RU2712649C1 - Installation for hot water production mainly for fire equipment and boiler for it - Google Patents
Installation for hot water production mainly for fire equipment and boiler for it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712649C1 RU2712649C1 RU2019120526A RU2019120526A RU2712649C1 RU 2712649 C1 RU2712649 C1 RU 2712649C1 RU 2019120526 A RU2019120526 A RU 2019120526A RU 2019120526 A RU2019120526 A RU 2019120526A RU 2712649 C1 RU2712649 C1 RU 2712649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- coil
- section
- boiler
- pipeline
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C5/00—Making of fire-extinguishing materials immediately before use
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам нагрева для получения горячей или перегретой воды, в частности используемым при пожаротушении, а именно на установках пожаротушения, размещаемых на автомобильных шасси. Предлагаемые средства также могут широко использоваться для ликвидации аварийных ситуаций в коммунальном хозяйстве городов, на промышленных объектах и в технологических процессах сельского хозяйства.The invention relates to heating means for producing hot or superheated water, in particular used in fire extinguishing, namely in fire extinguishing installations placed on automobile chassis. The proposed tools can also be widely used to deal with emergencies in municipal utilities in cities, industrial facilities, and agricultural processes.
Известен автомобиль пожаротушения, содержащий шасси, емкость с огнетушащим веществом, трубопровод подачи, предохранительную и запорную арматуру, патрубок подачи огнетушащего вещества, см. патент РФ №2131755 С1, 1999, кл. А62С 27/00.A known fire extinguishing vehicle containing a chassis, a container with a fire extinguishing agent, a supply pipe, safety and shutoff valves, a pipe for supplying a fire extinguishing substance, see RF patent No. 2131755 C1, 1999, cl.
Недостатком известного устройства является то, что в качестве огнетушащего вещества используется жидкий азот, который хранится в криогенной емкости и требует постоянного охлаждения в рекуперативном теплообменнике при хранении. Так как температура кипения жидкого азота составляет -160°C, то при истечении в атмосферу азот переходит из жидкого фазового состояния в газовое даже при отрицательных температурах окружающего воздуха. Газовое облако азота охлаждает горючее вещество и уменьшает процентное содержание кислорода в воздухе, что и приводит к тушению пожара. На место пожара запас жидкого азота доставляется в криогенных емкостях. Поэтому ограниченное количество запасаемого огнетушащего вещества, необходимость восстановления запаса азота и, следовательно, цикличность применения не может обеспечить достаточную эффективность пожаротушения.A disadvantage of the known device is that liquid nitrogen is used as the extinguishing agent, which is stored in a cryogenic tank and requires constant cooling in a regenerative heat exchanger during storage. Since the boiling point of liquid nitrogen is -160 ° C, when it flows into the atmosphere, nitrogen passes from a liquid phase to a gas state even at negative ambient temperatures. A gas cloud of nitrogen cools the combustible substance and reduces the percentage of oxygen in the air, which leads to extinguishing the fire. At the fire site, a supply of liquid nitrogen is delivered in cryogenic containers. Therefore, the limited amount of stored extinguishing agent, the need to restore the supply of nitrogen and, therefore, the cyclical application cannot provide sufficient fire extinguishing.
Хорошие результаты при тушении пожаров достигаются при применении паро-капельной среды (перегретая вода), получаемой после взрывного вскипания недогретой до вскипания при создаваемом давлении воды. Эффект тушения перегретой водой достигается за счет того, что после взрывного вскипания воды образуется паро-капельная среда, которая не содержит воздуха, так как состоит из пара и капель воды. Пар, попадая в зону высокой температуры, расширяется, разбавляя и вытесняя воздух, уменьшая содержание кислорода в зоне горения. А капли воды, вскипают, интенсивно охлаждая горючее вещество в зоне горения и увеличивая объем пара. Кроме того, пар обладает ингибирующими свойствами. Поэтому при использовании паро-капельной среды, полученной после взрывного вскипания недогретой до вскипания воды, используются все механизмы прекращения пламенного горения.Good results when extinguishing fires are achieved with the use of a vapor-droplet medium (superheated water) obtained after explosive boiling, not preheated before boiling under the created pressure of water. The quenching effect of superheated water is achieved due to the fact that after explosive boiling of water, a vapor-droplet medium is formed, which does not contain air, since it consists of steam and water drops. Steam entering the high temperature zone expands, diluting and displacing air, reducing the oxygen content in the combustion zone. And drops of water boil, intensively cooling the combustible substance in the combustion zone and increasing the volume of steam. In addition, steam has inhibitory properties. Therefore, when using a vapor-droplet medium obtained after explosive boiling of water preheated before boiling, all the mechanisms for stopping flame burning are used.
