RU2503893C1

RU2503893C1 - Gas water heater

Info

Publication number: RU2503893C1
Application number: RU2012118560/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Борисович Бирюлин; Анжелика Амировна Ветрова; Анастасия Алексеевна Янова
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2014-01-10
Also published as: RU2012118560A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: gas water heater includes a cylindrical housing with a cover plate and a bottom, a vertical shaft with holes with upper and lower cover plates, a combustion chamber and a gas burner, membranes, a coil plate, a water distributor and water collecting liquid. Inside the housing, a shaft and a shell with bottom are installed concentrically in the centre; membranes are fixed on one side in rings, which are attached on the outer side of the shaft, and their free ends are attached to the shell. Gas burner is installed at the shaft bottom, and combustion chamber in its upper part is interconnected through openings made in the shaft and openings made in membranes with a gas duct fixed in upper part of the housing. Water-collecting tank with blow-off and overflow valves is arranged in lower part of the housing.

EFFECT: water heater design is more efficient, simpler and reliable in operation.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для нагрева воды для бытовых и производственных нужд.The invention relates to heat engineering, in particular to devices for heating water for domestic and industrial needs.

Известен контактно-поверхностный водонагреватель, содержащий корпус с контактной камерой, над которой установлен водораспределитель и размещенные внутри корпуса надтопочный диск, радиационная надтопочная камера и установленная над ней кольцевая водопитательная емкость. (А.С. №918705, СССР). Известный водонагреватель громоздок, сложен по конструкции и предназначен в основном для производственных нужд. Известен газовый водонагреватель проточный, содержащий огневую камеру с газовой горелкой, змеевик и дефлектор (В.И. Камидук и другие «Гидравлика, водоснабжение и канализация», М: Стрройиздат, 2002, стр.303, рис.28). В известном водонагревателе прогорает огневая камера, из-за недостаточного охлаждения, забивается змеевик шламом и накипью, внутренняя часть камеры покрывается слоем сажи и снижает теплопередачу от газов к циркулирующей в змеевике воде.A contact-surface water heater is known, comprising a housing with a contact chamber, over which a water distributor and a super-heating disk placed inside the housing, a radiation super-heating chamber and an annular water supply tank installed above it are installed. (A.S. No. 918705, USSR). The well-known water heater is cumbersome, complex in design and intended primarily for industrial needs. Known gas flow water heater containing a fire chamber with a gas burner, a coil and a deflector (VI Kamiduk and others "Hydraulics, water supply and sewage", M: Stroyizdat, 2002, p.303, Fig. 28). In the well-known water heater, the fire chamber burns out, due to insufficient cooling, the coil becomes clogged with sludge and scale, the inside of the chamber is covered with a layer of soot and reduces the heat transfer from gases to the water circulating in the coil.

Технический результат, на который направлено изобретение заключается в улучшении условий соприкосновения капелек жидкости с частицами горячих газов, повышение эффективности и надежности. Результат достигается за счет того, что предлагается газовый водонагреватель, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный ствол с отверстиями с верхней и нижней крышками, огневую камеру и газовую горелку, мембраны, витую платину, водораспределитель и водосборную емкость. Согласно изобретению в цилиндрическом корпусе, в центральной его части установлен вертикальный ствол с отверстиями, сверху корпус имеет крышку и днище, ствол внизу имеет крышку, над которой размещена газовая горелка с газовой задвижкой, а сверху ствол закрыт крышкой. Через крышку корпуса проходит трубопровод холодной воды, соединенный с кольцевым водораспределителем, размещенным над крышкой ствола. Кольцевые мембраны с отверстиями (не показаны), одними концами защемлены в кольцах, которые прикреплены с наружной стороны ствола, свободные концы их жестко прикреплены к стакану, концентрично установленному в корпусе. В кольцевом пространстве между корпусом и стаканом свободно установлена плоская витая платина с отверстиями, а огневая камера, размещенная в стволе через отверстия в стволе и отверстия в мембранах, сообщена пневматически с газоходом, прикрепленным в верхней части корпуса. В нижней части корпуса размещена водосборная емкость со спускным и переливным клапанами. Дно стакана установлено под углом 15-20 градусов, в центре оно имеет отверстия, причем 1/3 объема воды должна падать на дно стакана, 2/3 объема - в его отверстия.The technical result to which the invention is directed is to improve the conditions of contact of liquid droplets with particles of hot gases, increasing efficiency and reliability. The result is achieved due to the fact that a gas water heater is proposed, comprising a cylindrical body with a lid and a bottom, a vertical barrel with holes with upper and lower covers, a fire chamber and a gas burner, membranes, twisted platinum, a water distributor and a drainage tank. According to the invention, a vertical barrel with openings is installed in a cylindrical body in its central part, the body has a lid and a bottom at the top, the barrel has a lid at the bottom, over which a gas burner with a gas valve is placed, and the barrel is closed at the top with a lid. A cold water pipeline passes through the housing cover and is connected to an annular water distributor located above the barrel cover. Ring membranes with holes (not shown) are pinched at one end in rings that are attached to the outside of the barrel, their free ends are rigidly attached to the cup concentrically mounted in the body. In the annular space between the body and the glass, a flat twisted platinum with holes is freely installed, and the fire chamber, placed in the barrel through the holes in the barrel and the openings in the membranes, is pneumatically connected to the gas duct attached to the upper part of the body. In the lower part of the body there is a catchment tank with drain and overflow valves. The bottom of the glass is set at an angle of 15-20 degrees, in the center it has holes, with 1/3 of the volume of water falling to the bottom of the glass, 2/3 of the volume in its holes.

