RU2381421C2 - Cascade gas hot-water heating boiler - Google Patents

Cascade gas hot-water heating boiler Download PDF

Info

Publication number
RU2381421C2
RU2381421C2 RU2007134650/06A RU2007134650A RU2381421C2 RU 2381421 C2 RU2381421 C2 RU 2381421C2 RU 2007134650/06 A RU2007134650/06 A RU 2007134650/06A RU 2007134650 A RU2007134650 A RU 2007134650A RU 2381421 C2 RU2381421 C2 RU 2381421C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
module
boiler
boiler according
upper heat
Prior art date
Application number
RU2007134650/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007134650A (en
Inventor
Валерий Викторович Лунев (RU)
Валерий Викторович Лунев
Андраник Мартикович Азизян (RU)
Андраник Мартикович Азизян
Анатолий Анатольевич Меньщиков (RU)
Анатолий Анатольевич Меньщиков
Original Assignee
Валерий Викторович Лунев
Андраник Мартикович Азизян
Анатолий Анатольевич Меньщиков
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 Валерий Викторович Лунев, Андраник Мартикович Азизян, Анатолий Анатольевич Меньщиков filed Critical Валерий Викторович Лунев
Priority to RU2007134650/06A priority Critical patent/RU2381421C2/en
Publication of RU2007134650A publication Critical patent/RU2007134650A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2381421C2 publication Critical patent/RU2381421C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Fluid Heaters (AREA)

Abstract

FIELD: heating systems.
SUBSTANCE: invention is intended for water heating and can be used in heat engineering. Boiler includes furnace unit with furnace chamber and gas burner, heat exchange surface with upper heat exchanger located above furnace chamber and having bank of copper finned tubes. In addition, heat exchange surface is equipped with lower heat exchanger in the form of hollow element from plate material located along the perimetre around the furnace; its water cavity is connected by means of cross over branch pipe with upper heat exchanger located above it, which is copper-cast-iron-steel. Furnace chamber with gas burner, lower and upper heat exchangers of heat exchange surface and collector of gas combustion products are integrated in a module. At least two modules are located and fixed one above the other so that their heat exchange surfaces are connected in series as to water circulation to a common circuit. Modules are placed in the housing made in the form of a cabinet, which is equipped with water inlet and outlet branch pipes connected to lower heat exchanger of lower module and to upper heat exchanger of upper module respectively. At that, each module is provided with microprocessor control with instrument control panel common for the boiler.
EFFECT: invention provides minimisation of room area occupied with the boiler, increase of boiler efficiency and maintainability.
19 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в отопительных котлах с принудительной циркуляцией теплоносителя для отопления производственных, административных и жилых зданий, особенно для устройства транспортабельных и крышных котельных. В комплекте с теплообменником типа «вода-вода» может быть использовано, например, для горячего водоснабжения данных объектов, а также для подогрева воды в бассейнах, для технологических целей в производстве и т.д.The invention relates to heat engineering and can be used in heating boilers with forced circulation of a coolant for heating industrial, administrative and residential buildings, especially for portable and roof boiler rooms. Complete with a water-to-water heat exchanger it can be used, for example, for hot water supply of these objects, as well as for heating water in pools, for technological purposes in production, etc.

Известен отопительный котел, содержащий изолированный корпус, включающий размещенные в нижней части топочную камеру с газовыми горелками, над ними теплообменник в виде пучка труб из меди или медно-никелевого сплава, подключенный к чугунным коллекторам входа и выхода воды, а также коллектор дымовых газов с выходным отверстием (см. патент РФ №2169316, F24H 1/00, 2001). Принят за прототип.A heating boiler is known that contains an insulated casing, including a combustion chamber with gas burners located in the lower part, a heat exchanger in the form of a bundle of pipes made of copper or copper-nickel alloy connected to cast-iron water inlet and outlet manifolds, as well as a flue gas collector with an outlet hole (see RF patent No. 2169316, F24H 1/00, 2001). Adopted for the prototype.

Данное известное решение обеспечивает возможность эксплуатации котла без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Медно-чугунные теплообменники котла компактны и имеют сравнительно небольшой вес. Однако «неработающие» стенки топки котлов с медно-чугунными или медными теплообменниками не позволяют использовать всю поверхность топки для теплообмена. Вся тепловая нагрузка падает на медные трубы, расположенные над горелкой, из-за чего рекомендуется поддерживать перепад температур воды на входе и выходе не более 15°С, т.е. обеспечить высокую скорость циркуляции.This well-known solution provides the ability to operate the boiler without the constant presence of maintenance personnel. Copper-cast-iron boiler heat exchangers are compact and have a relatively low weight. However, the "idle" walls of the furnace of boilers with copper-cast-iron or copper heat exchangers do not allow the use of the entire surface of the furnace for heat exchange. All heat load falls on copper pipes located above the burner, which is why it is recommended that the temperature difference at the inlet and outlet be maintained at no more than 15 ° C, i.e. provide high speed circulation.

