BG61584B1

BG61584B1 - Hot-water tank

Info

Publication number: BG61584B1
Application number: BG99406A
Authority: BG
Inventors: Max Bindl
Original assignee: "Биндл Енергия"Ад
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 1997-12-30
Also published as: WO1996024806A1; BG99406A

Abstract

The hot-water tank is used in the power industry, inparticular in combined systems with local water heating and localwater heating for residential use. It has higher efficiency. Itconsists of a vertical cylindrical housing (1) havingsemi-spherical bottoms (2&3) and lower inlet (1) and upper outlet(13) hole. Housing (1) is fitted in a heat-insulation coating(11) and an electrical or tubular heating coil (4) is mounted inits lower half. There is a cylindrical flange hole in thecylindrical part of housing (1), immediately before its boundarywith the lower semi-sherical bottom (2). A vertical tubular coil(5) is mounted in the center of the upper bottom (3) reaching tothe middle of the space inside the housing the outlets of whichcoil (5) come into the upper part of housing (1). The lowestwinding (6) of the tubular spiral coil (4) is inclined downwardsoccupying the bottom space in the lower semi-spherical bottom (2).Heater (4) can have an additional coil (7) fitted inside its basiccoil (5) being connected in parellel to it. The surface of allcoils can be ribbed. There are holes (9) in the housing (1) formounting standard pieces of equipment and instruments.

Description

Област на техникатаTechnical field

Изобретението се отнася до бойлер, приложим в енергетиката, по-специално за комбинирани системи с локално водно отопление и локално затопляне на вода за битови нужди.The invention relates to a boiler applicable in the energy sector, in particular for combined systems with local water heating and local heating of domestic water.

Предшестващо действие на техникатаPrior art

Известен е бойлер (прототип), състоящ се от вертикален цилиндричен корпус с полусферични дъна, в долната половина на който е разположен спирален нагревател. Нагревателят може да е електрически или тръбен за свързване към източник на гореща течност, например масло. Корпусът има долно входящо и горно изходящо отверстие за вода. Под горното полусферично дъно е монтирана достигаща до средата на вътрешнокорпусното пространство вертикална тръбна спирала, чиито отвори излизат в горната част на корпуса. Непосредствено под спиралния нагревател и над долното полусферично дъно в корпуса има цилиндричен присъединителен фланцов отвор за разполагане на допълнителни прибори при необходимост, а така също за периодично чистене на придънното пространство от натрупани утайки /1/.A known boiler (prototype), consisting of a vertical cylindrical housing with hemispherical bottoms, in the lower half of which is located a spiral heater. The heater may be electric or tubular for connection to a source of hot liquid, for example oil. The housing has a lower inlet and upper outlet for water. Below the upper hemispherical bottom, a vertical tubular spiral extending to the middle of the inner space is mounted, with openings projecting into the upper part of the housing. Immediately below the spiral heater and above the lower hemispherical bottom, there is a cylindrical connecting flange opening in the housing for accommodating additional devices as necessary, as well as for periodic cleaning of the bottom space from accumulated sludge / 1 /.

Недостатък на известния бойлер е, че той е с ограничени възможности, тъй като над придънното му пространство се образуват мъртви зони, в които водата не се загрява, а това води до поява на колонии вредни за човека микроорганизми, с което се нарушават санитарните изисквания към затоплената вода. Освен това бойлерът има нисък коефициент на полезно действие поради малката топлообменна повърхност на спиралния нагревател.A disadvantage of the known boiler is that it has limited capacity, since dead zones are formed above its bottom space, in which the water does not heat up, which leads to the appearance of colonies harmful to humans, which violate the sanitary requirements for heated water. In addition, the boiler has a low efficiency due to the small heat exchanger surface of the coil heater.

