PL172774B1 - Urzadzenie do podgrzewania wody PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do podgrzewania wody zawiera jace wymiennik ciepla umieszczony w zbiorniku z woda, przy czym wymiennik ciepla wyposazony jest w komore stanowiaca przegrode wodna, a jego zewne- trzna obudowa posiada podwójna sciane, natomiast w srodkowej czesci wymiennika znajduje sie komora spalania polaczona za pomoca przewodu podtrzy- mujacego ze spalarka, znamienne tym, ze komora przeplywu spalin (5,11,16) istniejaca miedzy dwiema scianami obudowy (3) wymiennika ciepla (2) otacza pierscieniowa komore przegrody wodnej ( 6 ) . utwo- rzona przez wewnetrzna sciane obudowy (3) i sciane (4) komory spalania (9), przy czym do górnej scianki przegrody wodnej (6) przylaczony jest króciec (7) przechodzacy przez komore przeplywu spalin (5) i laczacy przegrode (6) z przestrzenia wodna zbiornika (1), a do dolnej scianki komory (6) przylaczony jest króciec (8) przechodzacy przez komore przeplywu spalin (11) i uchodzacy do przestrzeni wodnej zbior- nika (1) przy jego podstawie, przy czym w górnej sciance komory spalania (9) usytuowany jest przepust spalin (10) przechodzacy przez komore przegrody wodnej (6) laczacy komore spalania (9) z komora przeplywu spalin (5,11,16), w której w dolnej czesci znajduje sie króciec wylotowy spalin (12). (30) Pierwszenstwo: 22.07.1992, JP,194399 11.08.1992,JP,214267 ( 7 3 ) Uprawniony z patentu: Maruyama Noboru, Tokio, JP (74) Pelnomocnik: Misztak Irena. PATPOL Spólka z o.o. (45) O udzieleniu patentu ogloszono: 28.11.1997 WUP 11/97 FIG.I PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do podgrzewania wody zanurzone w zbiorniku wody, podgrzewane ciepłem spalin palnika gazowego, stosowane zwłaszcza w łaźniach i instalacjach technologicznych stosujących duże zbiorniki ciepłej wody.

Konstrukcje takich dn no^7P.w^i wndv znstaN niawmnne miedzv ίτιηνττιί

J ” r O ~ J — J —J — ----------C.--j----j--w opisie japońskiego wzoru użytkowego Nr 44093/1973 i opisie japońskiego wzoru użytkowego Nr 15168/1976. Rozwiązanie ujawnione w pierwszej publikacji jest takie jak pokazano na fig. 9 do 12, w którym wymiennik ciepła 21 jest umieszczony w zbiorniku wodnym 22, przy czym wymiennik ciepła 21 zawiera przegrodę wodną 25 otoczoną ścianą 23, przy czym przegroda ta połączona jest rurą łączącą 24 i poprzez otwór 30 ze zbiornikiem wodnym 22. Komora spalania 26 ma górnociągową komorę gazu 29 mającą wąski górny odcinek utworzony w jej jednym boku, i komorę dolnociągową gazu 27, mającą wąski dolny odcinek utworzony po drugiej stronie, przy czym górne odcinki obydwu komór 27 i 29 są połączone ze sobą, a gaz przechodzi przez otwory 28 utworzone w obydwu bokach rury łączącej 24. Ruszt 33 usytuowany jest w dolnej części komory spalania 26 i kanał doprowadzania powietrza 31 do komory spalania 26 i kanał wylotowy spalin 32 komory dolnociągowej 27 znajdują się również w dolnej części komory⁷ spalania 26. Poniżej opisano zjawisko ciągu z góry do dołu gazu spalinowego w wymienniku ciepła 21. Przepływ gazów spalinowych w komorze górno-ciągowej 29 pokazany na fig. 11 i komorze dolnociągowej 27 mającej tę samą wysokość H jak wysokość komory górnociągowej gazu, powstaje jak wiadomo dzięki sile ciągu Pch, wyrażonej następującymi równaniami (1) i (2), przy czym punkt wytwarzania ciepła oznaczono literą U, punkt środkowy-M i punkt wylotu -D.

Pch = (yd - yu) · H (1)

Pch = PH/R (1/Td-1/Tu) (2) gdzie:

yd: ciężar właściwy gazu spalinowego w dolno-ciągowej komorze 27, yu: ciężar właściwy gazu spalinowego w gómociągowej komorze 29,

H: wysokość punktu środkowego M względem punktu wytwarzania ciepła U,

P: ciśnienie gazu spalinowego,

R: stała dla gazu spalinowego,

Td: temperatura gazu spalinowego w dolnociągowej komorze 27.

Tu: temperatura gazu spalinowego w górnociągowej komorze 29.

Ponieważ Tu jest zawsze większe niż Td (Tu>Td), gdy wymiennik ciepła 21 pracuje, mianowicie gdy ruszt 33 pracuje, zatem (1/Td - 1/Tu) >0, a gaz spalinowy przepływa od punktu wytwarzania ciepła U do punktu środkowego M i do punktu wylotu D. W przeciwieństwie do tego, gdy praca wymiennika ciepła 21 jest zakończona, wówczas Tu = Td temperatura wody obwodowej i z tego względu siła ciągu Pch = 0, tak, że zanika przepływ gazu, który pozostaje wewnątrz wymiennika, co zapobiega wchodzeniu chłodnego powietrza z zewnątrz i wychłodzeniu urządzenia.

Powyższe rozwiązanie oparte jest na tej zasadzie, że gaz spalinowy wytworzony wewnątrz komory spalania 26 przepływa w górę do komory gómociągowej 29, a następnie w dół do komory dolnociągowej 27, wypromieniowując ciepło, przy czym temperatura gazu staje się niższa, a ciężar staje się większy, zaś gaz jest wyprowadzany przez rurę 34 z kanału wylotowego 34 na zewnątrz, przy czym gaz spalinowy kontaktuje się ze ścianą 23 i ścianami przegrody wodnej 25 ogrzewając wodę wewnątrz zbiornika wodnego 22 tak, że gdy wymiennik ciepła jest nagrzany, temperatura wody wzrasta gwałtownie, a spadek temperatury gazu spalinowego podczas przepływu jest duży, a ponadto gdy kanały 31 i 32 są ze sobą połączone, wówczas powietrze zasilające płynące kanałem zasilania powietrzem 31, jest ogrzewane gazem wylotowym przepływającym kanałem wyprowadzania gazu przy podwyższonej skuteczności spalania, co stanowi istotę opisanego wyżej układu.

W urządzeniu przedstawionym w publikacji Nr 44093/1973 przegroda wodna 25 jest jednakże płaska tak, że powierzchnia przenoszenia ciepła jest mała i występuje niska skuteczność przenoszenia ciepła, a ponadto, ponieważ występuje prześwit pomiędzy dolną powierzchnią zbiornika wodnego 22 a powierzchnią wymiennika ciepła 21, zatem występują zakłócenia konwekcyjne w przepływie wody znajdującej się w tym odcinku, które powodują

172 774 niejednorodne ogrzewanie wody, a wymiana ciepła zachodzi bardziej jednolicie wokół ściany 23 z boku komory gómociągowej 29, która jest umieszczona po przeciwnej stronie ściany 23, gdzie ruchy konwekcyjne wody zachodzą bardziej równomiernie niż w ściance 23 z boku komory uuuiALJviógLjvwj b^lz-^u 5 oLuiajL^L uiwvatwjuod uui^kJ aviwiy wiunwi wuuHcgiJ gg d gtlZ^C JUCny konwekcyjne wody nie zachodzą równomiernie, zaś w wyniku tego gaz spalinowy przepływający przezgómociągową komorę 29 zostaje ochłodzony, co utrudnia uzyskanie zadawalającej siły ciągu.

Ponadto w opisanym powyżej urządzeniu, punkt wylotu D (fig. 12) jest umieszczony w położeniu wyższym o wartość h od punktu wylotu D, a ciśnienia Pu, Pm i Pd w punktach U, M i D są wliczone odpowiednio z następujących równań (3) i (4):

H

Pu = Pm + / yu · dH (3)

O

H

Pd = Pm + / yd h dH = Pm + yd ·Η + yd · h (4)

Pd = Po (ciśnienie atmosferyczne). Z tego względu uzyskuje się następujące równania: Po = Pm 4- yd · H - yd · h (5)

Pm = Po - yd · H + yd · h. ()) a podstawiając do równania (3), uzyskuje się następujące równanie:

H

Pu = Po - yd · H + yd · h + J yu · dH = Po - yd · H + yd · h + yu · H (7) h

Tak więc, gdy praca wymiennika ciepła 21 ustaje, wówczas yd jest równe yu (yd = yu), a więc Pu = Po + yd.h, a Pu - Po = yd.h>0 tak, że zawsze jest utrzymywana zależność Pu>Po, a gaz spalinowy w kanale gazu spalinowego zawsze płynie od punktu ogrzewania U do punktu środkowego M i do punktu wylotu D bez przerwy, i z tego względu nie zapobiega się wejściu zewnętrznego powietrza do wnętrza, a ciepło gorącej wody wewnątrz zbiornika wodnego 22 jest wypromieniowywane na zewnątrz.

Urządzenie ujawnione w publikacji Nr 1(1(8/197( jest pokazane na fig. 13 i fig. 14, gdzie jest zastosowana wewnętrzna komora (7 zawierająca podwójne ścianki znajdujące się w odstępie od zewnętrznej komory (( również obejmującej podwójną ściankę, a pomiędzy nimi znajduje się dolnociągowa komora (8 gazu spalinowego. Na zewnątrz dolnociągowej komory (8 gazu spalinowego znajduje się zewnętrzna komora wodna 71 mająca króciec wylotowy gorącej wody (9 i króciec doprowadzania wody 70. W wewnętrznej komorze (7 znajduje się komora spalinowa 74 połączona u góry z dolnociągową komorą (8 gazu spalinowego, a w dolnym odcinku komory (8 gazu spalinowego znajduje się otwór wylotowy 7(, przy czym do otworu wylotowego przyłączony jest kanał wylotowy 78, a przez wewnętrzną i zewnętrzną komorę wodną 71, 72 przechodzi zamocowany rozłącznie palnik 77. Króciec wylotowy (9 gorącej wody podłączony jest do odbiornika, a oznacznik 79 wskazuje otwór wyczystkowy.

W opisanym powyżej urządzeniu do ogrzewania wody, gaz spalinowy wytworzony w palniku 77, wykorzystując siłę ciągu dół - góra przepływa przez komorę spalania 74, a ciepło wypromieniowywane z gazu spalinowego ogrzewa wodę, a następnie gaz zawraca w górnej części i opada w dół z prędkością g (m/sek) w dolnociągowej komorze gazu spalinowego (8 i jest przyspieszany do prędkości G (m/sek) przy otworze wylotowym 75 i wyprowadzany na zewnątrz. Z drugiej strony, woda dostarczana króćcem doprowadzania wody 70, w dolnej części zewnętrznej przestrzeni wodnej 71, podnosi się w zewnętrznej przestrzeni wodnej 71, a wewnętrzna przestrzeń wodna 72 jest z nią połączona za pomocą rur łączących 73 w górnej i dolnej części. Gaz spalinowy powoduje gwałtowny wzrost temperatury wody przez podniesienie szybkości wymiany ciepła pomiędzy gazem spalinowym a wodą, ponieważ gaz spalinowy doprowadza do wody znajdującej się w wewnętrznej i zewnętrznej przestrzeni wodnej 71, 72 wystarczającą ilość ciepła za pomocą promieniowania i przewodzenia

172 774 cieplnego. Prędkość przepływu gazu spalinowego w dolnociągowej komorze 68 gazu spalinowego jest zwiększona, co korzystnie polepsza skuteczność spalania i zapobiega nie całkowitemu spalaniu.

Powyższe urządzenie ma korzyści jak onkano nnwvżei. ale iednnr7PŚTue nnsiada

J _t J 9 E ~~ Γ J J¹ J-------------- £-------poniżej opisane niedogodności.

Mianowicie, w tego rodzaju urządzeniu do ogrzewania wody. gdy woda jest dostarczana króćcem doprowadzania wody 70 umieszczonym w dolnej części, do zewnętrznej komory wodnej 71 i podnosi się w tej komorze wodnej 71 jak również w wewnętrznej komorze wodnej 72 połączonej rurami łączącymi 73, wówczas powstaje zakłócenie pomiędzy zimną wodą podnoszącą się w zewnętrznej komorze wodnej 71 a gorącą wodą wyprowadzaną w górnej części z wewnętrznej komory wodnej 72 i ponownie opadającą w zewnętrznej komorze wodnej 71, które przeszkadza w równomiernej konwekcji w obydwu komorach wodnych wewnętrznej i zewnętrznej, i z tego względu nie można uzyskać skutecznej wymiany ciepła pomiędzy gazem i wodą. Ze względu na monolityczną konstrukcję urządzenia bardzo trudne jest oczyszczanie wnętrza zewnętrznej komory wodnej 71.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do podgrzewania wody zawierające wymiennik ciepła umieszczony w zbiorniku z wodą, przy czym wymiennik ciepła wyposażony jest w komorę stanowiącą przegrodę wodną, a jego zewnętrzna obudowa posiada podwójną ścianę. W środkowej części wymiennika znajduje się komora spalania połączona za pomocą przewodu podtrzymującego ze spalarką.

Istota wynalazku polega na tym, że komora przepływu spalin istniejąca między dwiema ścianami obudowy wymiennika ciepła otacza pierścieniową komorę przegrody wodnej, utworzoną przez wewnętrzną ścianę obudowy i ścianę komory' spalania. Do górnej ścianki przegrody wodnej przyłączony jest króciec przechodzący przez komorę przepływu spalin i łączący przegrodę z przestrzenią wodną zbiornika, a do dolnej ścianki komory przegrody wodnej przyłączony jest króciec przechodzący przez komorę przepływu spalin i uchodzący do przestrzeni wodnej zbiornika przy jego podstawie. W górnej ściance komory spalania usytuowany jest przepust spalin przechodzący przez komorę przegrody wodnej łączący komorę spalania z komorą przepływu spalin, w której w dolnej części znajduje się króciec wylotowy spalin.

Króciec wodny jest przyłączony do dolnej ściany obudowy, a korzystnie usytuowany jest wewnątrz króćca wylotowego spalin.

W zbiorniku wodnym urządzenia znajduje się wiele wymienników ciepła.

Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do podgrzewania wody zawierające wymiennik ciepła umieszczony w zbiorniku z wodą, przy czym wymiennik ciepła wyposażony jest w komorę stanowiącą przegrodę wodną, a jego zewnętrzna obudowa posiada podwójną ścianę. W środkowej części wymiennika znajduje się komora spalania połączona za pomocą przewodu podtrzymującego ze spalarką.

Istota wynalazku polega na tym, że wymiennik ciepła usytuowany jest w dolnym, cylindrycznym, pionowym zbiorniku z wodą, połączonym rozłącznie z górnym zbiornikiem poziomym. Między ścianą zbiornika a obudową wymiennika znajduje się pierścieniowa komora wodna. Komora przepływu spalin istniejąca między dwiema ścianami obudowy otacza pierścieniową komorę przegrody wodnej utworzoną między wewnętrzną ścianą obudowy i ścianą komory spalania. Do górnej ścianki przegrody wodnej przyłączony jest króciec przechodzący przez komorę przepływu spalin i łączący przegrodę wodną z przestrzenią wodną zbiornika, a do dolnej ścianki przegrody wodnej przyłączony jest króciec przechodzący przez komorę przepływu spalin i uchodzący do pierścieniowej komory wodnej. W górnej ściance komory spalania usytuowany jest przepust spalin przechodzący przez komorę przegrody wodnej łączący komorę spalania z komorą przepływu spalin, w której dolnej części znajduje się króciec wylotowy spalin.

Korzystnie, w górnej części obudowy znajduje się cylindryczna przegroda sięgająca do części górnej zbiornika, wyposażonej w króciec doprowadzający wodę i króciec wylotowy gorącej wody.

172 774

Do górnego zbiornika poziomego przyłączonych jest rozłącznie wiele cylindrycznych pionowych zbiorników.

Przedmiot wu^n^rózkll został iizadnrminny wnrwWarlarh z/knnania na nrcnnlni η a

J ------— '-----------j J J---. J

^...^^^4^.4.^...^^ .. ~~ ~__.t-t„J.._______3 · J1 _

WLUiy.is.1 ng. g przedstawia przekrój wzdiużuy pieiwszego pizykiadu urządzenia według wynalazku, fig. 2 - przekrój tego urządzenia wzdłuż linii 2-2 z fig. 1, fig. 3 - przekrój wzdłużny drugiego przykładu urządzenia według wynalazku, fig. 4 - przekrój tego urządzenia wzdłuż linii 4-4 z fig. 3, fig. 5 - schemat ilustrujący warunki przepływu gazów spalinowych, fig. 6 przekrój wzdłużny innego rozwiązania według wynalazku, fig. 7 - przekrój wzdłużny przykładu wykonania tego wynalazku, fig. 8 - przekrój wzdłużny przykładu wykonania tego wynalazku, fig. 9 - przekrój wzdłużny urządzenia do podgrzewania wody znanego ze stanu techniki, fig. 10 - widok z boku wymiennika ciepła tego urządzenia, fig. 11 - schemat ilustrujący warunki przepływu gazu spalinowego w tym rozwiązaniu, fig. 12 - schemat ilustrujący warunki przepływu gazu z uwzględnieniem warunków ciśnieniowych w wymienniku ciepła pokazanym na fig. 9 i fig. 10, fig. 13 - przekrój wzdłużny urządzenia do podgrzewania wody znanego ze stanu techniki, a fig. 14 - przekrój tego rozwiązania wzdłuż iinii 14-14 z fig. 13.

W pierwszym rozwiązaniu pokazanym na fig. 1 przedstawiono zbiornik wodny 1 i wymiennik ciepła 2 umieszczony w tym zbiorniku wodnym 1, przy czym wymiennik ciepła 2 ma zewnętrzną obudowę 3 obejmującą podwójną ścianę, przy czym zewnętrzna obudowa 3 obejmuje górną i dolną komorę przepływu spalin 5,11 w górnej i dolnej sekcji podwójnej ściany, a pomiędzy nimi znajduje się dolnociągowa komora gazu spalinowego 16, zaś wewnątrz, i w odstępie od zewnętrznej obudowy znajduje się ściana 4 komory spalania 9 z komorą gómociągową spalin 14 utworzoną wewnątrz. Pomiędzy zewnętrzną obudową 3 a ścianą 4 znajduje się przegroda wodna 6. Do górnej sekcji przegrody wodnej 6 jest podłączony króciec 7 przechodzący przez zewnętrzną obudowę 3 i prowadzący do wnętrza zbiornika wodnego 1. W dolnej części zewnętrznej obudowy 3 znajduje się dolny króciec 8, który łączy dolną sekcję przegrody wodnej 6 z podstawą zbiornika wodnego 1. W górnej sekcji przegrody wodnej 6 znajduje się przepust spalin 10 przechodzący przez przegrodę wodną 6 i łączący komorę spalania 9 z komorą przepływu spalin 5. W dolnej sekcji obudowy 3 znajduje się króciec wylotowy 12 otwarty na zewnątrz zbiornika wodnego. Na ścianie bocznej zewnętrznej obudowy 3 znajduje się przewód podtrzymujący 13 komorę spalania, przechodzący przez przegrodę wodną 6 i wychodzący na zewnątrz zbiornika wodnego 1, a komora spalania 15 jest połączona rozłącznie przewodem 13.

W opisanym powyżej urządzeniu do podgrzewania wody, po uruchomieniu działania wymiennika ciepła 2 i rozpoczęciu pracy komory spalania 15, spalmy wytwarzane w komorze spalania 9 wznoszą się w gómociągowej komorze spalin 14, i wchodzą do górnej komory przepływu spalin 5 poprzez górną rurę ciągową 10, a następnie są zawracane przy górnym obwodzie tej komory 5 i opadają w dolnociągowej komorze przepływu spalin 16 i poprzez dolną komorę przepływu spalin 11 i są wyprowadzane na zewnątrz króćcem spalinowym 12. Podczas wznoszenia i opadania spalin w wymienniku ciepła 2, pomiędzy gazem spalinowym a wodą w zbiorniku wodnym 1 zachodzi wymiana ciepła, przy czym spaliny przepływające w dolnociągowej komorze spalin 16 dostarczającą ciepło do wody znajdującej się wewnątrz i poza wymiennikiem, tak że zostaje podniesiona szybkość przepływu gazu przy polepszonej skuteczności spalania. Podczas tego procesu w wodzie znajdującej się w przegrodzie wodnej i na zewnętrznej powierzchni obudowy 3 zachodzą ruchy konwekcyjne, dzięki którym woda wewnątrz i poza przegrodą wodną 6 wznosi się i opada poprzez górny i dolny króciec 7,8 tak, że zostaje zwiększona szybkość wymiany ciepła ze spalinami, a temperatura wody szybko wzrasta. Ponadto jak pokazano na fig. 5 wysokość H’ środkowego punktu M względem punktu U wytwarzania ciepła jest krótsza o wymiar h od wspomnianej wyżej wysokości H i przeciwnie, punkt wylotu D jest umieszczony o wymiar h niżej, niż punkt wytwarzania ciepła U. Po zatrzymaniu działania wymiennika ciepła 2, teoretycznie nawet jeżeli spaliny przebywające wewnątrz, próbują przejść od punktu wylotu D do punktu środkowego M, i do punktu ogrzewania U, podobnie jak w urządzeniach do ogrzewania wody znanych ze stanu techniki, mianowicie w kierunku przeciwnym do kierunku, w

