RU2211411C1

RU2211411C1 - Facility generating steam and hot water

Info

Publication number: RU2211411C1
Application number: RU2002100551A
Authority: RU
Inventors: Н.Е. Курносов; В.М. Пичугин; П.А. Цветков
Original assignee: Курносов Николай Ефимович
Priority date: 2002-01-03
Filing date: 2002-01-03
Publication date: 2003-08-27

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: invention can be employed for combined production of steam and hot water used in industry and public services. Facility includes boiler with thermogenerator with tangential inlet of working medium installed along central line in boiler, accumulation tank placed under boiler, key heat exchanger, surge tank separated by heat exchanger from boiler that is separated hermetically from accumulation tank. Thermogenerator comes in the form of vortex cylindrical tube transferring to truncated cone in which space deceleration unit is fixed, its other end is capillary tube which inlet communicates with accumulation tank. Facility is provided with additional heat exchanger. EFFECT: generation of saturated steam without rise of pressure, increased production of hot water. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для комбинированной выработки пара и горячей воды для применения в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве, например при электродуговой сварке, наплавке в среде водяного пара, для работы пароводяных калориферов и т.д. The invention relates to heat engineering and can be used for combined production of steam and hot water for use in industry, housing and communal services, for example, in electric arc welding, surfacing in a water vapor environment, for operation of steam-water heaters, etc.

Известно устройство для выработки пара и горячей воды (см. Е. Ф. Бузников, А. К. Крылов, Л.А. Лесниковский. Комбинированная выработка пара и горячей воды. - М: Энергоиздат, 1981, стр. 49, рис 3.7). A device for generating steam and hot water (see E. F. Buznikov, A. K. Krylov, L. A. Lesnikovsky. Combined production of steam and hot water. - M: Energoizdat, 1981, p. 49, Fig. 3.7) .

Устройство - пароводогрейный котельный агрегат содержит водогрейный котел, соединенный с потребителем горячей воды, и расширитель (барабан), паровой объем которого соединен с котлом через клапан и подключен трубопроводом к потребителю пара, а водяной объем - трубопроводом к всасывающей линии сетевого питательного насоса. С целью повышения маневренности агрегата в водяном объеме расширителя (барабана) размещены змеевики подогревателя, подключенные одним концом к выходу горячей воды из котла через клапан, а другим концом - к потребителю горячей воды через теплообменник. The device is a steam boiler unit includes a hot water boiler connected to a hot water consumer, and an expander (drum), the steam volume of which is connected to the boiler through a valve and connected by a pipeline to the steam consumer, and the water volume by a pipeline to the suction line of the mains feed pump. In order to increase the maneuverability of the unit in the water volume of the expander (drum), heater coils are placed, connected at one end to the outlet of hot water from the boiler through a valve, and at the other end to a hot water consumer through a heat exchanger.

Общими признаками заявляемого устройства и аналога является наличие расширителя, теплообменника, сетевого питательного насоса, запорно-регулирующей аппаратуры, трубопроводов. Common signs of the claimed device and analogue is the presence of an expander, heat exchanger, mains feed pump, shut-off and control equipment, pipelines.

Описанный выше аналог имеет недостаток: большое гидравлическое сопротивление контура водогрейного котла, что ограничивает получение значительного количества пара. The analogue described above has the drawback: high hydraulic resistance of the boiler circuit, which limits the production of a significant amount of steam.

Известна система теплоснабжения потребителей, предназначенная для отопления и горячего водоснабжения (патент RU 2059162 С1, 6 F 24 D 3/02, 3/08, 27.04.96). Система содержит замкнутый контур циркуляции жидкого теплоносителя, включающий термогенератор, побудитель движения теплоносителя с приводом, расширительный бак, обратный и соединительный трубопроводы, запорно-регулирующую арматуру и устройство автоматического регулирования температуры теплоносителя с датчиком температуры, размещенном на подающем трубопроводе за термогенераторном и цепями управления. Теплогенератор выполнен в виде вихревой трубы с тангенциальным подводом теплоносителя через конфузор и форсунку от побудителя движения. На выходе теплоносителя из вихревой трубы размещен гаситель скорости. Обводная линия с запорно-регулирующей арматурой сообщена с подающим и обратным трубопроводами с возможностью перепуска теплоносителя до потребителей тепла. A well-known consumer heat supply system designed for heating and hot water supply (patent RU 2059162 C1, 6 F 24 D 3/02, 3/08, 04/27/96). The system contains a closed circuit for circulating the liquid coolant, including a heat generator, a motive fluid carrier with a drive, an expansion tank, return and connecting piping, shut-off and control valves and an automatic temperature control device for the coolant with a temperature sensor located on the supply pipe behind the heat-generating and control circuits. The heat generator is made in the form of a vortex tube with a tangential supply of coolant through the confuser and nozzle from the motion inducer. At the outlet of the coolant from the vortex tube, a speed damper is placed. A bypass line with shut-off and control valves connected to the supply and return pipelines with the possibility of transferring the coolant to heat consumers.