Известно устройство для предотвращения и/или тушения возгораний в закрытых пространствах (патент РФ № 2468844, 2009г.), в которых температура внутренней воздушной атмосферы не должна превышать заданного значения. Устройство содержит механизм для измерения содержания кислорода, систему для контролируемой подачи инертного газа во внутреннюю воздушную атмосферу закрытого пространства и контроллер. Механизм необходим для измерения содержания кислорода в атмосфере закрытого пространства. Система содержит контейнер и испаритель. Контейнер выполнен в виде охлаждающего резервуара для подачи и хранения инертного газа в сжиженной форме. Испаритель соединен с контейнером для испарения инертного газа, содержащегося в контейнере, и подачи испаренного инертного газа в атмосферу закрытого пространства. Контроллер выполнен для управления системой подачи инертного газа при условии, что измеренное содержание кислорода, такое как содержание кислорода в атмосфере закрытого пространства, либо понижается до определенного уровня инертирования и поддерживается на этом уровне или поддерживается на определенном уровне инертирования. ИспарительA device is known for preventing and / or extinguishing fires in enclosed spaces (RF patent No. 2468844, 2009), in which the temperature of the internal air atmosphere must not exceed a predetermined value. The device includes a mechanism for measuring oxygen content, a system for the controlled supply of inert gas into the indoor air atmosphere of a closed space, and a controller. A mechanism is needed to measure the oxygen content in an enclosed atmosphere. The system contains a container and an evaporator. The container is made in the form of a cooling tank for supplying and storing inert gas in a liquefied form. The evaporator is connected to a container for evaporating the inert gas contained in the container and for supplying the evaporated inert gas to the atmosphere of the enclosed space. The controller is designed to control the inert gas supply system, provided that the measured oxygen content, such as the oxygen content in the atmosphere of the enclosed space, is either reduced to a certain level of inertia and maintained at that level or maintained at a certain level of inertia. Evaporator
выполнен с возможностью выведения тепловой энергии, необходимой для испарения жидкого инертного газа, из атмосферы закрытого пространства. Предложенное устройство возможно использовать только для закрытых помещений, для эффективной работы устройства необходимо иметь инертный газ.made with the possibility of removing thermal energy necessary for the evaporation of a liquid inert gas from the atmosphere of an enclosed space. The proposed device can only be used indoors, for the effective operation of the device it is necessary to have an inert gas.
Известна также мобильная установка пожаротушения, устанавливаемая на шасси и содержащая емкость с огнетушащим веществом, нагреватель, трубопровод подачи огнетушащего вещества, предохранительную и запорную арматуру, при этом мобильная установка выполнена в виде отдельного фургона контейнерного типа, имеющего возможность установки на шасси различных автомобилей, а фургон разделен на две части - кабину боевого расчета и отделение оператора, при этом отделение оператора содержит, по меньшей мере, одну емкость для воды, соединенную с установкой для получения горячей и перегретой воды для обеспечения тушения пожара, имеющей теплообменник и нагреватель, выполненный в виде горелки, и генераторную электроэнергетическую установку для питания внешних потребителей. При этом теплообменник снабжен дымоходом и кожухом, при этом кожух закрывает теплообменник и дымоход, а на кожухе дополнительно установлена воздуходувка, обеспечивающая нагнетание воздуха через воздуховод в горелку и дополнительное охлаждение теплообменника (патент РФ № 47755, 2005г.) Предложенная установка имеет низкую энергоэффективность.Also known is a mobile fire extinguishing installation mounted on a chassis and containing a container with a fire extinguishing agent, a heater, a fire extinguishing agent supply pipe, safety and shutoff valves, while the mobile installation is made in the form of a separate container-type van that can be installed on the chassis of various cars, and the van divided into two parts - the crew’s crew compartment and the operator’s compartment, while the operator’s compartment contains at least one water tank connected to a hot water to produce hot and superheated water to extinguish a fire having a heat exchanger and heater, made in the form of a burner, and a generator electric power plant to power external consumers. In this case, the heat exchanger is equipped with a chimney and a casing, while the casing closes the heat exchanger and the chimney, and an air blower is additionally installed on the casing, which provides air injection through the air duct into the burner and additional cooling of the heat exchanger (RF patent No. 47755, 2005). The proposed installation has low energy efficiency.
Наиболее близкой по технической сути является установка пожаротушения, содержащая одну емкость для воды, установку для получения перегретой воды для обеспечения тушения пожара, имеющей теплообменник с горелкой, трубопровод подачи воды и трубопровод подачи перегретой воды, предохранительную и запорную арматуру (патент РФ №68 325 U1, 2007).The closest in technical essence is a fire extinguishing installation containing one water tank, an installation for producing superheated water to extinguish a fire having a heat exchanger with a burner, a water supply pipe and a superheated water supply pipe, safety and shutoff valves (RF patent No. 68 325 U1 , 2007).
Данное техническое решение является наиболее близким аналогом предлагаемому изобретению.This technical solution is the closest analogue of the invention.
Недостатком известного устройства является возможность прекращения подогрева воды, в связи с нагревом воды в установке выше температуры на линии насыщения при создаваемом давлении и автоматическим отключением подачи топлива в горелку или сброса вскипающей в устройстве воды в атмосферу через аварийный патрубок или предохранительный клапан.A disadvantage of the known device is the possibility of stopping the heating of water, due to the heating of the water in the installation above the temperature on the saturation line at the generated pressure and the automatic shutdown of the fuel supply to the burner or the discharge of water boiling in the device into the atmosphere through the emergency pipe or safety valve.
Техническим результатом, достигаемым предложенным устройством является повышение надежности и долговечности работы устройства.The technical result achieved by the proposed device is to increase the reliability and durability of the device.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для получения горячей воды, преимущественно для пожарной техники содержит, по меньшей мере, одну емкость для воды, водогрейный котел с горелочным устройством, трубопровод. В соответствии с заявленным технически решением установка содержит приборы для измерения параметров воды, необходимые для обеспечения работы установки на различных режимах для чего на трубопроводе между фильтром и клапаном установлен манометр, на емкости установлен датчик избыточного давления, для управления клапаном, через который осуществляется подача воды в емкость, на емкости установлен датчик температуры для контроля нагрева воды и прекращения ее подачи, на трубопроводе между насосом и клапаном установлен датчик давления воды перед входом в водогрейный котел, после клапана и перед входом в водогрейный котел на трубопроводе установлен расходомер, на водогрейном котле установлен датчик температуры, также на этом участке трубопровода установлен датчик температуры, для контроля рабочей температуры воды и отключения горелочного устройства, также на этом участке установлен датчик давления для контроля рабочего давления воды, а также отключения горелочного устройства при определенных значениях.The specified technical result is achieved by the fact that the installation for producing hot water, mainly for fire fighting equipment, contains at least one water tank, a boiler with a burner, a pipeline. In accordance with the stated technical solution, the installation contains instruments for measuring water parameters necessary for ensuring the operation of the installation in various modes, for which a pressure gauge is installed between the filter and the valve on the tank, an overpressure sensor is installed to control the valve through which water is supplied to capacity, a temperature sensor is installed on the tank to control the heating of the water and stopping its supply, a water pressure sensor is installed on the pipeline between the pump and the valve Before entering the hot water boiler, after the valve and before entering the hot water boiler, a flow meter is installed on the pipeline, a temperature sensor is installed on the boiler, also a temperature sensor is installed on this section of the pipeline, to control the operating temperature of the water and turn off the burner, also installed on this section pressure sensor for monitoring the working pressure of the water, as well as turning off the burner device at certain values.
Известно устройство для тушения пожара перегретой водой (патент RU 2030194, 1995 г.). В этом устройстве используется теплообменник со змеевиком, помещенным в теплоизолированный кожух, имеющий входные и выходные отверстия для поступления и выхода теплоносителя. В качествеA device for extinguishing a fire with superheated water is known (patent RU 2030194, 1995). This device uses a heat exchanger with a coil placed in a thermally insulated casing having inlet and outlet openings for the entry and exit of the coolant. As
источника теплоносителя используются продукты сгорания топлива газовой или дизельной горелки. Подача воды на очаг пожара производится через ствол для распыла воды.a heat carrier source, the products of the combustion of fuel from a gas or diesel burner are used. Water is supplied to the fire through the barrel for spraying water.
Однако данное устройство работает только при работе электрогенератора, который вращается от двигателя автомобильного шасси, что повышает расход энергоносителей, а при поломке двигателя данное устройство может выйти из строя.However, this device only works when the electric generator rotates from the engine of the car chassis, which increases energy consumption, and if the engine breaks down, this device can fail.
Известен генератор для получения горячей или перегретой воды, содержащий корпус, размещенный внутри него змеевик, и горелку. Змеевик выполнен в виде множества расположенных друг над другом плоских спиралей, последовательно связанных между собой, при этом предусмотрена система предварительного подогрева питательной воды, выполненная в виде дополнительного змеевика из нескольких расположенных друг под другом, связанных между собой плоских спиралей, установленных между горелкой и основным змеевиком, при этом подогретая вода подается сверху в основной змеевик (заявка РФ № 2002121959, 2004 г.).A known generator for producing hot or superheated water, comprising a housing, a coil placed inside it, and a burner. The coil is made in the form of a plurality of planar spirals arranged one above the other, connected in series with each other, and a feed water pre-heating system is provided, made in the form of an additional coil made of several planar spirals arranged one below the other, connected between each other and installed between the burner and the main coil while heated water is supplied from above to the main coil (RF application No. 2002121959, 2004).
Недостатком этого генератора является то, что движение нагретых потоков от горелки вдоль трубчатого змеевика происходит снизу вверх, что вызывает температурные потери и, как следствие, снижает процесс интенсификации теплообмена. Из-за высокой температуры горения горелки, факел которой непосредственно взаимодействует с трубками змеевиков, последние часто перегорают, а так как их изготавливают из высококачественных теплостойких материалов, то это удорожает конструкцию. Кроме того, круглые трубки теплообменников имеют малую поверхность нагрева.The disadvantage of this generator is that the movement of heated flows from the burner along the tubular coil occurs from the bottom up, which causes temperature losses and, as a result, reduces the heat transfer intensification process. Due to the high combustion temperature of the burner, the torch of which directly interacts with the tubes of the coils, the latter often burn out, and since they are made of high-quality heat-resistant materials, this makes the construction more expensive. In addition, the round tubes of the heat exchangers have a small heating surface.
Наиболее близким по технической сути является генератор для получения горячей или перегретой воды, который содержит цилиндрический корпус, с одной стороны которого расположено горелочное устройство, а с другой дымоход и змеевик с входным и выходным патрубками, расположенный внутри корпуса и имеющий плоские спирали. Змеевик сThe closest in technical essence is a generator for producing hot or superheated water, which contains a cylindrical body, on one side of which there is a burner device, and on the other, a chimney and a coil with inlet and outlet pipes located inside the case and having flat spirals. Coil with
входным и выходным патрубками состоит из двух участков, первый из которых расположен со стороны горелочного устройства и выполнен в виде цилиндрической спирали, расположенной коаксиально корпусу по его внутренней стенке, а второй участок змеевика выполнен в виде плоских спиралей, соосных корпусу и расположенных попарно с чередованием в каждой паре правой и левой намоток спиралей, при этом второй участок змеевика расположен в корпусе со стороны дымохода, а выходной патрубок соединен с первой частью змеевика. Длина первого участка змеевика должна быть не меньше длины факела пламени горелочного устройства, а его диаметр - больше максимального диаметра факела пламени горелочного устройства. В дымоходе расположен дополнительный змеевик, который подключен к источнику подачи воды посредством входного патрубка и соединен с основным змеевиком. Выполнение первой части змеевика в виде цилиндрической спирали, расположенной по внутренней стенке корпуса, предотвращает взаимодействие факела горелки с трубами змеевика, что повышает долговечность работы всего устройства (патент РФ №2345807, 2008 г.).the inlet and outlet pipes consists of two sections, the first of which is located on the side of the burner device and is made in the form of a cylindrical spiral located coaxially to the housing along its inner wall, and the second portion of the coil is made in the form of flat spirals coaxial to the housing and arranged in pairs with alternating each pair of right and left windings of spirals, while the second section of the coil is located in the housing from the side of the chimney, and the outlet pipe is connected to the first part of the coil. The length of the first section of the coil should not be less than the length of the flame of the burner device, and its diameter should be greater than the maximum diameter of the flame of the burner device. An additional coil is located in the chimney, which is connected to the water supply source through the inlet pipe and connected to the main coil. The execution of the first part of the coil in the form of a cylindrical spiral located on the inner wall of the housing prevents the interaction of the torch torch with the pipes of the coil, which increases the durability of the entire device (RF patent No. 2345807, 2008).
Недостатком известного устройства является недостаточная энергетическая эффективность котла при подогреве воды из-за того, что в конструкции для теплообмена не используется вся поверхность прямоточного трубопровода. Поэтому тепловая энергия, полученная в процессе сжигания топлива, не используется максимально. Кроме того, на выходе из котла имеются незащищенные от высокотемпературных уходящих (дымовых) газов поверхности, которые подвержены интенсивному нагреву, что может привести к нарушению их термостойкости и целостности (прожогу), а также к чрезмерному нагреву внешних поверхностей котла, что приведет к поломке устройства.A disadvantage of the known device is the lack of energy efficiency of the boiler when heating water due to the fact that the entire surface of the direct-flow pipeline is not used in the design for heat transfer. Therefore, the thermal energy obtained in the process of burning fuel is not used to the maximum. In addition, at the exit from the boiler there are surfaces that are unprotected from high-temperature exhaust (flue) gases, which are subject to intense heating, which can lead to a violation of their heat resistance and integrity (burn-through), as well as to excessive heating of the external surfaces of the boiler, which will lead to damage to the device .
Техническим результатом, достигаемым данным изобретением является повышение надежности и долговечности работы при увеличении энергоэффективности за счет увеличения площади поверхности нагрева, что позволит увеличить интенсификацию теплообмена, благодаря минимизацииThe technical result achieved by this invention is to increase the reliability and durability while increasing energy efficiency by increasing the surface area of the heating, which will increase the intensification of heat transfer, due to minimization
поверхностей корпуса котла, подвергающихся высокотемпературному воздействию.boiler body surfaces exposed to high temperature.
Технический результат достигается тем, что водогрейный котел содержит цилиндрический корпус с дымоходом, горелочное устройство, расположенное у первого торца цилиндрического корпуса, змеевик, выполненный в виде соединенных между собой участков, выполненных в виде цилиндрических и плоских спиралей и имеющий входной и выходной патрубки. Входной патрубок соединен с первым участком змеевика, выполненном в виде цилиндрической спирали расположенной в дымоходе. Согласно изобретению дымоход расположен у первого торца цилиндрического корпуса, внутри которого и соосно ему со стороны первого торца расположен внутренний корпус. Первый участок змеевика соединен со вторым участком змеевика, выполненным в виде цилиндрической спирали, расположенной вдоль внутренней стенки цилиндрического корпуса. Третий участок змеевика выполнен в виде плоской спирали с прилеганием витков без зазоров. Третий участок змеевика центрируется жаропрочным конусом на втором торце цилиндрического корпуса. Четвертый участок змеевика выполнен в виде набора плоских спиралей с последовательно изменяющимся направлением закрутки спиралей и расположен во внутренней цилиндрической части второго участка змеевика между торцом внутреннего корпуса и третьим участком змеевика. Плоские спирали четвертого участка змеевика имеют между витками зазор. Пятый участок змеевика выполнен в виде цилиндрической спирали, установленной вдоль внутренней поверхности внутреннего корпуса. Шестой участок змеевика выполнен в виде плоской спирали с прилеганием витков без зазоров и перекрывает кольцевое пространство между корпусом горелочного устройства и внутренним корпусом. Конец шестого участка змеевика снабжен выходным патрубком.The technical result is achieved in that the boiler includes a cylindrical body with a chimney, a burner located at the first end of the cylindrical body, a coil