RU135346U1

RU135346U1 - COMBINED HEATING SMOKE CHIMNEY

Info

Publication number: RU135346U1
Application number: RU2013123387/03U
Authority: RU
Inventors: Анастасия Викторовна Иванова; Виктор Наумович Иванов
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2013-12-10

Abstract

Дымовая труба с комбинированным нагревом воздуха, содержащая основную греющую трубу, присоединяемую к трубопроводу отходящих газов котла, внешнюю трубу, расположенную относительно основной греющей трубы по принципу "труба в трубе" с разделением каналов для рабочих сред, отличающаяся тем, что в канале между трубами размещен спирально навитый трубопровод, подключенный к источнику тепла и используемый в качестве дополнительного подогревателя воздуха, кроме того, основная греющая труба снабжена винтовым оребрением.Combined air heating chimney containing a main heating pipe connected to the boiler exhaust gas pipe, an external pipe located relative to the main heating pipe according to the "pipe in pipe" principle with separation of the channels for working media, characterized in that it is located in the channel between the pipes a spiral wound pipe connected to a heat source and used as an additional air heater, in addition, the main heating pipe is equipped with screw fins.

Description

Полезная модель относится к теплотехнике и предназначено для применения в области теплоэнергетики.The utility model relates to heat engineering and is intended for use in the field of heat power engineering.

Известен воздухоподогреватель (см. заявку RU №95103217, F22B 1/18, F23L 15/04, опубл. 10.01.1997), представленный U-образной компоновкой, где в его левой ветви по ходу движения уходящих газов установлена испарительная ступень, над которой расположены верхний насадок и трубопроводы непрерывной и периодической продувок; в нижней части водовоздушный теплообменник, размещенный в объеме сборника конденсата, имеющего трубопровод очистки, и соединяющий испарительную ступень, находящейся в правой ветви, нижним насадком и конденсационной ступенью, на входе в которую по воздушной стороне размещены вентилятор с трубопроводами выпара и впрыска воды, причем последний подключен также к водовоздушному теплообменнику и испарительной ступени.Known air heater (see application RU No. 95103217, F22B 1/18, F23L 15/04, publ. 10.01.1997), represented by a U-shaped arrangement, where in its left branch in the direction of the outgoing gases an evaporation stage is installed, over which are located upper nozzles and pipelines of continuous and periodic blowing; in the lower part there is a water-air heat exchanger located in the volume of the condensate collector having a purification pipe and connecting the evaporation stage located in the right branch, the lower nozzle and the condensation stage, at the inlet of which there is a fan with water vapor and water injection pipelines, the last one also connected to a water-air heat exchanger and an evaporation stage.

Недостатками известного элемента являются значительные массогабаритные характеристики и сложность изготовления.The disadvantages of the known element are significant weight and size characteristics and the complexity of manufacturing.

В настоящее время широкое распространение получили коаксиальные дымоходы, используемые в схемах различных систем теплообеспечения.Currently, coaxial flues used in the schemes of various heat supply systems are widely used.

Известен коаксиальный дымоход, представляющий с собой сдвоенную трубу, спроектированную по принципу «труба в трубе», между которыми находится воздушная прослойка. По внутренней трубе с помощью вентилятора продукты горения топлива выводятся наружу, а по внешней трубе, проходящей сквозь стену здания, поступает воздух, который необходим для поддержания процесса горения (см. http://www.sflues.ru/page/15).Known coaxial chimney, representing a twin pipe, designed on the principle of "pipe in pipe", between which there is an air gap. Through the inner pipe, with the help of the fan, the products of fuel combustion are discharged outside, and through the external pipe passing through the wall of the building, air is supplied that is necessary to maintain the combustion process (see http://www.sflues.ru/page/15).

