CZ294509B6

CZ294509B6 - Plynový přímotopný systém na ohřev vody a způsob přímého ohřevu vody produkty spalování

Info

Publication number: CZ294509B6
Application number: CZ1998957A
Authority: CZ
Inventors: Rémi Pierre Guillet; Luc Mandeville; Pascal Bocherel; Stéphane Ing. Brunet; Georges Pierre Vabre; Daniel Billy
Original assignee: Société En Commandite Gaz Métropolitain (Société Canadienne); Gaz De France Service National; Sofame (Société Canadienne); Chaudiéres Seccacier Société Anonyme
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2005-01-12
Also published as: ES2215280T3; HUP9800659A3; HU217110B; EP0867668A3; KR19980080669A; US5967137A; HU9800659D0; DE69821275D1; CZ95798A3; JPH10306925A; DK0867668T3; HUP9800659A2; EP0867668B1; FR2761462A1; PL325596A1; DE69821275T2; ATE258669T1; PL186601B1; CA2201259A1; FR2761462B1

Abstract

Plynový přímotopný systém na ohřev vody obsahuje první pouzdro (12, 50, 80) první náplňový prostředek (16, 51, 81) mající prvky (17) pro výměnu tepla a umístěný mezi prostředkem (15, 53, 82) na vypouštění vody a plynovým hořákem (18, 52, 83). Další pouzdrový prostředek obsahuje další náplňový prostředek umístěný v určité vzdálenosti pod dalším prostředkem na vypouštění vody k vytvoření zdroje vlhkého vzduchu pro smísení s hořlavým plynem ke zvýšení rosného bodu produktu spalování a snížení emisí oxidů dusíku NO.sub.x.n. při spalování. Další náplňový prostředek je sám umístěn v dalším pouzdru nad dalším sběrným prostředkem na vodu pro shromažďování vody proniknuté skrz další náplňový prostředek. U způsobu se voda vypouští v horní části prvního pouzdra (12, 50, 80) nad prvním náplňovým prostředkem (16, 51, 81), přičemž horká voda se shromažďuje u dna prvního pouzdra (12, 50, 80). Další voda se vypouští v horní části druhého pouzdra (21) nad druhým náplňovým prostředkem (22). Další voda se vypouští v horní části třetího pouzdra (30) nad třetím náplňovým prostředkem (31) pro předehřátí a zvlhčení okolního vzduchu k vytvoření vlhkého vzduchu, který má být použit jako přísada s hořlavým plynem ke zvýšení rosného bodu produktu spalování a snížení emisí oxidů dusíku NO.sub.x.n. při spalování.ŕ

Description

Oblast techniky

Předložený vynález se týká plynového přímotopného systému na ohřev vody, obsahujícího první pouzdro mající obvodovou boční stěnu, uzavřenou dnovou koncovou stěnu, a výstupní kanál připojený na horní koncovou část prvního pouzdra, první prostředek na vypouštění vody, umístěný v prvním pouzdru, plynový hořák, umístěný na straně prvního pouzdra, přívodní trubku pro hořlavý plyn připojenou k plynovému hořáku k poskytnutí hořlavého plynu plynovému hořáku, přívodní potrubí spalovacího vzduchu připojené k plynovému hořáku, sběrný prostředek na vodu pod plynovým hořákem pro shromažďování horké vody, další pouzdrový prostředek opatřený dalšími prostředky na vypouštění vody a dalším sběrným prostředkem na vodu, první potrubní prostředek pro dodávání horké vody ze sběrného prostředku na vodu umístěného v prvním pouzdru a další potrubní prostředky pro dodávání vody z dalšího pouzdrového prostředku. Dále se vynález týká způsobu přímého ohřevu vody produkty spalování získanými ze spalování hořlavého plynu se spalovacím vzduchem.

Dosavadní stav techniky

Odkaz je učiněn k patentu FR 8 112 770 (FR 2 508 616), vztahujícímu se k systému pro zpracování spalin z plynových hořáků, a patentu FR8 811 651, vztahujícímu se ke koncepci použité v přímotopných ohřívácích. Toto je považováno za nejbližší dosavadní stav techniky a objasňuje uspořádání druhé a třetí sekce náplně v systému, který pracuje jako parní čerpadlo pro zpracování výfukových plynů na odtoku parního kotle a pro další zpracování spalovacího vzduchu na vstupu parního kotle. Popsaný systém se týká výměny tepla a kondenzace pro zvlhčení, sušení a ohřev chladicích plynů pomocí výměnného systému.

Ve stavu techniky, představovaném spisem FR 2 557 684, je dále znám přímotopný ohřívák vody, obsahující ohřívací pec, zvlhčovač hořlavého plynu a pračku plynů z odtahového kanálu.

Podstata vynálezu

Je potřeba dále značně snižovat emise oxidů dusíku NO_X, zejména plynových ohříváků vody pomocí zlepšení jejich konstrukce.

Je potřeba dále zlepšit tepelnou účinnost zvýšením rosného bodu produktů spalování.

Tyto úkoly se řeší plynovým přímotopným systémem na ohřev vody, obsahujícím první pouzdro mající obvodovou boční stěnu, uzavřenou dnovou koncovou stěnu, a výstupní kanál připojený na horní koncovou část prvního pouzdra, první prostředek na vypouštění vody, umístěný v prvním pouzdru, plynový hořák, umístěný na straně prvního pouzdra, přívodní trubku pro hořlavý plyn připojenou k plynovému hořáku k přivedení hořlavého plynu plynovému hořáku, přívodní potrubí spalovacího vzduchu připojené k plynovému hořáku, sběrný prostředek na vodu pod plynovým hořákem pro shromažďování horké vody, další pouzdrový prostředek opatřený dalšími prostředky na vypouštění vody a dalším sběrným prostředkem na vodu, první potrubní prostředek pro dodávání horké vody ze sběrného prostředku na vodu umístěného v prvním pouzdru a další potrubní prostředky pro dodávání vody z dalšího pouzdrového prostředku. Podle vynálezu první pouzdro obsahuje první náplňový prostředek mající prvky pro výměnu tepla a umístěný mezi prostředkem na vypouštění vody a plynovým hořákem. Další pouzdrový prostředek obsahuje další náplňový prostředek mající prvky pro výměnu tepla a umístěný v určité vzdálenosti pod dalším prostředkem na vypouštění vody k vytvoření zdroje vlhkého vzduchu pro smísení s hořla vým plynem ke zvýšení rosného bodu produktu spalování a snížení emisí oxidů dusíku NO_X při spalování. Další náplňový prostředek je sám umístěn v dalším pouzdru nad dalším sběrným prostředkem na vodu pro shromažďování vody proniknuté skrz další náplňový prostředek.