made in the form of interconnected sections made in the form of cylindrical and flat spirals and having an inlet and outlet pipe. The inlet pipe is connected to the first section of the coil, made in the form of a cylindrical spiral located in the chimney. According to the invention, the chimney is located at the first end of the cylindrical body, inside of which, and coaxially to it from the side of the first end, the inner body is located. The first section of the coil is connected to the second section of the coil, made in the form of a cylindrical spiral located along the inner wall of the cylindrical body. The third section of the coil is made in the form of a flat spiral with a fit of turns without gaps. The third section of the coil is centered by a heat-resistant cone at the second end of the cylindrical body. The fourth section of the coil is made in the form of a set of flat spirals with a successively changing direction of twist of the spirals and is located in the inner cylindrical part of the second section of the coil between the end of the inner casing and the third section of the coil. Flat spirals of the fourth section of the coil have a gap between the turns. The fifth section of the coil is made in the form of a cylindrical spiral mounted along the inner surface of the inner casing. The sixth section of the coil is made in the form of a flat spiral with a fit of turns without gaps and overlaps the annular space between the housing of the burner device and the inner housing. The end of the sixth section of the coil is equipped with an outlet pipe.
Согласно изобретению длина внутреннего корпуса составляет не менее половины длины цилиндрического корпуса водогрейного котла, чтоAccording to the invention, the length of the inner casing is at least half the length of the cylindrical casing of the boiler, which
позволяет организовать устойчивый направленный тепловой поток и повысить надежность, долговечность и энергоэффективность котла в целом.allows you to organize a stable directed heat flow and increase the reliability, durability and energy efficiency of the boiler as a whole.
В дальнейшем изобретение поясняется примером конкретного выполнения и чертежами, на которых изображено:The invention is further illustrated by an example of a specific implementation and drawings, which depict:
На фиг. 1 - установка для получения горячей воды, преимущественно для пожарной техники;In FIG. 1 - installation for hot water, mainly for fire fighting equipment;
на фиг. 2 - водогрейный котел;in FIG. 2 - hot water boiler;
на фиг. 3 - вид спереди водогрейного котла с разрезом поперечного сечения А-А перед первой плоской спиралью змеевика, а также виды В, С и D на спирали из труб.in FIG. 3 is a front view of the boiler with a cross-sectional section AA in front of the first flat coil of the coil, as well as views B, C and D on the pipe spiral.
Установка для получения горячей воды включает в себя следующие элементы конструкции, которые соединены между собой трубопроводом:Installation for hot water includes the following structural elements that are interconnected by a pipeline:
- 1, 5 - фильтры;- 1, 5 - filters;
- 2, 4, 7, 10, 11, 13, 26, 27, 28, 29 - клапаны;- 2, 4, 7, 10, 11, 13, 26, 27, 28, 29 - valves;
- 3 - емкость;- 3 - capacity;
- 6 - насос;- 6 - pump;
- 8 - водогрейный котел;- 8 - hot water boiler;
- 9 - горелочное устройство;- 9 - burner device;
- 12 - обратный клапан;- 12 - check valve;
- 14 - манометр;- 14 - manometer;
- 15, 17, 22, 23 - датчики избыточного давления;- 15, 17, 22, 23 - gauges of excessive pressure;
- 16, 19, 20, 21 - датчики температуры;- 16, 19, 20, 21 - temperature sensors;
- 18 - расходомер;- 18 - flow meter;
- 24 - предохранительный клапан;- 24 - safety valve;
- 25 - перепускной клапан.- 25 - bypass valve.
