RU2161288C1 - Water preheating plant for heating or hot water supply systems - Google Patents

Water preheating plant for heating or hot water supply systems Download PDF

Info

Publication number
RU2161288C1
RU2161288C1 RU99110455/06A RU99110455A RU2161288C1 RU 2161288 C1 RU2161288 C1 RU 2161288C1 RU 99110455/06 A RU99110455/06 A RU 99110455/06A RU 99110455 A RU99110455 A RU 99110455A RU 2161288 C1 RU2161288 C1 RU 2161288C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plates
tubes
heat exchanger
distance
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU99110455/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Г. Евсеев
Г.А. Евсеев
В.В. Котельников
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Тепловые экологичные технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Тепловые экологичные технологии" filed Critical Закрытое акционерное общество "Тепловые экологичные технологии"
Priority to RU99110455/06A priority Critical patent/RU2161288C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2161288C1 publication Critical patent/RU2161288C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Abstract

FIELD: heat-power engineering; heating and hot- water supply systems for buildings and structures. SUBSTANCE: plant includes cooled gas-type heat generator and gas duct where two heat exchangers and hot well with drain chutes are located. Scheme of hydraulic loop where second heat exchanger works in countercurrent mode at temperature close to temperature of liquid circulating at plant inlet, as well as structural features of hot wells and flame holders ensure high thermal efficiency of plant. EFFECT: enhanced efficiency; ecological safety; enhanced operational reliability. 6 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в установках подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения зданий и сооружений децентрализованным образом. The invention relates to a power system and can be used in water heating plants for heating and / or hot water supply of buildings and structures in a decentralized manner.

Известна установка подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения (см. патент РФ N 2018771, кл. F 24 D 3/08, 1994), взятая в качестве прототипа и содержащая газовый генератор тепла, включающий камеру сгорания с огневым днищем, снабженным отверстиями, стабилизаторы пламени и перегородки в камере сгорания, а с противоположной стороны днища - форсунки для подачи и смешения газообразного горючего с воздухом, и сообщенный с газовым генератором тепла газоход. В газоходе размещена система теплообменников, включающая, например, начальный, средний и конечный теплообменники, и установлен конденсатосборник. При этом выход начального и вход конечного теплообменников по ходу нагретого газа в их верхних частях предназначены для подключения тепловой нагрузки. Выход конечного теплообменника в его нижней части соединен со входом среднего теплообменника в его верхней части, а выход среднего теплообменника в нижней части соединен со входом начального теплообменника в его нижней части. В контур циркулирующей жидкости, например между средним и нижним теплообменниками, может быть включен контур охлаждения элементов газового генератора тепла. Теплообменники выполнены в виде пакета пластин, установленных вдоль потока нагретого газа с зазором между соседними пластинами и снабженных каналами для протока жидкости, циркулирующей в контуре теплоснабжения, входы и выходы каналов объединены соответствующими коллекторами пакета. Конденсатосборник выполнен в виде расположенных под пластинами конечного теплообменника гофрированной проставки с вершинами и впадинами, направленными вдоль пластин, причем каждая гофра снабжена отверстиями для прохода нагретого потока газа и сообщена впадинами со сливными желобами, или в виде V - образных профилей, сообщенных со сливными желобами. Сливные желоба размещены поперек пластин. A known installation of water heating for heating and / or hot water supply (see RF patent N 2018771, class F 24 D 3/08, 1994), taken as a prototype and containing a gas heat generator, including a combustion chamber with a fire bottom equipped with holes , flame stabilizers and partitions in the combustion chamber, and on the opposite side of the bottom there are nozzles for supplying and mixing gaseous fuel with air, and a flue connected to the gas heat generator. A heat exchanger system is installed in the duct, including, for example, an initial, middle and final heat exchanger, and a condensate collector is installed. In this case, the output of the initial and the input of the final heat exchangers along the heated gas in their upper parts are designed to connect the heat load. The output of the final heat exchanger in its lower part is connected to the inlet of the middle heat exchanger in its upper part, and the output of the middle heat exchanger in the lower part is connected to the inlet of the initial heat exchanger in its lower part. In the circuit of the circulating liquid, for example between the middle and lower heat exchangers, a cooling circuit of the elements of the gas heat generator can be included. The heat exchangers are made in the form of a package of plates installed along the heated gas stream with a gap between adjacent plates and equipped with channels for the flow of fluid circulating in the heat supply circuit, the inputs and outputs of the channels are combined by the respective collectors of the package. The condensate collector is made in the form of a corrugated spacer located under the plates of the final heat exchanger with vertices and depressions directed along the plates, each corrugation provided with openings for the passage of the heated gas stream and communicated with depressions with drain channels, or in the form of V-shaped profiles communicated with drain channels. Drains are placed across the plates.

Недостаток указанной установки заключается в том, что в случае последовательного размещения в ней по ходу нагретого газа начального теплообменника, движение циркулирующей жидкости в котором в целом совпадает с движением нагретого газа (прямоток), среднего теплообменника, движение циркулирующей жидкости в котором в целом противоположно движению нагретого газа (противоток), конденсатосборника и конечного теплообменника, движение циркулирующей жидкости в котором в целом противоположно движению нагретого газа (противоток), возможны режимы работы установки, когда температура пластин среднего теплообменника оказывается ниже температуры "точки росы". При этом будет происходить конденсация паров воды на пластинах среднего теплообменника. The disadvantage of this installation is that in the case of sequential placement of an initial heat exchanger in it along the heated gas, the movement of the circulating liquid in which generally coincides with the movement of the heated gas (forward flow), the middle heat exchanger, the movement of the circulating liquid in which is generally opposite to the movement of the heated gas (counterflow), condensate collector and final heat exchanger, the movement of the circulating liquid in which is generally opposite to the movement of the heated gas (counterflow), we work the installation when the temperature of the plates of the middle heat exchanger is below the temperature of the "dew point". In this case, water vapor will condense on the plates of the middle heat exchanger.

Использование конденсатосборника в виде гофрированной проставки с отверстиями в гофрах или в виде V-образных профилей не позволяет перекрыть все поперечное сечение газохода и как следствие не обеспечивает полного улавливания конденсата, образующегося выше конденсатосборника. Конденсат, который не уловлен конденсатосборником, и конденсат, который образовался на пластинах среднего теплообменника, может попадать в генератор тепла с работающими горелками, ухудшая процесс горения, а испарившаяся при этом часть конденсата приведет к увеличению расхода нагретого газа и как следствие к увеличению сопротивления газохода. Использование конденсатосборника в виде гофрированной проставки или V-образных профилей, размещенных между теплообменниками, загромождает газоход и приводит к увеличению сопротивления газохода, что нежелательно из-за ограниченности собственной тяги установки. The use of a condensate collector in the form of a corrugated spacer with holes in the corrugations or in the form of V-shaped profiles does not allow to overlap the entire cross section of the gas duct and, as a result, does not fully capture the condensate formed above the condensate collector. Condensate, which is not caught by the condensate collector, and condensate, which is formed on the plates of the middle heat exchanger, can enter the heat generator with working burners, worsening the combustion process, and the part of the condensate evaporated in this case will increase the consumption of heated gas and, as a result, increase the resistance of the gas duct. The use of a condensate collector in the form of a corrugated spacer or V-shaped profiles placed between the heat exchangers clutters the gas duct and leads to an increase in the resistance of the gas duct, which is undesirable due to the limited internal thrust of the installation.

В указанной установке в каждой пластине пакета каналы для протока циркулирующей жидкости, входы и выходы которых объединены соответствующими коллекторами, выполнены параллельными друг другу как в пластине в целом, так и в отдельных зонах, образующих конфигурацию проточной части внутри пластины. При этом в любом случае крайние зоны входной и выходной частей пластин выполнены параллельными горизонтальными каналами, что не позволяет в полной мере реализовать преимущества схемы теплообмена "прямоток-противоток". In this installation, in each plate of the package, channels for the flow of circulating liquid, the inlets and outlets of which are combined by respective collectors, are made parallel to each other both in the plate as a whole and in separate zones forming the configuration of the flowing part inside the plate. In this case, in any case, the extreme zones of the input and output parts of the plates are made by parallel horizontal channels, which does not allow to fully realize the advantages of the direct-flow-counter heat exchange circuit.

Объединение входов и выходов пластин соответствующими коллекторами пакета требует выполнения трудоемких технологических операций, связанных с пайкой или сваркой каждой пластины пакета с коллекторами пакета. The combination of the inputs and outputs of the plates with the corresponding collectors of the package requires the implementation of labor-intensive technological operations associated with the soldering or welding of each plate of the package with the collectors of the package.

Стабилизаторы пламени, например в форме конусов, и перегородки в камере сгорания выполнены неохлаждаемыми. Так как они расположены в зоне высокой температуры, то возможно их разрушение. Из-за неравномерности тепловых потоков к перегородкам возможна их термическая деформация, что в свою очередь может приводить к частичному перекрытию сечений индивидуальных камер сгорания, образованных перегородками, оказывая при этом отрицательное влияние на процесс горения в них. Flame stabilizers, for example in the form of cones, and partitions in the combustion chamber are made uncooled. Since they are located in a high temperature zone, their destruction is possible. Due to the non-uniformity of heat fluxes to the partitions, their thermal deformation is possible, which in turn can lead to partial overlap of the cross sections of individual combustion chambers formed by the partitions, while having a negative effect on the combustion process in them.

В основу изобретения поставлена задача разработать установку подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения с такими элементами (конденсатосборниками, теплообменниками, стабилизаторами пламени, перегородками), конструктивные выполнения которых и определенный выбор гидравлического контура обеспечат высокий термический КПД (более 0,92), экологическую чистоту, например, класса "голубой ангел", технологичность изготовления и надежность работы установки. The basis of the invention is the task to develop a water heating installation for heating and / or hot water supply with such elements (condensate collectors, heat exchangers, flame stabilizers, partitions), the design of which and a certain choice of hydraulic circuit will provide high thermal efficiency (more than 0.92), environmental purity, for example, of the Blue Angel class, manufacturability and reliability of the installation.

Поставленная цель достигается тем, что в установке подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, содержащей охлаждаемый газовый генератор тепла, стенки которого образованы стенками камеры сгорания и огневым днищем с отверстиями и который включает стабилизаторы пламени и перегородки в камере сгорания, а с противоположной стороны днища - форсунки для подачи и смешения газообразного горючего с воздухом, сообщенный с газовым генератором тепла газоход содержит два теплообменника и конденсатосборник со сливными желобами. Первый и второй по ходу нагретого газа теплообменники выполнены в виде пакета пластин, установленных вдоль потока нагретого газа с определенным шагом и снабженных каналами для протока циркулирующей жидкости. Выход первого теплообменника и вход второго теплообменника в их верхних частях предназначены для подключения тепловой нагрузки. Выход второго теплообменника в его нижней части сообщен со входом контура охлаждения элементов газового генератора тепла, а выход контура охлаждения элементов газового генератора тепла сообщен со входом первого теплообменника в его нижней части. Конденсатосборники выполнены в нижней части пластин второго теплообменника в форме заглубленных в пластину канавок, обращенных вверх, при этом плоскость канавки в ее верхней части выполнена с углом наклона к плоскости пластины менее 45o. По бокам пластин выполнены приливы, согласованные с величиной расстояния между пластинами в пакете. В нижней части пластин у приливов выполнены выемки или каналы для слива конденсата из канавок в желоба.This goal is achieved by the fact that in the installation of heating water for heating and / or hot water supply, containing a cooled gas heat generator, the walls of which are formed by the walls of the combustion chamber and the fire bottom with holes and which includes flame stabilizers and partitions in the combustion chamber, and on the opposite side bottoms - nozzles for supplying and mixing gaseous fuel with air; the flue connected with the gas heat generator contains two heat exchangers and a condensate collector with drain troughs. The first and second along the heated gas heat exchangers are made in the form of a package of plates installed along the heated gas stream with a certain step and provided with channels for the flow of circulating liquid. The output of the first heat exchanger and the input of the second heat exchanger in their upper parts are designed to connect the heat load. The output of the second heat exchanger in its lower part is communicated with the input of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator, and the output of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator is communicated with the inlet of the first heat exchanger in its lower part. Condensate collectors are made in the lower part of the plates of the second heat exchanger in the form of grooves buried in the plate, facing up, while the plane of the groove in its upper part is made with an angle of inclination to the plane of the plate less than 45 o . Tides are made on the sides of the plates, consistent with the distance between the plates in the bag. In the lower part of the plates at the tides there are recesses or channels for draining the condensate from the grooves into the gutters.

Каналы внутри пластин образованы трубками, соединенными с коллекторами пластин, пластины в пакете герметично соединены через коллекторы, при этом трубки расположены друг относительно друга на расстоянии не более L1 = 0,05•(k•h1)0,5, а от краев пластин - на расстоянии не более 0,5•L1, где k - коэффициент теплопроводности материала пластин в Вт/м/К, h1 - толщина пластины в метрах, L1 - расстояние в метрах.The channels inside the plates are formed by tubes connected to the collectors of the plates, the plates in the bag are hermetically connected through the collectors, while the tubes are located relative to each other at a distance of not more than L 1 = 0.05 • (k • h 1 ) 0.5 , and from the edges plates - at a distance of not more than 0.5 • L 1 , where k is the coefficient of thermal conductivity of the plate material in W / m / K, h 1 is the plate thickness in meters, L 1 is the distance in meters.

Каналы охлаждения в стенках камеры сгорания образованы трубками, сообщенными со входом/выходом контура охлаждения элементов газового генератора тепла, при этом трубки расположены друг относительно друга на расстоянии не более L2 = 0,1•(k• h2)0,5, а от краев стенок камеры сгорания - на расстоянии не более 0,5•L2, где h2 - толщина стенки в метрах, L2 - расстояние в метрах.The cooling channels in the walls of the combustion chamber are formed by tubes connected to the input / output of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator, while the tubes are located relative to each other at a distance of not more than L 2 = 0.1 • (k • h 2 ) 0.5 , and from the edges of the walls of the combustion chamber - at a distance of not more than 0.5 • L 2 , where h 2 is the wall thickness in meters, L 2 is the distance in meters.

Каналы охлаждения огневого днища образованы трубками, сообщенными со входом/выходом контура охлаждения элементов газового генератора тепла, при этом трубки расположены друг относительно друга на расстоянии не более L3= 0,15•(k•h3)0,5, а от краев огневого днища - на расстоянии не более 0,5 • L3, где h3 - толщина днища в метрах, L3 - расстояние в метрах.The cooling channels of the bottom of the fire are formed by tubes connected to the input / output of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator, while the tubes are located relative to each other at a distance of not more than L 3 = 0.15 • (k • h 3 ) 0.5 , and from the edges fire bottom - at a distance of not more than 0.5 • L 3 , where h 3 - the thickness of the bottom in meters, L 3 - the distance in meters.

Стабилизаторы пламени выполнены охлаждаемыми, например в виде трубок, сообщенных со входом/выходом контура охлаждения элементов газового генератора тепла и размещенных параллельно днищу над форсунками, при этом соответствующие оси трубок и форсунок находятся в одной плоскости. Flame stabilizers are made cooled, for example, in the form of tubes communicated with the input / output of the cooling circuit of gas heat generator elements and placed parallel to the bottom above the nozzles, while the corresponding axis of the tubes and nozzles are in the same plane.

Перегородки в камере сгорания составляют одно целое с огневым днищем. Partitions in the combustion chamber are integral with the firing bottom.

Предлагаемая схема выполнения гидравлического контура установки обеспечивает работу второго теплообменника в режиме "противоток" при температуре, близкой к температуре циркулирующей жидкости на входе в установку. При температуре поверхностей пластин ниже температуры "точки росы" на них будут конденсироваться пары воды, передавая циркулирующей жидкости скрытую теплоту конденсации. Предложенное выполнение конденсатосборника обеспечивает полное улавливание конденсата, не перекрывает сечение газохода, то есть не вносит дополнительного сопротивления потоку нагретого газа и устраняет негативные процессы испарения капель конденсата как в потоке горячего газа, так и на элементах конденсатосборника. Выполнение угла наклона канавки в ее верхней части выбирается из условия безотрывного стекания в канавку капель, образующихся на поверхности пластины. The proposed scheme for performing the hydraulic circuit of the installation ensures the operation of the second heat exchanger in the "counterflow" mode at a temperature close to the temperature of the circulating liquid at the inlet to the installation. At plate surface temperatures below the dew point temperature, water vapor will condense on them, transferring the latent heat of condensation to the circulating liquid. The proposed embodiment of the condensate collector provides a complete trapping of condensate, does not overlap the cross section of the gas duct, that is, does not introduce additional resistance to the flow of heated gas and eliminates the negative processes of evaporation of condensate droplets both in the flow of hot gas and on the elements of the condensate collector. The implementation of the angle of inclination of the groove in its upper part is selected from the condition of continuous flowing into the groove of droplets formed on the surface of the plate.

Численные значения коэффициентов в соотношениях для расстояний между трубками в пластинах, в стенках камеры сгорания и огневом днище выбираются из условий, чтобы:
- температура пластины между трубками второго теплообменника не превышала температуру стенок охлаждающих трубок более чем на 5o в его нижней части и более чем на 1o - в верхней части, что практически не скажется на конденсации паров воды и теплообмене во втором теплообменнике;
- температура пластины между трубками первого теплообменника не превышала температуру стенок охлаждающих трубок более чем на 25o в его нижней части и более чем на 4o - в верхней части, что также практически не скажется на теплообмене в первом теплообменнике, так как перепад температур "газ - стенка" составляет величину порядка 1000o;
- температура стенок камеры сгорания и огневого днища между трубками не превышала температуру стенок охлаждающих трубок более чем на 50o,что не приведет к существенным тепловым потерям от камеры сгорания.The numerical values of the coefficients in the ratios for the distances between the tubes in the plates, in the walls of the combustion chamber and the fire bottom are selected from the conditions so that:
- the temperature of the plate between the tubes of the second heat exchanger did not exceed the temperature of the walls of the cooling tubes by more than 5 o in its lower part and more than 1 o in the upper part, which will practically not affect the condensation of water vapor and heat transfer in the second heat exchanger;
- the temperature of the plate between the tubes of the first heat exchanger did not exceed the temperature of the walls of the cooling tubes by more than 25 o in its lower part and more than 4 o in the upper part, which also practically does not affect the heat transfer in the first heat exchanger, since the temperature difference is "gas - wall "is a value of the order of 1000 o ;
- the temperature of the walls of the combustion chamber and the firing base between the tubes did not exceed the temperature of the walls of the cooling tubes by more than 50 o , which will not lead to significant heat loss from the combustion chamber.

Суммарно наличие указанных разниц температур приведет, как показывают расчеты, к уменьшению КПД на величину менее 0,5%. Таким образом, предложенное техническое решение позволяет в полном объеме реализовать преимущества схемы теплообмена "прямоток-противоток" и получить высокий КПД установки. In total, the presence of these temperature differences will lead, as calculations show, to a decrease in efficiency by less than 0.5%. Thus, the proposed technical solution allows you to fully realize the advantages of the heat transfer circuit "forward flow-countercurrent" and to obtain a high efficiency of the installation.

Использование трубок для формирования каналов позволяет в соответствии с уровнем тепловых потоков от горячего газа реализовать различную плотность каналов в разных зонах пластины. Материал пластин, стенок камеры сгорания и огневого днища с целью обеспечения оптимальных параметров теплообмена и габаритов необходимо выбирать с высоким коэффициентом теплопроводности (k > 100 Вт/м/К). The use of tubes to form channels allows, in accordance with the level of heat fluxes from hot gas, to realize different density of channels in different zones of the plate. The material of the plates, the walls of the combustion chamber and the firing base must be selected with a high coefficient of thermal conductivity (k> 100 W / m / K) in order to ensure optimal heat transfer parameters and dimensions.

Предлагаемое техническое решение упрощает технологический процесс изготовления теплообменников и повышает надежность их эксплуатации, например, за счет выбора стойкого к коррозии материала трубок. The proposed technical solution simplifies the manufacturing process of manufacturing heat exchangers and increases the reliability of their operation, for example, by choosing corrosion-resistant tube material.

Использование охлаждаемой камеры сгорания, охлаждаемых стабилизаторов пламени и пассивно охлаждаемых перегородок, составляющих одно целое с охлаждаемым днищем камеры сгорания, обусловлены обеспечением надежности эксплуатации установки в целом. The use of a cooled combustion chamber, cooled flame stabilizers and passively cooled partitions, which are integral with the cooled bottom of the combustion chamber, are due to the reliability of the operation of the installation as a whole.

Дадим пример расчета максимальных расстояний между трубками L1, L2, L3 для пластин, стенок камеры сгорания и огневого днища соответственно.Let us give an example of calculating the maximum distances between tubes L 1 , L 2 , L 3 for plates, walls of the combustion chamber, and the firing base, respectively.

Так, например, при использовании сплава АЛ1 (k = 130 Вт/м/К), при толщине пластины h1 = 0,006 м получим L1 = 0,044 м, при толщине стенок камеры сгорания h2 = 0,01 м получим L2 = 0,114 м, при толщине огневого днища h3 = 0,01 м получим L3 = 0,171 м.So, for example, when using the AL1 alloy (k = 130 W / m / K), with a plate thickness h 1 = 0.006 m we get L 1 = 0.044 m, with a wall thickness of the combustion chamber h 2 = 0.01 m we get L 2 = 0.114 m, with the thickness of the fire bottom h 3 = 0.01 m, we get L 3 = 0.171 m.

На фиг. 1 представлена схема установки, на фиг. 2-3 - схемы выполнения конденсатосборника, пластин второго (фиг. 2) и первого (фиг. 3) теплообменников, элементов охлаждения пластин теплообменников и схема формирования пакета пластин (фиг. 3), на фиг. 4 - схемы охлаждения стенок камеры сгорания, огневого днища и стабилизаторов пламени, на фиг. 5 - схемы выполнения стабилизаторов пламени. In FIG. 1 shows an installation diagram, FIG. 2-3 are diagrams of a condensate collector, plates of the second (Fig. 2) and first (Fig. 3) heat exchangers, cooling elements of the heat exchanger plates, and a diagram of the formation of a package of plates (Fig. 3), in FIG. 4 - cooling schemes of the walls of the combustion chamber, the firing base and flame stabilizers, in FIG. 5 is a diagram of the implementation of flame stabilizers.

Установка подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения (фиг. 1) содержит охлаждаемый газовый генератор тепла 1, стенки которого образованы стенками камеры сгорания 2 и огневым днищем 3 с отверстиями 4 и который включает стабилизаторы пламени 5 и перегородки 6 в камере сгорания, а с противоположной стороны днища - форсунки 7 для подачи и смешения газообразного горючего с воздухом, сообщенный с газовым генератором тепла газоход, который содержит два теплообменника 8,9 и конденсатосборник 10 со сливными желобами 11. Первый 8 и второй 9 теплообменники, установленные последовательно по ходу нагретого газа, выполнены в виде пакета пластин 12, установленных вдоль потока нагретого газа с определенным шагом и снабженных каналами 13 для протока циркулирующей жидкости. По бокам пластин 12 выполнены приливы 14, согласованные с величиной расстояния между пластинами в пакете. Выход первого теплообменника и вход второго теплообменника в их верхних частях предназначены для подключения тепловой нагрузки. Выход второго теплообменника в его нижней части сообщен со входом контура охлаждения элементов газового генератора тепла, а выход контура охлаждения элементов газового генератора тепла сообщен со входом первого теплообменника в его нижней части. Конденсатосборники (фиг. 2) выполнены в нижней части пластин 12 второго теплообменника в форме заглубленных в пластину канавок 15, обращенных вверх, при этом плоскость канавки в ее верхней части выполнена с углом наклона к плоскости пластины менее 45o. Для слива конденсата из канавок 15 в желоба 11 в нижней части пластин у приливов выполнены выемки 16 или каналы 17.Installation of heating water for heating and / or hot water supply (Fig. 1) contains a cooled gas heat generator 1, the walls of which are formed by the walls of the combustion chamber 2 and the fire bottom 3 with holes 4 and which includes flame stabilizers 5 and partitions 6 in the combustion chamber, and on the opposite side of the bottom there are nozzles 7 for supplying and mixing gaseous fuel with air, a flue connected with a gas heat generator, which contains two heat exchangers 8.9 and a condensate collector 10 with drain troughs 11. The first 8 and second 9 the heat exchangers installed sequentially along the heated gas are made in the form of a package of plates 12 installed along the heated gas stream with a certain step and provided with channels 13 for the flow of circulating liquid. On the sides of the plates 12, tides 14 are made, consistent with the distance between the plates in the bag. The output of the first heat exchanger and the input of the second heat exchanger in their upper parts are designed to connect the heat load. The output of the second heat exchanger in its lower part is communicated with the input of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator, and the output of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator is communicated with the inlet of the first heat exchanger in its lower part. The condensate collectors (Fig. 2) are made in the lower part of the plates 12 of the second heat exchanger in the form of grooves 15 buried in the plate facing upward, while the plane of the groove in its upper part is made with an inclination angle to the plate plane of less than 45 o . To drain the condensate from the grooves 15 into the trough 11 in the lower part of the plates at the tides, recesses 16 or channels 17 are made.

Каналы охлаждения 13 внутри пластин (фиг. 2-3) образованы трубками 18, соединенными с коллекторами 19 пластин, пластины в пакете герметично соединены через коллекторы, при этом трубки расположены друг относительно друга на расстоянии не более L1, а от краев пластин - на расстоянии не более 0,5•L1.The cooling channels 13 inside the plates (Figs. 2-3) are formed by tubes 18 connected to the collectors 19 of the plates, the plates in the bag are hermetically connected through the collectors, while the tubes are located relative to each other at a distance of no more than L 1 , and from the edges of the plates - a distance of not more than 0.5 • L 1 .

Каналы охлаждения в стенках камеры сгорания и огневом днище (фиг. 4) образованы трубками 18, сообщенными со входом 20/выходом 21 контура охлаждения элементов газового генератора тепла, при этом трубки в стенках камеры сгорания расположены друг относительно друга на расстоянии не более L2, и от краев стенок камеры сгорания - на расстоянии не более 0,5 • L2, а в огневом днище - на расстояниях не более L3 и не более 0,5 • L3 соответственно.The cooling channels in the walls of the combustion chamber and the fire bottom (Fig. 4) are formed by tubes 18 connected to the input 20 / output 21 of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator, while the tubes in the walls of the combustion chamber are located relative to each other at a distance of no more than L 2 , and from the edges of the walls of the combustion chamber - at a distance of not more than 0.5 • L 2 , and in the fire bottom - at distances of not more than L 3 and not more than 0.5 • L 3, respectively.

Стабилизаторы пламени 5 (фиг. 1, 4, 5) выполнены охлаждаемыми, например, в виде трубок 22 (фиг. 4), сообщенных со входом 20/выходом 21 контура охлаждения элементов газового генератора тепла и размещенных параллельно днищу над форсунками, при этом соответствующие оси трубок и форсунок находятся в одной плоскости. Возможно выполнение стабилизаторов пламени в виде комбинации трубки 22 с конусным элементом 23. The flame stabilizers 5 (Fig. 1, 4, 5) are made cooled, for example, in the form of tubes 22 (Fig. 4), connected to the input 20 / output 21 of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator and placed parallel to the bottom above the nozzles, while the corresponding the axis of the tubes and nozzles are in the same plane. It is possible to perform flame stabilizers in the form of a combination of a tube 22 with a conical element 23.

Перегородки 6 (фиг. 1, 4) составляют одно целое с огневым днищем 3. Partitions 6 (Fig. 1, 4) are integral with the firing bottom 3.

Claims (6)

1. Установка подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, содержащая охлаждаемый газовый генератор тепла, стенки которого образованы стенками камеры сгорания и огневым днищем с отверстиями и который включает стабилизаторы пламени и перегородки в камере сгорания, а с противоположной стороны днища форсунки для подачи и смешения газообразного горючего с воздухом, сообщенный с газовым генератором тепла газоход, который содержит два теплообменника и конденсатосборник со сливными желобами, при этом первый и второй (по ходу нагретого газа) теплообменники выполнены в виде пакета пластин, установленных вдоль потока нагретого газа с определенным шагом и снабженных каналами для протока циркулирующей жидкости, выход первого теплообменника и вход второго теплообменника в их верхних частях предназначены для подключения тепловой нагрузки, отличающаяся тем, что выход второго теплообменника в его нижней части сообщен со входом контура охлаждения элементов газового генератора тепла, а выход контура охлаждения элементов газового генератора тепла сообщен со входом первого теплообменника в его нижней части, конденсатосборники выполнены в нижней части пластин второго теплообменника в форме заглубленных в пластину канавок, обращенных вверх, при этом плоскость канавки в ее верхней части выполнена с углом наклона к плоскости пластины менее 45o, по бокам пластин выполнены приливы, согласованные с величиной расстояния между пластинами в пакете, в нижней части пластин у приливов выполнены выемки или каналы для слива конденсата из канавок в желоба.1. Installation of heating water for heating and / or hot water supply, containing a cooled gas heat generator, the walls of which are formed by the walls of the combustion chamber and the fire bottom with holes and which includes flame stabilizers and partitions in the combustion chamber, and on the opposite side of the bottom of the nozzle for supplying mixing gaseous fuel with air, a flue connected with a gas heat generator, which contains two heat exchangers and a condensate collector with drain troughs, while the first and second (along the gas) heat exchangers are made in the form of a package of plates installed along a heated gas stream with a certain step and provided with channels for the flow of circulating liquid, the output of the first heat exchanger and the input of the second heat exchanger in their upper parts are designed to connect a heat load, characterized in that the output of the second heat exchanger in its lower part it is communicated with the input of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator, and the output of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator is communicated with the input of of the heat exchanger in its lower part, the condensate collectors are made in the lower part of the plates of the second heat exchanger in the form of grooves buried in the plate, facing upwards, while the groove plane in its upper part is made with an inclination angle to the plate plane of less than 45 o , tides are made on the sides of the plates, consistent with the distance between the plates in the package, in the lower part of the plates at the tides there are recesses or channels for draining the condensate from the grooves into the gutters. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каналы внутри пластин образованы трубками, соединенными с коллекторами пластин, пластины в пакете герметично соединены через коллекторы, при этом трубки расположены друг относительно друга на расстоянии не более L1 = 0,05 • (k • h1)0,5, а от краев пластин - на расстоянии не более 0,5 • L1, где k - коэффициент теплопроводности, h1 - толщина пластины.2. Installation according to claim 1, characterized in that the channels inside the plates are formed by tubes connected to the collectors of the plates, the plates in the bag are hermetically connected through the collectors, while the tubes are located relative to each other at a distance of not more than L 1 = 0.05 • ( k • h 1 ) 0.5 , and from the edges of the plates - at a distance of no more than 0.5 • L 1 , where k is the thermal conductivity coefficient, h 1 is the plate thickness. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каналы охлаждения в стенках камеры сгорания образованы трубками, сообщенными со входом/выходом контура охлаждения элементов газового генератора тепла, при этом трубки расположены друг относительно друга на расстоянии не более L2 = 0,1 • (k • h2)0,5, а от краев стенок камеры сгорания - на расстоянии не более 0,5 • L2, где h2 - толщина стенки камеры сгорания.3. Installation according to claim 1, characterized in that the cooling channels in the walls of the combustion chamber are formed by tubes communicated with the input / output of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator, while the tubes are located relative to each other at a distance of not more than L 2 = 0.1 • (k • h 2 ) 0.5 , and from the edges of the walls of the combustion chamber at a distance of not more than 0.5 • L 2 , where h 2 is the wall thickness of the combustion chamber. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каналы охлаждения огневого днища образованы трубками, сообщенными со входом/выходом контура охлаждения элементов газового генератора тепла, при этом трубки расположены друг относительно друга на расстоянии не более L3 = 0,15 • (k • h3)0,5, а от краев огневого днища на расстоянии не более 0,5 • L3, где h3 - толщина стенки огневого днища.4. Installation according to claim 1, characterized in that the cooling channels of the firing base are formed by tubes communicated with the input / output of the cooling circuit of the elements of the gas heat generator, while the tubes are located relative to each other at a distance of not more than L 3 = 0.15 • ( k • h 3 ) 0.5 , and from the edges of the fire bottom at a distance of no more than 0.5 • L 3 , where h 3 is the wall thickness of the fire bottom. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стабилизаторы пламени выполнены охлаждаемыми, например, в виде трубок, сообщенных со входом/выходом контура охлаждения элементов газового генератора тепла и размещенных параллельно днищу над форсунками, при этом соответствующие оси трубок и форсунок находятся в одной плоскости. 5. Installation according to claim 1, characterized in that the flame stabilizers are made cooled, for example, in the form of tubes communicated with the input / output of the cooling circuit of gas heat generator elements and placed parallel to the bottom above the nozzles, while the corresponding axis of the tubes and nozzles are in one plane. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что перегородки составляют одно целое с огневым днищем. 6. Installation according to claim 1, characterized in that the partitions are integral with the firing bottom.
RU99110455/06A 1999-05-18 1999-05-18 Water preheating plant for heating or hot water supply systems RU2161288C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110455/06A RU2161288C1 (en) 1999-05-18 1999-05-18 Water preheating plant for heating or hot water supply systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110455/06A RU2161288C1 (en) 1999-05-18 1999-05-18 Water preheating plant for heating or hot water supply systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2161288C1 true RU2161288C1 (en) 2000-12-27

Family

ID=20220014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99110455/06A RU2161288C1 (en) 1999-05-18 1999-05-18 Water preheating plant for heating or hot water supply systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2161288C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2140208B1 (en) Heat exchanger
CA1069115A (en) Method and apparatus for preheating combustion air while cooling a hot process gas
US7334542B2 (en) Compact high-efficiency boiler and method for producing steam
US4355602A (en) Boiler
KR20010023994A (en) Absorption water heater/chiller and high temperature regenerator therefor
CA1212280A (en) Condensing boiler
CN106123340A (en) Equal-resistance flow-equalizing preheating backwater condensing heat exchanger
RU2161288C1 (en) Water preheating plant for heating or hot water supply systems
CA1130677A (en) High efficiency fluid heater
Mehta Waste heat recovery
US4305455A (en) Multipass corrosion proof air heater
RU2127853C1 (en) Installation for hot-water heating and/or hot water supply
JPH0271003A (en) Boiler
RU2625367C1 (en) Hot-water boiler
KR200284927Y1 (en) High Efficiency Heat Recovery Apparatus
RU2146789C1 (en) Vertical water-tube water boiler
RU2222752C2 (en) Water-heating plant for heating purposes and/or hot-water supply, cooled condensate return tank of plant, and liquid-to-liquid heat exchanger of plant
GB2049126A (en) Boiler
SU1124669A1 (en) Hot-water boiler
RU2146790C1 (en) Water-tube water boiler
RU2273802C1 (en) Hot-water boiler
RU2132023C1 (en) Hot-water boiler
CN216203484U (en) Radiation cooling chamber structure with built-in water-cooling screen
RU2304258C1 (en) Device for water heating and/or hot water supply
RU2296919C2 (en) Hot-water water-tube boiler

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040519