RU2075011C1

RU2075011C1 - Water heating apparatus

Info

Publication number: RU2075011C1
Application number: RU94012898A
Authority: RU
Inventors: Юрий Алексеевич Шмагин; Владимир Федосеевич Федоров
Original assignee: Юрий Алексеевич Шмагин; Владимир Федосеевич Федоров
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1997-03-10

Abstract

FIELD: power engineering; local heating systems and hot water supply systems. SUBSTANCE: water heating apparatus has solid fuel furnace, fire grate and coil located above furnace 1; they are arranged in hermetic housing 8 provided with loading and poking doors. Apparatus is provided with gas furnace 5 with stationary gas burner device and coil located above it; they are also mounted in housing 8. Both furnaces 1 and 5 are connected in their upper parts by means of branch pipe 9; beginning of smoke flue is formed in each furnace under branch pipe 9; smoke flue is located in space between furnaces 1 and 5 and housing 8. Apparatus is also provided with chamber 12 mounted above furnaces 1 and 5 and connected with outlet ends of their smoke flues. Chamber 12 has cleaning door on its front end, smoke flue change-over device and smoke discharge branch pipe 15 with hood, draft stabilizing holes and ring overlapping them when solid fuel is used. During operation of apparatus, heat exchange surfaces of both furnaces take part in heat exchange process. EFFECT: enhanced efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при местном отоплении и горячем водоснабжении жилых домов и общественных зданий. The invention relates to energy and can be used for local heating and hot water supply of residential buildings and public buildings.

Известен "Прибор для нагрева воды, в частности водогрейный котел" (патент ФРГ ДЕ 3615805 А1, опублик. 12.11.87), состоящий из топки, газогорелочного устройства, системы подачи топлива, теплообменника с емкостью вокруг топки, дымоотводящего устройства с вытяжным вентилятором, конденсатосборника. При сжигании топлива в топке, выделяемое тепло передается находящейся в теплообменнике воде и она нагревается. Продукты сгорания топлива выбрасываются в дымовую трубу за счет вентилятора, получающийся конденсат собирается в емкость, расположенную в нижней части прибора. The well-known "Device for heating water, in particular a boiler" (German patent DE 3615805 A1, published. 12.11.87), consisting of a furnace, gas burner, fuel supply system, heat exchanger with a capacity around the furnace, smoke exhaust device with exhaust fan, condensate collector . When burning fuel in the furnace, the heat generated is transferred to the water in the heat exchanger and it is heated. The combustion products of the fuel are emitted into the chimney due to the fan, the resulting condensate is collected in a container located at the bottom of the device.

Недостатками прибора являются:
сложность монтажа и эксплуатации прибора в связи с необходимостью устройства электропитания для вытяжного вентилятора;
топка прибора не предусмотрена для использования твердого вида топлива.The disadvantages of the device are:
the complexity of installation and operation of the device due to the need for a power supply device for the exhaust fan;
The furnace is not designed for use with solid fuels.

Известен также "Жидкотопливный и газовый водонагреватель" (патент США 4664096, опублик. 12.05.87), состоящий из топки с устройствами для сжигания жидкого и газового топлива, теплообменника, системы переоборудования и переключения видов топлива, теплообменника, системы переоборудования и переключения видов топлива. При сжигании жидкого или газового топлива в топке, вода, находящаяся в емкостных полостях теплообменника, нагревается через его стенки горячими продуктами сгорания. Also known is the "Liquid Fuel and Gas Water Heater" (US Pat. No. 4,663,096, published May 12, 1987), consisting of a furnace with devices for burning liquid and gas fuels, a heat exchanger, a conversion system and a switch of fuels, a heat exchanger, a conversion system and a switch of fuels. When burning liquid or gas fuel in the furnace, the water in the capacitive cavities of the heat exchanger is heated through its walls with hot combustion products.

Недостатками данного водонагревателя являются:
топка водогнагревателя не предусмотрена для использования твердого вида топлива;
отсутствие контура горячего водоснабжения, что не дает возможности использовать горячую воду для бытовых нужд.The disadvantages of this water heater are:
the heater’s furnace is not intended for use with solid fuels;
lack of a hot water supply circuit, which makes it impossible to use hot water for domestic needs.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является "Котел отопительный водогрейный стальной с водоподогревателем" (Котел КС-ТГВм-16, Руководство по эксплуатации, г. Ростов-на-Дону, 1989), содержащий топку для твердого топлива, колосниковую решетку и расположенный над топкой змеевик, заключенные в герметичный корпус, имеющий загрузочную и шуровочную дверки. При переводе котла на газовое топливо топка оборудуется газогорелочным устройством, которое устанавливается вместо шуровочной дверки и колосниковой решетки. При сжигании топлива тепло через стенки топки передается воде, находящейся в пространстве между топкой и корпусом. Горячая вода нагревает змеевик горячего водоснабжения, а также подается в систему водяного отопления. The closest in technical essence to the claimed technical solution is "Steel heating boiler with a water heater" (Boiler KS-TGVm-16, Operation Manual, Rostov-on-Don, 1989), containing a solid fuel firebox, grate and a coil located above the firebox enclosed in a sealed enclosure having loading and shurova doors. When converting the boiler to gas fuel, the furnace is equipped with a gas burner device, which is installed instead of the fire door and grate. When burning fuel, heat is transferred through the walls of the furnace to water in the space between the furnace and the body. Hot water heats the hot water coil, and is also fed into the water heating system.

Недостатками котла являются:
имеют место эксплуатационные трудности при переоборудовании котла с твердого вида топлива на газовое и обратно, т.к. необходимо привлечение к этим работам специалиста-газовика и присоединена (или отсоединение) газовых коммуникаций котла к сетевому газопроводу;
котел имеет слаборазвитую тепловоспринимающую поверхность и, следовательно, низкую тепловую эффективность.The disadvantages of the boiler are:
there are operational difficulties in the conversion of the boiler from a solid type of fuel to gas and vice versa, because it is necessary to involve a gas specialist in these works and the gas communications of the boiler are connected (or disconnected) to the network gas pipeline;
the boiler has a poorly developed heat-absorbing surface and, therefore, low thermal efficiency.

Техническая задача, поставленная в заявке на изобретение, заключается в устранении указанных недостатков, т.е. в улучшении потребительских качеств аппарата водонагревательного, и достигается тем, что он снабжен газовой топкой со стационарным газогорелочным устройством и размещенным над ней змеевиком, установленными в том же корпусе, причем обе топки в верхней части соединены между собой патрубком и в каждой из них под упомянутым патрубком образовано начало дымохода, расположенного в пространстве между топками и корпусом, при этом аппарат дополнительно снабжен камерой, установленной над топками, соединенной с выходными концами их дымоходов и имеющей на фронтальном торце прочистную дверку, переключающее устройство дымоходов на работающую топку и дымоотводящий патрубок с зонтом, тягостабилизирующими отверстиями и перекрывающим их кольцом при использовании твердого топлива. The technical problem posed in the application for the invention is to eliminate these disadvantages, i.e. in improving the consumer qualities of the water heating apparatus, and is achieved by the fact that it is equipped with a gas firebox with a stationary gas burner device and a coil placed above it, installed in the same housing, both fireboxes in the upper part being interconnected by a pipe and in each of them under the pipe the beginning of the chimney is formed, located in the space between the furnaces and the body, while the apparatus is additionally equipped with a camera mounted above the furnaces, connected to the outlet ends of their chimneys and a cleaning door at the front end that switches the chimney device to a working fire chamber and a flue pipe with an umbrella, load-stabilizing holes and a ring that overlaps them when using solid fuel.

На фиг. 1 изображен аппарат водонагревательный- вид спереди; на фиг.2 - вид сверху, разрез А-А; на фиг. 3 вид спереди, разрез Б-Б; на фиг.4 вид сверху, разрез В-В; на фиг.5 вид сверху, разрез Г-Г. In FIG. 1 shows a water heater — front view; figure 2 is a top view, section aa; in FIG. 3 front view, section BB; figure 4 is a top view, section bb; figure 5 is a top view, section GG.

Предлагаемый аппарат водонагревательный содержит топку для твердого топлива 1 с колосниковой решеткой 2, загрузочную 3 и шуровочную 4 дверки, газовую топку 5 с газогорелочным устройством 6, расположенный над топками змеевик 7, окружающий топки и змеевик корпус 8. Топки в верхней части соединены патрубком 9, ниже которого в каждой топке начинаются дымоходы 10 и 11, продолжающиеся в пространстве между топками и корпусом. Дымоходы от топок выходят в расположенную над топками камеру 12, имеющую на лицевом торце прочистную дверку 13, крышку перекрытия дымохода 14 и дымоотводящий патрубок 15 с зонтом и тягостабилизирующими отверстиями. Патрубок имеет на себе кольцо 16 с обратными отверстиями. В нижней части топки 1 установлен зольниковый ящик 17. The proposed water heating apparatus contains a furnace for solid fuel 1 with a grate 2, a loading 3 and a 4 door, a gas furnace 5 with a gas burner 6, a coil 7 located above the furnaces, surrounding the furnaces and the coil 8. The furnaces in the upper part are connected by a pipe 9, below which in each furnace chimneys 10 and 11 begin, continuing in the space between the furnaces and the body. Chimneys from the furnaces exit to a chamber 12 located above the furnaces, having a cleaning door 13 at the front end, a chimney floor cover 14 and a flue pipe 15 with an umbrella and load-stabilizing holes. The pipe has a ring 16 with return holes. An ash box 17 is installed in the lower part of the furnace 1.

Аппарат водонагревательный работает следующим образом. The water heater operates as follows.

В исходном состоянии перед эксплуатацией аппарат водонагревательный готовится к использованию определенного вида топлива. Если используется твердое топливо, то газовый кран перед аппаратом должен быть закрыт. Через прочистную дверку 13 крышкой 14 перекрывается дымоход 11 и кольцо 16 регулируется так, чтобы его отверстия не совпадали с тягостабилизирующими отверстиями патрубка 15. In the initial state, before operation, the water heater is preparing to use a certain type of fuel. If solid fuel is used, the gas cock in front of the unit must be closed. Through the cleaning door 13, the lid 14 overlaps the chimney 11 and the ring 16 is adjusted so that its openings do not coincide with the load-stabilizing openings of the pipe 15.

После настройки аппарата на выбранный вид топлива, например, на твердое, аппарат готов к эксплуатации. After setting the device to the selected type of fuel, for example, solid, the device is ready for operation.

Закрывается газовый кран перед аппаратом, топка 1 загружается твердым топливом через загрузочную дверку 3 и через шуровочную дверку 4 топливо разжигается. Горячие продукты сгорания из топки 1 через патрубок 9 проникают в газовую топку 5, опускаются и последовательно проходят дымоход 10 и камеру 12, и покидают аппарат, выходя из дымоотводящего патрубка 15. Через стенки топки 1, частично топки 5, патрубка 9, дымохода 10, камеры 12, частично дымоотводящего патрубка 15 продукты сгорания отдают свое тепло обратной воде, поступающей из системы водяного отопления в емкость, образованную топками 1,5 и корпусом 8. Вода, нагреваясь, подается снова в систему отопления. Находящийся в среде горячей воды змеевик 7, также нагревается и проточная вода из змеевика подается на горячее водоснабжение для бытовых нужд. Механические остатки твердого топлива через зазоры колосниковой решетки 2 поступают в зольниковый ящик 17 и удаляются. The gas valve in front of the apparatus is closed, the furnace 1 is loaded with solid fuel through the loading door 3 and the fuel is ignited through the pilot door 4. Hot combustion products from the furnace 1 through the pipe 9 penetrate into the gas furnace 5, the chimney 10 and the chamber 12 are lowered and pass sequentially, and leave the apparatus leaving the flue pipe 15. Through the walls of the furnace 1, partially the furnace 5, the pipe 9, the flue 10, chambers 12, partially smoke exhaust pipe 15, the products of combustion give off their heat to the return water coming from the water heating system to the tank formed by the fireboxes 1,5 and the housing 8. The water, when heated, is fed back to the heating system. The coil 7 located in the hot water medium is also heated and running water from the coil is supplied to domestic hot water. The mechanical residues of solid fuel through the gaps of the grate 2 enter the ash box 17 and are removed.

При использовании газового вида топлива открывается газовый кран пере аппаратом и разжигается газогорелочное устройство 6. Горячие продукты сгорания газа отдают свое тепло воде, по дымоотводящему тракту: газовая топка 5, патрубок 9, топка 1, дымоход 11, камера 12, патрубок 15. По окончанию использования аппарата водонагревательного на газовом топливе газовый кран перед аппаратом закрывается. When using a gas type of fuel, a gas valve opens over the apparatus and a gas burner device is ignited 6. Hot gas combustion products give their heat to the water through the smoke exhaust path: gas furnace 5, pipe 9, furnace 1, chimney 11, chamber 12, pipe 15. At the end When using the gas-fired water heating apparatus, the gas tap in front of the apparatus closes.

Благодаря принятой системе дымооборотов в процессе теплообмена участвуют теплообменные поверхности обеих топок, что обеспечивает высокий КПД, минимальные габариты и массу аппарата. Thanks to the adopted smoke control system, the heat exchange surfaces of both furnaces are involved in the heat exchange process, which ensures high efficiency, minimal dimensions and weight of the apparatus.

Claims

A water heating apparatus comprising a solid fuel firebox, a grate and a coil located above the firebox enclosed in a sealed enclosure having loading and leveling doors, characterized in that it is equipped with a gas firebox with a stationary gas burner device and a coil placed above it, installed in the same case, and both furnaces in the upper part are interconnected by a nozzle and in each of them under the said nozzle there is formed the beginning of a chimney located in the space between the furnaces and housing, while the apparatus is additionally equipped with a camera mounted above the firebox, connected to the outlet ends of their chimneys and having a cleaning door on the front end, switching the chimney device to a working fire chamber and a chimney with an umbrella, dragging holes and a ring covering them when using solid fuel.