Задачей, решаемой в предложении заявителя, является минимизация занимаемой котлом площади помещения, обеспечение возможности рядной установки котлов лицевой стороной к продольному проходу в транспортабельных котельных, минимизация веса котла, обеспечение КПД не ниже 91%, повышение ресурса и ремонтопригодности котла, обеспечение удобства эксплуатации и технического обслуживания котла, обеспечение возможности применения в котельных без постоянного присутствия персонала (соответствие требованиям ГОСТ 30735-2001 и СНиП II-35-76) путем объединения преимуществ двух различных концепций в одной конструкции - скоростного медного и объемного стального теплообменников.The task to be solved in the applicant’s proposal is to minimize the area occupied by the boiler, to ensure the possibility of row-wise installation of boilers with the front side to the longitudinal aisle in transportable boiler rooms, to minimize the weight of the boiler, to ensure an efficiency of at least 91%, increase the service life and maintainability of the boiler, ensure ease of use and technical boiler maintenance, ensuring the possibility of use in boiler rooms without the constant presence of personnel (compliance with the requirements of GOST 30735-2001 and SNiP II-35-76) by combined The advantages of two different concepts in one design - high-speed copper and volume steel heat exchangers.

Сущность изобретения состоит в том, что в котле отопительном водогрейном газовом каскадном, содержащем корпус, топочный блок с топочной камерой и газовой горелкой, теплообменную поверхность с расположенным над топочной камерой верхним теплообменником с пучком медных оребренных труб и сборник продуктов сгорания газа над ним, особенность состоит в том, что теплообменная поверхность дополнительно снабжена нижним теплообменником в виде полого элемента из листового материала, расположенного по периметру вокруг топки, его водяная полость соединена посредством перепускного патрубка с расположенным над ним верхним теплообменником, который выполнен медно-чугунно-стальным, при этом топочная камера с газовой горелкой, нижний и верхний теплообменники теплообменной поверхности и сборник продуктов сгорания газа объединены в модуль, а, по крайней мере, два модуля расположены и закреплены один над другим таким образом, что их теплообменные поверхности соединены последовательно по циркуляции воды в единый контур, для чего верхний теплообменник нижнего модуля посредством перепускного патрубка сопряжен с нижним теплообменником верхнего модуля, модули помещены в корпус в виде шкафа с преобладающим вертикальным размером, который снабжен патрубками входа и выхода воды, соединенные с нижним теплообменником нижнего модуля и верхним теплообменником верхнего модуля соответственно, а также самостоятельным для каждого модуля дымоотводом, с которым сопряжен его сборник продуктов сгорания газа, причем каждый модуль снабжен самостоятельным микропроцессорным управлением с единой для котла приборной панелью управления, трубы верхнего теплообменника сопряжены между собой через крепление их концов к планкам, к обратной стороне которых через прокладки посредством разъемного соединения установлены коллекторы, а верхний теплообменник каждого модуля закреплен жестко только с одной стороны в точке подвода воды из нижнего теплообменника. Особенность и в том, что медные оребренные трубы верхнего теплообменника могут быть расположены в два горизонтальных ряда в шахматном порядке, а межтрубное пространство верхнего ряда и боковое пространство крайних труб верхнего теплообменника могут быть снабжены пластинами-активаторами из нержавеющей стали. Также возможно выполнение коллекторов верхнего теплообменника из чугуна и со смотровыми пробками, а планок крепления коллекторов и концов труб верхнего теплообменника - из листовой стали. Концы труб верхнего теплообменника могут быть запрессованы и впаяны в стальные планки. Еще листовым материалом нижнего теплообменника может быть сталь. Нижний теплообменник каждого модуля может иметь прямоугольную форму. Перепускной патрубок, соединяющий нижний и верхний теплообменники каждого модуля, может быть выполнен из чугуна. Кроме этого, каждый модуль может иметь газовую горелку атмосферного типа, нижний теплообменник может быть установлен открытым сверху для выхода продуктов сгорания газа, а топочная камера с газовой горелкой каждого модуля может быть выполнена закрытой снизу посредством съемного стального поддона. Особенность и в том, что возможно выполнение патрубка, соединяющего теплообменные поверхности модулей в единый контур, стальным, сборника продуктов сгорания газа каждого модуля из стального листа, прямоугольной формы с наклоном (подъемом) верхней части в сторону сопряжения с дымоотводом, патрубков входа и выхода воды стальными, расположенными в задней части корпуса котла. Особенностью котла может быть и то, что дымоотвод каждого модуля может быть выполнен прямоугольной формы из листовой стали со щелью в нижней стенке, а дымоотводы могут быть расположены параллельно друг другу в задней части корпуса. При этом корпус котла может быть выполнен в виде прямоугольного шкафа и почти квадратным по горизонтальному сечению.The essence of the invention lies in the fact that in a boiler heating a gas-fired gas cascade containing a housing, a furnace block with a combustion chamber and a gas burner, a heat exchange surface with an upper heat exchanger located above the combustion chamber with a bundle of copper finned tubes and a collection of gas combustion products above it, a feature consists in that the heat exchange surface is additionally equipped with a lower heat exchanger in the form of a hollow element of sheet material located around the perimeter around the furnace, its water cavity It is connected by means of a bypass pipe with an upper heat exchanger located above it, which is made of copper-cast iron-steel, while the combustion chamber with a gas burner, the lower and upper heat exchangers of the heat exchange surface and the gas combustion products collector are combined into a module, and at least two modules arranged and fixed one above the other in such a way that their heat exchange surfaces are connected in series by water circulation into a single circuit, for which the upper heat exchanger of the lower module by one of the pipes is interfaced with the lower heat exchanger of the upper module, the modules are placed in a housing in the form of a cabinet with a predominant vertical size, which is equipped with water inlet and outlet pipes connected to the lower heat exchanger of the lower module and the upper heat exchanger of the upper module, respectively, as well as a separate chimney for each module, with which its collection of gas combustion products is paired, and each module is equipped with an independent microprocessor control with a single control panel for the boiler, the pipes of the upper heat exchanger are interconnected through the fastening of their ends to the strips, to the back of which collectors are installed through gaskets by means of a detachable connection, and the upper heat exchanger of each module is fixed rigidly on only one side at the point of water supply from the lower heat exchanger. A special feature is that the copper finned tubes of the upper heat exchanger can be staggered in two horizontal rows, and the annular space of the upper row and the lateral space of the outer tubes of the upper heat exchanger can be equipped with stainless steel activator plates. It is also possible to make the collectors of the upper heat exchanger from cast iron and with inspection plugs, and the brackets for attaching the collectors and the ends of the pipes of the upper heat exchanger from sheet steel. The ends of the pipes of the upper heat exchanger can be pressed and soldered into steel strips. Still the sheet material of the lower heat exchanger may be steel. The bottom heat exchanger of each module may have a rectangular shape. The bypass pipe connecting the lower and upper heat exchangers of each module can be made of cast iron. In addition, each module can have a gas burner of atmospheric type, the lower heat exchanger can be installed open from above for the exit of gas products of combustion, and the combustion chamber with a gas burner of each module can be closed from below using a removable steel tray. The peculiarity is that it is possible to make a pipe connecting the heat exchange surfaces of the modules into a single circuit, steel, a collector of gas products of each module from a steel sheet, rectangular shape with a slope (rise) of the upper part in the direction of interfacing with the chimney, water inlet and outlet pipes steel located at the rear of the boiler. A feature of the boiler may be that the chimney of each module can be made of rectangular shape from sheet steel with a gap in the bottom wall, and the chimneys can be located parallel to each other in the rear of the housing. In this case, the boiler body can be made in the form of a rectangular cabinet and almost square in horizontal section.

Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат.The inventive combination of essential features allows to obtain the following technical result.

Выполнение корпуса в виде шкафа, в том числе прямоугольного, с небольшим размером в глубину позволяет осуществить рядную установку котлов вертикальной компоновки лицевой стороной к продольному проходу. Преобладающий вертикальный размер прямоугольного корпуса с почти квадратным горизонтальным сечением обеспечивает компактную установку в нем один над другим, по меньшей мере, двух модулей, минимизирует занимаемую котлом площадь помещения. Последовательное соединение двух модулей в одном корпусе обеспечивает снижение массогабаритных параметров котла на единицу мощности. Относительно малый вес и габариты позволяют монтировать котлы на существующих перекрытиях и в подвалах при реконструкции котельных. Микропроцессорное управление позволяет использовать котел в котельных без постоянного присутствия персонала. Дополнительная установка нижнего теплообменника позволяет получить топку с водоохлаждаемыми стенками, что обусловливает использование всей поверхности топки для теплообмена, а следовательно обеспечивает теплопередачу, обеспечивающую значительный нагрев воды и значительное охлаждение продуктов сгорания газа, что повышает эффективность их использования, снижает тепловую нагрузку на верхний теплообменник, увеличивает площадь теплообмена и обеспечивает КПД котла не менее 91%, уменьшает образование накипи. При этом максимальная разность температур теплоносителя на входе и выходе при работе котла в номинальном режиме допускается до 22°С. Вес котла в сравнении с прототипом увеличивается незначительно (~ на 10%). Пластины-активаторы направляют движение продуктов сгорания между ребер труб, а также регламентируют аэродинамическое сопротивление теплообменника, повышая тем самым КПД. Кроме этого, увеличивают эффективность теплообмена путем образования Z-образного серпантинного движения продуктов сгорания. Выполнение верхнего теплообменника медно-чугунно-стальным позволяет равномерно распределить тепловые напряжения, а его жесткое крепление только с одной (задней) стороны в точке подвода воды из стального теплообменника не допускает выхода его из строя из-за тепловых деформаций, повышая ресурс котла. Коллекторы верхнего теплообменника направляют ток воды. Смотровые пробки в них обеспечивают контроль отложения накипи на внутренних стенках оребренных труб. Выполнение коллекторов съемными обеспечивает возможность быстрого и удобного ремонта. Сняв коллекторы, без проблем можно удалить накипь механическим способом. Щели в нижней стенке дымоотвода служат для стабилизации тяги в топках котла, обеспечивая удобство эксплуатации. Применение газовых горелок атмосферного типа обеспечивает низкие шумовые характеристики и отсутствие вибрации при работе котла, что позволяет применять данный котел при любом проектном решении в крышных котельных и прочих автономных источниках. Последовательное соединение теплообменных поверхностей модулей с образованием общего контура теплоносительной среды, подключенного к патрубкам входа и выхода воды, позволяет иметь рациональные проходные сечения и скорости воды в них. Щель в нижней стенке дымоотвода служит для стабилизации тяги в топках котла.The execution of the casing in the form of a cabinet, including a rectangular one, with a small size in depth allows row-wise installation of boilers with a vertical layout facing the longitudinal aisle. The prevailing vertical size of a rectangular case with an almost square horizontal section provides a compact installation in it, one above the other, of at least two modules, minimizing the space occupied by the boiler. The serial connection of two modules in one housing provides a reduction in the overall dimensions of the boiler per unit of power. Relatively low weight and dimensions allow the boilers to be mounted on existing floors and in basements during the reconstruction of boiler rooms. Microprocessor control allows the boiler to be used in boiler rooms without the constant presence of personnel. Additional installation of the lower heat exchanger allows you to get a furnace with water-cooled walls, which determines the use of the entire surface of the furnace for heat exchange, and therefore provides heat transfer that provides significant heating of water and significant cooling of the gas combustion products, which increases their efficiency, reduces the heat load on the upper heat exchanger, increases heat transfer area and ensures boiler efficiency of at least 91%, reduces scale formation. In this case, the maximum temperature difference of the coolant at the inlet and outlet when the boiler is operating in the nominal mode is allowed up to 22 ° C. The weight of the boiler in comparison with the prototype increases slightly (~ 10%). Activator plates direct the movement of products of combustion between the edges of the pipes, and also regulate the aerodynamic resistance of the heat exchanger, thereby increasing efficiency. In addition, they increase the efficiency of heat transfer by forming a Z-shaped serpentine movement of combustion products. The implementation of the upper heat exchanger with copper-cast iron-steel makes it possible to evenly distribute thermal stresses, and its rigid fastening on only one (back) side at the point of water supply from the steel heat exchanger does not allow it to fail due to thermal deformations, increasing the boiler resource. The collectors of the upper heat exchanger direct the flow of water. Inspection plugs in them provide control of scale deposits on the inner walls of the finned tubes. Execution of collectors removable provides the ability to quickly and conveniently repair. Having removed the collectors, it is possible to remove the scale mechanically without any problems. The cracks in the bottom wall of the chimney are used to stabilize the draft in the furnaces of the boiler, providing ease of use. The use of atmospheric gas burners provides low noise characteristics and the absence of vibration during operation of the boiler, which allows the use of this boiler for any design solution in roof boiler rooms and other autonomous sources. The serial connection of the heat exchange surfaces of the modules with the formation of a common circuit of the heat-transfer medium connected to the water inlet and outlet nozzles makes it possible to have rational flow sections and water velocities in them. The gap in the bottom wall of the chimney serves to stabilize the draft in the boiler furnaces.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет устранить недостатки отдельно взятых котлов разных типов и объединить достоинства компактного, со сравнительно небольшим весом скоростного медного теплоообменника, в оребренных трубах которого при правильном режиме циркуляции почти не образуется накипь, а если даже образовалась (при несоблюдении рекомендаций по эксплуатации), без проблем накипь можно удалить механическим способом, сняв коллекторы, с водоохлаждаемой топкой (стальным нижним теплообменником), позволяющей несколько снизить тепловую нагрузку на верхний теплообменник, увеличить площадь теплообмена, КПД, уменьшить образование накипи при незначительном увеличении веса котла.Thus, the claimed invention allows to eliminate the disadvantages of individual boilers of various types and combine the advantages of a compact, with a relatively small weight high-speed copper heat exchanger, in the finned tubes of which, with the correct circulation mode, almost no scale is formed, and even if formed (if the operation recommendations are not followed) , without problems, scale can be removed mechanically by removing the collectors, with a water-cooled furnace (steel bottom heat exchanger), which allows to slightly reduce s thermal load on the upper heat exchanger, to increase the heat transfer area, the efficiency, reduce the formation of scale with a slight increase in weight of the boiler.

На фиг.1 представлена схема котла, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.Figure 1 presents a diagram of the boiler, a longitudinal section; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1.