Известен е бойлер, състоящ се от вертикален цилиндричен корпус с полусферични дъна, в долната половина на който е разположен спирален нагревател. Нагревателят може да е електрически или тръбен за свързване към източник на гореща течност, например масло. Корпусът има долно входящо и горно изходящо отверстие за вода. Под горното полусферично дъно е монтирана достигаща до средата на вътрешнокорпусното пространство вертикална тръбна спирала, чиито отвори излизат в горната част на корпуса. Долното полусферично дъно е вдлъбнато навътре в корпуса. Вътрешното пространство в корпуса е разде лено на две с полусферичен изолационен пояс, чиято повърхност е успоредна на повърхността на долното полусферично дъно. В средата на този изолационен пояс има отвор за съединяване на двете работни пространства в корпуса. Непосредствено под спиралния нагревател и над долното полусферично дъно в корпуса може да има цилиндричен присъединителен фланцов отвор за разполагане на допълнителни прибори при необходимост, а така също за периодично чистене на придънното пространство от натрупани утайки /2/.A boiler is known, consisting of a vertical cylindrical housing with hemispherical bottoms, in the lower half of which is a spiral heater. The heater may be electric or tubular for connection to a source of hot liquid, for example oil. The housing has a lower inlet and upper outlet for water. Below the upper hemispherical bottom, a vertical tubular spiral extending to the middle of the inner space is mounted, with openings projecting into the upper part of the housing. The lower hemispherical bottom is recessed into the housing. The inner space of the housing is divided into two by a hemispherical insulation belt whose surface is parallel to the surface of the lower hemispherical bottom. In the middle of this insulation belt there is an opening to connect the two workspaces in the housing. Immediately below the coil heater and above the lower hemispherical bottom, there may be a cylindrical connecting flange opening in the housing for accommodating additional devices as necessary, as well as for periodically cleaning the bottom space from accumulated sludge / 2 /.

Недостатъкът на известния бойлер е, че той е с ограничени възможности, тъй като по обиколката на придънното му пространство и на пространството над изолационния пояс се образуват мъртви зони, в които водата не се загрява. Това води до поява на колонии вредни за човека микроорганизми, с което се нарушават санитарните изисквания към затоплената вода. Освен това бойлерът има нисък коефициент на полезно действие поради малката топлообменна повърхност на спиралния нагревател.The disadvantage of the known boiler is that it has limited capacity, since around the bottom of the boiler and the space above the insulation belt, dead zones are formed in which the water does not heat up. This leads to the appearance of colonies harmful to humans microorganisms, which violate the sanitary requirements for heated water. In addition, the boiler has a low efficiency due to the small heat exchanger surface of the coil heater.

Друг недостатък е ниската устойчивост на корпуса при повишаване на вътрешното налягане поради вдлъбнатото навътре долно полусферично дъно.Another disadvantage is the low resistance of the housing to the increase of internal pressure due to the recessed lower hemispherical bottom.

Задачата на изобретението е да се създаде бойлер с повишени коефициент на полезно действие и ефективност за използване в системи за едновременно локално водно отопление и затопляне на питейна вода за битови нужди при спазване на санитарните изисквания към параметрите на загряваната вода.It is an object of the invention to provide a boiler with an increased efficiency and efficiency for use in systems for simultaneous local water heating and domestic hot water heating, subject to the sanitary requirements for the parameters of heated water.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата се решава, като е създаден бойлер, състоящ се от вертикален цилиндричен корпус с полусферични дъна, в долната половина на който е разположен електрически или тръбен спирален нагревател. В цилиндричната част на корпуса, непосредствено преди границата с долното полусферично дъно, има цилиндричен фланцов отвор. В центъра на горното дъно е монтирана достигаща до средата на вътрешнокорпусното пространство вертикална тръбна спирала, чиито отвори излизат в горната част на корпуса. Най-долната навивка на тръбния спирален нагревател е наклонена надолу и заема придънното пространство в долното полусферично дъно. Тръбният спира2 лен нагревател има допълнителна спирала, разположена вътре в основната му спирала и свързана паралелно на нея. Повърхността на вертикалната тръбна спирала и на спиралите в тръбния спирален нагревател може да е оребрена.The problem is solved by creating a boiler consisting of a vertical cylindrical housing with hemispherical bottoms, in the lower half of which is located an electric or tubular spiral heater. In the cylindrical part of the housing, immediately before the boundary with the lower hemispherical bottom, there is a cylindrical flange opening. In the center of the upper bottom, a vertical tubular spiral extending to the center of the interior is mounted, with openings projecting into the upper part of the housing. The lower winding of the tubular coil heater is tilted down and occupies the bottom space in the lower hemispherical bottom. The tubular stop heater has an additional spiral located inside its main spiral and connected in parallel to it. The surface of the vertical tubular coil and of the coils in the tubular coil heater may be ribbed.

Предимство на бойлера е, че той е с повишена ефективност и с разширени възможности за използване в системи за едновременно локално водно отопление и затопляне на питейна вода за битови нужди при спазване на санитарните изисквания към параметрите на загряваната вода. В него цялата водна зона, включително и придънната, попада в режим на загряване, което предотвратява възникването на колонии от вредни микроорганизми. Наличието на сдвояване на нагревателния елемент и оребряването на спиралите води до допълнително увеличаване на коефициента на полезно действие.An advantage of the boiler is that it is more efficient and with extended possibilities for use in systems for simultaneous local water heating and domestic drinking water heating, in compliance with the sanitary requirements for the parameters of the heated water. In it, the entire water area, including the demersal, falls into warming mode, which prevents colonies of harmful microorganisms. Pairing the heating element and fining the spirals further increases the efficiency.

Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures

По-подробно изобретението се пояснява с едно примерно изпълнение на бойлера, показано на приложените фигури, където:The invention is illustrated in more detail by an exemplary embodiment of the boiler shown in the accompanying drawings, where:

-фиг.1 е разрез на бойлера;-Fig. 1 is a sectional view of a boiler;

-фиг. 2 е поглед на тръбния спирален нагревател с допълнителна спирала;-Fig. 2 is a view of a tubular coil heater with an additional coil;

-фиг.З е схема на система, включваща бойлера, за едновременно локално водно отопление и загряване на питейна вода за битови нужди.-Fig. 3 is a diagram of a system including a boiler for simultaneous local water heating and domestic hot water heating.

Пример за изпълнение на изобретениетоAn embodiment of the invention

Бойлерът на фиг.1 се състои от вертикален цилиндричен корпус 1 с полусферични дъна 2 и 3, в долната половина на който е разположен електрически или тръбен спирален нагревател 4. В цилиндричната част на корпуса 1, непосредствено преди границата с долното полусферично дъно, има цилиндричен фланцов отвор 5. В центъра на горното дъно 3 е монтирана достигаща до средата на вътрешнокорпусното пространство вертикална тръбна спирала 6, чиито отвори излизат в горната част на корпуса 1. Най-долната навивка 7 на тръбния спирален нагревател 4 е наклонена надолу и заема придънното пространство в долното полусферично дъно 2. В корпуса 1 има и други отвори 9 за монтиране на типови уреди 10, като термометри, терморелета и др. Корпусът 1 е разположен в типова термоизолираща обвивка I I и има ло.тно входящо 12 и горно изходящо отверстие 13.The boiler of Fig. 1 consists of a vertical cylindrical body 1 with hemispherical bottoms 2 and 3, in the lower half of which is located an electric or tubular helical heater 4. In the cylindrical part of the housing 1, immediately before the boundary with the lower hemispherical bottom, there is a cylindrical flange hole 5. In the center of the upper bottom 3, a vertical tubular spiral 6 extending to the middle of the inner space is mounted, with openings extending to the upper part of the housing 1. The lower winding 7 of the tubular spiral heater 4 is tilted downwards. y and occupies return from the bottom space in the lower hemispherical bottom 2. In the housing 1 there are other holes 9 for fitting of typical devices 10, such as thermometers, thermal relays, etc.. The housing 1 is housed in a type of thermal insulation jacket I I and has a locking inlet 12 and a top outlet 13.

Тръбният спирален нагревател 4 на фиг.1 и 2 има допълнителна спирала 8, разположена вътре в основната му спирала и свързана с входните си отверстия паралелно на нейните входни отверстия 14. Двете спирали са закрепени на арматура 15.The tubular coil heater 4 of FIGS. 1 and 2 has an additional coil 8 located inside its main coil and connected to its inlets parallel to its inlets 14. The two coils are secured to a valve 15.

Повърхността на вертикалната тръбна спирала 6 и на спиралите в тръбния спирален нагревател 4 може да е оребрена (оребряването не е показано на фигурите).The surface of the vertical tubular coil 6 and of the coils in the tubular coil heater 4 may be ribbed (ribbing is not shown in the figures).

В схемата на фиг.З бойлерът е свързан с тръбния спирален нагревател към източник за подгряване и подаване на топлоносител 16. Това може да бъде горелка с помпа за загряване на масло, слънчев топлообменник и др. Системата от радиатори 17 е свързана с входа си към горното изходящо отверстие 13, а с изхода си-към долното входящо отверстие 12 на корпуса 1. Източник на студена питейна вода 19 е свързан към входящото отверстие на вертикалната тръбна спирала 6, чието изходящо отверстие за топла вода е свързано към локална битова мрежа за топла вода 19.In the scheme of Fig. 3, the water heater is connected to the tubular coil heater to a source for heating and supplying a heat carrier 16. This can be a burner with a pump for heating an oil, a solar heat exchanger, etc. The radiator system 17 is connected to its inlet to the upper outlet port 13 and its outlet to the lower inlet port 12 of the housing 1. A source of cold drinking water 19 is connected to the inlet port of the vertical tubular spiral 6, the outlet port of which hot water is connected to a local domestic hot water network 19.

Приложение на изобретениетоApplication of the invention

Действието на бойлера е следното. Когато бойлерът е свързан в система за едновременно локално водно отопление и загряване на питейна вода, както е показано на фиг.З, той е зареден с техническа вода, която циркулира в кръга през долното входно отверстие 12, вътрешнокорпусното пространство на бойлера, горното изходящо отверстие 13 и системата от радиатори 17. От източника 16 през долното отверстие на тръбния спирален нагревател 4 се подава загрят топлоносител, например масло. Това осигурява възможността за топлообмен между повърхността на нагревателя 4 и водата в бойлера. Наличието на отклонената надолу най-долна навивка 7 на нагревателя 4 позволява да се избегне възникването на мъртва зона в придънното пространство над долното полусферично дъно 2, тъй като там преминава топлоносител с най-висока температура и непрекъснатото подгряване на пространството, съчетг&ю с проточността на корпуса 1, не позволява появата на вредни за човека микроорганизми. Разположената в горната част на корпуса 1 вертикална тръбна спирала 6 позволява постъпващата в нея питейна вода от източни3 ί 4«*» ка 18 да се загрява благодарение на активен топлообмен със загрятата техническа вода, която именно в това пространство е с най-висока температура. Питейната вода постъпва в отверстието на вертикалната спирала 4, което я 5 отвежда до най-долната й част, и след това, изкачвайки се по навивките, се загрява в оптимален режим, отчитащ градиента на температурата на техническата вода в корпуса 1. Така затоплена, питейната вода постъпва в локалната битова мрежа за топла вода 19. За повишаване на активния топлообмен служи допълнителната спирала 8 (фиг. 1 и 2), която позволява да се осъществи повишаване на коефициента на полезно действие, тъй като между двете спирали 4 и 8 се образува активна зона с повишен температурен градиент, ускорена конвекция и в резултат-ускорено загряване на водата около спиралите. Допълнително повишаване на коефициента на полезно действие може да се осъществи и чрез използването на оребрени спирали 4, 6 и 8. През отвора 5 се осъществява удобно чистене на бойлера при необходимост. В него, както и в отворите 9, се разполагат необходимите уреди 10 за следене и управление на режима на загряване. Типовата топлинна изолация 11 предотвратява топлинните загуби от излъчване на енергия в околното пространство.The action of the boiler is as follows. When the boiler is connected to a system for simultaneous local water heating and drinking water heating, as shown in FIG. 3, it is filled with technical water that circulates through the lower inlet 12, the internal housing of the boiler, the upper outlet 13 and the radiator system 17. From the source 16, a heated coolant, such as oil, is fed through the lower opening of the tubular coil heater 4. This provides the possibility of heat exchange between the surface of the heater 4 and the water in the boiler. The presence of the downward sloping lower sheath 7 of the heater 4 avoids the occurrence of a dead zone in the lower space above the lower hemispherical bottom 2, since there passes the heat carrier with the highest temperature and continuous heating of the space, combined with the flow of the housing 1, does not allow the appearance of harmful microorganisms. The vertical tubular spiral 6 located at the top of the housing 1 allows the inlet water from the east 3 ί 4 «*» 18 to be heated due to active heat exchange with the heated technical water, which is in this space with the highest temperature. Drinking water enters the opening of the vertical spiral 4, which 5 takes it to its lowest part, and then, ascending the curves, it is heated in an optimal mode, taking into account the temperature gradient of the technical water in the housing 1. Thus warmed, the drinking water enters the local domestic hot water network 19. An additional coil 8 (Figs. 1 and 2) serves to increase the active heat exchange, which allows for an increase in the efficiency, since between the two coils 4 and 8 forms an active zone with swells ene temperature gradient, increased convection and consequently accelerated heating of the water around the coils. Further enhancement of the efficiency can also be achieved by the use of finned spirals 4, 6 and 8. Through the opening 5, a convenient cleaning of the boiler is carried out if necessary. It, as well as the openings 9, houses the necessary devices 10 for monitoring and controlling the heating mode. Typical thermal insulation 11 prevents heat losses from radiating energy into the surrounding space.

Claims

1. A boiler consisting of a vertical cylindrical body with hemispherical bottoms and with a lower inlet and upper outlet opening, in the lower half of which there is an electric or tubular helical heater, such as in the cylindrical part of the housing, immediately before the boundary with the lower hemispherical bottom, there is a cylindrical flange opening, with a vertical tubular spiral extending to the middle of the interior housing, whose openings extend into the upper part of the housing, characterized in that the tubular coil heater (7) is inclined downwards and occupies the bottom space in the lower hemispherical bottom (2), and the tubular coil heater (4) has an additional coil (8) located inside its main coil and connected in parallel to her.

The boiler according to claims 1 and 2, characterized in that the surface of the vertical tubular coil (6) and of the coils in the tubular coil heater (4) is ribbed.