды 6 через отверстия эжектора 7 всасывается в трубу горячей воды 4. При снижении уровня воды в приемнике воды 6 открывается стравливающий воздух клапан 8, что способствует опорожнению приемника воды 6.

Таким образом, на основе анализа структуры и функционирования схемы предложенного технического решения можно заключить, что проточный газовый водонагреватель, в котором реализовано данное решение, обладает преимуществами, отвечающими поставленной цели - исключение перегрева теплообменника проточного газового водонагревателя и обеспечение этим увеличения его надежности и срока службы.

Проточный газовый водонагреватель, содержащий автоматику безопасности, теплообменник с основной газовой горелкой и отводящую трубу горячей воды, отличающийся тем, что в него дополнительно введены приемник воды, эжектор и стравливающий воздух клапан, при этом эжектор размещен в нижней части отводящей трубы горячей воды в приемнике воды и выполнен с потоком воды через его отверстия, соответствующим минимальному потоку, при котором автоматика безопасности отключает основную газовую горелку, приемник воды выполнен в виде охватывающего отводящую трубу горячей воды закрытого бака, в верхней части которого размещен стравливающий воздух клапан.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тепловой технике и может быть использовано для обогрева жилых и производственных помещений, индивидуальных теплиц и других объектов. Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства.

Изобретение относится к области энергетики, в частности, к котлам наружного размещения, и может быть использовано в автономных системах отопления с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя.

Изобретение относится к области отопления, а именно к конструкции отопительных устройств для обогрева бытовых, технических и промышленных помещений. Котел содержит цилиндрический корпус котла, кожух котла, установленный с зазором на корпус котла, цилиндрический теплообменник, установленный в верхней части корпуса котла с зазором, камеру сгорания, установленную в нижней части корпуса котла и в которой выполнено отверстие для подачи топлива, дверной проем, средство подачи воздуха.

Изобретение относится к оборудованию для нагрева воды путем сжигания твердых видов топлива и может быть использовано в теплоэнергетике. Водогрейный твердотопливный котел содержит корпус, загрузочный бункер для топлива, соединенный с барабаном и имеющий на радиальной поверхности каналы для размещения порций топлива, ориентированные вдоль оси барабана, топочную камеру, колосниковую решетку для вывода золы из топочной камеры, механизм подачи воздуха топочную камеру.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может использоваться для автономного обеспечения потребителей различными видами энергии. Изобретение позволяет достигнуть высоких экологических показателей при получении горячей воды и снизить энергопотребление при ее нагреве, расширить диапазон автономного и мобильного обеспечения потребителей различными видами энергии.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно - к области средств генерирования тепловой энергии, и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, на транспорте и других областях техники.

(57) Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для отопления. Котел содержит радиационную часть, состоящую из установленных концентрично внутреннего и внешнего цилиндров и из внутренней крышки с патрубком с горелкой, внешней крышки с цилиндрической обечайкой с патрубком, трубной решетки с центральным отверстием и отверстиями, расположенными по периферии, к краям которых прикреплены ∩-образные дымогарные трубы.

Изобретение относится теплоэнергетике, а именно к конструкции водогрейных котлов, предназначенных для выработки теплоносителя в систему отопления и горячего водоснабжения.