Котел отопительный водогрейный газовый каскадный содержит корпус 1 в виде прямоугольного шкафа с преобладающим вертикальным размером и почти квадратного по горизонтальному сечению, внутри которого установлены, по крайней мере, два модуля (не указано), расположенные и закрепленные один над другим таким образом, что их теплообменные поверхности (не указано) соединены последовательно по циркуляции воды в единый контур посредством стального патрубка 2. Каждый из модулей имеет расположенную в его нижней части топочную камеру (не указано) с газовой горелкой 3, например газовой горелкой атмосферного типа, теплообменную поверхность (не указано), включающую нижний теплообменник 4 в виде полого элемента из листовой стали, расположенный по периметру вокруг топочной камеры с газовой горелкой 3, водяная полость 5 которого соединена с расположенным над ним верхним теплообменником 6 посредством перепускного чугунного патрубка 7. Нижний теплообменник 4 имеет прямоугольную форму. Теплообменник 4 установлен открытым сверху для выхода продуктов сгорания газа, а топочная камера с газовой горелкой 3 снизу закрыта съемным поддоном 8, выполненным из стального листа. Верхний теплообменник 6 выполнен медно-чугунно-стальным. Его медные оребренные трубы 9 расположены двумя горизонтальными рядами в шахматном порядке. Концы труб 9 запрессованы и впаяны в стальные планки 10, 11, к плоскостям которых через тепловодостойкую уплотнительную прокладку (не указано) крепятся посредством шпилек (не указано) и гаек (не указано) коллекторы 12, 13, выполненные из чугуна. Между труб 9, расположенных в верхнем ряду и по бокам крайних труб 9 верхнего теплообменника 6 установлены специальные пластины-активаторы 14, выполненные из нержавеющей стали. Жесткое крепление теплообменника 6 выполнено только с одной (задней) стороны в точке подвода воды из теплообменника 4. В коллекторах 12, 13 имеются смотровые пробки 15. Над теплообменником 6 каждого модуля установлен сборник продуктов сгорания газа 16, имеющий, например, прямоугольную форму и выполненный из стального листа. Верх сборника продуктов сгорания газа 16 имеет наклон (подъем) в сторону сопряженного с ним дымоотвода 17, самостоятельного для каждого модуля, расположенного в задней части котла и выполненного из листовой стали. Сечение дымоотвода 17 имеет в том числе прямоугольную форму. В нижней стенке дымоотвода 17 расположена щель 18. Дымоотводы 17 каждого модуля расположены параллельно друг другу. Для подсоединения циркуляционного контура котла к системе отопления задняя стенка корпуса котла снабжена стальными патрубками 19, 20 входа и выхода воды соответственно.The gas cascade heating boiler contains a housing 1 in the form of a rectangular cabinet with a predominant vertical size and almost square in horizontal section, inside of which at least two modules (not indicated) are installed, located and fixed one above the other so that their heat exchangers surfaces (not indicated) are connected in series by water circulation into a single circuit by means of a steel pipe 2. Each of the modules has a combustion chamber (not specified) located in its lower part with ha a gas burner 3, for example an atmospheric gas burner, a heat exchange surface (not indicated), including a lower heat exchanger 4 in the form of a hollow sheet steel element, located around the perimeter around the combustion chamber with a gas burner 3, the water cavity 5 of which is connected to the upper heat exchanger 6 by means of a pig-iron overflow pipe 7. The lower heat exchanger 4 has a rectangular shape. The heat exchanger 4 is installed open at the top for the exit of gas combustion products, and the combustion chamber with a gas burner 3 is closed from below with a removable tray 8 made of steel sheet. The upper heat exchanger 6 is made of copper-cast iron-steel. Its copper finned tubes 9 are arranged in two horizontal rows in a checkerboard pattern. The ends of the pipes 9 are pressed and soldered into steel strips 10, 11, to the planes of which, through heat-resistant sealing gasket (not specified), are mounted by means of studs (not specified) and nuts (not indicated) collectors 12, 13 made of cast iron. Between the pipes 9 located in the upper row and on the sides of the extreme pipes 9 of the upper heat exchanger 6, special activator plates 14 made of stainless steel are installed. Rigid fastening of the heat exchanger 6 is made only on one (back) side at the point of water supply from the heat exchanger 4. In the collectors 12, 13 there are inspection plugs 15. Above the heat exchanger 6 of each module there is a collector of gas combustion products 16 having, for example, a rectangular shape and made from a steel sheet. The top of the collection of gas combustion products 16 has a slope (rise) in the direction of the associated chimney 17, independent for each module located in the rear of the boiler and made of sheet steel. The cross section of the chimney 17 has a rectangular shape. In the bottom wall of the chimney 17 there is a gap 18. The chimneys 17 of each module are parallel to each other. To connect the boiler circulation circuit to the heating system, the rear wall of the boiler body is equipped with steel pipes 19, 20 of the water inlet and outlet, respectively.