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že první náplňový prostředek je první náplň prvků pro výměnu tepla upravená v interferenčním proudění se stoupajícími produkty spalování v prvním pouzdru, přičemž další pouzdrové prostředky obsahují druhé a třetí pouzdro, další náplňové prostředky obsahují druhé a třetí náplňové prostředky prvků pro výměnu tepla uspořádané v daném pořadí v interferenčním proudění se spalinami a se stoupajícím vzduchem, v daném pořadí ve druhém a třetí pouzdru, přičemž další prostředek na vypouštění vody obsahuje druhý a třetí prostředek na vypouštění vody spojený, v daném pořadí, se druhým a třetím náplňovým prostředkem, druhé a třetí pouzdro má, v daném pořadí, druhý a třetí sběrný prostředek na vodu, přičemž druhý náplňový prostředek je uspořádán po proudu výstupního kanálu připojeného k prvnímu pouzdru a v interferenčním proudění s plyny odtahového kanálu z prvního pouzdra pro ochlazení spalin, přičemž třetí náplňový prostředek je umístěn proti proudu přívodního potrubí spalovacího vzduchu prvního pouzdra pro předehřátí a zvlhčení okolního vzduchu k vytvoření vlhkého vzduchu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že třetí prostředek na vypouštění vody je umístěn nad třetím náplňovým prostředkem pro rozprašování horké vody ze druhého sběrného prostředku na vodu druhého pouzdra k proniknutí horké vody třetím náplňovým prostředkem pro ohřívání a zvlhčování vzduchu vedeného v protiproudu k prosakující horké vodě k napájení plynového hořáku horkým vlhkým vzduchem.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že obsahuje zpětnovazební potrubní obvod a čerpadlo pro spojení třetího sběrného prostředku na vodu se druhým prostředkem na vypouštění vody.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že kanál prvního pouzdra je připojen ke druhému pouzdru pod druhým náplňovým prostředkem prvků pro výměnu tepla a nad druhým sběrným prostředkem na vodu, tvořeným dnovou koncovou částí druhého pouzdra.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že třetí sběrný prostředek na vodu je tvořen dnovou koncovou částí třetího pouzdra.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že výstupní kanál je omezený kanál, umístěný centrálně v horní stěně prvního pouzdra.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že další přepadové potrubí je připojené mezi druhým sběrným prostředkem na vodu a třetím sběrným prostředkem na vodu k přenosu přepadu horké vody ze druhého sběrného prostředku na vodu do třetího sběrného prostředku na vodu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že dále obsahuje prostředek pro výměnu tepla, zapojený mezi první sběrný prostředek na vodu prvního pouzdra a první prostředek na vypouštění vody prvního pouzdra, přičemž prostředek pro výměnu tepla odebírá teplo z vody shromažďující se v prvním sběrném prostředku na vodu pro účely ohřívání, a napájecí potrubí, pro napájení prostředku pro výměnu tepla a prvního prostředku na vypouštění vody.

Jiné výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že další náplňový prostředek obsahuje třetí náplňový prostředek prvků pro výměnu tepla zajištěných ve druhém pouzdru, přičemž druhé pouzdro tvoří další pouzdrový prostředek a má prostředek pro vedení vzduchu třetím náplňovým prostředkem, a přívodní potrubí spalovacího vzduchu připojené ke druhému pouzdru nad třetím náplňovým prostředkem pro přivádění vlhkého vzduchu k plynovému hořáku pro smísení s hořlavým plynem, přičemž další náplňový prostředek také obsahuje druhý náplňový prostředek

-2CZ 294509 B6 umístěný v prvním pouzdru nad prvním náplňovým prostředkem, další prostředek na vypouštění vody obsahuje druhý a třetí prostředek na vypouštění vody, umístěné v daném pořadí nad druhým a třetím náplňovým prostředkem, další sběrný prostředek na vodu obsahuje třetí sběrný prostředek na vodu vymezený ve dnové části druhého pouzdra, a přívodní potrubní prostředky pro přivádění vody ze třetího sběrného prostředku na vodu ke druhému prostředku na vypouštění vody pro další ochlazování výfukových plynů stoupajících v prvním pouzdru k odtahovému kanálu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá vtom, že přívodní potrubní prostředek obsahuje čerpadlo a potrubní propojující dnovou část druhého pouzdra se druhým prostředkem na vypouštění vody, kterým je rozprašovací tryska.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že dále obsahuje prostředek pro výměnu tepla zapojený mezi sběrný prostředek na vodu prvního pouzdra a první prostředek na vypouštění vody v prvním pouzdru, který je umístěn nad prvním náplňovým prostředkem, přičemž prostředek pro výměnu tepla odebírá teplo z horké vody shromažďující se ve sběrném prostředku na vodu pro účely ohřívání, a přívodní potrubní prostředek pro napájení prostředku pro výměnu tepla a prvního prostředku na vypouštění vody, přičemž první prostředek na vypouštění vody je připojen k přívodnímu potrubnímu prostředku na výstupu prostředku pro výměnu tepla.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že třetí prostředek na vypouštění vody je také připojen na výstup prostředky pro výměnu tepla.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že třetí prostředek na vypouštění vody je připojen na vstup prostředku pro výměnu tepla pro příjem horké vody ze sběrného prostředku na vodu prvního pouzdra.

Jiné výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že další náplňový prostředek obsahuje druhý a třetí náplňový prostředek prvků pro výměnu tepla, umístěné odděleně vzájemně izolovaně ve druhém pouzdru, přičemž dělicí stěna ve druhém pouzdru jej rozděluje na spodní komoru a horní komoru, přičemž druhé pouzdro tvoří další pouzdrový prostředek a má prostředky pro přemisťování vzduchu připojené ke spodní komoře pro vedení vzduchu skrze v ní upevněný třetí náplňový prostředek, přičemž další sběrný prostředek na vodu obsahuje třetí sběrný prostředek na vodu ve dnové části spodní komory a druhý sběrný prostředek na vodu nad dělicí stěnou v horní komoře, přičemž druhý náplňový prostředek je umístěn nad druhým sběrným prostředkem na vodu, přičemž kanál je spojený se druhou komorou, přičemž další prostředek na vypouštění vody obsahuje druhý a třetí prostředek na vypouštění vody upevněné v daném pořadí v prostoru nad druhým a třetím náplňovým prostředkem, přičemž přívodní potrubní prostředek je uspořádán pro přívod vody od třetího sběrného prostředku na vodu ke druhému prostředku na vypouštění vody, a prostředky pro vedení vzduchu jsou uspořádány pro vedení předehřátého vlhkého vzduchu z prostoru nad třetím náplňovým prostředkem k plynovému hořáku pro smíchání s hořlavým plynem.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že dále obsahuje potrubní prostředek propojující druhý sběrný prostředek na vodu s prvním sběrným prostředkem na vodu prvního pouzdra, přičemž první sběrný prostředek na vodu prvního pouzdra je připojen k prostředku pro výměnu tepla přes přívodní potrubní prostředek pro oddělení tepla z horké vody shromažďující se v prvním sběrném prostředku na vodu pro účely ohřívání.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že prostředek pro výměnu tepla má vstup připojený k prvnímu sběrnému prostředku na vodu prvního pouzdra a výstup připojený k prvnímu prostředku na vypouštění vody prvního pouzdra pro přivádění studené vody k prvnímu prostředku na vypouštění vody.