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в проточных водогрейных котлах, где сжигание водорода происходит внутри котла. Согласно изобретению способ преобразования энергии горения водорода в тепловую энергию воды водяного котла заключается в том, что давление водорода и кислорода на входе устройства устанавливается одновременным регулированием согласно требуемым пропорциям и давлению, после чего газы поступают в две герметичные изменяющегося объема несвязанные между собой камеры, где смешиваются, поочередно сжимаются, воспламеняются, а полученная в результате горения тепловая энергия в виде пара непрерывно поступает в воду котла.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных агрегатах. Водогрейный котел содержит корпус с днищем и крышкой, в центральной части которой выполнено отверстие для установки горелки.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в водогрейных котлах для отопления и горячего водоснабжения. Технический результат - при существующих габаритных размерах повысить тепловую производительность котла за счет повышения эффективности теплообмена. Технический результат достигается за счет того, что водогрейный жаротрубный котел содержит цилиндрический корпус с установленными на нем патрубками для подвода и отвода воды, закрытый спереди днищем с отверстием и горловиной для установки горелки, сзади - днищем с отверстием для выхода дымовых газов, внутри которого соосно с ним расположена жаровая труба, закрытая передним и задним днищами, снабженная водотрубной конвективной частью. Водяной тракт котла представляет из себя кольцевое пространство, заключенное между жаровой трубой и цилиндрическим корпусом, разделенное одно- или многозаходной винтовой перегородкой с постоянным либо переменным шагом на отдельные каналы, размеры которых обеспечивают расчетную скорость теплоносителя. Для создания циркуляции теплоносителя в трубах конвективной части в каналах установлены перегородки. 1 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для отопления зданий коммунального бытового и производственного назначения, имеющих систему отопления с теплоносителем. Котел водогрейный содержит топку, заднюю и переднюю стенки, газоход и водотрубный теплообменник. Теплообменник образован горизонтальными оребренными трубами. Трубы теплообменника расположены параллельно друг другу непосредственно в топке по окружности и снабжены отводами, коллекторами обратки и подачи, а также патрубками обратки и подачи. В задней части котла трубы теплообменника жестко закреплены на задней стенке, а в передней части закреплены на крепежной пластине. Крепежная пластина выполнена с возможностью свободного перемещения по шпилькам относительно передней стенки котла. Трубы теплообменника расположены в два слоя и попарно соединены отводами, разворачивающими поток из труб внутреннего слоя в трубы наружного слоя. Трубы наружного слоя соединены с коллектором обратки, а внутреннего - с коллектором подачи. Изобретение позволяет увеличить эффективность работы котла водогрейного. 9 ил.