Общими признаками заявляемого устройства и аналога является наличие теплогенератора в виде вихревой трубы, побудителя движения, расширительного бака, трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры. Вихревая труба имеет тангенциальный подвод теплоносителя от побудителя движения (насоса). На выходе теплоносителя из вихревой трубы размещен гаситель скорости (тормозное устройство). Common signs of the claimed device and analogue is the presence of a heat generator in the form of a vortex tube, a motion inducer, an expansion tank, pipelines, shut-off and control valves. The vortex tube has a tangential supply of coolant from the motion stimulator (pump). At the outlet of the coolant from the vortex tube, a speed damper (brake device) is placed.

Описанная система имеет ряд недостатков, таких как невозможность получения перегретой жидкости при малых давлениях насыщенного пара. The described system has several disadvantages, such as the inability to obtain superheated liquid at low saturated vapor pressures.

Кроме того, тангенциальный подвод теплоносителя в вихревую трубу осуществляется через конфузор и форсунку, при изготовлении которых необходимо использовать специальное технологическое оборудование, что влечет за собой повышение стоимости системы. In addition, the tangential supply of the coolant to the vortex tube is carried out through the confuser and nozzle, in the manufacture of which it is necessary to use special technological equipment, which entails an increase in the cost of the system.

Другим аналогом является система теплоснабжения потребителей (по заявке RU 95108158 А1, 6 F 24 D 3/02, 10.02.97). Система содержит замкнутый контур циркуляции жидкого теплоносителя, теплогенератор, побудитель движения теплоносителя с приводом, расширительный бак, прямой и обратный трубопроводы, запорно-регулирующую арматуру, устройство автоматического регулирования температуры теплоносителя с датчиком температуры и цепями управления, аккумуляционный бак, связанный с линиями горячего и холодного водоснабжения, и теплообменник, установленный внутри него, где так же размещены датчик температуры и теплогенератор, который выполнен в виде вихревой трубы с тангенциальным подводом теплоносителя через конфузор и форсунку, а на выходе теплоносителя из вихревой трубы размещен гаситель скорости. Another analogue is the heat supply system of consumers (according to the application RU 95108158 A1, 6 F 24 D 3/02, 02/10/97). The system contains a closed circuit for circulating the liquid coolant, a heat generator, a coolant motion inducer with an actuator, an expansion tank, direct and return piping, shut-off and control valves, an automatic temperature control device for the coolant with a temperature sensor and control circuits, an accumulation tank connected to hot and cold lines water supply, and a heat exchanger installed inside it, where the temperature sensor and heat generator are also located, which is made in the form of a vortex pipes with a tangential supply of the coolant through the confuser and nozzle, and at the outlet of the coolant from the vortex tube a speed damper is placed.

Общими признаками заявляемого устройства и аналога является наличие теплогенератора, побудителя движения, расширительного бака, трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, аккумуляционного бака, теплообменника. Теплогенератор установлен в аккумуляционном баке и выполнен в виде вихревой трубы с тангенциальным подводом теплоносителя и гасителем скорости на выходе. Common signs of the claimed device and analogue is the presence of a heat generator, motion inducer, expansion tank, pipelines, shut-off and control valves, accumulation tank, heat exchanger. The heat generator is installed in the storage tank and is made in the form of a vortex tube with a tangential supply of coolant and a speed quencher at the outlet.

Недостатками аналога являются невозможность получения насыщенного пара при наличии перегретого теплоносителя, а так же недостаточно высокая производительность теплообменника для нужд горячего водоснабжения из-за низкотемпературного потенциала. Кроме того, тангенциальный подвод теплоносителя в вихревую трубу осуществляется через конфузор и форсунку, для изготовления которых необходимо специальное технологическое оборудование. The disadvantages of the analogue are the impossibility of obtaining saturated steam in the presence of an overheated coolant, as well as the insufficiently high performance of the heat exchanger for the needs of hot water supply due to the low temperature potential. In addition, the tangential supply of the coolant to the vortex tube is carried out through the confuser and nozzle, for the manufacture of which special technological equipment is necessary.

Наиболее близкой по количеству признаков к заявляемому устройству, т. е. прототипом, является теплогенерирующая установка "ТГУ-1" (патент RU 2079056 C1, 6 F 24 D 3/02, 10.05.97). Установка содержит бак-аккумулятор с установленным в нем по центральной оси нагревательным элементом, спирально-навивным теплоприемником-испарителем, обрамляющим нагревательный элемент, и сепаратором горячей и холодной воды. Нагревательный элемент выполнен в виде вихревой цилиндрической трубки с тангенциальным вводом и однонаправленной с ним винтовой нарезкой на внутренней поверхности трубки. The closest in number of signs to the claimed device, ie, the prototype, is a heat-generating installation "TSU-1" (patent RU 2079056 C1, 6 F 24 D 3/02, 05/10/97). The installation comprises a storage tank with a heating element installed in it along the central axis, a spiral-wound heat receiver-evaporator framing the heating element, and a hot and cold water separator. The heating element is made in the form of a cylindrical vortex tube with a tangential input and a unidirectional screw thread with it on the inner surface of the tube.

Установка содержит компрессор, насос, конденсатор, соединительные трубопроводы, которые необходимы для создания внутреннего и внешнего контура циркуляции жидкости при постоянной работе насоса до достижения требуемой температуры теплоносителя в этом контуре. The installation contains a compressor, a pump, a condenser, connecting pipelines, which are necessary to create an internal and external liquid circulation circuit during continuous operation of the pump until the required temperature of the coolant in this circuit is reached.

Требуемая температура теплоносителя во внутреннем контуре определяется в конечном счете необходимой температурой на поверхности конденсатора, выполненного в виде отопительного прибора, то есть температурой жидкости во внешнем циркуляционном контуре. The required temperature of the coolant in the internal circuit is ultimately determined by the required temperature on the surface of the condenser, made in the form of a heating device, that is, the temperature of the liquid in the external circulation circuit.

При умывании теплоприемника-испарителя нагретой жидкостью в баке-аккумуляторе за счет теплопередачи осуществляется нагрев жидкости внешнего циркуляционного контура. Наличие двух независимых замкнутых контуров в теплогенерирующей установке позволяет регулировать ее температурный режим в широком диапазоне (вплоть до получения пара во внешнем циркуляционном контуре). Высокие значения температур внешнего теплоносителя могут быть достигнуты при использовании компрессора. При этом сжатый воздух от компрессора через нагнетательный трубопровод и вентиль подается в полость бака-аккумулятора, создавая там избыточное давление, позволяющее нагревать теплоноситель внутреннего циркуляционного контура выше 100^oС без кипения этого теплоносителя. Степень сжатия в полости бака-аккумулятора обуславливает параметры перегретого теплоносителя во внутреннем и, следовательно, во внешнем циркуляционном контурах.When washing the heat receiver-evaporator with heated liquid in the storage tank due to heat transfer, the liquid of the external circulation circuit is heated. The presence of two independent closed circuits in the heat generating installation allows you to adjust its temperature in a wide range (up to steam in the external circulation circuit). High temperatures of the external coolant can be achieved by using a compressor. In this case, compressed air from the compressor through the discharge pipe and valve is supplied into the cavity of the storage tank, creating an overpressure there, which allows heating the coolant of the internal circulation circuit above 100 ^o C without boiling this coolant. The degree of compression in the cavity of the storage tank determines the parameters of the superheated coolant in the internal and, therefore, in the external circulation circuits.

Общими признаками заявляемого устройства и прототипа является наличие бака-аккумулятора с установленным в нем по центральной оси нагревательным элементом. Нагревательный элемент выполнен в виде вихревой цилиндрической трубки с тангенциальным вводом. Общими признаками так же является наличие емкости, расположенной под баком-аккумулятором и разделенной с ним перегородкой, теплообменника, насоса, запорно-регулирующей арматуры и трубопроводов, образующих внутренний и внешний контур циркуляции теплоносителя (воды). Common signs of the claimed device and prototype is the presence of a storage tank with a heating element installed in it along the central axis. The heating element is made in the form of a vortex cylindrical tube with a tangential input. Common signs are also the presence of a tank located under the battery tank and a partition separated from it, a heat exchanger, a pump, shut-off and control valves and pipelines that form the internal and external circulation of the coolant (water).

В прототипе реализуется способ выработки пара и горячей воды, заключающийся в том, что осуществляют перегрев жидкости путем многократной циркуляции по внутреннему контуру, а избыточное давление в баке-аккумуляторе получают за счет нагнетания в него воздуха компрессором. The prototype implements a method of generating steam and hot water, namely, that the liquid is overheated by repeated circulation along the internal circuit, and the overpressure in the storage tank is obtained by pumping air into it by the compressor.

Недостатком устройства-прототипа является отсутствие системы горячего водоснабжения потребителя, наличие высокого давления, что предъявляет повышенные требования к конструктивному выполнению устройства, а именно к прочности корпуса, запорных вентилей и трубопроводов, и, следовательно, увеличивает себестоимость установки. The disadvantage of the prototype device is the lack of a hot water supply system for the consumer, the presence of high pressure, which places high demands on the structural design of the device, namely the strength of the housing, shut-off valves and pipelines, and therefore increases the cost of installation.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является выработка насыщенного пара без повышения давления, увеличение производительности выработки горячей воды, а так же создание более простого и технологичного устройства, имеющего сниженные нагрузки. The technical problem to which the invention is directed is the generation of saturated steam without increasing pressure, increasing the productivity of generating hot water, as well as creating a simpler and more technologically advanced device having reduced loads.

Поставленная задача решена тем, что в устройстве, содержащем бойлер с установленным в нем по центральной оси термогенераторном с тангенциальным вводом рабочей жидкости, накопительный бак, установленный под бойлером, и теплообменник, согласно изобретению предусмотрено следующее: устройство снабжено расширительным баком, разделенным теплообменником от бойлера. Бойлер герметично отделен от накопительного бака. Термогенератор выполнен в виде цилиндрической вихревой трубы, переходящей в усеченный конус, в полости которого жестко установлено тормозное устройство, а на другом конце - капиллярная трубка, вход которой сообщен с накопительным баком. Теплообменник выполнен в виде двухрядных, например, поперечно плотно уложенных труб, объединенных обводным трубопроводом, соединенным с накопительным баком. Устройство снабжено дополнительным теплообменником, выполненным в виде двухрядных, например продольно плотно уложенных труб, объединенных обводным трубопроводом и образующих отдельную автономную систему для снабжения потребителей горячей водой, причем первый ряд труб дополнительного теплообменника уложен на первый ряд труб основного теплообменника, второй ряд - на второй ряд основного теплообменника и образуют плотную поперечно-продольную решетку. The problem is solved in that in a device containing a boiler with a thermogenerator installed in it along the central axis with tangential inlet of the working fluid, a storage tank installed under the boiler and a heat exchanger, according to the invention, the following is provided: the device is equipped with an expansion tank separated by a heat exchanger from the boiler. The boiler is hermetically separated from the storage tank. The heat generator is made in the form of a cylindrical vortex tube turning into a truncated cone, in the cavity of which a braking device is rigidly mounted, and at the other end is a capillary tube, the inlet of which is in communication with the storage tank. The heat exchanger is made in the form of two-row, for example, transversely tightly laid pipes, united by a bypass pipe connected to a storage tank. The device is equipped with an additional heat exchanger made in the form of two-row, for example, longitudinally tightly laid pipes, united by a bypass pipe and forming a separate autonomous system for supplying consumers with hot water, the first row of pipes of the additional heat exchanger laid on the first row of pipes of the main heat exchanger, the second row in the second row main heat exchanger and form a dense transverse-longitudinal lattice.

