CZ220897A3 - Kotel pro ohřev vody s přímým dotykem - Google Patents
Kotel pro ohřev vody s přímým dotykem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ220897A3 CZ220897A3 CZ972208A CZ220897A CZ220897A3 CZ 220897 A3 CZ220897 A3 CZ 220897A3 CZ 972208 A CZ972208 A CZ 972208A CZ 220897 A CZ220897 A CZ 220897A CZ 220897 A3 CZ220897 A3 CZ 220897A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- water
- boiler
- burner
- tank
- water tank
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 147
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/107—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using fluid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
Oblast techniky Vynález se týká a konkrétně kotle kotle pro ohřev se dvěma sekcemi a vody, a to prvním zdrojem horké vody vody o nižší teplotě.
vody s přímým dotykem se dvěma zdroji teplé a druhý zdrojem teplé
Dosavadní stav techniky
U těchto kotlů se ohřívá voda přítomná v zásobníku jednoduchým nebo vícenásobným hořákem nebo jediným zdrojem tepla (například plynnými spalinami) a nechá se obíhat v uzavřené smyčce s vnějším tepelně výměnným zařízením přiřazeným k této smyčce nebo bez něj. Získá se tak zvýšení účinnosti, které závisí na teplotě vody recirkulované směrem ve vstřikovacím zařízením, která znovu vstřikoují ochlazenou teplou vodu do obou sekcí kotle pro ochlazování stoupajících horkých plynů, vytvářených hořákem a/nebo vnikajících do jednotky.
Jsou známé kotle s přímým dotykem, které používají dvě sekce s náplní pro ohřev vody s využitím dvou rozdílných zdrojů tepla, a to hořáku kotle uloženého v dolní části kotlového tělesa, a vnějšího zdroje horkých plynů, rekuperovaných z vnějších zařízení. Takové hořákové zařízení je například popsáno v patentovém spisu USA č.5 293 861. Ukázalo se však, že účinnost kotle s přímým dotykem tohoto typu se výrazně snižuje, jakmile teplota přiváděné vody, která se vypouští obvykle rozstřikovací tryskou na vrcholu kotlového tělesa, přesáhne 60°C. To tedy omezuje použití kotlů s přímým dotykem, určených pro účinné získání zdrojů velmi horké vody.
Vynález si proto klade za úkol vytvořit kotel s pří• · · · mým dotykem, obsahující dvě sekce se dvěma vodními nádržemi na horkou vodu, kde by se voda v těchto nádržích ohřívala jediným hořákem nebo více hořáky a/nebo vnějšími zdroji tepla (zejména horkými plynnými spalinami, pocházejícími z jiných zařízení).
Podstata vynálezu
Vynález přináší kotel pro ohřev vody s přímým dotykem, obsahující kotlové těleso obsahující první rozstřikovací přívod vody, uložený v kotlovém tělese pro rozstřikování vody, která se má ohřívat, sestupným směrem na první náplň sestávající z tepelně výměnných prvků, držených v části tohoto kotlového tělesa podpůrným prostředkem, odváděči kanál plynů ve spojení s horní částí prostoru kotlového tělesa, hořák připojený k dolní části kotlového tělesa a uzpůsobený pro ohřev vody v první vodní nádrži, přítomné uvnitř kotlového tělesa (11), druhou náplň sestávající z tepelně výměnných prvků, udržovanou v odstupu nad uvedenou první vodní nádrží prostřednictvím přídavného podpůrného prostředku, druhý rozstřikovací přívod vody, pro rozstřikování vody sestupným směrem na uvedenou druhou náplň, mezilehlou vodní nádrž horké vody, umístěnou v kotlovém tělese v oblasti ležící pod první náplní, dále průchozí prostředek, dovolující průchod horkých plynů z uvedené druhé náplně k oblasti ležící nad mezilehlou nádrží, a čerpací prostředek, přiřazený k odpovídající první vodní nádrži a druhé vodní nádrži pro oběh horké vody z těchto nádrží směrem k odpovídajícím vnějším tepelně výměnným zařízením, připojených v odpovídajícím uzavřeném okruhu a využívajících uvedeného hořáku.
Podle jednoho provedení mohou být sekce umístěny vedle sebe, čímž se získá kompaktní kotlové těleso. Podle jiného provedení jsou sekce umístěny svisle nad sebou, přičemž
-3se zajišťuje účinné chlazení plynných spalin, které stoupají sekcemi před opuštěním kotle v horní části kotlového tělesa.
Podle jiného provedení je použito ponořené hořákové skříně, která je použita jako jediný zdroj tepla pro ohřev vody, protékající náplněmi každé ze sekcí kotle.
Podle dalšího znaku vynálezu je kotel s přímým dotykem a dvěma sekcemi opatřen druhým zdrojem horkých plynů z vnějšího systému, připojeným k první nebo druhé sekci kotle.