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов, в частности к модульным котлам наружного размещения, которые выполнены с возможностью присоединения к автономной системе отопления. Технический результат сводится к повышению безопасности эксплуатации котлов наружного размещения и выполнению их модульными. Котел наружного размещения состоит из гидротеплоизолированного корпуса, внутри которого расположен жаротрубный теплообменник, содержащий газогорелочное устройство, дымовую трубу, прямую и обратную линию, при этом внутри корпуса установлен деаэрационно-расширительный бак, соединенный с жаротрубным теплообменником с помощью патрубка, циркуляционный насос соединен с деаэрационно-расширительным баком, за циркуляционным насосом установлен автоматический трехходовой кран, соединенный с прямой линией и с жаротрубным теплообменником, причем деаэрационно-расширительный бак в верхней части снабжен автоматическим обратным клапаном с возможностью срабатывания давления большим, чем гидростатическое давление в отопительной системе, а в нижней части - краном для удаления шлама. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности к твердотопливным котлам для отопления и снабжения горячей водой для бытовых нужд. Газогенераторный котел состоит из корпуса, камеры сгорания топлива, топочной камеры, расположенной под камерой сгорания топлива, загрузочного бункера, теплообменника, системы подачи воздуха. Камера сгорания топлива выполнена в корпусе котла, вокруг камеры сгорания топлива располагается теплообменник, а загрузочный бункер для топлива выполнен в полости топочной камеры, при этом система подачи воздуха для сжигания топлива состоит из двух поворотных экранов, имеющих перфорированные контуры с полостями, накладываемых на топливо, оси экранов расположены по краям загрузочного бункера и поворачиваются в вертикальной плоскости в сторону камеры сгорания при сжигании топлива. Изобретение позволит поддерживать определенную температуру теплоносителя на всем промежутке времени верхнего послойного горения топлива. 3 з.п. ф-лы,2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения включает фундамент, на котором смонтированы топка и конвективный блок, пространство топки ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой, топочными экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими продольными коллекторами котла, причем топка примыкает к конвективному блоку, включающему газоходы, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки коридорной компоновки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла. Котел снабжен осадительной камерой, фундамент котла выполнен как единая опорная рама, включающая корпус наклонной переталкивающей топочной решетки и корпус осадительной камеры, причем корпуса топки и конвективного блока оперты на единую опорную раму и скреплены с ней, при этом верхние и нижние продольные коллекторы котла выполнены как единые элементы топки и конвективного блока, с возможностью их использования как несущих балок длиной, соответствующей длине котла, причем нижние коллекторы на длине топочного пространства включают ступенчатые трубчатые участки, гидравлически связанные с примыкающими к ним, опертые на несущую конструкцию наклонной переталкивающей решетки, при этом длина труб, составляющих одну вертикальную панель, сообщенную с одним ступенчатым трубчатым участком, одинакова, но увеличивается по ступенчатым трубчатым участкам в сторону конвективного блока, кроме того, над наклонной переталкивающей решеткой смонтирован горизонтальный зажигательный свод из теплостойкого, теплоаккумулирующего материала. Технический результат: снижение весогабаритных характеристик котла, уменьшение объема монтажных работ. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться в водонагревателях, которые могут обеспечить горячее водоснабжение в достаточном объеме с одновременным выравниванием колебаний температуры горячей воды. Для водонагревателя предложен вспомогательный накопитель горячей воды, включающий: полый внешний резервуар, буферный накопитель, установленный вокруг центральной оси внутреннего объема внешнего резервуара для временного аккумулирования и подачи горячей воды, змеевик для нагрева воды, помещенный между внешним резервуаром и буферным накопителем, имеющий с одного конца входной патрубок, подведенный снаружи сквозь корпус внешнего резервуара, и имеющий с противоположного конца выходной патрубок, сообщающийся с буферным накопителем, первый канал водоподачи, соединенный со змеевиком для нагрева воды через входной патрубок, первый выпускной канал буферного накопителя, второй канал водоподачи, в который через входной патрубок с одной стороны внешнего резервуара подается теплоноситель для нагрева воды в змеевике, поступающей по первому каналу водоподачи и выходящей по первому выпускному каналу и второй выпускной канал, имеющий выход через патрубок с противоположной стороны внешнего резервуара для отвода теплоносителя, поступившего по второму каналу водоподачи. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплонергетике и может использоваться в котлах наружного и внутреннего размещения, использующих скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров. Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к снижению затрат на производство тепла и повышению эффективности работы. Котел наружного размещения, установленный на наружной части здания, содержит газогорелочное устройство, теплообменник с прямой и двумя обратными линиями, дымовую трубу, в нижней внутренней части которой установлен теплообменник конденсатной части, внутри которого установлен обтекатель, а у основания дымовой трубы установлен люк для чистки сажи и конденсатоотводящая трубка, при этом прямая линия котла соединена с прямой линией системы отопления здания, котел также содержит циркуляционный насос с всасывающей и подающей линиями, а между обратной линией котла и обратной линией системы отопления здания установлен автоматический клапан проходного типа, между подающей линией циркуляционного насоса и прямой линией системы отопления здания установлен автоматический клапан проходного типа, система отопления здания содержит деаэрационно-расширительный бак. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в водогрейных котлах. Конвективный блок котла включает два конвективных газохода с теплообменными поверхностями, которые содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки и вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующим верхним и нижним продольными коллекторами котла. Каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, сообщенным со второй парой продольных коллекторов котла, на скользящем стояке выполнен один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг к другу. Кроме того, конвективные газоходы в нижней части сообщены друг с другом полостью осадительной камеры золового уноса. Технический результат: интенсификация теплообмена при упрощении технологии изготовления конвективных газоходов и повышении их ремонтопригодности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к котельной технике, в частности к водотрубным водогрейным котлам с тепловой производительностью до 4 мВт, и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел отличается тем, что нижние продольные коллекторы котла сообщены поперечными прямолинейными коллекторами, размещенными на переднем и заднем фронтах котла. Теплообменные поверхности, размещенные в конвективных газоходах, содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки, содержащие вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующими верхним и нижним продольными коллекторами котла. Каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов котла. При этом его верхнее и нижнее сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыты торцовыми перегородками, а на скользящем стояке выполнен, как минимум, один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг к другу. При таком выполнении повышается КПД котла при сжигании бурых углей и снижаются потери тепла с уходящими газами. 5 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к котельной технике, в частности к водотрубным водогрейным котлам, с тепловой производительностью до 4 мВт, и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел содержит топку, пространство которой ограничено топочной решеткой, передним и задним фронтами, потолочным и боковыми топочными экранами, последние из которых выполнены в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими верхними и нижними продольными коллекторами котла, а также конвективный блок, включающий два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла. На входе в конвективный газоход размещено приемное отверстие заборной камеры, обращенное к зазорам между вертикальными трубными стояками конвективного блока котла, выходное отверстие которой газопроводом сообщено с приемным отверстием нисходящего канала промежуточной осадительной камеры, верхний участок которого отделен от восходящего канала перегородкой, причем верхняя часть восходящего канала промежуточной осадительной камеры сообщена вторым газопроводом с подмешивающим отверстием эжектора, а нижняя часть промежуточной осадительной камеры открыта в осадительную камеру котла. При таком выполнении повышается КПД котла при сжигании бурых углей за счет интенсификации горения в слое влажного твердого топлива. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх