RU12224U1 - Контактный водонагреватель - Google Patents

Abstract

1. Контактный водонагреватель, содержащий наполненный водой-теплоносителем бак-аккумулятор с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, нагревательное устройство с барботером, отличающийся тем, что, с целью интенсификации экологически чистого процесса теплообмена и снижения коррозирующей активности теплоносителя, нагревательное устройство выполнено в виде сообщающегося с баком-аккумулятором энергетического трубопровода, с одной стороны которого расположена камера сгорания газовоздушной смеси взрывного типа, а с противоположной стороны, ниже уровня нагреваемого теплоносителя, помещен барботер.2. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что камера сгорания выполнена в виде герметичного объема части энергетического трубопровода, разделенного с барботером уровне воды.3. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, барботер выполнен в виде концентрично расположенных обечаек с отверстиями, торцевые поверхности которых заглушены.

Description

Контактный водонагреватель.

Полезная модель относится к области энергетики, и, в частности, к нагревателям для систем горячего водоснабжения и отопления с использованием для нагрева воды продуктов сгорания газа.

Известен газовый водогрейный аппарат, содержащий топочное устройство, контактную камеру, распылитель, форсунки и горелку, в котором происходит непосредственное соприкосновение взвешенных частиц воды с продуктами сгорания газа (см., например, а.с. №175635 от 07.02.1962 г., кл. F24J, Збе, 2, опубликовано БИ №20-65) - аналог.

Этот аппарат характеризуется сложной компоновкой и повышенным содержанием вредных примесей в отработанных продуктах сгорания.

Известен также контактно-поверхностный водонагреватель, состоящий из вертикального корпуса с подводящим и отводящим газоходами, контактной камеры, радиационной топки с газовой горелкой и установленной над топкой орошаемой насадкой (см., например, а.с. №1257398 от 25.04.85 г., кл. F28C, 3/06, F24H, 1/10, опубликовано БИ №34-86) - аналог.

Наличие орошаемой насадки в этом нагревателе приводит к засорению ее механическими продуктами, находящимися в сетевой магистрали воды и, следовательно, к снижению энерго-экономических показателей и КПД агрегата в целом.

Наиболее близким, принятым за прототип, является контактный нагреватель (а. с. №1651048 от 13.01.89 г., кл. F24H, 1/10, опубликовано БИ №19-91), содержащий заполненный жидкостью корпус с подводящим и отводящим патрубками, погруженную в жидкость газовую трубу с отверстиями и свободно перемещающийся по ее образующей колпак, на торце которого установлена крыльчатка, выполняющая функции барботера.

К недостаткам отмеченного нагревателя можно отнести наличие остаточных продуктов сгорания отработанных газов в виде агрессивных кислот, образующихся при плавающем поверхностном расположении барботера над уровнем нагреваемой жидкости и отсутствие количественного регулирования технологического процесса.

Целью предлагаемой полезной модели является исключение перечисленных недостатков.

Предлагаемый водонагреватель содержит бак-аккумулятор, наполненный теплоносителем, с патрубками подвода и отвода воды, нагревательное устройство с барботером, отличающийся тем, что с целью интенсификации экологически чистого процесса теплообмена и снижения коррозионной активности теплоносителя, нагревательное устройство выполнено в виде энергетического трубопровода, с одной стороны которого расположена камера сгорания газо-воздушной смеси взрывного типа, а с противоположной стороны, ниже уровня нагреваемого теплоносителя, размещен барботер.

Цель достигается использованием для нагрева воды в предложенном устройстве цикличного взрыва газо-воздушной смеси с последующим барботированием водно-газовой смеси.

Кл. МКИ F24H, 1/10

Предмет полезной модели представлен на фиг. 1 и фиг. 2, где:

1- бак-аккумулятор;

2- энергетический трубопровод;

3- камера сгорания;

4- барботер;

5- запальная свеча;

6- патрубки подвода и отвода воды;

7- переливной патрубок;

8- сбросный газоход.

Бак-аккумулятор цилиндрической формы 1, установленный вертикально, заполнен водой - теплоносителем до уровня, ограниченного расположением переливного патрубка 7. В нем помещен энергетический трубопровод 2, с одной стороны которого расположена камера сгорания взрывного типа 3 с запальной свечой 5, а с противоположной стороны, ниже патрубка 7, установлен барботер 4 в виде концентрично расположенных цилиндрических обечаек с отверстиями. Торцовые поверхности обечаек заглушены. Уровень воды в баке-аккумуляторе 1 одновременно является гидрозатвором в энергетическом трубопроводе 2, отделяющим камеру сгорания 3 от барботера 4. Объем и геометрические параметры камеры сгорания 3 известны и являются расчетной величиной в зависимости от рабочего давления газо-воздушной смеси в подводящем газопроводе (200...500 мм. вод. ст.). В верхней части бака аккумулятора установлен сбросный газоход 8.

Работает устройство следующим образом:

Предварительно бак-аккумулятор 1 с барботером 4 заполняются водойтеплоносителем до уровня выше верхних отверстий барботера.

Далее камера сгорания 3 через энергетический трубопровод 2 заполняется газо-воздушной смесью требуемого состава (природного газа в смеси от 5 до 15 %). Подбор состава смеси осуществляется опытным путем и фиксируется положением арматуры при наладке.

Запальной свечой 5 газо-воздушная смесь поджигается и реакция горения переходит в фазу взрыва. В камере сгорания 3 резко повышается давление, образуя выталкивающую силу, действующую на воду в барботере 4. Вода из барботера выталкивается и продукты сгоранця барботируют в воду бака-аккумулятора.

В барботере происходит конденсация паров воды, образующихся при сгорании газа, а также активное перемешивание продуктов сгорания газа и сконденсированной воды с водой-теплоносителем. При этом водатеплоноситель приобретает теплоту конденсации пара, тепло сконденсированной воды и тепловую энергию продуктов сгорания газа.

Поступление и отбор воды-теплоносителя производится через патрубки 6 , расположенные ниже барботера 4.

Вслед за взрывом камера сгорания 3 заполняется новой порцией газовоздушной смеси через энергетический трубопровод 2.

Повторяется цикл зажигания и взрыва.

Отработанные, отдавшие тепловую энергию воде, продукты сгорания сбрасываются через сбросный газоход 8.

Claims (3)

1. Контактный водонагреватель, содержащий наполненный водой-теплоносителем бак-аккумулятор с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, нагревательное устройство с барботером, отличающийся тем, что, с целью интенсификации экологически чистого процесса теплообмена и снижения коррозирующей активности теплоносителя, нагревательное устройство выполнено в виде сообщающегося с баком-аккумулятором энергетического трубопровода, с одной стороны которого расположена камера сгорания газовоздушной смеси взрывного типа, а с противоположной стороны, ниже уровня нагреваемого теплоносителя, помещен барботер.

2. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что камера сгорания выполнена в виде герметичного объема части энергетического трубопровода, разделенного с барботером уровне воды.

3. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, барботер выполнен в виде концентрично расположенных обечаек с отверстиями, торцевые поверхности которых заглушены.