Известна коаксиальная дымоходная система для прямой вентиляции камина (см. US №6647977, F23J 11/06, F23L 17/04, F23L 17/12, F23J 11/00, F23F 17/00, F23F 017/04, опубл. 18.11.2003), состоящий из двух труб расположенных по принципу «труба в трубе» с применением дефлекторов, расположенных у портов камеры забора воздуха, для предотвращения пожара и дополнительных шумов.Known coaxial chimney system for direct ventilation of the fireplace (see US No. 6647977, F23J 11/06, F23L 17/04, F23L 17/12, F23J 11/00, F23F 17/00, F23F 017/04, publ. 18.11.2003 ), consisting of two pipes arranged on a pipe-in-pipe basis using baffles located at the ports of the air intake chamber to prevent fire and additional noise.

Недостатком известных коаксиальных дымоходов является то, что при эксплуатации в условиях особо низких температур наружного воздуха в камеру сгорания котла поступает холодный воздух, что может привести к образованию холодной зоны внутри конструкции котла и, тем самым, нарушению нормальной работы котла или к его остановке. Указанная проблема особенно актуальна для условий Крайнего Севера.A disadvantage of the known coaxial chimneys is that when operating in conditions of particularly low outdoor temperatures, cold air enters the combustion chamber of the boiler, which can lead to the formation of a cold zone inside the boiler structure and, thereby, disrupt the normal operation of the boiler or stop it. This problem is especially relevant for the conditions of the Far North.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности работы отопительных котлов и утилизация тепла дымовых газов при эксплуатации в условиях низких температур.The objective of this utility model is to increase the efficiency of heating boilers and heat recovery of flue gases during operation at low temperatures.

Технический результат, получаемый при использовании устройства, выражается в повышении уровня надежности и бесперебойности работы котлов в пиковые режимы теплообеспечения, а также в снижении расходов потребляемого природного газа.The technical result obtained when using the device is expressed in increasing the level of reliability and uninterrupted operation of boilers in peak heat supply modes, as well as in reducing the consumption of natural gas.

Для решения поставленной задачи дымовая труба с комбинированным нагревом воздуха, содержащая основную греющую трубу, присоединяемую (сообщающуюся с трубопроводом отходящих газов котла) к выходу продуктов сгорания, внешнюю трубу, расположенную относительно основной греющей трубы по принципу «труба в трубе» с разделением каналов для рабочих сред, отличается тем, что для увеличения поверхности нагрева, интенсификации теплопередачи и турбулизации потока греющая труба имеет непрерывное по длине винтовое оребрение. Кроме того, для пиковых режимов отопительного периода предусмотрен дополнительный источник тепла в виде спирально навитого трубопровода, расположенного на внутренней поверхности внешней трубы.To solve this problem, a chimney with combined air heating, containing the main heating pipe connected (connected to the exhaust gas pipe of the boiler) to the exhaust gas outlet, an external pipe located relative to the main heating pipe according to the “pipe in pipe” principle with separation of channels for workers medium, characterized in that in order to increase the heating surface, intensify heat transfer and turbulize the flow, the heating pipe has a continuous length of screw fins. In addition, for peak heating periods, an additional heat source is provided in the form of a spiral wound pipe located on the inner surface of the outer pipe.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the characteristics of the claimed solution with the signs of analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, повышение уровня надежности работы отопительных котлов, в том числе в условиях экстремально низких температур наружного воздуха.The combination of features of the utility model provides a solution to the stated technical problem, namely, increasing the reliability level of heating boilers, including in conditions of extremely low outdoor temperatures.

В газовых котлах с закрытой камерой сгорания, главным образом для тех, которые являются малой мощности, не предусматривается предварительный подогрев воздуха, поступающего на горение. В результате эксплуатации котлов в условиях низких температур возникает опасность образования холодной зоны внутри конструкции котла воздухом, поступающим для горения, что нарушает нормальную работу котла и может привести к его остановке. Решением данной проблемы является предварительный нагрев воздуха, поступающего в камеру сгорания котла.In gas boilers with a closed combustion chamber, mainly for those that are of low power, preliminary heating of the combustion air is not provided. As a result of operation of boilers at low temperatures, there is a danger of the formation of a cold zone inside the boiler structure with air supplied for combustion, which disrupts the normal operation of the boiler and can lead to its shutdown. The solution to this problem is the preliminary heating of the air entering the combustion chamber of the boiler.