Podle dalšího znaku vynálezu se účinnost kotle se zřetelně zvyšuje v závislosti na teplotě vody přiváděné do sekcí zapojených do uzavřené smyčky nebo otevřené smyčky, opatřených vnějšími zařízeními pro výměnu tepla.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l zjednodušené schéma ukazující kotel s přímým dotykem se dvěma sekcemi pro ohřev vody a dvěma vodními nádržemi, přiřazenými k odpovídajícím výměníkům tepla, přičemž sekce kotle jsou umístěny jedna nad druhou v kotlovém tělese válcového tvaru, obr.2A a 2B schémata ukazující vnější zdroj tepla, připojený k první a druhé sekci kotle, obr.3 další schéma ukazující příkladm v němž horké plyny, pocházející z vnějšího zdroje, jsou připojeny k první sekci kotle se dvěma sekcemi, obr.4 schéma ukazující další verzi komory kotle pro ohřev vody, v níž jsou sekce uloženy vedle sebe pro dosažení kotle snížené výšky, obr.5 schéma ukazující ponořenou spalovací komoru, druženou s vodní nádrží první sekce dvousekcového kotle, obr.6 zjednodušený pohled, jako ·· ···· na obr.5, ukazující konec spalovací komory a obr.7 graf ukazující účinnost dvousekcového kotle podle vynálezu ve srovnání s kotlem s přímým dotykem a s jedinou nádrží na horkou vodu.
Příklady provedení vynálezu
Z výkresů a zejména obr.l je kotel 10 na ohřev vody s přímým dotykem a dvěma sekcemi podle vynálezu. Kotel 10 obsahuje kotlové těleso 11 s prvním rozstřikovacím přívodem 12 vody, umístěným nad první náplní 13 tepelně výměnných prvků, neznázorněnou, avšak zřejmou pro odborníka v oboru, udržovanou v horní nebo druhé sekci B, označenou jako sekce 14 kotlového tělesa 11. Náplň je držena v této sekci na předem určeném místě podpůrným prostředkem 15, zejména vhodnou mříží, upevněnou okolo vnitřního povrchu kruhové stěny 11' kotlového tělesa.
Na konci horní části B kotlového tělesa je umístěn potrubní odváděči kanál 16, kterým se nechávají unikat ochlazené horké spaliny, vyvíjené hořákem 17, uloženým v dolní části A označené jako sekce 18 a tvořící vysokoteplotní část ohřívače 10. Jak je znázorněno na výkresech, je hořák 17 připojen ke stěně 111 kotlového tělesa 11 a je uzpůsoben pro ohřev vody v první vodní nádrži 19 dolní části A kotlového tělesa 11. Hořák 17 vytváří plamen 17 1 v oblasti 20 dolní sekce 18 nad první vodní nádrží 19. Hořák 17, jak je znázorněn, je hořák na zemní plyn, uzpůsobený ohřívat vodu vnikající do dolní části první nádrže 19, na teploty dostatečné pro použití v otopných soustavách velkých budov, jako hotelů, nemocnic atd.
Druhá náplň 21 tepelně výměnných prvků je umístěna nad první vodní nádrží 19 a je udržována v této poloze pod·· ···· půrným prostředkem 22. Dolní sekce 18 nebo alespoň část, v níž je umístěn hořák 17, může být konstruována se dvěma stěnami, jak je naznačenou stěnou 23. pro vytváření chladicího pláště vody okolo hořákové komory 20. Nad druhou náplní 21 je rovněž upevněn rozstřikovací přívod 24 pro rozstřikování vody směrem k dolní části druhé náplně 21 pro ohřev vody dotykem s tepelně výměnnými prvky a se stoupajícími horkými plyny, vytvářenými plamenem 17'.
S horní částí B je sdružena druhá vodní nádrž 25, tvořená mezistěnou 26. upevněnou po obvodě k vnitřnímu povrchu stěny 11'. Je opatřena středním kanálem 27 a krytem 28 uloženým nad kanálem 27 tak, že dovoluje vzestup horkých plynů z části A, které stoupají skrz druhou vodní nádrž 25 části B pro ohřev vody, tekoucí skrz náplň 13 a která je rozstřikovaná rozstřikovacím přívodem 12. Kryt 28 brání vodě, protékající samotí žně skrz horní náplň 13., aby vstoupila do horké dolní části s hořákem. Plyny, které stoupají z horké části A, vyznačené šipkami 29, jsou ve formě horké páry, která kondenzuje při stoupání náplní 13 a stykem s chladnější (méně teplou) rozstřikovanou vodou, vystupující z horního rozstřikovacího přívodu 12. Tato horká pára kondenzuje a zkondenzovaná voda stéká dolů až do druhé nádrže 25.
V důsledku toho má voda, přítomná v dolní nádrži 19, teplotu značně vyšší, než je teplota vody v horní nádrži
25. protože jediný zdroj tepla je umístěn v dolní části A kotlového tělesa, a ochlazuje se stoupáním skrz dolní náplň 21 a horní náplň 13., jakož i vodou rozstřikovanou rozstřikovacími přívody. V typickém případě může mít voda rozstřikovaná v horké části zejména rozstřikovacím přívodem 24 teplotu okolo 60°, zatímco voda vnikající do horní části rozstřikovacím přívodem 12 může mít teplotu okolo 6°C. Od-644 ···· • 44
4 «
padni plyny, které vystupují vedením nízkou teplotu okolo 38°C (konkrétně funkci s velkou účinností.