172 774 przypadku pracującego wymiennika ciepła 2, komora spalania 15 tłumi przepływ, i z tego względu spaliny pozostają w wymienniku ciepła 2, co zapobiega wejściu od zewnątrz zimnego powietrza i stanowi efekt izolacji cieplnej, a w rezultacie ciepło gorącej wody w zbiorniku wodnym 1 nie zostanie wypromieniowane na zewnątrz.

W drugim przykładzie wykonania przedmiotowego wynalazku pokazanym na fig. 3 i fig. 4, dolny króciec 8 znajduje się w króćcu spalinowym 12 w dolnej sekcji zewnętrznej obudowy 3, dzięki czemu nie jest wytwarzana tak zwana woda martwa, ponieważ woda przy podstawie zbiornika wodnego jest bardziej równomiernie rozprowadzana i skutecznie pobierana do wymiennika ciepła 2.

W rozwiązaniach tych zastosowano jeden wymiennik ciepła 2 dla jednego zbiornika wodnego, jednakże dla jednego zbiornika wodnego można zastosować wiele wymienników ciepła 2, tak że wynalazek może korzystnie być zastosowany do łaźni, ciepłego basenu z wodą, bojlera opartego na układzie gromadzenia wody, łaźni ruchomej, łaźni o stałej temperaturze, generatora pary, chłodziarki absorpcyjnej, gorącej łaźni chemicznej, gorącego inkubatora hodowlanego, urządzenia ogrzewającego roztwór masy betonowej, i innych.

Na figurze 6 przedstawiono inne rozwiązanie według wynalazku, w którym zastosowano wymiennik ciepła 41, i górny poziomy zbiornik 42 umieszczony rozłącznie w górnej części wymiennika ciepła, przy czym wymiennik ciepła 41 posiada obudowę 51 mającą podwójną ścianę i pierścieniową komorę wodną 60 znajdującą się pomiędzy wymiennikiem ciepła 41 a ścianą 43 zbiornika. Obudowa 51 posiada górną i dolną komorę przepływu spalin utworzoną w górnej i dolnej sekcji podwójnej ściany i utworzoną między nimi dolnociągową komorę przepływu spalin 56. W pewnym odstępie od obudowy 51 znajduje się komora spalania 49, między nimi znajduje się przegroda wodna 46. W' górnej sekcji przegrody wodnej 46 usytuowany jest króciec 47 przechodzący przez obudowę 51 i prowadzący do poziomego zbiornika 42, natomiast w dolnej sekcji znajduje się króciec 48, który łączy dolną sekcję przegrody wodnej 46 z podstawą pierścieniowej komory wodnej 60. W górnej sekcji przegrody wodnej 46 znajduje się przepust spalin 50 przechodzący przez przegrodę wodną i łączący komorę spalinową 49 z górną komorą przepływu spalin 45. Króciec wylotowy spalin 52 przechodzi przez dolny odcinek ściany zbiornika i wyprowadza spaliny z dolnej komory’ przepływu spalin 54 na zewnątrz. Przewód podtrzymujący 53, przechodzi przez obudowę 51 i ścianę zbiornika 43 i wprowadzony na zewnątrz wymiennika ciepła 41, połączony jest rozłącznie ze spalarką 55. W górnej sekcji obudowy 43 znajduje się cylindryczna przegroda 59, sięgająca do górnego zbiornika 42. W dolnej części zbiornika 42 znajduje się króciec doprowadzający wodę 57, a w górnej jego sekcji znajduje się króciec wylotowy 58 gorącej wody. Wymiennik ciepła 41 jest rozłącznie przyłączony do zbiornika 42 za pomocą kołnierzy 63 i 64.