Циркуляция воды в котле происходит следующим образом. Обратная вода из системы подается циркуляционным насосом (не показан) через патрубок 19 в полость нижнего теплообменника 4 первого модуля, заполняет его, омывает топку, огибая ее по периметру, подогревается и поступает через перепускной чугунный патрубок 7 в верхний теплообменник 6, распределяется по теплообменным трубам 9, подогревается, затем по стальному патрубку 2 переходит в теплообменник 4 второго (верхнего) модуля, дополнительно подогревается, оттуда - в теплообменник 6, а последовательно нагретая вода через выходной патрубок 20 уходит в систему.The circulation of water in the boiler is as follows. The return water from the system is supplied by a circulation pump (not shown) through the pipe 19 to the cavity of the lower heat exchanger 4 of the first module, fills it, washes the furnace, circling it around the perimeter, is heated and enters through the bypass cast iron pipe 7 to the upper heat exchanger 6, distributed through heat exchange pipes 9, it is heated, then it passes through the steel pipe 2 to the heat exchanger 4 of the second (upper) module, it is additionally heated, from there to the heat exchanger 6, and successively heated water through the outlet pipe 20 leaves system.

Использование данного решения позволяет более эффективно использовать теплоту продуктов сгорания газа, повысить эффективность теплообмена при простоте конструкции и одновременном обеспечении возможности монтажа и демонтажа. Кроме этого, позволяет рационально использовать площадь помещения, в котором устанавливается котел, благодаря рядной установке при вертикальной компоновке, а также снизить габариты и расход материалов на единицу мощности котла за счет модульной конструкции и введения дополнительного теплообменника и улучшить условия в процессе эксплуатации.The use of this solution allows more efficient use of the heat of gas combustion products, increase the efficiency of heat transfer with the simplicity of design and at the same time provide the possibility of mounting and dismounting. In addition, it allows you to rationally use the area of the room in which the boiler is installed, thanks to a row installation with a vertical layout, as well as reduce the dimensions and consumption of materials per unit capacity of the boiler due to the modular design and the introduction of an additional heat exchanger and improve conditions during operation.

Предлагаемое решение имеет по сравнению с прототипом большую производительность за счет более развитой поверхности теплообмена. Кроме того, более рационально используется тепло от сгораемого топлива. Предлагаемая конструкция технологична в изготовлении и имеет высокую эффективность и надежность в эксплуатации. Котел данного типа найдет широкое применение в промышленном и гражданском строительстве, а также при реконструкции старых отопительных систем, при переводе объектов с централизованного на индивидуальное отопление и горячее водоснабжение.The proposed solution has greater productivity compared to the prototype due to a more developed heat transfer surface. In addition, heat from combustible fuel is used more rationally. The proposed design is technological in manufacture and has high efficiency and reliability in operation. This type of boiler will be widely used in industrial and civil construction, as well as in the reconstruction of old heating systems, in the transfer of facilities from centralized to individual heating and hot water supply.

Claims (19)