16, se chladí až na 3 7,7°C), a zaj išťují
Jak bylo popásno výše, může být voda přítomná v horké sekci 18 a v první nádrži 19 pro průmyslová použití, a jak je znázorněno, obíhá tato voda v uzavřeném okruhu 30 skrz tepelně výměnné zařízení 31 prostřednictvím čerpadla 32 napojeného na uzavřený okruh .30. Na výstupu 34 tepelně výměnného zařízení 31 se voda chladí výměnou tepla s tekutinou, která proniká do tepelně výměnného zařízení 31 vstupem 33. Tato ochlazená teplá voda vystupuje výstupem 34 přímo připojeným k rozstřikovacímu přívodu 24 vody, kde se rozstřikuje, a je následně ohřívána na vyšší teplotu při stékání skrz náplň, zahřívanou plyny stoupajícími od plamene 17'. Podle znázorněného schématu je voda, která vniká do tepelně výměnného zařízení 31, může mít teplotu okolo 74°C, přičemž v tepelně výměnném zařízení 31 se výměnou tepla s vodou horkovodní nádrže 19 může ohřívat, takže vystupuje z tepelně výměnného zařízení 35 s teplotou okolo 85°C.
V chladnější horní části 14 kotlového tělesa 11 voda horní nádrže 25 také obíhá, a to pomocí čerpadla 321, v uzavřeném okruhu 36 skrz tepelně výměnné zařízení 37, a vrací se k rozstřikovacímu přívodu 12 potrubím 34.' . Tato voda má nižší teplotu a může být použita jako zdroj tepla pro ohřev teplé užitkové vody. V typickém případě může být teplá užitková voda shromažďována v neznázorněném zásobníku. Voda pro zásobník vstupuje do výměníku tepla 37 na vstupu 38 s teplotou okolo 10°C a bude ho opouštět na výstupu 39 o teplotě okolo 60°C. Horká voda uzavřeného okruhu 36, která vystupuje z tepelně výměnného zařízení 37 má v typickém případě teplotu okolo 15,5°C. Tato ochlazená voda stačí pro ··
• · · · • · · • ·
♦ · · • · · chlazení horkých plynů, které stoupají náplní 13 a dovoluje kotli se dvěma sekcemi dosáhnout účinnost okolo 95% při použití jediného hořáku nebo více hořáků 17.
Do rozstřikovacího přívodu 12 je možné také přivádět čerstvou studenou vodu z vodovodu přívodem 25/ po zavření ventilu 25 a otevření ventilu 26'. Horká voda se potom může odvádět do výstupního vedení 36' otevřením ventilu 36 a může být používána pro průmyslové a obchodní účely.
Jak je znázorněno na obr.2a, 2b a 3, může být kotel s přímým dotykem a dvěma sekcemi podle vynálezu také připojen k sekundárnímu zdroji tepla. V případě řešení znázorněného na obr.2a a 2b se jedná o kotel umístěný na odlehlém místě, přičemž se rekuperují horké plyny z kotle, které normálně mají teploty okolo 315,5°C, a zavádí se do dvousekcového kotle.
Jak je znázorněno na obr.2a, je výstup 46 rekuperovaných horkých plynů zaveden do stěny 11' kotlového tělesa 11 a je ve spojení s prostorem 47 ležícím nad vodní nádrží 25 a pod první náplní 13. V typickém případě mají horké plyny, stoupající tímto prostorem 47 a vyvíjené hořákem 17, teplotu okolo 77°C a jsou nasycené vodní parou. V důsledku toho vyvolá sekundární zdroj horkých plynů, že se teplota vody stékající náplní 13 zvýší, čímž se zvýší teplota vody v nádrži 25 horní části B.
Jak je znázorněno na obr.2b, je do stěny 11' kotlového tělesa 11 zaveden výstup 46/ rekuperovaných horkých plynů, který je spojen s prostorem 47' nad vodní nádrží a pod náplní 21.
-8·· ···· * ** ·· ·· ··· ······ · • ··* » · · · · · · « « · · · · ··· · ··· · • · · · » · ·» *···* »· ·· ·· ·
Obr.3 je jinou verzí vnějšího systému rekurepace horkých plynů, ve které je vstup 46 plynů zde znázorněn jako připojený ke stěně 111 kotlového tělesa 11. ale ve spojení s prostorem 20 nad první vodní nádrží 19 dolní části A.
Na obr.4 je znázorněna jiná konstrukce kotlového tělesa 111 kotle 10 s přímým dotykem podle vynálezu. Jak je patrné, jsou dvě sekce 114 a 118 umístěné jedna vedle druhé tak, že výška kotlového tělesa 111 se značně sníží. To může být žádoucí v závislosti na místě, v němž má být kotlové těleso umístěno. Ve znázorněném provedení tvoří dolní první sekce 114 vodní nádrž 125, umístěnou pod náplní 113. Rozstřikovací přívod 112 je umístěn nad náplní 113 a pod odváděcím kanálem 116 odpadních plynů. Mezi oblastí ležící pod nádrží 125 a horním koncem 50 druhé části 118 je vytvořen spojovací průchod 48. Vodní nádrž 119 části 118 leží v dolní části sekce 118 a pod náplní 121. Pro úsporné využití prostoru, který je k dispozici je v nádrži 119 umístěna hořáková skříň 120. která je alespoň zčásti ponořena do nádrže. Jak je znázorněno na obr.5 a 6, vytváří hořák 117 plamen 1171 uvnitř hořákové skříně 120, čímž ohřívá vodu obklopující skříň 120.
Jak je znázorněno, je hořáková skříň 120 opatřena odváděcím výstupem 54, uloženým nad hladinou vody v nádrži, čímž je umožněn odvod horkých plynů z hořákové skříně 120, jak je vyznačeno šipkami 55.
Jak je lépe patrné na obr.5 a 6 je odváděči výstup 54 tvořen koncem svislého úseku 57 hořákové skříně 120. přičemž odváděči výstup 54 má tvar bočního otvoru, umístěného proti otevřené oblasti 58 nad vodou přítomnou v nádrži 119. Protože plyny vypouštěné odváděcím výstupem 54 jsou velmi
-99 ·« ·· ·· • 9 9 9 9 9 9 • 9·· 9 · · 9 • 9 999 9 999 «· 9 9 9 ·
999 99 99 99 •9 9999
9 9
9 9 • 99 9
9
9 horké, je zapotřebí chladit svislý úsek 57 hořákové skříně a vychylovat stoupající plyny k vodním kapičkám, které samotí žně skapávají z náplně 121. Získá se tak chladicí konstrukce plynů.
Chladicí konstrukce plynů je vytvářena přítomností horní stěny 59 svislého kanálu, vymezující v horní části otevřenou nádrž 60, prodlouženou v části 60' okolo stěn pro shromažďování vodních kapek 63, které stékají dolů z náplně 121 pro chlazení horní stěny 59. Navíc jsou zde umístěny vychylovací desky 61 a 62, směrující unikající horké plyny, jak je vyznačeno šipkou 55, směrem nahoru ke druhé náplni pro chlazení těchto horkých plynů výměnou tepla s vodními kapkami 63 , pocházejícími z náplně 121.
Jak je znázorněno, je vychylovací deska 62 obloukově zahnuta a je užší, než je odváděči otvor 54 pro vychylování plynů směrem nahoru a do strany. Na každé straně spodní části desky 62 je umístěna další vychylovací deska 64 pro zajišťování dalšího vychylování horkých plynů směrem nahoru a do stran. Tyto vychylovací desky 62 a 64 jsou upevněny k hořákové skříni 120, jak je znázorněno na obr.6. Vychylovací deska 62 je upevněna podél horní hrany odváděcího výstupu 54 pro vedení horkých plynů proti vychylovací desce 62 za účelem rozptylování plynů, jak je vyznačeno šipkou 55.
Jako příklad byl vytvořen kotel 10 s přímým dotykem podle vynálezu a byla hodnocena jeho teplná účinnost, jak uvedeno v následující tabulce, poskytující údaje z měření částí A a B kotle. V typickém příkladě je část A sekce vyrábějící vodu o vysoké teplotě a používá plynový hořák pro vyvíjení potřebné energie pro výrobu vody o vysoké teplotě. Část B je využívána pro zpětný zisk energie, přítomné v ply-10• ·· ·· ·· ·· · · · · · • ··· · · · · • · · · · · · · · • · · · · * ··· 99 99 ·· ·· ····
9 · • · · ··· ·
9
9 nech stoupajících z části A, čímž se vytváří horká voda postačující jako zdroj umožňující ohřát teplou užitkovou vodu úměrně s energií, která je k dispozici v horkých plynech, a shromažďující se v nádrži 25 části B. Energie, která je k dispozici v části B, je závislá na teplotě odváděných odpadních plynů.
Následující tabulka udává výsledky získané na základě zkoušky provedené na prototypu kotle konstruovaného podle vynálezu.
TAB.l
Tepelná účinnost - dvojitý kotel s přímým dotykem
Část A
Teplota rozstřikované vody (°C) | 63,3 | 70,0 | 78,8 | 79,8 |
Teplota plynů od hořáku (°C) | 67,2 | 72,8 | 80,9 | 81,6 |
Rozstřikovaná voda (g/min) | 260 | 260 | 253 | 256 |
Výkon (kW) | 850 | 850 | 850 | 850 |
Účinnost (%) | 75 | 63 | 47 | 43 |
Část B | ||||
Teplota rozstřikované vody (°C) | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1,3 |
Teplota plynů od hořáku (°C) | 11,2 | 14,8 | 24,0 | 35,2 |
Rozstřikovaná voda (g/min) | 25,5 | 29,5 | 32,5 | 29,5 |
Účinnost (%) | 99 | 99 | 100 | 93 |
Celková účinnost (%) | 99 | 99 | 99 | 96 |
Poznámka: Součinitel vzduchu je | 1,3. | |||
Na obr.7 je graficky znázorněno porovnání | výsl |
získaných u kotle se dvěma sekcemi podle vynálezu s teore99 • ·
9
999 •
•
999
-1199
9 •
999 9 9 • 9
9 9
9 9
9
9
9999 tickými křivkami, získanými pro ohřev vody s přímým dotykem v kotli majícím jedinou vodní nádrž podle stavu techniky. Obr.7 ukazuje křivku 70 účinnosti kotle se dvěma sekcemi podle vynálezu ve srovnání s křivkou 71 účinnosti kotle s přímým dotykem s jedinou vodní nádrží 71. Na tomto grafu je také znázorněna křivka 72 účinnosti horké části A dvojitého hořáku a je možné konstatovat, že účinnost této části, uvažované nezávisle, rychle klesá, jakmile teplota vstupní vody, t.j. přiváděná rozstřikovací voda 24, je nad hodnotou 60°C. Kombinace s částí B však dovoluje, aby kotel zvýšil svoji účinnost nad 90% s parametry znázorněnými na tab.l.