Трубы основного и дополнительного теплообменников могут быть выполнены различного профиля, например круглого или квадратного сечения. The pipes of the main and additional heat exchangers can be made of various profiles, for example, round or square section.

Тормозное устройство термогенератора выполнено в виде четырех изогнутых в осевом направлении под углом 18-25^o лопастей, расположенных крестообразно и закрепленных на центральной втулке.The brake device of the heat generator is made in the form of four axially curved blades at an angle of 18-25 ^o located crosswise and mounted on the Central sleeve.

Устройство поясняется описанием и чертежами, где:
на фиг.1 - вид устройства с местными разрезами;
на фиг.2 - тормозное устройство (сечение А-А, увеличено);
на фиг.3 - теплообменники (сечение Б-Б, упрощенное);
На чертежах обозначено следующее:
1 - бойлер;
2 - термогенератор;
3 - тангенциальный сопловый ввод;
4 - накопительный бак;
5 - поперечные ряды основного теплообменника;
6 - продольные ряды дополнительного теплообменника;
7 - расширительный бак;
8 - вентиль;
9 - паровой трубопровод;
10 - пароводяной калорифер;
11 - трубопровод;
12 - отводящий трубопровод (обратный трубопровод);
13 - тормозное устройство;
14 - втулка;
15 - капиллярная трубка;
16 - центробежный насос;
17 - изогнутые пластины.The device is illustrated by the description and drawings, where:
figure 1 - view of the device with local incisions;
figure 2 - brake device (section aa, enlarged);
figure 3 - heat exchangers (section BB, simplified);
The following is indicated in the drawings:
1 - boiler;
2 - thermal generator;
3 - tangential nozzle input;
4 - storage tank;
5 - transverse rows of the main heat exchanger;
6 - longitudinal rows of an additional heat exchanger;
7 - an expansion tank;
8 - valve;
9 - steam pipeline;
10 - steam-water heater;
11 - pipeline;
12 - discharge pipe (return pipe);
13 - brake device;
14 - sleeve;
15 - capillary tube;
16 - centrifugal pump;
17 - curved plates.

Устройство для выработки пара и горячей воды содержит бойлер 1 с выходным патрубком и герметизированным отверстием для тангенциального подвода теплоносителя (воды). Вверху бойлера имеется герметично закрывающаяся заливная горловина (не показана). По центральной оси бойлера 1 установлен термогенератор 2, снабженный тангенциальным сопловым вводом 3 для создания вихревого направления поступающей в него жидкости. Днище бойлера 1 герметично разделено с накопительным баком 4. Над бойлером 1 установлены теплообменники, состоящие из поперечно и продольно плотно уложенных труб, например, круглого или квадратного сечения. Теплообменники в целом представляют собой многорядную поперечно-продольную решетку. Трубы поперечного основного теплообменника 5 соединены между собой обводным трубопроводом. Трубы продольного дополнительного теплообменника 6 тоже соединены между собой обводным трубопроводом и представляют автономную систему, наполненную водой, и предназначены для обеспечения потребителей горячей водой, которая вырабатывается в процессе работы устройства. A device for generating steam and hot water contains a boiler 1 with an outlet pipe and a sealed hole for the tangential supply of coolant (water). At the top of the boiler there is a hermetically sealed filler neck (not shown). A heat generator 2 is installed along the central axis of the boiler 1, equipped with a tangential nozzle inlet 3 to create a vortex direction of the fluid entering it. The bottom of the boiler 1 is hermetically separated from the storage tank 4. Above the boiler 1, heat exchangers are installed, consisting of transversely and longitudinally tightly laid pipes, for example, round or square. Heat exchangers as a whole are a multi-row transverse-longitudinal lattice. The pipes of the transverse main heat exchanger 5 are interconnected by a bypass pipe. The pipes of the longitudinal additional heat exchanger 6 are also interconnected by a bypass pipe and represent an autonomous system filled with water, and are designed to provide consumers with hot water, which is generated during the operation of the device.