-3 CZ 294509 B6

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že třetí prostředek na vypouštění vody je připojen k výstupu prostředku pro výměnu tepla.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že třetí prostředek na vypouštění vody je připojen k prvnímu sběrnému prostředku na vodu prvního pouzdra.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že třetí prostředek na vypouštění vody je připojen ke druhému sběrnému prostředku na vodu v horní komoře druhého pouzdra.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že pouzdra jsou prodloužená vertikální válcová.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že plynový hořák je dále opatřen řídicí tryskou k zabránění uhašení plamene.

Poslední výhodné provedení systému podle vynálezu spočívá vtom, že hořlavý plyn je přírodní.

Výše uvedené úkoly jsou řešeny i způsobem přímého ohřevu vody produkty spalování získanými ze spalování hořlavého plynu se spalovacím vzduchem, přičemž podle vynálezu se voda vypouští v homí části prvního pouzdra nad prvním náplňovým prostředkem, majícím prvky pro výměnu tepla, uspořádaným v interferenčním proudění se stoupajícími produkty spalování, přičemž horká voda se shromažďuje u dna prvního pouzdra, že další voda se vypouští v homí části druhého pouzdra nad druhým náplňovým prostředkem, majícím prvky pro výměnu tepla, uspořádaným v interferenčním proudění s plyny odtahového kanálu z prvního pouzdra pro chlazení spalin, že další voda se vypouští v homí části třetího pouzdra nad třetím náplňovým prostředkem, majícím prvky pro výměnu tepla a uspořádaným v interferenčním proudění se spalovacím vzduchem pro předehřátí a zvlhčení okolního vzduchu k vytvoření vlhkého vzduchu, který má být použit jako přísada s hořlavým plynem ke zvýšení rosného bodu produktu spalování a snížení emisí oxidů dusíku NO_X při spalování.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že se voda shromažďuje u dna druhého pouzdra a používá se jako další horká voda rozprašovaná v homí části třetího pouzdra k proniknutí horké vody třetím náplňovým prostředkem pro zpracování a zvlhčení spalovacího vzduchu vedeného protisměrně k pronikající horké vodě, přičemž další horká voda se chladí jak proniká třetím náplňovým prostředkem.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že se voda shromažďuje u dna třetího pouzdra a používá se jako další voda rozprašovaná v homí části druhého pouzdra k proniknutí vody druhým náplňovým prostředkem, kde se ohřívá plyny odtahového kanálu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že spalovací vzduch je okolní vzduch ohřívaný třetím náplňovým prostředkem, přičemž předehřátý a zvlhčený vzduch má teplotu v rozsahu od 45 do 75 °C a je v podstatě nasycený při této teplotě, přičemž další ohřátá voda vypouštěná v homí části třetího pouzdra má teplotu mezi 50 až 60 °C a voda shromážděná u dna prvního pouzdra má teplotu mezi 80 až 90 °C.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že voda vypouštěná v homí části třetího pouzdra se chladí vzduchem stoupajícím třetím náplňovým prostředkem na teplotu mezi 30 až 35 °C a chladí se pro vypouštění v homí části třetího pouzdra k opětnému ohřátí druhým náplňovým prostředkem na teplotu mezi 50 až 60 °C.

Poslední výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že ohřátá voda shromážděná u dna prvního pouzdra má teplotu mezi 80 až 90 °C.

-4CZ 294509 B6

Znakem předloženého vynálezu jinými slovy je, že poskytuje plynový přímotopný ohřívák vody mající zdokonalenou redukci emisí oxidů dusíku NO_X a v němž je druhá náplň uspořádána po směru výfukového kouřového kanálu hlavního hořákového tělesa pro další snížení teploty výfukového plynu a pro použití, v uzavřeném obvodu, ohřívané vody vytvořené druhou náplní k předehřátí a zvlhčení okolního vzduchu k použití ve směsi se zemním plynem pro zásobování hořáku.

Dalším znakem předloženého vynálezu je, že poskytuje třetí náplň ve sloupci vzduchu zásobujícího hořák a ostřikování třetí náplně proudem ohřáté vody vybírané z druhé náplně pro předehřátí a zvlhčení okolního vzduchu pro dosažení značného snížení tvorby oxidů dusíku NO_Xv rozsahu od 5 do 10 ppm ve 3 % O₂ a významného zvýšení rosného bodu spalin.

Podle znaků uvedených výše, ze širšího hlediska, poskytuje předložený vynález systém plynového přímotopného ohříváku vody zahrnující první pouzdro mající obvodovou boční stěnu, uzavřenou dnovou koncovou stěnou, a kouřový kanál propojený s její horní koncovou částí. Prostředek pro výtok je uspořádán v pouzdru a spojen s prvním náplňovým prostředkem majícím prvky pro výměnu tepla. Hořák je upraven na straně prvního pouzdra pod prvním náplňovým prostředkem. Napájecí potrubí s hořlavým plynem je připojeno k hořáku pro umožnění napájení hořáku hořlavým plynem. Kanál pro spaliny je připojen k hořáku. Prostředek pro shromažďování vody je vytvořen pod hořákem k shromažďování ohřáté vody. Je poskytnout další náplňový prostředek mající prvky pro výměnu tepla umístěný v další nádrži. Další výpustný prostředek je umístěn nad dalším náplňovým prostředkem pro zajištění zdroje zvlhčeného vzduchu pro smísení s hořlavým plynem k získání vyššího rosného bodu produktů spalování a snížení tvorby oxidů dusíku NO_Xběhem hoření. Další prostředek pro shromažďování vody je zajištěn v dalším pouzdru pod dalším náplňovým prostředkem pro shromažďování vody prosakující skrz další náplňový prostředek. Je upraven první přívodní prostředek pro vedení ohřáté vody z prostředku pro shromažďování vody do prvního pouzdra. Další přívodní prostředek je upraven pro vedení vody z dalšího pouzdra.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 zjednodušený schematický nákres vysoce účinného přímotopného ohřívacího systému s velmi nízkými koncentracemi NO_X, sestrojený v souladu s předloženým vynálezem, obr. 2 vlhkostní diagram produktů spalování znázorňující účinnost dosaženou za použití systému plynového přímotopného ohříváku vody podle předloženého vynálezu, obr. 3 další zjednodušený schematický nákres dalšího provedení vysoce účinného systému ohříváku vody, a obr. 4 ještě další zjednodušený schematický nákres ještě dalšího provedení vysoce účinného ohřívacího systému vody podle předloženého vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Poukažme nyní na obrázky, a důkladněji na obr. 1, kde je provedení plynového přímotopného systému 10 na ohřev vody podle předloženého vynálezu. Plynový přímotopný systém 10 na ohřev vody zahrnuje přímotopnou pec 11 na ohřev vody, skládající se z vertikálně prodlouženého válcového prvního pouzdra 12 vymezujícího obvodovou boční stěnu opatřenou dnovou koncovou stěnou 13 a mající uprostřed zúžené vyústění na horním konci vymezující výstupní kanál 14, kterým jsou spaliny vyčerpávány, jak bude popsáno později. První prostředek 15 na vypouštění

-5CZ 294509 B6 vody ve formě rozprašovací trysky je umístěn v prvním pouzdru 12 a umístěn nad hlavním prvním náplňovým prostředkem 16 prvků 17 pro výměnu tepla, které mohou být duté válcové kovové kousky, jak je v daném oboru dobře známé.