1. Котел отопительный водогрейный газовый каскадный, содержащий корпус, топочный блок с топочной камерой и газовой горелкой, теплообменную поверхность с расположенным над топочной камерой верхним теплообменником с пучком медных оребренных труб и сборник продуктов сгорания газа над ним, отличающийся тем, что теплообменная поверхность дополнительно снабжена нижним теплообменником в виде полого элемента из листового материала, расположенного по периметру вокруг топки, его водяная полость соединена посредством перепускного патрубка с расположенным над ним верхним теплообменником, который выполнен медно-чугунно-стальным, при этом топочная камера с газовой горелкой, нижний и верхний теплообменники теплообменной поверхности и сборник продуктов сгорания газа объединены в модуль, а, по крайней мере, два модуля расположены и закреплены один над другим таким образом, что их теплообменные поверхности соединены последовательно по циркуляции воды в единый контур, для чего верхний теплообменник нижнего модуля посредством патрубка сопряжен с нижним теплообменником верхнего модуля, модули помещены в корпус в виде шкафа с преобладающим вертикальным размером, который снабжен патрубками входа и выхода воды, соединенными с нижним теплообменником нижнего модуля и верхним теплообменником верхнего модуля соответственно, а также самостоятельным для каждого модуля дымоотводом, с которым сопряжен его сборник продуктов сгорания газа, причем каждый модуль снабжен самостоятельным микропроцессорным управлением с единой для котла приборной панели управления, трубы верхнего теплообменника сопряжены между собой через крепление их концов к планкам, к обратной стороне которых через прокладки посредством разъемного соединения установлены коллекторы, а верхний теплообменник каждого модуля закреплен жестко только с одной стороны в точке подвода воды из нижнего теплообменника.1. The heating boiler is a gas cascade heating boiler comprising a housing, a combustion unit with a combustion chamber and a gas burner, a heat exchange surface with an upper heat exchanger located above the combustion chamber with a bundle of copper finned tubes and a collection of gas combustion products above it, characterized in that the heat exchange surface is additionally provided the lower heat exchanger in the form of a hollow element of sheet material located around the perimeter around the furnace, its water cavity is connected through a bypass pipe with p the upper heat exchanger located above it, which is made of copper-cast iron-steel, while the combustion chamber with a gas burner, the lower and upper heat exchangers of the heat exchange surface and the gas combustion products collector are combined into a module, and at least two modules are located and fixed one above in such a way that their heat exchange surfaces are connected in series through the water circulation into a single circuit, for which the upper heat exchanger of the lower module is connected via the pipe to the lower heat exchanger of the upper When installed, the modules are placed in a cabinet in the form of a cabinet with a predominant vertical size, which is equipped with water inlet and outlet pipes connected to the lower heat exchanger of the lower module and the upper heat exchanger of the upper module, respectively, as well as an independent chimney for each module, to which its collection of combustion products is connected gas, and each module is equipped with an independent microprocessor control with a single control panel for the boiler, the pipes of the upper heat exchanger are interconnected through captivity their ends to the slats to the back side through which the gasket means releasably connecting collectors installed, and the top of each heat exchanger module is fastened rigidly on one side only at the water inlet point of the lower heat exchanger. 2. Котел по п.1, отличающийся тем, что медные оребренные трубы верхнего теплообменника расположены в два горизонтальных ряда в шахматном порядке.2. The boiler according to claim 1, characterized in that the copper finned tubes of the upper heat exchanger are arranged in two horizontal rows in a checkerboard pattern. 3. Котел по п.1, отличающийся тем, что межтрубное пространство верхнего ряда и боковое пространство крайних труб верхнего теплообменника снабжены пластинами-активаторами из нержавеющей стали.3. The boiler according to claim 1, characterized in that the annular space of the upper row and the lateral space of the outer tubes of the upper heat exchanger are equipped with stainless steel activator plates. 4. Котел по п.2, отличающийся тем, что межтрубное пространство верхнего ряда и боковое пространство крайних труб верхнего теплообменника снабжены пластинами-активаторами из нержавеющей стали.4. The boiler according to claim 2, characterized in that the annular space of the upper row and the lateral space of the outer tubes of the upper heat exchanger are equipped with stainless steel activator plates. 