Устройство снабжено расширительным баком 7, который установлен над бойлером 1 и отделен от него теплообменниками 5 и 6. Паровой объем расширительного бака 7 через вентиль 8 и паровой трубопровод 9 соединен, например, с пароводяным калорифером 10, выход которого присоединен трубопроводом 11 к поперечному основному теплообменнику 5. Основной теплообменник 5 отводящим трубопроводом 12 соединен с накопительным баком 4. The device is equipped with an expansion tank 7, which is installed above the boiler 1 and separated from it by heat exchangers 5 and 6. The steam volume of the expansion tank 7 through the valve 8 and the steam pipe 9 is connected, for example, with a steam-water heater 10, the output of which is connected by a pipe 11 to the transverse main heat exchanger 5. The main heat exchanger 5 by a discharge pipe 12 is connected to the storage tank 4.

Термогенератор 2 выполнен в виде вихревой цилиндрической трубы, переходящей в усеченный конус, внутри которого установлено тормозное устройство 13 в виде изогнутых в осевом направлении лопастей 17, жестко закрепленных на цилиндрической втулке 14, а на другом конце вихревой трубы установлена капиллярная трубка 15, вход которой соединен с накопительным баком 4. The heat generator 2 is made in the form of a cylindrical vortex tube turning into a truncated cone, inside which a brake device 13 is installed in the form of axially bent blades 17, rigidly fixed to the cylindrical sleeve 14, and a capillary tube 15 is installed at the other end of the vortex tube, the input of which is connected with storage tank 4.

Тормозное устройство 13 (фиг.3) представляет из себя четыре изогнутые в осевом направлении лопасти 17 под углом 18-25^o, что соответствует траектории движения вихревого потока. Лопасти расположены крестообразно и жестко закреплены на центральной втулке 14. Высота лопастей тормозного устройства не ниже 1,5 внутреннего диаметра вихревой трубы, а в сборе со втулкой составляет не более 2,2 диаметра вихревой трубы.The brake device 13 (figure 3) is a four axially curved blades 17 at an angle of 18-25 ^o , which corresponds to the trajectory of the vortex flow. The blades are located crosswise and rigidly fixed to the Central sleeve 14. The height of the blades of the brake device is not lower than 1.5 of the inner diameter of the vortex tube, and when assembled with the sleeve is not more than 2.2 diameter of the vortex tube.

Капиллярная трубка 15 установлена так, чтобы ее выход был выше тангенциального соплового ввода 3, а внутренний диаметр составляет 0,2-0,5 диаметра входного отверстия тангенциального соплового ввода. The capillary tube 15 is installed so that its outlet is higher than the tangential nozzle inlet 3, and the inner diameter is 0.2-0.5 of the diameter of the inlet of the tangential nozzle inlet.

Центробежный насос 16 своими патрубками подключен к тангенциальному сопловому вводу 3 и выходному патрубку бойлера 1. The centrifugal pump 16 is connected by its nozzles to the tangential nozzle inlet 3 and the outlet nozzle of the boiler 1.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Рабочая жидкость - вода под давлением не менее 0,3 МПа, создаваемым центробежным насосом, через тангенциальный сопловый ввод 3 поступает в термогенератор 2, где она приобретает вращательное вихревое движение. Скорость жидкости возрастает, так как диаметр цилиндрической трубы термогенератора 2 значительно больше диаметра входного отверстия тангенциального соплового ввода 3. Изменение скорости движения жидкости приводит к ее нагреву. Совершая вращательное движение, жидкость перемещается к тормозному устройству 13, где она разделяется полой втулкой 14 на несколько потоков. Конструкция тормозного устройства 13 обеспечивает снижение давления в пристенной области термогенератора, в которой происходят процессы, присущие вихревой трубе. The operation of the device is as follows. The working fluid is water under a pressure of at least 0.3 MPa, created by a centrifugal pump, through a tangential nozzle inlet 3 enters the heat generator 2, where it acquires a rotational vortex motion. The fluid velocity increases, since the diameter of the cylindrical tube of the thermogenerator 2 is much larger than the diameter of the inlet of the tangential nozzle inlet 3. A change in the fluid velocity leads to its heating. Performing a rotational movement, the fluid moves to the brake device 13, where it is divided by the hollow sleeve 14 into several flows. The design of the brake device 13 provides a decrease in pressure in the wall region of the thermogenerator, in which the processes inherent in the vortex tube occur.