Plynový hořák 18 je připojen na boční stěnu prvního pouzdra 12 pod prvním náplňovým prostředkem 16 a směřuje plamen do spalovací komory 19 pod první náplňový prostředek 16. Tento plynový hořák 18 je výhodně vybaven řídicí tryskou j_8' zásobovanou hořlavým plynem, jako je zemní plyn, a čerstvým vzduchem, čímž se ochrání plamen plynového hořáku 18 proti zhášení způsobenému použitím vzduchu nasyceného vodou ve směsi s plynem. První sběrný prostředek 20 na vodu nebo zásobník je vymezen ve dnové koncové části prvního pouzdra 12 pro jímání ohřáté vody, která je získávána z prvního prostředku 15 na vypouštění vody, např. rozprašovací trysky, a ohřívána, jak padá skrz první pouzdro 12 a proniká přes první náplňový prostředek 16, který je ohříván plamenem a spalinami, tak, jak stoupají prvním náplňovým prostředkem J6.

Válcové druhé pouzdro 21 je opatřeno druhým náplňovým prostředkem 22 prvků 17 pro výměnu tepla, přes které jsou směrovány horké spaliny z výfukového výstupního kanálu 14 z pod druhého náplňového prostředku 22 pomocí propojovacího potrubí 23. Tyto výfukové plyny jsou ochlazovány studenou vodou rozprašovanou na druhý náplňový prostředek 22 pomocí druhého prostředku 24 na vypouštění vody, např. další vodní rozprašovací trysky, umístěného nad druhým náplňovým prostředkem 22. Jak se voda a druhý náplňový prostředek 22 chladí, stoupají horké spaliny druhým náplňovým prostředkem 22 a vycházejí přes odtahový kanál 25. Voda je ohřívána a akumulována v dalším, druhém sběrném prostředku 26 na vodu, např. zásobníku tvořeném dnovou částí druhého pouzdra 21. Plyny uvolněné odtahovým kanálem 25 byly také značně ochlazeny, a to zvyšuje účinnost plynového přímotopného systému]0 na ohřev vody.

Ohřátá voda ze druhého sběrného prostředku 26 na vodu válcového druhého pouzdra 21 je potom čerpána pomocí čerpadla 28 potrubím 27 do prostředku pro úpravu spalovacího vzduchu obsahujícího válcové třetí pouzdro 30, které obsahuje ještě další, třetí náplňový prostředek 31 prvků 17 pro výměnu tepla a má třetí prostředek 29 na vypouštění vody, např. rozprašovací trysku, umístěný nad ním. Ve spodní části tohoto třetího náplňového prostředku 31 je připojeno dmychadlo 32. kterým je veden okolní vzduch pod třetí náplňový prostředek 31, čímž se dodává okolní vzduch do plynového hořáku 18. Jak okolní vzduch stoupá skrz třetí náplňový prostředek 31, je ohříván a zvlhčován horkou vodou, která je shromážděna ve druhém sběrném prostředku 26 na vodu druhého pouzdra 21 a rozprašována nad třetím náplňovým prostředkem 31 pomocí třetího prostředku 29 na vypouštění vody, např. rozprašovací trysky. Tento horký vlhký vzduch se přivádí k plynovému hořáku 18 přívodním potrubím 33 spalovacího vzduchu. To zvyšuje rosný bod produktů spalování a snižuje emise oxidů dusíku NO_X plynového hořáku 18 o 6 až 8 částí na milion při 3 % O₂.

Jak voda ze třetího prostředku 29 na vypouštění vody prosakuje přes třetí náplňový prostředek 31, je ochlazována okolním vzduchem přiváděným do komory 34, který stoupá přes třetí náplňový prostředek 31. Tato ochlazená voda je shromažďována ve třetím sběrném prostředku 35 na vodu, např. zásobníku, který je vytvořen ve dnové části válcového třetího pouzdra30 a vytváří zásobu chladicí vody pro napájení druhého prostředku 24 na vypouštění vody ve druhém pouzdru 21. Jak je ukázáno, zpětnovazební potrubní obvod 36 a čerpadlo 37 zajišťují propojovací proudovou cestu mezi třetím sběrným prostředkem 35 na vodu a druhým prostředkem 24 na vypouštění vody. Potrubí 42 také propojuje druhý sběrný prostředek 26 na vodu druhého pouzdra 21 na hlavní, první sběrný prostředek 20 na vodu přímotopné pece 11 na ohřev vody pro směrování kondenzátu z prvního sběrného prostředku 20 na vodu do druhého sběrného prostředku 26 na vodu. Přepadové potrubí 42' také propojuje druhý sběrný prostředek 26 na vodu se třetím sběrným prostředkem 35 na vodu, aby jeho přepad byl odveden do tohoto třetího sběrného prostředku 35 na vodu. Přívodní trubka 38 přivádí horkou vodu pro domácí a průmyslové použití. Tato horká voda může být také směrována pomocí čerpadla 41 přes prostředek 43 pro výměnu tepla, např. výměník tepla, přičemž může být propojeno mnoho výměníku

-6CZ 294509 B6 tepla v sérii. Přídavná vodní trubka 44, připojená na první prostředek 15 na vypouštění vody, např. rozprašovací trysku, může být také napájena vodou vracející se z přívodního potrubí 45 připojeného k prostředku 43 pro výměnu tepla, jak je zde ukázáno. Kondenzát ze třetího sběrného prostředku 35 na vodu je také zachycován přes přepadovou trubku 39.

Obr. 2 představuje vlhkostní diagram produktů spalování týkající se přímotopných ohříváků vody. Tento graf ukazuje hodnotu tepelné účinnosti (%HHV) jako funkci teploty zásobníku. Pro přímokontaktní ohřívač vody je skladovací teplota kolem 5 °C nad teplotou vstupní vody. První křivka A ukazuje, že když jsou spaliny teplejší než 60 °C, účinnost systému drasticky klesá díky vypařování vody, která měla být ohřívána. Křivky Bl, B2, B3 ukazují účinek zvlhčeného spalovacího vzduchu na teplotní účinnost systému, když je vzduch nasycený při různých teplotách. Jako například pro teplotu v komíně 80 °C, může být teplotní účinnost přímého kontaktního ohříváku vody, používajícího systému napájeného vodními parami jak je popsáno dále, zlepšena z asi 64 % na 84 % pokud je pro hoření použit nasycený vzduch při teplotě 65 °C.