5. Котел по п.1, отличающийся тем, что коллекторы верхнего теплообменника выполнены из чугуна.5. The boiler according to claim 1, characterized in that the collectors of the upper heat exchanger are made of cast iron. 6. Котел по п.1, отличающийся тем, что коллекторы верхнего теплообменника выполнены со смотровыми пробками.6. The boiler according to claim 1, characterized in that the collectors of the upper heat exchanger are made with inspection plugs. 7. Котел по п.5, отличающийся тем, что коллекторы верхнего теплообменника выполнены со смотровыми пробками.7. The boiler according to claim 5, characterized in that the collectors of the upper heat exchanger are made with inspection plugs. 8. Котел по п.1, отличающийся тем, что планки крепления коллекторов и концов труб верхнего теплообменника выполнены из листовой стали.8. The boiler according to claim 1, characterized in that the mounting strips of the collectors and pipe ends of the upper heat exchanger are made of sheet steel. 9. Котел по п.8, отличающийся тем, что концы труб верхнего теплообменника запрессованы и впаяны в стальные планки.9. The boiler according to claim 8, characterized in that the ends of the pipes of the upper heat exchanger are pressed and soldered into steel strips. 10. Котел по п.1, отличающийся тем, что листовым материалом нижнего теплообменника является сталь.10. The boiler according to claim 1, characterized in that the sheet material of the lower heat exchanger is steel. 11. Котел по п.1, отличающийся тем, что нижний теплообменник каждого модуля имеет прямоугольную форму.11. The boiler according to claim 1, characterized in that the lower heat exchanger of each module has a rectangular shape. 12. Котел по п.1, отличающийся тем, что перепускной патрубок, соединяющий нижний и верхний теплообменники каждого модуля, выполнен из чугуна.12. The boiler according to claim 1, characterized in that the bypass pipe connecting the lower and upper heat exchangers of each module is made of cast iron. 13. Котел по п.1, отличающийся тем, что каждый модуль имеет газовую горелку атмосферного типа.13. The boiler according to claim 1, characterized in that each module has a gas burner of atmospheric type. 14. Котел по п.1, отличающийся тем, что нижний теплообменник установлен открытым сверху для выхода продуктов сгорания газа, а топочная камера с газовой горелкой каждого модуля выполнена закрытой снизу посредством съемного стального поддона.14. The boiler according to claim 1, characterized in that the lower heat exchanger is installed open from above for the exit of gas combustion products, and the combustion chamber with a gas burner of each module is made closed from below by means of a removable steel tray. 15. Котел по п.1, отличающийся тем, что патрубок, соединяющий теплообменные поверхности модулей в единый контур, выполнен стальным.15. The boiler according to claim 1, characterized in that the pipe connecting the heat exchange surfaces of the modules in a single circuit is made of steel. 16. Котел по п.1, отличающийся тем, что сборник продуктов сгорания газа каждого модуля выполнен из стального листа, прямоугольной формы и имеет наклон (подъем) верхней части в сторону сопряжения с дымоотводом.16. The boiler according to claim 1, characterized in that the collection of gas combustion products of each module is made of a steel sheet, rectangular in shape and has an inclination (rise) of the upper part towards the interface with the chimney. 17. Котел по п.1, отличающийся тем, что патрубки входа и выхода воды выполнены стальными и расположены в задней части корпуса котла.17. The boiler according to claim 1, characterized in that the water inlet and outlet pipes are made of steel and are located in the rear of the boiler body. 18. Котел по п.1, отличающийся тем, что дымоотвод каждого модуля выполнен прямоугольной формы из листовой стали со щелью в нижней стенке, а дымоотводы расположены параллельно друг другу в задней части корпуса.18. The boiler according to claim 1, characterized in that the chimney of each module is made of rectangular shape from sheet steel with a gap in the bottom wall, and the chimneys are parallel to each other in the rear of the housing. 19. Котел по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что его корпус выполнен в виде прямоугольного шкафа и почти квадратным по горизонтальному сечению. 19. The boiler according to any one of paragraphs.1-17, characterized in that its body is made in the form of a rectangular cabinet and almost square in horizontal section.
RU2007134650/06A 2007-09-17 2007-09-17 Cascade gas hot-water heating boiler RU2381421C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007134650/06A RU2381421C2 (en) 2007-09-17 2007-09-17 Cascade gas hot-water heating boiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007134650/06A RU2381421C2 (en) 2007-09-17 2007-09-17 Cascade gas hot-water heating boiler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007134650A RU2007134650A (en) 2009-03-27
RU2381421C2 true RU2381421C2 (en) 2010-02-10