Заявленное устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 схематически показан внешний вид дымовой трубы, на фиг.2 - ее поперечный и продольный разрезы.The claimed device is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the appearance of the chimney, figure 2 - its transverse and longitudinal sections.

Основная греющая труба 1 присоединяется с трубопроводом отходящих газов котла, при этом на ее внешней поверхности спирально привариваются наклонные стальные ленты, необходимые в качестве оребрения 2. Внешняя труба 3 расположена относительно основной греющей трубы по принципу «труба в трубе» так, что между ними остается зазор, достаточный для свободного размещения оребрения внутренней греющей трубы и трубопровода 4, выполненного в виде винтовой спирали, размещаемого во внутренней поверхности внешней трубы. При этом спирально навитый трубопровод присоединяется к баку-аккумулятору для снабжения источником нагрева.The main heating pipe 1 is connected to the boiler exhaust gas pipeline, while on its outer surface the inclined steel tapes necessary as fins 2 are helically welded. The outer pipe 3 is located relative to the main heating pipe according to the “pipe in pipe” principle so that it remains between them a gap sufficient for the free placement of the fins of the inner heating pipe and pipe 4, made in the form of a helical spiral, placed in the inner surface of the outer pipe. In this case, a spiral wound pipeline is connected to the storage tank to provide a heating source.

Дымовая труба с комбинированным нагревом воздуха работает следующим образом.A chimney with combined air heating works as follows.

Отработавшие продукты сгорания проходят по основной греющей трубе, передавая тепло через стенку потоку воздуха, проходящего противотоком по внешней трубе. Воздух поступает снаружи в кольцевое сечение внешней трубы, по ходу движения происходит закручивание потока за счет винтового оребрения. Поступающий воздух нагревается от дымовых газов, проходящих через внутреннюю трубу. Использование винтового оребрения способствует интенсификации теплообмена и выравниванию температурных неравномерностей в каналах. В пиковые режимы происходит дополнительный нагрев поступающего наружного воздуха от спирально навитого трубопровода, по которому циркулирует нагретая вода или незамерзающая жидкость от бака-аккумулятора, в остальное время является дополнением к турбулизации потока воздуха поступающего для горения. Для устранения опасности замерзания жидкости при остановке системы предусматривают опорожнение спирального трубопровода.Exhaust combustion products pass through the main heating pipe, transferring heat through the wall to the flow of air passing countercurrently through the outer pipe. The air enters from the outside into the annular section of the outer pipe; in the direction of travel, the flow swirls due to screw fins. The incoming air is heated by the flue gases passing through the inner pipe. The use of helical fins contributes to the intensification of heat transfer and the equalization of temperature irregularities in the channels. In peak conditions, additional incoming air is heated from a spiral-wound pipeline through which heated water or non-freezing liquid circulates from the storage tank, at other times it is an addition to the turbulence of the air flow for combustion. To eliminate the danger of liquid freezing when the system is stopped, the spiral pipeline is emptied.

Таким образом, заявленная конструкция дымовой трубы позволяет быстро и технологично нагреть воздух, повысить эффективность горения топлива и обеспечить надежную и бесперебойную работу газового котла.Thus, the claimed design of the chimney allows you to quickly and technologically heat the air, increase the efficiency of fuel combustion and ensure reliable and uninterrupted operation of the gas boiler.

Claims

Combined air heating chimney containing a main heating pipe to be connected to the boiler exhaust gas pipe, an external pipe located relative to the main heating pipe according to the "pipe in pipe" principle with separation of channels for working media, characterized in that it is located in the channel between the pipes a spiral wound pipe connected to a heat source and used as an additional air heater, in addition, the main heating pipe is equipped with screw fins.