На чертеже (фиг.1) схематично показан газовый водонагреватель в разрезе. В цилиндрическом корпусе 1, в центральной его части, вертикально установлен ствол 2 с отверстиями 3, сверху корпус имеет крышку 4 и днище 5. Внизу ствол 2 имеет крышку 6, над которой размещена газовая горелка 7 с газовой задвижкой, а сверху - крышку 9. Через крышку 4 корпуса 1 проходит трубопровод 10 холодной воды, соединенный с кольцевым водораспределителем 11, размещенным над крышкой 9. Кольцевые мембраны 12 одними кольцами защемлены в кольцах 13, прикрепленных с наружной стороны ствола 2, свободные концы мембраны жестко прикреплены к стакану 14, концентрично установленному в корпусе 1. Дно 15 стакана 14 установлено под углом 15-20 градусов, в центре оно имеет отверстие для прохода дымовых газов и проникновения вниз струй воды. В кольцевом пространстве между корпусом 1 и стаканом 14 свободно установлены плоская витая пластина 16 с отверстиями (не показаны). Огневая камера 17, размещенная в стволе 2 через отверстия 3 и отверстия в мембранах 12 (не показаны), сообщена пневматически с газоходом 18. В нижней части корпуса 1 размещена водосборная емкость 19 со спускным клапаном 20 и переливным клапаном 21. Смеситель 22 гидравлически соединен через клапан 23 с емкостью 19 и через клапаны 24 и 25 с системой водоснабжения. Ствол 2 выполнен из стальной трубы, в нем отверстия 3 имеют резьбу для закрутки газовых потоков, проходящих через них. Количество, размер отверстий в стволе, мембране, стакане и в витой пластине 16 определяется пневматически и гидравлическим расчетом. Отверстия в кольцевом водораспределителе 11 должны быть выполнены из условия попадания воды 1/3 на дно 15 стакана 14 и 2/3 объема на мембраны 12, через отверстия в стакане.The drawing (figure 1) schematically shows a gas water heater in section. In the cylindrical body 1, in its central part, a barrel 2 with holes 3 is vertically mounted, on top the body has a cover 4 and a bottom 5. At the bottom of the barrel 2 has a cover 6, above which there is a gas burner 7 with a gas valve, and on top - a cover 9. A cold water conduit 10 passes through the cover 4 of the housing 1, connected to an annular water distributor 11 located above the cover 9. The annular membranes 12 are clamped by rings in the rings 13 attached to the outside of the barrel 2, the free ends of the membrane are rigidly attached to the glass 14, trically installed in the housing 1. The bottom 15 of the glass 14 is installed at an angle of 15-20 degrees, in the center it has an opening for the passage of flue gases and the penetration of downward jets of water. In the annular space between the housing 1 and the glass 14 freely mounted flat twisted plate 16 with holes (not shown). The fire chamber 17, located in the barrel 2 through openings 3 and openings in the membranes 12 (not shown), is pneumatically connected to the gas duct 18. In the lower part of the housing 1 there is a catchment tank 19 with a drain valve 20 and an overflow valve 21. The mixer 22 is hydraulically connected through valve 23 with a capacity of 19 and through valves 24 and 25 with a water supply system. The barrel 2 is made of a steel pipe, in it the holes 3 have threads for swirling the gas flows passing through them. The number, size of holes in the barrel, membrane, glass and in the twisted plate 16 is determined pneumatically and hydraulically. The holes in the annular water distributor 11 should be made from the condition that 1/3 of water gets to the bottom 15 of the glass 14 and 2/3 of the volume on the membrane 12, through the holes in the glass.