Zlepšení tepelné účinnosti je způsobeno rekuperací latentního tepla produktu spalování. Vodní pára zaváděná do spalovacího vzduchu snižuje teplotu plamene a má vliv na chemii spalování a způsobuje snížení tvorby oxidů dusíku NO_X.

Pro standardní aplikace, kdy je teplota vstupní vody v přímotopném ohříváku vody okolo 60 °C, je mnoho vody ztraceno odpařováním. V tomto stavu roste tvrdost vody a může být vyžadována jednotka pro zpracování vody pro přídavnou vodu. Pro některé provozní podmínky snižuje použití čerpadla vodní páry množství přídavné vody a není vyžadována jednotka pro zpracování vody.

Plynový přímotopný systém 10 na ohřev vody, jak je ukázán na obr. 1 byl sestrojen pro následující technické podmínky. První pouzdro 12 má průměr 45,72 cm (18 palců) s prvním náplňovým prostředkem 16 rozprostírajícím se na vzdálenost asi 91,44 cm (3 stop). Δ_Ρ pouzdra 12 ohříváku byla asi 5,08 cm (2 palce). Pouzdra 21, 30, která mohou být považována za kondenzátorové a výpamíkové, jsou v podstatě identické konstrukce a mají průměr 30,48 cm (12 palců) podél výšky 243,84 cm (8 stop). Náplňové prostředky 22, 31 v nich zabírají přibližně 121,92 cm (4 stopy) a pouzdra 21, 30 vytvářejí Δ_Ρ 4,572 cm (1,8 palce). Vody cirkulující těmito pouzdry 21, 30 je přibližně 94,63525 1 (25 US galonů) za minutu skrz potrubí 27 a zpětnovazební potrubní obvod 36, které mají světlost přibližně 3,175 cm (1¼ palce). Tlak vytvářený čerpadly 28, 37 je okolo 1066,8 cm (35 stop) a tento je vztažen na 68,95 kPa (10 psi) tlaku v prostředcích 24, 29 na vypouštění vody.

Nyní se zmíníme o obr. 3, je na něm ukázáno druhé provedení předloženého vynálezu, tzn. vysoce účinný plynový přímotopný systém 10 na ohřev vody s použitím prvního pouzdra 50 a druhého pouzdra 60. První náplňový prostředek 51 prvků 17 pro výměnu tepla je namontován v prvním pouzdru 50 nad plynovým hořákem 52. První prostředek 53 na vypouštění vody, např. rozprašovací trysky, je upevněn nad prvním náplňovým prostředkem 51 dříve popsaným způsobem. Druhý náplňový prostředek 54 prvků 17 pro výměnu teplaje také upevněn v prvním pouzdru 50 a umístěn nad prvním prostředkem 53 na vypouštění vody k dalšímu ochlazování horkých plynů stoupajících prvním pouzdrem 50. Druhý prostředek 55 na vypouštění vody, např. rozprašovací tryska, je připojen nad druhým náplňovým prostředkem 54 a odtahový kanál 56 je upevněn v horní stěně 57 prvního pouzdra 50. Spodek prvního pouzdra 50 vymezuje sběrný prostředek 58 na vodu např. zásobník.

Ve druhém pouzdru 60 je upevněn třetí náplňový prostředek 59 prvků 17 pro výměnu tepla. Třetí prostředek 60' na vypouštění vody, např. rozprašovací tryska, je upevněn nad třetím náplňovým prostředkem 59. Prostor 61 je vymezen pod třetím náplňovým prostředkem 59 a nad třetím sběrným prostředkem 62 na vodu, vytvořeným na dně druhého pouzdra 60. Dmychadlo 63 na vzduch je připojeno k prostoru 61 pro přivádění okolního vzduchu do něj a skrz třetí náplňový prostředek 59, čímž je vzduch předehříván a zvlhčován a přiveden k plynovému hořáku 52 z horní komory 64 přívodním potrubím 65 spalovacího vzduchu, přičemž je dosaženo toho, že

-7CZ 294509 B6 vystupující vlhký vzduch sníží tvorbu oxidů dusíku NO_X, jelikož byl dříve poslán k plynovému hořáku 52 plynovodem 66. Zvlhčením tohoto vzduchu vzroste rosný bod a je dosaženo snížení tvorby oxidů dusíku NO_X, jak bylo popsáno výše.

Jak je zde ukázáno, je horká voda hromaděná ve sběrném prostředku 58 na vodu prvního pouzdra 50, vedena skrze prostředek 67 pro výměnu tepla, např. výměník nebo více výměníků spojených sériově, jak je naznačeno šipkou 68 přes napájecí potrubí 69, ve kterém je zapojeno čerpadlo 70 pro cirkulaci vody prostředkem 67 pro výměnu tepla, čímž je ohříváno vnější médium. Horká voda ze sběrného prostředku 58 na vodu vstupuje do prostředku 67 pro výměnu tepla vstupem 71 a vystupuje z prostředku 67 pro výměnu tepla výstupem 72, který je připojen přes potrubí 73 k prvnímu prostředku 53 na vypouštění vody nad prvním náplňovým prostředkem 51, přičemž ochlazená voda vystupující z prostředku 67 pro výměnu teplaje znovu ohřívána prostřednictvím cirkulace skrze prvky 17 pro výměnu tepla v prvním náplňovém prostředku 51 a kontaktem s horkými stoupajícími plyny a kontaktem s plamenem 74 ve spalovacím prostoru 75 prvního pouzdra 50.

Třetí prostředek 60' na vypouštění vody, např. rozprašovací tryska, umístěný nad třetím náplňovým prostředkem 59, je také připojen na výstup 72 prostředku 67 pro výměnu tepla přes potrubí 76 a voda v potrubí 76, třebaže ochlazená, může mít teplotu dostatečnou k ohřátí a zvlhčení okolního vzduchu přiváděného do prostoru 61 dmychadlem 63 na vzduch. Voda hromadící se ve třetím sběrném prostředku 62 na vodu napájí druhý prostředek 55 na vypouštění vody přes napájecí obvod, který sestává z potrubí 76' a čerpadla 77. Je třeba zdůraznit, že třetí prostředek 60' na vypouštění vody může být také připojen přímo na napájecí potrubí 69 ze sběrného prostředku 58 na vodu, viz sdružený okruh 69', který napájí vstup 71 prostředku 67 pro výměnu tepla pro zajištění zvlhčení okolního vzduchu přiváděného ke smísení s plynem v plynovém hořáku 52 co nejvíce horkou vodou. Je tedy možno vidět, že uspořádání systému 10, jak je popsáno a znázorněno na obr. 3, umožňuje jiné uspořádání, čímž je dosaženo požadovaných výsledků předloženého vynálezu, a to při použití pouze dvou prodloužených válcových vertikálních pouzder 50, 60.