Je patrné, že když je kotel v letním režimu, nevyžaduje vodu o vysoké teplotě v dolní části A pro ohřev budov. Voda v nádrži 19 tak může přímo obíhat k rostřikovacímu přívodu 24 obchozím potrubím 30', aby se vytvořily nasycené horké plyny, které budou stoupat částí B pro ohřev tepla teplé užitkové vody. Stejný účinek by se mohl dosáhnout tím, že se jednoduše zavře oběh kapaliny na sekundární straně výměníku 31 tepla (vstup 33 a 35).
Rozumí se, že vynález pokrývá různé obměny výše popsaného přednostního provedení, pokud tyto obměny jsou v rámci rozsahu patentových nároků.
Claims (15)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Kotel (10) pro ohřev vody s přímým dotykem, obsahující kotlové těleso (11) obsahující první rozstřikovací přívod (12) vody, uložený v kotlovém tělese (11) pro rozstřikování vody, která se má ohřívat, sestupným směrem na první náplň (13) z tepelně výměnných prvků, držených v části tohoto kotlového tělesa (11) podpůrným prostředekm (15), odváděči kanál (16) odpadních plynů ve spojení s horní částí prostoru kotlového tělesa (11), hořák (17) připojený k dolní části kotlového tělesa a uzpůsobený pro ohřev vody v první vodní nádrži (19), přítomné uvnitř kotlového tělesa (11), druhou náplň (21) z tepelně výměnných prvků, udržovanou v odstupu nad uvedenou první vodní nádrží (19) prostřednictvím přídavného podpůrného prostředku (22), druhý rozstřikovací přívod (21) vody pro rozstřikování vody sestupným směrem na uvedenou druhou náplň (21), mezilehlou vodní nádrž (25) horké vody, umístěnou v kotlovém tělese (11) v oblasti ležící pod první náplní (13), dále průchozí prostředek (27), dovolující průchod horkých plynů z uvedené druhé náplně (21) k oblasti ležící nad mezilehlou nádrží (25), a čerpací prostředek (32, 32'), přiřazený k odpovídající první vodní nádrži (19) a druhé vodní nádrži (25) pro oběh horké vody z těchto nádrží směrem k odpovídajícím vnějším tepelně výměnným zařízením (31, 37), připojených v odpovídajícím uzavřeném okruhu a využívajících uvedeného hořáku (17).
- 2. Kotel podle nároku 1 vyznačený tím, že uvedený čerpací prostředek (32, 32') je čerpadlo vody, zapojené mezi svojí vlastní vodní nádrží (19, 25) a koncem (30, 36) tepelně výměnného okruhu (31, 37), přičemž druhý konec (34, 34') uvedeného tepelně výměnného okruhu je spojen s jeho jeho odpovídajícím prvním rozstřikovacím přívodem (12) a druhým9· »999 9 9 99 9 9 9 9 9 99 9 999 9 9999 999 999999 9 99999 99 99 99 99 9-1399 ···· rozstřikovací přívodem (24) vody tak, že voda z těchto nádrží (19, 25) je čerpána uvedenými tepelně výměnnými okruhy (31, 37), kde její teplota klesne a je po té rozstřikována na vlastní náplň (21, 13), kde je ohřívána, zatímco samočinně stéká dolů k její nádrži (19, 25).
- 3. Kotel podle nároku 2 vyznačený tím, že uvedená voda z první vodní nádrže (19) má teplotu vyšší, než je uvedená voda z druhé nádrže (25), přičemž uvedené horké plyny procházejí uvedeným průchozím prostředkem (27), a zajištují zdroj horkých plynů pro ohřev uvedených tepelně výměnných prvků v uvedené první náplni (13) a ohřev vody, která stéká skrz náplň, přičemž uvedený zdroj horkých plynů se chladí první náplní (13) a prvním rozstřikováním vody před tím, než vystupuje výstupním kanálem (16) pro odvádění plynů.
- 4. Kotel podle nároku 3 vyznačený tím, že je dále opatřen vstupem (46) horkých rekuperačních plynů ve stěně uvedeného kotlového tělesa (11) ve spojení s oblastí (47) mezi uvedenou druhou vodní nádrží (25) a uvedenou první náplní (13), umožňující vstup sekundárního proudu tepla do uvedeného kotlového tělesa, rekuperovaného z jednoho nebo více vnějších tepelných zařízení (45).
- 5. Kotel podle nároku 3 vyznačený tím, že je dále opatřen vstupem (46') horkých rekuperačních plynů ve stěně uvedeného kotlového tělesa (11) ve spojení s oblastí (47') pod druhou náplní (21), umožňující vstup sekundárního proudu tepla do uvedené komory, rekuperovaného z jednoho nebo více vnějších tepelných zařízení (45).
- 6. Kotel podle nároku 1 vyznačený tím, že jeho kotlové těleso (11) je protáhlé, svislé a trubicovité, přičemž9 ·9 99 9-1499 ···· • 9 • 99 ·· první rozstřikovací přívod (12) vody je umístěn v sousedství horního konce uvedeného kotlového tělesa (11), přičemž odváděči kanál (16) odpadních plynů je ve spojení s uvedeným horním koncem, ležícím nad prvním rozstřikovacím přívodem (12) vody, přičemž první vodní nádrž (19) je tvořena v dolní části uvedeného kotlového tělesa (11) a druhá náplň (21) je podporována s odstupem směrem nahoru v horní částí kotlového tělesa (11).
- 7. Kotel podle nároku 6 vyznačený tím, že hořák (17) je upevněn ke kotlovému tělesu (11) nad první vodní nádrží (19) a vyvíjí plamen (17') v komoře (20) hořáku (17), vytvořené mezi první vodní nádrží (19) a uvedenou druhou náplní (21).
- 8. Kotel pro ohřev vody podle nároku 6 vyznačený tím, že uvedený průchozí prostředek (27) je průchod procházející uvedenou druhou vodní nádrží (25) pro vedení horkých plynů, stoupajících z druhé náplně (21) a vyvíjených hořákem (17).
- 9. Kotel podle nároku 6 vyznačený tím, že zdroj horkých plynů, vystupující uvedeným odváděcím kanálem (16) odpadních plynů, je na teplotě nižší než okolo 38°C, přičemž vnější tepelně výměnné zařízení (31), přiřazené k uvedené první vodní nádrži (19), ohřívá vodu výměnou tepla s horkou vodou, procházející z uvedené první vodní nádrže (19), z teploty okolo 71°C až na teplotu okolo 85°C, přičemž vnější tepelně výměnné zařízení (37) pro výměnu tepla s uvedenou druhou vodní nádrží (25) ohřívá vodu výměnou tepla s vodou pocházející z druhé nádrže (25) z teploty okolo 10°C na teplotu okolo 60°C, přičemž první rozstřikovací přívod (12) vody zajišůuje rozstřikování vody o teplotě okolo 15,5°C.φφ φφφφ ··· φφφφ φ φ • φ φ · · · · φ * * • · φ φ φ · ···· φφφ · φφφφφ φ ·· φφφφφ φφ φφ ·· *
- 10. Kotel podle nároku 1 vyznačený tím, že kotlové těleso je vytvořeno ze dvou částí (A, Β), z nichž první část (A) a druhá část (B) jsou uloženy jedna vedle druhé, přičemž první rozstřikovací přívod (112) vody je upevněn v blízkosti horního úseku uvedené druhé části (B) a druhá vodní nádrž (125) je vytvořena ve spodním úseku druhé části (B), přičemž první náplň (113) je uložena v uvedené druhé části (B) mezi prvním rozstřikovacím přívodem (112) vody a druhou nádrží (125), přičemž druhý rozstřikovací přívod (124) vody je upevněn u horního úseku uvedené první části (A) a uvedená první vodní nádrž (119) je vytvořena ve spodním úseku první části (A) pod druhou náplní (121).
- 11. Kotel podle nároku 10 vyznačený tím, že hořák (117) je upevněn na uvedené první části (A) v blízkosti první vodní nádrže (119), přičemž v první vodní nádrži (119) je alespoň částečně ponořena hořáková skříň (120), která obsahuje odváděči otvor (54) prodloužený nad hladinu vody, přítomné v první nádrži (119), pro umožňování odvádění horkých plynů z uvedené hořákové skříně (120).
- 12. Kotel podle nároku 1 vyznačený tím, že hořák (117) je upevněn na kotlovém tělese (111) v blízkosti uvedené první vodní nádrže (119), přičemž v první vodní nádrži (119) je alespoň částečně ponořena hořáková skříň (120), přičemž hořák (117) vytváří v hořákové skříni (120) plamen (117') a hořáková skříň (120) obsahuje odváděči otvor (54) prodloužený nad hladinu vody, přítomné v první nádrži (119), pro umožňování odvádění horkých plynů z uvedené hořákové skříně (120).
- 13. Kotel podle nároku 12 vyznačený tím, že odváděči otvor (54) je tvořen koncem hořákové skříně (120) proti ho• · ··· • ·· ·· ·· · · · • ··· A · • · · · · · • · · · · *·· ·· ··-16·· ···· » ·I · ··· ·· řáku (117) a obsahuje svislý úsek (57) s otvorem do proti otevřené oblasti (58) mezi první vodní nádrží a hořákovou skříní (120), a chladicí konstrukci plynu, přiřazenou k uvedenému svislému úseku (57) a jeho postrannímu otvoru.
- 14. Kotel podle nároku 13 vyznačený tím, že chladicí konstrukce plynu je tvořena horní stěnou (59) uvedeného kanálu (57) a vychylovacími deskami (61, 62, 64), umístěnými pro směrování horkých plynů směrem vzhůru k uvedené druhé náplni (121) a pro přijímání stékajících kapek vody (63), pro chlazení uvedeného kanálu a vychylovacích desek (61, 62, 64).