Family

ID=40542291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007134650/06A RU2381421C2 (en) 2007-09-17 2007-09-17 Cascade gas hot-water heating boiler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2381421C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452906C2 (en) * 2010-09-14 2012-06-10 Борис Григорьевич Белецкий Boiler for heating and hot water supply, boiler heat exchanger, buffer reservoir of boiler and method of boiler operation
RU2452907C1 (en) * 2011-03-01 2012-06-10 Борис Григорьевич Белецкий Boiler for heating and/or hot water supply and boiler heat exchanger
RU2480679C1 (en) * 2011-11-21 2013-04-27 Алексей Алексеевич Сердюков Condensation hot-water boiler for external arrangement
RU2482400C1 (en) * 2011-11-16 2013-05-20 Алексей Алексеевич Сердюков Condensation water-heating boiler
RU177978U1 (en) * 2017-08-23 2018-03-19 Ришат Сафуанович Шаймухаметов Water tube boiler

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452906C2 (en) * 2010-09-14 2012-06-10 Борис Григорьевич Белецкий Boiler for heating and hot water supply, boiler heat exchanger, buffer reservoir of boiler and method of boiler operation
RU2452907C1 (en) * 2011-03-01 2012-06-10 Борис Григорьевич Белецкий Boiler for heating and/or hot water supply and boiler heat exchanger
RU2482400C1 (en) * 2011-11-16 2013-05-20 Алексей Алексеевич Сердюков Condensation water-heating boiler
RU2480679C1 (en) * 2011-11-21 2013-04-27 Алексей Алексеевич Сердюков Condensation hot-water boiler for external arrangement
RU177978U1 (en) * 2017-08-23 2018-03-19 Ришат Сафуанович Шаймухаметов Water tube boiler

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007134650A (en) 2009-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0008568B1 (en) A boiler for heating the heat-transfer medium in a heating system
US9587852B2 (en) Exchanger for heating boilers
RU2452906C2 (en) Boiler for heating and hot water supply, boiler heat exchanger, buffer reservoir of boiler and method of boiler operation
RU2381421C2 (en) Cascade gas hot-water heating boiler
RU2418246C1 (en) Hot-water boiler
RU2409793C2 (en) Hot water boiler
RU2346211C1 (en) Hot water boiler and method of its manufacture
RU2287117C1 (en) Steel sectional hot-water boiler
RU171327U1 (en) Hydronic boiler with advanced heat exchanger
CN201251278Y (en) Wet-back gas-fired hot water modular cast iron boiler
CN209944755U (en) Modularization extrusion aluminium condensation heat exchanger structure and condensing boiler structure
RU100594U1 (en) BOILER FOR HEATING AND HOT WATER SUPPLY, BOILER HEAT EXCHANGER AND BOILER CAPACITY
RU2683337C1 (en) Hot-water boiler of rectangular cross section
RU58670U1 (en) WATER BOILER
CN106439901B (en) Drawer regenerative air heater
RU2146790C1 (en) Water-tube water boiler
RU224410U1 (en) Hot water heating boiler cast iron gas
RU2146789C1 (en) Vertical water-tube water boiler
RU78559U1 (en) SOLID FUEL HEATING BOILER
SU1756745A1 (en) Hot-water boiler
RU2266482C2 (en) Water-heating cauldron
CN2388559Y (en) Multi-functional hot-air furnace
RU2139475C1 (en) Hot-water boiler
CN210486113U (en) Finned cast aluminum condensation heat exchanger
RU69209U1 (en) WATER BOILER

Legal Events

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

Effective date: 20120918