W urządzeniu do podgrzewania wody według wynalazku, po uruchomieniu działania wymiennika ciepła 41 i rozpoczęciu pracy spalarki 55, spaliny wytwarzane w komorze spalania 49 wznoszą się ku górze i są zawracane kiedy wchodzą poprzez przepust 50 do górnej komory przepływu spalin 45. Z dolnociągowej komory przepływu spalin 56, spaliny wyprowadzane są na zewnątrz poprzez dolną komorę przepływu spalin 54 i króciec wylotowy 52. Z drugiej strony, za pomocą króćca 57 do górnego zbiornika 42 doprowadzana jest woda, która następnie opada w pierścieniowej komorze wodnej 60 pomiędzy cylindryczną przegrodą 59 a obudową 43, a potem wznosi się poprzez dolny króciec 48 w przegrodzie wodnej 46 i jest wyprowadzana poprzez górny króciec 47 do górnego zbiornika. Podczas tego procesu temperatura zimnej wody w pierścieniowej komorze wodnej nie podnosi się, tak że powstają równomierne ruchy konwekcyjne wody pomiędzy przegrodą wodną 46 i komorą 60. Spaliny dostarczają wystarczającą ilość ciepła do wody znajdującej się w przestrzeniach wodnych 46, 60, tak że zwiększa się skuteczność spalania, i przez co zapobiega się niecałkowitemu spalaniu, a tym samym uzyskuje się odpowiednią wymianę ciepła pomiędzy spalinami i wodą. Zwiększa się również intensywność wymiany ciepła, i temperatura wody szybko wzrasta. W razie potrzeby wykonania prac sprawdzających, naprawczych i wymiany elementów wewnątrz wymiennika ciepła 41, prace te są dokonywane po wyjęciu wymiennika ciepła 41 ze zbiornika wody. Na bocznej ścianie obudowy znajduje się również

172 774 przewód podtrzymujący spalarkę, przechodzący przez przegrodę wodną, pierścieniową komorę wodną i obudowę i wyprowadzony jest na zewnątrz zbiornika wodnego, połączony rozłącznie' ze spalarką,takżezyzz zatymananńi aziaia nia komomsna,ania.nawet ieżeU spaliny pozostające wewnątrz niej próbują przedostać się w kierunTu przeciwnym do kierunku przepływu podczas pracy wymiennika ciepła, to spalarka połączona z przewodem podtrzymującym zapobiega temu przepływowi i powoduje, że te spalmy pozostają w wymienniku ciepła, tak że zapobiega się wnikaniu zimnego powietrza od zewnątrz, uzyskuje się efekt izolacji cieplnej i z tego powodu ciepło zgromadzone w gorącej wodzie nie zostaje wypromieniowane na zewnątrz.

Rozwiązanie według wynalazku pokazane na fig. 7 ma prawie taką samą konfigurację, jak rozwiązanie, według fig. 6, a różnicę stanowi zastosowanie górnej rury 47, która oddziały wuje również jako przegroda, natomiast efekty pracy są takie same, a zatem opis tego rozwiązania został pominięty.

W rozwiązaniu według wynalazku, pokazanym na fig. 8, górny zbiornik 42 stanowi duża wanna lub basen pływacki 62 z ciepłą wodą, i w takim przypadku przy podstawie zbiornika na wodę 62 są zamontowane liczne kołnierze 64, a kołnierz 63 każdego pojedynczego wymiennika ciepła 41 jest połączony z kołnierzami 64 za pomocą śrub i nakrętek 61, zaś w przypadku konieczności wykonania prac kontrolnych, naprawczych lub wymiany każdego z wymienników ciepła 41, wykonywane są one po wyjęciu odpowiedniego wymiennina ciepła 41 ze zbiornika 42.