- 15. Kotel podle nároku 14 vyznačený tím, že uvedený odváděči otvor (54) je uložený v blízkosti horní stěny (59) uvedeného svislého kanálu (57), přičemž před odváděcím otvorem (54) je . uložena oblouková vychylovací deska (62) pro vychylování horkých plynů, vypouštěných vzhůru v rozptýlené formě.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/655,609 US5765546A (en) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Direct contact water heater with dual water heating chambers |
FR9613417A FR2749376B1 (fr) | 1996-05-30 | 1996-11-04 | Chauffe-eau a contact direct a double chambre |
DK97401618T DK0890803T3 (da) | 1996-05-30 | 1997-07-07 | Vandvarmer med dobbeltkammer med direkte varmeoverføring |
DE69708076T DE69708076T2 (de) | 1996-05-30 | 1997-07-07 | Wassererhitzer mit doppelter Kammer zur direkten Wärmeübertragung |
EP97401618A EP0890803B1 (fr) | 1996-05-30 | 1997-07-07 | Chauffe-eau à contact direct à double chambre |
CZ19972208A CZ292754B6 (cs) | 1996-05-30 | 1997-07-11 | Kotel pro ohřev vody s přímým dotykem |
HU9701836A HU219323B (en) | 1996-05-30 | 1997-11-05 | Direct water heating apparatus with two chambers |
CA002229671A CA2229671C (en) | 1996-05-30 | 1998-02-16 | Direct contact water heater with dual water heating chambers |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/655,609 US5765546A (en) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Direct contact water heater with dual water heating chambers |
EP97401618A EP0890803B1 (fr) | 1996-05-30 | 1997-07-07 | Chauffe-eau à contact direct à double chambre |
CZ19972208A CZ292754B6 (cs) | 1996-05-30 | 1997-07-11 | Kotel pro ohřev vody s přímým dotykem |
CA002229671A CA2229671C (en) | 1996-05-30 | 1998-02-16 | Direct contact water heater with dual water heating chambers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ220897A3 true CZ220897A3 (cs) | 1999-02-17 |
CZ292754B6 CZ292754B6 (cs) | 2003-12-17 |
Family
ID=31950578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ19972208A CZ292754B6 (cs) | 1996-05-30 | 1997-07-11 | Kotel pro ohřev vody s přímým dotykem |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5765546A (cs) |
EP (1) | EP0890803B1 (cs) |
CA (1) | CA2229671C (cs) |
CZ (1) | CZ292754B6 (cs) |
DE (1) | DE69708076T2 (cs) |
DK (1) | DK0890803T3 (cs) |
FR (1) | FR2749376B1 (cs) |
HU (1) | HU219323B (cs) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6427638B1 (en) * | 2001-03-09 | 2002-08-06 | Chris Kolbusz | Water heater apparatus |
CN100455947C (zh) * | 2002-12-19 | 2009-01-28 | 胡晓平 | 直燃式双效热力机 |
US20070209653A1 (en) * | 2003-03-06 | 2007-09-13 | Exhausto, Inc. | Pressure Controller for a Mechanical Draft System |
US20090215375A1 (en) * | 2003-03-06 | 2009-08-27 | Greenvex | Fan Assemblies, Mechanical Draft Systems and Methods |
DE10316874B4 (de) * | 2003-04-11 | 2008-04-03 | Thermoselect Ag | Verfahren zur Schockkühlung von Hochtemperaturgasen |
WO2005005893A1 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-20 | Houle Andre | Multicompartment hot water tank |
US6971335B2 (en) * | 2003-08-20 | 2005-12-06 | Paloma Industries, Limited | Water heater |
CN100359237C (zh) * | 2005-08-16 | 2008-01-02 | 江苏双良锅炉有限公司 | 气液气——高效锅炉排烟热能回收装置 |
US7258080B2 (en) * | 2005-09-08 | 2007-08-21 | Rheem Manufacturing Company | Fuel-fired dual tank water heater having dual pass condensing type heat exchanger |
US20070072138A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | Exhausto, Inc. | Atmosphere-control-system design programs and methods |
US7644686B2 (en) * | 2006-07-19 | 2010-01-12 | Aos Holding Company | Water heating distribution system |
US20080178866A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-07-31 | Trevor Davies | Snow melting system and method with direct-contact water heater |
CN102439359A (zh) * | 2009-03-26 | 2012-05-02 | 法迪·埃尔达巴格 | 降低化石燃料和生物燃料燃烧系统的排放并提高其能量效率的系统 |
EA201270240A1 (ru) | 2009-08-03 | 2012-07-30 | Флуор Текнолоджиз Корпорейшн | Охлаждение низкоэнергетического отходящего газа с использованием смешивающего конденсатора |
US8844471B2 (en) | 2010-06-14 | 2014-09-30 | Gas Technology Institute | Integrated contact condensing water heater |
CA2797554C (en) | 2011-11-30 | 2018-12-11 | Energy Heating Llc | Mobile water heating apparatus |
US9683428B2 (en) | 2012-04-13 | 2017-06-20 | Enservco Corporation | System and method for providing heated water for well related activities |
US9328591B2 (en) | 2012-08-23 | 2016-05-03 | Enservco Corporation | Air release assembly for use with providing heated water for well related activities |