Nyní se zmíníme o obr. 4. Na něm je znázorněno ještě další provedení předloženého vynálezu. Jak je zde naznačeno, jsou zde znovu pouze dvě pouzdra 80, 90, a to první pouzdro 80 a druhé pouzdro 90. První pouzdro 80 je opatřeno samostatným prvním náplňovým prostředkem 81 prvků 17 pro výměnu tepla, nad kterými je upevněn první prostředek 82 na vypouštění vody, např. rozprašovací tryska. Plynový hořák 83 je připojen k boční stěně prvního pouzdra 80 a dodává plamen 84 do spalovací komory 85. První sběrný prostředek 86 na vodu, např. zásobník, je vymezen ve dnovém konci prvního pouzdra 80.

Druhé pouzdro 90 je rozděleno na dvě části dělicí stěnou 87 pro vymezení horní komory 88 a spodní komory 89. Třetí náplňový prostředek 91 prvků 17 pro výměnu tepla je upevněn ve spodní komoře 89, nad kterou je připojen třetí prostředek 92 na vypouštění vody. Třetí sběrný prostředek 93 na vodu je vymezen v nižší části spodní komory 89.

V horní komoře 88 je také uspořádán druhý náplňový prostředek 94 prvků 17 pro výměnu tepla, nad kterými je upevněn druhý prostředek 95 na vypuštění vody, např. rozprašovací tryska, kterým je rozprašována voda pro ochlazování horkých produktů spalování k odtažení přes otahový kanál 96 upevněný v horní stěně 97 druhého pouzdra 90. Druhý sběrný prostředek 98 na vodu je vymezen pod druhým náplňovým prostředkem 94 a nad dělicí stěnou 87. Jak je zde naznačeno, je druhý prostředek 95 na vypouštění vody napájen vodou ze třetího sběrného prostředku 93 na vodu ve spodní komoře 89 skrze napájecí obvod, který se skládá z potrubí 99 a čerpadla 100.

Dmychadlo 101 na vzduch přivádí okolní vzduch do komory 102 vymezené pod třetím náplňovým prostředkem 91 a třetím sběrným prostředkem 93 na vodu. Tento vzduch stoupá skrze třetí náplňový prostředek 91 a je ohříván a zvlhčován ohřátou vodou, která je rozdělována třetím

-8CZ 294509 B6 prostředkem 92 na vypouštění vody a třetím náplňovým prostředkem 91 s prvky 17 pro výměnu tepla. Tento horký zvlhčený vzduch je potom veden přívodním potrubím 103 spalovacího vzduchu k plynovému hořáku 83, kde je smíchán s plynem přiváděným tam plynovodem 104 pro zvýšení rosného bodu produktů spalování a snížení emisí oxidů dusíku NO_X tvořených plamenem 84 plynového hořáku 83, jak bylo popsáno výše. Jak bylo také výše popsáno, může být druhý sběrný prostředek 98 na vodu také připojen přes potrubí 105 k prvnímu sběrnému prostředku 86 na vodu v prvním pouzdru 80. Možným znakem je, jestliže druhý sběrný prostředek 98 na vodu nenapájí třetí prostředek 92 na vypouštění vody ve spodní komoře 89 druhého pouzdra 90.

Třetí prostředek 92 na vypouštění vody ve spodní komoře 89 druhého pouzdra 90 může být také napájen horkou vodou z prostředku 106 pro výměnu tepla, který je zde naznačen připojený k prvnímu sběrnému prostředku 86 na vodu prvního pouzdra 80. Napájecí obvod sestává z přívodního potrubního prostředku 107 a čerpadla 108, napájecí vstup 109 prostředku 106 pro výměnu tepla. Výstup 110 prostředku 106 pro výměnu tepla je opět, jak bylo výše popsáno v souvislosti s jinými provedeními, připojen k prvnímu prostředku 82 na vypouštění vody, upevněnému nad prvním náplňovým prostředkem 81 v prvním pouzdru 80. Jak je také popsáno výše, může být třetí prostředek 92 na vypouštění vody třetího náplňového prostředku 91 také připojen buď na vstup 109 prostředku 106 na výměnu tepla, nebo na jeho výstup 110. Je-li tak zapojen, potom potrubí 105, naznačené čárkovanou čarou, by propojovalo druhý sběrný prostředek 98 na vodu s prvním sběrným prostředkem 86 na vodu. Jiná trubka 107' připojuje první sběrný prostředek 86 na vodu ke třetímu sběrnému prostředku 93 na vodu pro umožnění konečného přetečení do třetího sběrného prostředku 93 na studenou vodu. Výstupní trubka 110' z prostředku 106 pro výměnu tepla napájí první prostředek 82 na vypouštění vody.

Je v rozsahu předloženého vynálezu pokrýt jakékoliv zřejmé modifikace zde popsaných příkladů předložených provedení, pokud takovéto modifikace spadají do rozsahu přiložených nároků.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Plynový přímotopný systém na ohřev vody, obsahující první pouzdro (12, 50, 80) mající obvodovou boční stěnu, uzavřenou dnovou koncovou stěnu (13), a výstupní kanál (14, 56) připojený na horní koncovou část prvního pouzdra (12, 50, 80), první prostředek (15, 53, 82) na vypouštění vody, umístěný v prvním pouzdru (12, 50, 80), plynový hořák (18, 52, 83), umístěný na straně prvního pouzdra (12, 50, 80), přívodní trubku pro hořlavý plyn připojenou k plynovému hořáku (18, 52, 83) k přivedení hořlavého plynu plynovému hořáku (18, 52, 83), přívodní potrubí (33, 65, 103) spalovacího vzduchu připojené k plynovému hořáku (18, 52, 83), sběrný prostředek (20, 58, 86) na vodu pod plynovým hořákem (18, 52, 83) pro shromažďování horké vody, další pouzdrový prostředek opatřený dalšími prostředky na vypouštění vody a dalším sběrným prostředkem na vodu, první potrubní prostředek pro dodávání horké vody ze sběrného prostředku (20, 58, 86) na vodu umístěného v prvním pouzdru (12, 50, 80) a další potrubní prostředky pro dodávání vody z dalšího pouzdrového prostředku, vyznačující se tím, že první pouzdro (12, 50, 80) obsahuje první náplňový prostředek (16, 51, 81) mající prvky (17) pro výměnu tepla a umístěný mezi prostředkem (15, 53, 82) na vypouštění vody a plynovým hořákem (18, 52, 83), že další pouzdrový prostředek obsahuje další náplňový prostředek mající prvky (17) pro výměnu tepla a umístěný v určité vzdálenosti pod dalším prostředkem na vypouštění vody k vytvoření zdroje vlhkého vzduchu pro smísení s hořlavým plynem ke zvýšení rosného bodu produktu spalování a snížení emisí oxidů dusíku NO_X při spalování, přičemž další náplňový prostředek je sám umístěn v dalším pouzdru nad dalším sběrným prostředkem na vodu pro shromažďování vody proniknuté skrz další náplňový prostředek.