Tak więc zaproponowane rozwiązanie jest przydatne do zastosowania do takich urządzeń jak wanna, basen pływacki z gorącą wodą, kocioł na wodę, ruchoma łaźnia, łaźnia o stałej temperaturze, cieplny inkubator hodowlany, urządzenie ogrzewające roztwór masy betonowej oraz bojler do gotowania.

Claims (8)

1. Urządzenie do podgrzewania wody zawierające wymiennik ciepła umieszczony w zbiorniku z wodą, przy czym wymiennik ciepła wyposażony jest w komorę stanowiącą przegrodę wodną, a jego zewnętrzna obudowa posiada podwójną ścianę, natomiast w środkowej części wymiennika znajduje się komora spalania połączona za pomocą przewodu podtrzymującego ze spalarką, znamienne tym, że komora przepływu spalin (5, 11, 16) istniejąca między dwiema ścianami obudowy (3) wymiennika ciepła (2) otacza pierścieniową komorę przegrody wodnej (6), utworzoną przez wewnętrzną ścianę obudowy (3) i ścianę (4) komory spalania (9), przy czym do górnej ścianki przegrody wodnej (6) przyłączony jest króciec (7) przechodzący przez komorę przepływu spalin (5) i łączący przegrodę (6) z przestrzenią wodną zbiornika (1), a do dolnej ścianki komory (6) przyłączony jest króciec (8) przechodzący przez komorę przepływu spalin (11) i uchodzący do przestrzeni wodnej zbiornika (1) przy jego podstawie, przy czym w górnej ściance komory spalania (9) usytuowany jest przepust spalin (10) przechodzący przez komorę przegrody wodnej (6) łączący komorę spalania (9) z komorą przepływu spalin (5 11,16), w której w dolnej części znajduje się króciec wylotowy spalin (12).

2. Urządzenie do podgrzewania wody według zastrz. 1, znamienne tym, że króciec (8) jest przyłączony do dolnej ściany obudowy (3).

3. Urządzenie do podgrzewania wody według zastrz. 1, znamienne tym, że króciec (8) usytuowany jest wewnątrz króćca wylotowego spalin.

4. Urządzenie do podgrzewania wody według zastrz. 1, znamienne tym, że w zbiorniku (1) urządzenia znajduje się wiele wymienników ciepła (2).

5. Urządzenie do podgrzewania wody zawierające wymiennik ciepła umieszczony w zbiorniku z wodą, przy czym wymiennik ciepła wyposażony jest w komorę stanowiącą przegrodę wodną, a jego zewnętrzna obudowa posiada podwójną ścianę, natomiast w środkowej części wymiennika znajduje się komora spalania połączona za pomocą przewodu podtrzymującego ze spalarką, znamienne tym, że wymiennik ciepła usytuowany jest w dolnym, cylindrycznym, pionowym zbiorniku (41) z wodą, połączonym rozłącznie z górnym poziomym zbiornikiem (42), przy czym między ścianą (43) zbiornika, a obudową (51) wymiennika znajduje się pierścieniowa komora wodna (60), a komora przepływu spalin (45, 54, 56) istniejąca między dwiema ścianami obudowy (51) otacza pierścieniową komorę przegrody wodnej (46) utworzoną między wewnętrzną ścianą obudowy (51) i ścianą (44) komory spalania (49), przy czym do górnej ścianki przegrody wodnej (46) przyłączony jest króciec (47) przechodzący przez komorę przepływu spalin (45) i łączący przegrodę (46) z przestrzenią wodną zbiornika, a do dolnej ścianki komory (46) przyłączony jest króciec (48) przechodzący przez komorę przepływu spalin (56) i uchodzący do pierścieniowej komory wodnej (60), przy czym, w górnej ściance komory spalania (49) usytuowany jest przepust spalin (50) przechodzący przez komorę przegrody wodnej (46) łączący komorę spalania (49) z komorą przepływu spalin (45, 54, 56), w której dolnej części znajduje się króciec wylotowy spalin (52).

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że w górnej części obudowy (51) znajduje się cylindryczna przegroda (59) sięgająca do części górnej (42) zbiornika.

7. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że górna część (42) wyposażona jest w króciec doprowadzający wodę (57) i króciec wylotowy gorącej wody (58).

8. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że do górnego poziomu zbiornika (42) przyłączonych jest rozłącznie wiele cylindrycznych pionowych zbiorników (41).