RU211180U1 - Газовый проточный водонагреватель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области производственной теплоэнергетики, а именно к внешним водонагревателям, синхронизированным, сочлененным с гидросистемой моющей машины, и может быть использована в качестве автономного водонагревателя для обеспечения нужд потребителя в горячих моющих растворах. Техническим результатом является обеспечение безопасной работы водонагревателя. Газовый проточный водонагреватель содержит патрубок подачи природного газа, водный контур, включающий последовательно соединенные посредством трубопроводов патрубок подвода холодной воды теплообменник и патрубок вывода нагретой воды, а также блок электрического розжига, соединенный проводом со свечей зажигания, при этом он дополнительно содержит магнитный датчик потока воды, размещенный в водном контуре, и электромагнитный газовый клапан, объединенные в одну электрическую цепь с блоком электрического розжига. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области производственной теплоэнергетики, а именно к внешним водонагревателям синхронизированным, сочлененным с гидросистемой моющей машины.

Полезная модель может быть использована в качестве автономного водонагревателя для обеспечения нужд потребителя в горячих моющих растворах.

Известно, что горячая вода существенно повышает качество, производительность работ по удалению жировых, маслосодержащих загрязнений антропогенного характера. Для решения данной задачи широко используются моющие аппараты высокого давления, имеющие функцию подогрева воды. Среди таких аппаратов известны изделия с дизельными или электрическими водонагревателями https://www.karcher.ru/ru/professional/apparaty-vysokogo-davlenija/s-podogrevom-vody.html, https://www.texuborka.ru/category/s-podogrevom/.

Известны дизельные, электрические водонагреватели для моечных машин высокого давления в виде отдельных устройств, моноблоков https://www.karcher.ru/ru/professional/apparaty-vysokogo-davlenija/mobilnye-vodonagrevateli.html, https://www.karcher.ru/ru/professional/apparaty-vysokogo-davlenija/stacionarnye/ehlektricheskii-nagrevatel.html.

Водонагреватели выполнены на основе горелок на дизельном топливе, технически сложные, многокомпонентные изделия, громоздки, дороги в эксплуатации, их эксплуатация в полевых условиях, в малогабаритных помещениях затруднена, требует наличия у персонала специальной подготовки. Электрические водонагреватели высокого давления сочетают простоту конструкции с большой нагрузкой на электрическую сеть (более 20 кВт), требуют специальных условий для подключения, их невозможно использовать в полевых условиях, стоимость нагрева воды за счет электроэнергии максимальная среди водонагревателей.

Природный газ обладает высокой энергией сгорания, при создании избытка воздуха в зоне сгорания не образует токсичного оксида углерода или иных примесей. Наличие значительного количества известных технических решений позволяет использовать их в новых конфигурациях без значительных капитальных затрат. Указанным определен выбор водонагревателя на газовом топливе в качестве отправной точки при создании полезной модели.

Известны аналоги, где работу газовой горелки водонагревателя регулируют при помощи механических регуляторов, запальной горелки, поддерживающей непрерывную работу рабочей газовой горелки: SU 1502909, RU 2116582, RU 2280215, DE 202007010556.8, RU 2116582.

Известны водонагреватели, где работу газовой горелки регулируют с помощью электронных, электротехнических систем по принципу обратной связи: RU 2554022, RU 2554022 RU 108565.

Среди элементов автоматики газовых водонагревателей используют системы электронного розжига, от самых простых RU 19667 до обеспечивающих множественный, стабильный электрический разряд CN 209588094. Указанные системы нашли применение как в бытовой, так и промышленной технике, доказали свою надежность и высокие эксплуатационные характеристики CN 209588094, CN 211082114, RU 90532U1.

Известны проточные газовые водонагреватели, содержащие все указанные выше конструктивные и функциональные элементы, которые обеспечивают эффективную и безопасную работу, в частности блок электронного розжига рабочей газовой горелки множественным электрическим разрядом RU 112747, RU 91413U1, RU 194450.

Наиболее близким к заявленной полезной модели является бойлер, содержащий патрубок подачи метана, патрубок подвода холодной воды, патрубок вывода нагретой воды, датчик температуры воды, блок управления нагревом воды, воздушный насос и газовую камеру сжигания топлива, в которой установлены газовая горелка, теплообменник, свеча розжига топливной смеси, воздухозаборник и датчик пламени горелки, причем теплообменник соединен трубопроводами с соответствующими патрубками подвода холодной воды и вывода нагретой воды, сигнальные выходы датчика температуры и датчика пламени соединены с сигнальными входами блока управления, соответствующие управляющие выходы которого соединены с управляющими входами свечи розжига и воздушного насоса, при этом он дополнительно содержит низкотемпературный преобразователь нагретой воды в водород, установленный в камере сгорания между горелкой и теплообменником и соединенный по питающему входу с выходом горячей воды теплообменника через первый управляемый вентиль, а по выходу - с входом горелки через второй управляемый вентиль и управляемый смеситель, второй вход которого соединен с выходом третьего управляемого вентиля непосредственно и через четвертый управляемый вентиль – с патрубком подвода метана, вход третьего управляемого вентиля соединен с выходом воздушного насоса непосредственно и через пятый управляемый вентиль – с входом воздухозаборника, причем полость топки соединена с питающим входом преобразователя через шестой управляемый вентиль, управляющий вход смесителя, а также управляющие входы вентилей соединены с соответствующими управляющими выходами блока управления [RU194450, МПК F24H 1/00, F24D 3/08, опубл. 11.12.2019].