RU2522716C2 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" | Контактный водонагреватель |
US10254726B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-04-09 | Schneider Electric USA, Inc. | Interior comfort HVAC user-feedback control system and apparatus |
WO2016135764A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Barbagli Francesco | Heat exchanger |
US10323200B2 (en) | 2016-04-12 | 2019-06-18 | Enservco Corporation | System and method for providing separation of natural gas from oil and gas well fluids |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1527740A (en) * | 1924-02-09 | 1925-02-24 | Jacob A Lipshitz | Water heater |
US2838135A (en) * | 1954-01-26 | 1958-06-10 | Pilo Claes Wilhelm | Process for the recovery of heat from hot gases |
US3204629A (en) * | 1963-06-14 | 1965-09-07 | Jr Robert P Newton | Water heater |
US3386436A (en) * | 1965-10-28 | 1968-06-04 | Miyahara Kingo | Water heaters |
BE805296A (fr) * | 1973-09-25 | 1974-01-16 | Hanrez Sa J Atel | Generateur de chaleur du type a condensation des produits de combustion et procede de chauffage d'un fluide caloporteur |
DK355184A (da) * | 1984-07-20 | 1986-01-21 | Krueger As I | Fremgangsmaade og indretning til udnyttelse af kondensvarme fra vandindhold i roeggasser |
FR2571836B1 (fr) * | 1984-10-16 | 1987-01-16 | Gaz De France | Procede de chauffage d'un liquide par combustion submergee et dispositif pour la mise en oeuvre du procede |
US4753220A (en) * | 1987-02-05 | 1988-06-28 | Ludell Manufacturing Company | Direct contact water heater |
GB8905969D0 (en) * | 1989-03-15 | 1989-04-26 | British Gas Plc | Water heater |
CA2088018C (en) * | 1993-01-25 | 1998-05-05 | Luc Mandeville | Direct contact water heater with hybrid heat source |
US5305735A (en) * | 1993-03-29 | 1994-04-26 | Welden David P | Direct fired hot water generator with more than one heat exchange zone |
-
1996
- 1996-05-30 US US08/655,609 patent/US5765546A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-04 FR FR9613417A patent/FR2749376B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-07 DE DE69708076T patent/DE69708076T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-07 DK DK97401618T patent/DK0890803T3/da active
- 1997-07-07 EP EP97401618A patent/EP0890803B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-11 CZ CZ19972208A patent/CZ292754B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-11-05 HU HU9701836A patent/HU219323B/hu not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-02-16 CA CA002229671A patent/CA2229671C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5765546A (en) | 1998-06-16 |
HU219323B (en) | 2001-03-28 |
CA2229671A1 (en) | 1999-08-16 |
EP0890803A1 (fr) | 1999-01-13 |
EP0890803B1 (fr) | 2001-11-07 |
DE69708076D1 (de) | 2001-12-13 |
DK0890803T3 (da) | 2002-02-18 |
DE69708076T2 (de) | 2002-03-14 |
CZ292754B6 (cs) | 2003-12-17 |
CA2229671C (en) | 2005-11-22 |
FR2749376A1 (fr) | 1997-12-05 |
FR2749376B1 (fr) | 1998-07-17 |
HU9701836D0 (en) | 1997-12-29 |
HUP9701836A1 (hu) | 1999-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ220897A3 (cs) | Kotel pro ohřev vody s přímým dotykem | |
US4401261A (en) | Flue gas heat recovery apparatus | |
EP0008568A1 (en) | A boiler for heating the heat-transfer medium in a heating system | |
KR890002525B1 (ko) | 응축액용기 및 귀환선로를 구비한 증기난방장치. | |
KR101146020B1 (ko) | 콘덴싱 보일러의 2차 열교환기 | |
CN111148948A (zh) | 热水器 | |
US4530347A (en) | Gas-fired water heaters | |
US6981651B2 (en) | Heating system | |
US20050229871A1 (en) | Heating system and boiler therefor | |
EP2006607A2 (en) | Improvements in and relating to water heating | |
KR20110077307A (ko) | 콘덴싱 보일러의 2차 열교환기 | |
HU217110B (hu) | Közvetlen érintkezésű, gázfűtéses vízmelegítő berendezés | |
US4947656A (en) | Integrated apparatus for producing warm water | |
US10234170B2 (en) | Boiler system | |
US20050235984A1 (en) | Water heating apparatus | |
JP6449687B2 (ja) | 熱源装置 | |
JP2008032276A (ja) | 複合熱源器 | |
US5437264A (en) | Waste heat collector for domestic gas water heaters | |
EP2486330A1 (en) | High efficiency device for heating environments and heating system comprising such device | |
KR102307519B1 (ko) | 난방 및 냉방 겸용 보일러 | |
JP2006284006A (ja) | 暖房加湿装置 | |
KR100543263B1 (ko) | 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템 | |
US4681257A (en) | Hot-water-furnace supplemental heater | |
EP0079369A1 (en) | A boiler arrangement | |
US3078044A (en) | Water heating installation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20080711 |