Изменение направления движения, а так же скорости и давления рабочей жидкости приводит к возрастанию ее температуры. Верхняя часть термогенератора 2 выполнена в виде усеченного конуса с меньшим диаметром выхода, поэтому отпадает необходимость ставить выходную диафрагму. Разогретая жидкость поступает в бойлер 1, откуда через выходной патрубок поступает к всасывающему патрубку нагнетательного центробежного насоса 16. За счет многократной циркуляции по замкнутому малому контуру температура рабочей жидкости растет и достигает предельной величины 140-150^oС. По капиллярной трубке 15 жидкость из накопительного бака 4 всасывается в термогенератор 2, так как по его оси создается разрежение из за вихревого характера движения рабочей жидкости.Changing the direction of motion, as well as the speed and pressure of the working fluid leads to an increase in its temperature. The upper part of the heat generator 2 is made in the form of a truncated cone with a smaller exit diameter, so there is no need to set the output diaphragm. The heated liquid enters the boiler 1, from where it passes through the outlet pipe to the suction pipe of the discharge centrifugal pump 16. Due to repeated circulation in a closed small circuit, the temperature of the working fluid rises and reaches a limit value of 140-150 ^o C. Through the capillary tube 15, the liquid from the storage tank 4 is sucked into the heat generator 2, since a vacuum is created along its axis due to the vortex nature of the movement of the working fluid.

Таким образом, в термогенераторе 2 создается режим самовакуумирования, что улучшает стабильность работы заявляемого устройства. Thus, in the heat generator 2 creates a self-vacuum mode, which improves the stability of the inventive device.

В бойлере 1 вырабатывается перегретая жидкость, которая, соприкасаясь с и проходя через ряды труб теплообменника 5 и 6, испаряется и заполняет объем расширительного бака 7, из которого пар направляется в паровой калорифер 10. Отработанный пар, пройдя стадию конденсации, по отводящему трубопроводу 11 поступает в трубы основного теплообменника 5, а затем по трубопроводу 12 в накопительный бак 4. По этому кругу происходит естественная циркуляция за счет разности температур. In the boiler 1, an overheated liquid is produced, which, in contact with and passing through the rows of pipes of the heat exchanger 5 and 6, evaporates and fills the volume of the expansion tank 7, from which the steam is sent to the steam heater 10. The spent steam, having passed the condensation stage, flows through the discharge pipe 11 into the pipes of the main heat exchanger 5, and then through the pipe 12 to the storage tank 4. A natural circulation occurs through this circle due to the temperature difference.

В устройстве предусмотрено снабжение потребителя горячей водой, которая нагревается в дополнительном теплообменнике 6, ряды которого объединены обводным трубопроводом и образуют автономную систему. The device provides for supplying the consumer with hot water, which is heated in an additional heat exchanger 6, the rows of which are connected by a bypass pipe and form an autonomous system.

Промышленная применимость. Industrial applicability.

Проведенные испытания показали, что заявляемое устройство работоспособно, отличается надежностью и высокой производительностью. В системе был задействован насос марки ЦНС. The tests showed that the inventive device is operable, characterized by reliability and high performance. The central nervous system pump was used in the system.

Claims

1. A device for generating steam and hot water, comprising a boiler with a heat generator installed in it along the central axis with a tangential inlet of the working fluid, a storage tank installed under the boiler and a heat exchanger, characterized in that it is equipped with an expansion tank, separated by a heat exchanger from the boiler, which hermetically separated from the storage tank, while the thermogenerator is made in the form of a cylindrical vortex tube turning into a truncated cone, in the cavity of which the braking device is rigidly installed, and at the other end there is a capillary tube, the inlet of which is in communication with the storage tank, the heat exchanger being made in the form of two-row, for example, transversely tightly laid pipes connected by a bypass pipe connected to the storage tank.

2. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with an additional heat exchanger made in the form of two-row, for example, longitudinally tightly laid pipes connected by a bypass and forming a separate autonomous system for supplying the consumer with hot water, the first row of pipes of an additional heat exchanger being laid on the first row of pipes of the main heat exchanger, the second row - on the second row of the main heat exchanger and form a dense transverse-longitudinal lattice.

3. The device according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the pipes of the main and additional heat exchangers are made of various profiles, for example round or square section.

4. The device according to p. 1, characterized in that the braking device of the thermogenerator is made in the form of four blades axially bent at an angle of 18-25 ^o located crosswise and mounted on the central sleeve.