Задачей полезной модели является расширение арсенала газовых проточных водонагревателей, обеспечивающих эффективную и безопасную работу.

Техническими результатом является обеспечение безопасной работы водонагревателя.

Технический результат достигается тем, что газовый проточный водонагреватель содержит патрубок подачи природного газа, водный контур, включающий последовательно соединенные посредством трубопроводов патрубок подвода холодной воды теплообменник и патрубок вывода нагретой воды, а также блок электрического розжига, соединенный проводом со свечей зажигания, при этом он дополнительно содержит магнитный датчик потока воды, размещенный в водном контуре, и электромагнитный газовый клапан, объединенные в одну электрическую цепь с блоком электрического розжига.

На фиг. 1 представлена функциональная схема газового проточного водонагревателя.

Газовый проточный водонагреватель 1 содержит теплоизоляционный кожух 2 газовой камеры 3 сжигания топлива, на котором размещены патрубок 4 подвода холодной воды и патрубок 5 вывода нагретой воды,

Внутри камеры 3 размещены теплообменник 6, соединенный посредством трубопроводов 7 с патрубками 4 и 5. Патрубки 4 и 5, теплообменник 6 и трубопроводы 7 входят в состав водного контура водонагревателя 1. К патрубку 4 подключена водная магистраль от внешнего нагнетающего насоса (на фиг. 1 не показаны). К патрубку 5 подключена водная магистраль с сочлененной форсункой на рабочем копье (на фиг. 1 не показаны).

В кожухе 2 в водном контуре размещен магнитный датчик 8 потока воды, соединенный с патрубком 4 и теплообменником 6.

Внутри камеры 3 размещены нагнетательный вентилятор 9, газовая горелка 10, а также свеча 11 зажигания.

Водонагреватель 1 содержит патрубок 12 подачи газового топлива, блок 13 электрического розжига, соединённый проводом со свечой 11, а также электромагнитный газовый клапан 14, причем датчик 8, клапан 14 и блок 13 объединены в одну электрическую цепь.

Для повышения эффективности нагрева воды теплообменник 6 может быть выполнен в виде змеевика из цельного отрезка медной трубы и расположен коаксиально в камере 3, а свеча 11 может иметь непрерывный электрический разряд.

В случае подключения к патрубкам 4 и 5 водных магистралей высокого давления теплообменник 6 может быть рассчитан на давление до 250 бар и выполнен без запорной арматуры.

Водонагреватель 1 работает следующим образом.

На электрическую схему водонагревателя 1 подают электрический ток от бытовой электросети, после чего происходит включение вентилятора 9, обеспечивающего избыточное поступление воздуха из внешней среды, что приводит к полному сгоранию газового топлива и, как следствие, остановке работы и охлаждению горелки 10, свечи 11 и камеры 3.

При падении давления в теплообменнике 6 в водной магистрали включают внешний нагнетающий насос, что приводит к образованию потока воды в теплообменнике 6. Как следствие, срабатывает датчик 8, и происходит замыкание электрической цепи, что приводит к открытию клапана 12 и включению блока 13.

Включение блока 13 приводит к возникновению на свече 11 устойчивого электрического разряда, который зажигает газ в горелке 10.

Под действием напора воздуха от вентилятора 9 внутри камеры 3 образуется зона горения газообразного топлива, в которой расположен теплообменник 6. Вода в теплообменнике 6 нагревается с 5 до 70°С и покидает его через патрубок 5.

В ходе работы оператора мойки вода протекает через теплообменник 6, происходит сгорание газообразного топлива, клапан 14 открыт, а на свече 11 присутствует электрический разряд.

По завершении процесса мойки останавливают водный поток в теплообменнике 6, что приводит к повышению давления воды в водной магистрали и отключению внешнего нагнетающего насоса.

Остановка водного потока приводит к срабатыванию датчика 8, который размыкает электрическую цепь, что приводит к закрытию клапана 14, выключению блока 13 и, как следствие, исчезновению электрического разряда на свече 11 и потуханию горелки 10. При этом вентилятор 9 продолжает работу, охлаждая элементы водонагревателя 1, расположенные внутри камеры 3.

При аварийной остановке водного потока (например, разрыве или ином повреждении водной магистрали) происходит цепь описываемых в предыдущем абзаце событий.

Продукты сгорания покидают камеру 3 с противоположной от вентилятора 9 стороны.

Наличие магнитного датчика потока воды, размещенного в водном контуре, а также электромагнитного газового клапана, объединенных в одну электрическую цепь с блоком электрического розжига, позволяет обеспечить безопасную работу водонагревателя в случае аварийной остановки водного потока, исключая, в том числе, возможный перегрев элементов водонагревателя. Таким образом, осуществление полезной модели приводит к достижению заявленного технического результата.

Для опытной проверки были изготовлены три образца водонагревателя, которые использовались для выполнения задач по очистке оборудования, изделий от эксплуатационных, биологических загрязнений на открытом воздухе, в том числе в осенне-зимний период при отрицательных температурах, когда использование аппаратов без подогрева воды для гидродинамической очистки невозможно. Образцы подтвердили безопасность своей работы.

Claims (1)

1. Газовый проточный водонагреватель, содержащий патрубок подачи природного газа, водный контур, включающий последовательно соединенные посредством трубопроводов патрубок подвода холодной воды теплообменник и патрубок вывода нагретой воды, а также блок электрического розжига, соединенный проводом со свечей зажигания, отличающийся тем, что он дополнительно содержит магнитный датчик потока воды, размещенный в водном контуре, и электромагнитный газовый клапан, объединенные в одну электрическую цепь с блоком электрического розжига.

Images