-9CZ 294509 B6
2. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 1,vyznačující se tím, že první náplňový prostředek (16) je první náplň prvků (17) pro výměnu tepla upravená v interferenčním proudění se stoupajícími produkty spalování v prvním pouzdru (12), přičemž další pouzdrové prostředky obsahují druhé a třetí pouzdro (21, 30), další náplňové prostředky (22, 31) obsahují druhé a třetí náplňové prostředky (22, 31) prvků (17) pro výměnu tepla uspořádané v daném pořadí v interferenčním proudění se spalinami a se stoupajícím vzduchem, v daném pořadí ve druhém a třetím pouzdru (21, 30), přičemž další prostředek (24, 29) na vypouštění vody obsahuje druhý a třetí prostředek (24, 29) na vypouštění vody spojený, v daném pořadí, se druhým a třetím náplňovým prostředkem (22, 31), druhé a třetí pouzdro (21, 30) má, v daném pořadí, druhý a třetí sběrný prostředek (26, 35) na vodu, přičemž druhý náplňový prostředek (22) je uspořádán po proudu výstupního kanálu (14) připojeného k prvnímu pouzdru (12) a v interferenčním proudění s plyny odtahového kanálu (14) z prvního pouzdra (12) pro ochlazení spalin, přičemž třetí náplňový prostředek (31) je umístěn proti proudu přívodního potrubí (33) spalovacího vzduchu prvního pouzdra (12) pro předehřátí a zvlhčení okolního vzduchu k vytvořené vlhkého vzduchu.
3. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 2, vyznačující se tím, že třetí prostředek (29) na vypouštění vody je umístěn nad třetím náplňovým prostředkem (31) pro rozprašování horké vody ze druhého sběrného prostředku (26) na vodu druhého pouzdra (21) k proniknutí horké vody třetím náplňovým prostředkem (31) pro ohřívání a zvlhčování vzduchu vedeného v protiproudu k prosakující horké vodě k napájení plynového hořáku (18) horkým vlhkým vzduchem.
4. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 3, v y z n a č uj í c í se tím, že obsahuje zpětnovazební potrubní obvod (36) a čerpadlo (37) pro spojení třetího sběrného prostředku (35) na vodu se druhým prostředkem (24) na vypouštění vody.
5. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 3, vy z n a č uj í c í se tím, že kanál (14) prvního pouzdra (12) je připojen ke druhému pouzdru (21) pod druhým náplňovým prostředkem (22) prvků (17) pro výměnu tepla a nad druhým sběrným prostředkem (26) na vodu, tvořeným dnovou koncovou částí druhého pouzdra (21).
6. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 2, vyznačující se tím, že třetí sběrný prostředek (35) na vodu je tvořen dnovou koncovou částí třetího pouzdra (30).
7. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 1,vyznačující se tím, že výstupní kanál (14, 56) je omezený kanál (14, 56), umístěný centrálně v horní stěně prvního pouzdra (12, 50, 80).
8. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 5, vyznačující se tím, že další přepadové potrubí (42') je připojené mezi druhým sběrným prostředkem (26) na vodu a třetím sběrným prostředkem (35) na vodu k přenosu přepadu horké vody ze druhého sběrného prostředku (26) na vodu do třetího sběrného prostředku (35) na vodu.
9. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále obsahuje prostředek (43) pro výměnu tepla, zapojený mezi první sběrný prostředek (20) na vodu prvního pouzdra (12) a první prostředek (15) na vypouštění vody prvního pouzdra (12), přičemž prostředek (43) pro výměnu tepla odebírá teplo z vody shromažďující se v prvním sběrném prostředku (20) na vodu pro účely ohřívání, a napájecí potrubí, pro napájení prostředku (43) pro výměnu tepla a prvního prostředku (15) na vypouštění vody.
10. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 1,vyznačující se tím ,že další náplňový prostředek (54, 59) obsahuje třetí náplňový prostředek (59) prvků (17) pro výměnu tepla zajištěných ve druhém pouzdru (60), přičemž druhé pouzdro (60) tvoří další pouzdrový prostředek a má prostředek pro vedení vzduchu třetím náplňovým prostředkem (59), a

-10CZ 294509 B6 přívodní potrubí (65) spalovacího vzduchu připojené ke druhému pouzdru (60) nad třetím náplňovým prostředkem (59) pro přivádění vlhkého vzduchu k plynovému hořáku (52) pro smísení s hořlavým plynem, přičemž další náplňový prostředek (54, 59) také obsahuje druhý náplňový prostředek (54) umístěný v prvním pouzdru (50) nad prvním náplňovým prostředkem (51), další prostředek (55, 60') na vypouštění vody obsahuje druhý a třetí prostředek (55, 60') na vypouštění vody, umístěné v daném pořadí nad druhým a třetím náplňovým prostředkem (59, 54), další sběrný prostředek (62) na vodu obsahuje třetí sběrný prostředek (62) na vodu vymezený ve dnové části druhého pouzdra (60), a přívodní potrubní prostředky pro přivádění vody ze třetího sběrného prostředku (62) na vodu ke druhému prostředku (55) na vypouštění vody pro další ochlazování výfukových plynů stoupajících v prvním pouzdru (50) k odtahovému kanálu (56).
11. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 10, vyznačující se tím, že přívodní potrubní prostředek obsahuje čerpadlo (77) a potrubí (76') propojující dnovou část druhého pouzdra (60) se druhým prostředkem (55) na vypouštění vody, kterým je rozprašovací tryska.
12. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 6, vyznačující se tím, že dále obsahuje prostředek (67) pro výměnu tepla zapojený mezi sběrný prostředek (58) na vodu prvního pouzdra (50) a první prostředek (53) na vypouštění vody v prvním pouzdru (50), který je umístěn nad prvním náplňovým prostředkem (51), přičemž prostředek (67) pro výměnu tepla odebírá teplo z horké vody shromažďující se ve sběrném prostředku (58) na vodu pro účely ohřívání, a přívodní potrubní prostředek, pro napájení prostředku (67) pro výměnu tepla a prvního prostředku (53) na vypouštění vody, přičemž první prostředek (53) na vypouštění vody je připojen k přívodnímu potrubnímu prostředku na výstupu prostředku (67) pro výměnu tepla.
13. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 12, vyznačující se tím, že třetí prostředek (60') na vypouštění vody je také připojen na výstup prostředku (67) pro výměnu tepla.
14. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 12, vyznačující se tím, že třetí prostředek (60') na vypouštění vody je připojen na vstup prostředku (67) pro výměnu tepla pro příjem horké vody ze sběrného prostředku (58) na vodu prvního pouzdra (50).
15. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 1,vyznačující se tím, že další náplňový prostředek (94, 91) obsahuje druhý a třetí náplňový prostředek (94, 91) prvků (17) pro výměnu tepla, umístěné odděleně vzájemně izolovaně ve druhém pouzdru (90), přičemž dělicí stěna (87) ve druhém pouzdru (90) jej rozděluje na spodní komoru (89) a horní komoru (88), přičemž druhé pouzdro (90) tvoří další pouzdrový prostředek a má prostředky pro přemisťování vzduchu připojené ke spodní komoře (89) pro vedení vzduchu skrze v ní upevněný třetí náplňový prostředek (91), přičemž další sběrný prostředek (93) na vodu obsahuje třetí sběrný prostředek (93) na vodu ve dnové části spodní komory (89) a druhý sběrný prostředek (98) na vodu nad dělicí stěnou (87) v horní komoře (88), přičemž druhý náplňový prostředek (94) je umístěn nad druhým sběrným prostředkem (98) na vodu, přičemž kanál (96) je spojený sedruhou komorou (88), přičemž další prostředek (95, 92) na vypouštění vody obsahuje druhý a třetí prostředek (95, 92) na vypouštění vody upevněné v daném pořadí v prostoru nad druhým a třetím náplňovým prostředkem (94, 91), přičemž přívodní potrubní prostředek je uspořádán pro přívod vody od třetího sběrného prostředku (93) na vodu ke druhému prostředku (95) na vypouštění vody, a prostředky pro vedení vzduchu jsou uspořádány pro vedení předehřátého vlhkého vzduchu z prostoru nad třetím náplňovým prostředkem (91) k plynovému hořáku (83) pro smíchání s hořlavým plynem.
16. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 15,vyznačující se tím, že dále obsahuje potrubní prostředek propojující druhý sběrný prostředek (98) na vodu s prvním sběrným prostředkem (86) na vodu prvního pouzdra (80), přičemž první sběrný prostředek (86)