Газовый водонагреватель работает следующим образом.Gas water heater operates as follows.

Открывают газовую задвижку 8, включают в работу газовую горелку 7. По истечении 2-5 минут прогрев ствола 2, мембран 12, стакана 14 и витой пластины 16 открывает клапаны 21 и 25. Холодная вода по трубопроводу 10 устремится в кольцевой водораспределитель 11 и через отверстия в нем струйками начнет падать на дно 15 стакана 14 на мембраны 12. Забрав тепло от мембраны 12, стакана 14 и витой пластины 15 горячая вода будет скапливаться в емкости 19 и при начале перелива ее через клапан 21 водонагреватель готов к разбору горячей воды. Через клапан 21 возможно наполнить ванну или иную емкость с горячей водой, а через клапан 23 и смеситель 22, открывая также клапан 24, возможна работа душа. По окончанию принятия ванны или душа, закрывают задвижку 7 и клапан 25. Через клапан 29 водонагреватель периодически промывают от ила, скопившегося на дне 5. Холодная вода тонкой пленкой стекает по стенке стакана 14 с обеих сторон вниз, а также по мембранам 12 и витой пластине 16 без разделительной поверхности. Этот нагрев воды самый эффективный, а потому КПД предлагаемого газового водонагревателя может быть достигнут до 85-90%. Прогар ствола 2 исключен, засорение поверхностей мембран 12 и пластин 15 маловероятно, поскольку они постоянно обмываются проточной водой.Open the gas valve 8, turn on the gas burner 7. After 2-5 minutes, warming up the barrel 2, the membranes 12, the glass 14 and the twisted plate 16 opens the valves 21 and 25. Cold water will flow through the pipe 10 into the annular water distributor 11 and through the holes in it, trickles will begin to fall to the bottom 15 of the glass 14 on the membrane 12. Having collected heat from the membrane 12, the glass 14 and the twisted plate 15, hot water will accumulate in the tank 19 and when it starts to overflow through the valve 21, the water heater is ready to disassemble the hot water. Through valve 21 it is possible to fill a bath or other container with hot water, and through valve 23 and mixer 22, also opening valve 24, shower operation is possible. At the end of taking a bath or shower, close the valve 7 and valve 25. Through valve 29, the water heater is periodically washed from the sludge that has accumulated on the bottom 5. Cold water with a thin film flows down the wall of the glass 14 from both sides down, as well as along the membranes 12 and the twisted plate 16 without dividing surface. This water heating is the most effective, and therefore the efficiency of the proposed gas water heater can be achieved up to 85-90%. Burnout of barrel 2 is excluded, clogging of the surfaces of the membranes 12 and plates 15 is unlikely, since they are constantly washed with running water.

Предлагаемый водонагреватель найдет широкое применение как в быту, так и в промышленности из-за экономичности, простоты устройства, надежности в работе и простоты эксплуатации.The proposed water heater will find wide application both in everyday life and in industry due to the economy, simplicity of the device, reliability in operation and ease of operation.

Claims

1. A gas water heater comprising a cylindrical body with covers and a bottom, a vertical barrel with holes with upper and lower covers, a fire chamber, a gas burner, membranes, a twisted plate, a water distributor, a drainage tank, characterized in that in a cylindrical body in its central part The barrel with holes is installed vertically, the housing has a lid and a bottom on top, the trunk has a lid at the bottom, above which there is a gas burner with a gas valve, and the barrel is closed with a lid at the top, piping passes through the lid d cold water connected to an annular water distributor located above the barrel cover, annular membranes with holes at one ends are pinched in rings attached to the outside of the barrel, their free ends are rigidly attached to the glass concentrically mounted in the body, and in the annular space between the body and a flat twisted plate with holes is freely installed in the glass, the firing chamber located in the barrel through the holes in the barrel and the holes in the membranes, pneumatically communicated with the gas duct, captive in the upper housing and the lower housing part arranged catchment tank with drain and overflow valves.

2. The gas water heater according to claim 1, characterized in that the bottom of the glass is set at an angle of 15-20 °, in the center it has openings for the passage of flue gases and the penetration of water jets, while 1/3 of the volume of water should fall on the bottom of the glass, and 2/3 of the volume - in its holes.