-11 CZ 294509 B6 na vodu prvního pouzdra (80) je připojen k prostředku (106) pro výměnu tepla přes přívodní potrubní prostředek (107) pro oddělení tepla z horké vody shromažďující se v prvním sběrném prostředku (86) na vodu pro účely ohřívání,
17. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 16, vyznačující se tím, že prostředek (106) pro výměnu tepla má vstup (109) připojený k prvnímu sběrnému prostředku (86) na vodu prvního pouzdra (80) a výstup (110) připojený k prvnímu prostředku (82) na vypouštění vody prvního pouzdra (80) pro přivádění studené vody k prvnímu prostředku (82) na vypouštění vody.
18. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 17, vyznačující se tím, že třetí prostředek (92) na vypouštění vody je připojen k výstupu (110) prostředku (106) pro výměnu tepla.
19. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 17, vyznačující se tím, že třetí prostředek (92) na vypouštění vody je připojen k prvnímu sběrnému prostředku (86) na vodu prvního pouzdra (80).
20. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 15, vyznačující se tím, že třetí prostředek (92) na vypouštění vody je připojen ke druhému sběrnému prostředku (98) na vodu v horní komoře (88) druhého pouzdra (90).
21. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 2, vyznačující se tím, že pouzdra (12,21, 30, 50, 60, 80, 90) jsou prodloužená vertikální válcová.
22. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 1,vyznačující se tím, že plynový hořák (18) je dále opatřen řídicí tryskou (18') k zabránění uhašení plamene.
23. Plynový přímotopný systém na ohřev vody podle nároku 1,vyznačující se tím, že hořlavý plyn je přírodní.
24. Způsob přímého ohřevu vody produkty spalování získanými ze spalování hořlavého plynu se spalovacím vzduchem, vyznačující se tím, že se voda vypouští v horní části prvního pouzdra (12, 50, 80) nad prvním náplňovým prostředkem (16, 51, 81), majícím prvky (17) pro výměnu tepla, uspořádaným v interferenčním proudění se stoupajícími produkty spalování, přičemž horká voda se shromažďuje u dna prvního pouzdra (12, 50, 80), že další voda se vypouští v horní části druhého pouzdra (21) nad druhým náplňovým prostředkem (22), majícím prvky (17) pro výměnu tepla, uspořádaným v interferenčním proudění s plyny odtahového kanálu (14) z prvního pouzdra (12) pro chlazení spalin, že další voda se vypouští v horní části třetího pouzdra (30) nad třetím náplňovým prostředkem (31), majícím prvky (17) pro výměnu tepla a uspořádaným v interferenčním proudění se spalovacím vzduchem pro předehřátí a zvlhčení okolního vzduchu k vytvoření vlhkého vzduchu, který má být použit jako přísada s hořlavým plynem ke zvýšení rosného bodu produktu spalování a snížení emisí oxidů dusíku NO_X při spalování.
25. Způsob podle nároku 24, vy z n ač u j í c í se t í m , že se voda shromažďuje u dna druhého pouzdra (21) a používá se jako další horká voda rozprašovaná v horní části třetího pouzdra (30) k proniknutí horké vody třetím náplňovým prostředkem (31) pro zpracování a zvlhčení spalovacího vzduchu vedeného protisměrně k pronikající horké vodě, přičemž další horká voda se chladí jak proniká třetím náplňovým prostředkem (31).
26. Způsob podle nároku 24 nebo 25, vyznačující se tím, že se voda shromažďuje u dna třetího pouzdra (30) a používá se jako další voda rozprašovaná v horní části druhého pouzdra (21) k proniknutí vody druhým náplňovým prostředkem (22), kde se ohřívá plyny odtahového kanálu (25).

-12CZ 294509 B6
27. Způsob podle kteréhokoli z nároků 24 až 26, vyznačující se tím, že spalovací vzduch je okolní vzduch ohřívaný třetím náplňovým prostředkem (31), přičemž předehřátý a zvlhčený vzduch má teplotu v rozsahu od 45 do 75 °C a je v podstatě nasycený při této teplotě, přičemž další ohřátá voda vypouštěná v horní části třetího pouzdra (30) má teplotu mezi 50 až 60 °C a voda shromážděná u dna prvního pouzdra (12) má teplotu mezi 80 až 90 °C.
28. Způsob podle kteréhokoli z nároků 24 až 26, vyznačující se tím, že voda vypouštěná v horní části třetího pouzdra (30) se chladí vzduchem stoupajícím třetím náplňovým prostředkem (31) na teplotu mezi 30 až 35 °C a chladí se pro vypouštění v horní části třetího pouzdra (30) k opětnému ohřátí druhým náplňovým prostředkem (22) na teplotu mezi 50 až 60 °C.
29. Způsob podle nároku 24, vyzn ač u j í cí se tí m , že ohřátá voda shromážděná u dna prvního pouzdra (12, 50, 80) má teplotu mezi 80 až 90 °C.

4 výkresy

-13CZ 294509 B6

S-. •Ω