В соответствии с заявленным изобретением установка (фиг. 1) работает следующим образом. Вода от источника (на чертеже не показан) поIn accordance with the claimed invention, the installation (Fig. 1) works as follows. Water from a source (not shown in the drawing)
трубопроводу через фильтр 1 и клапан 2 поступает в емкость 3. Из емкости 3 через клапан 4 и фильтр 5 вода поступает в насос 6 и далее через клапан 7 поступает в водогрейный котел 8, где нагревается с помощью горелочного устройства 9. Из водогрейного котла по трубопроводу вода поступает через клапан 10 и клапан 11 обратно в емкость 3. Таким образом, вода циркулирует до достижения определенных значений температуры воды около 370°С, после чего отрывается клапан 13 и вода через обратный клапан 12 и клапан 13 поступает в рукавную линию для тушения пожара. После открытия клапана 13 клапан 11 закрывается.the pipeline through the filter 1 and
Для определения значений параметров воды в устройстве имеются соответствующие приборы. На трубопроводе между фильтром 1 и клапаном 2 для измерения параметров давления воды установлен манометр 14, который необходим для визуализации при заполнении емкости 3 водой из источника воды. На емкости 3 установлен датчик давления 15 для определения уровня воды, необходимый для контроля наличия воды, открытия и закрытия привода для управления клапаном 2, через который осуществляется подача воды для заполнения емкости 3. Кроме того, датчик 15 необходим для отключения при определенных значениях давления горелочного устройства 9 и насоса 5. На емкости 3 установлен датчик температуры 16 необходимый для контроля уровня нагрева воды и при необходимых значениях прекращения ее подачи через клапан 11 и направления ее подачи в рукавную линию через клапан 13. На трубопроводе между насосом 6 и клапаном 7 установлен датчик избыточного давления 17, необходимый для контроля давления воды перед входом в водогрейный котел и недопущения запуска горелочного устройства 9 или его отключения при определенных значениях. На трубопроводе после клапана 7 и перед входом в водогрейный котел 8 установлен расходомер 18, необходимый для контроля значений параметров расхода воды и отключения насоса 6 при определенных значениях. На водогрейном котле 8 установлен датчик температуры 19, необходимый для визуализации температуры отходящих газов и настройки горелочного устройства 9. На трубопроводе после водогрейногоTo determine the values of the water parameters in the device there are corresponding devices. A pressure gauge 14 is installed on the pipeline between the filter 1 and the
котла 8 перед клапаном 10 установлен датчик температуры 20, необходимый для управления горелочным устройством 9 и поддержания заданных значений температуры воды. Также на этом участке трубопровода установлен датчик температуры 21, необходимый для контроля рабочей температуры воды и отключения горелочного устройства 9 при определенных значениях. Кроме того, на этом участке установлен датчик давления 22, необходимый для контроля рабочего давления воды, а также отключения горелочного устройства 9 при определенных значениях. На трубопроводе после клапана 10 установлен датчик давления 23, необходимый для контроля давления воды на выходе из установки, а также отключения горелочного устройства 9 при определенных значениях.of
Таким образом, устройство с предложенными приборами позволяет контролировать работу установки и в случае выхода за границы какого-либо параметра воды, то есть при возникновении аварийной ситуации, отключить установку в целях безопасности. Сигналы от первичных датчиков, установленных на трубопроводах установки, поступают к вторичным приборам (на чертеже не показаны), которые в автоматическом режиме отключают установку или горелочное устройство. Также вторичные приборы используются для визуализации и контроля со стороны оператора при работе установки.Thus, the device with the proposed devices allows you to control the operation of the installation and in the event that any water parameter goes beyond the boundaries, that is, in case of an emergency, turn off the installation for safety reasons. The signals from the primary sensors installed on the pipelines of the installation are fed to secondary devices (not shown in the drawing), which automatically turn off the installation or burner. Secondary devices are also used for visualization and control by the operator during installation operation.
В предложенном устройстве также предусмотрена возможность сброса воды при определенных значениях избыточного давления через предохранительный клапан 24, а также перепуск воды через клапан 25. Для технологического сброса воды, а также для слива воды в целях предупреждения ее замерзания при неработающей установке в условиях отрицательных температур в схеме предусмотрены клапаны 26, 27, 28 и 29. Также для удаления воды из трубопровода установки предусмотрен клапан 30, через который организуется подача сжатого воздуха для продува трубопровода.The proposed device also provides the ability to discharge water at certain values of overpressure through the
Водогрейный котел (фиг. 2 и фиг. 3) в соответствии с изобретением содержит цилиндрический корпус 8, с первого торца которого расположено горелочное устройство 9 и дымоход 31. Внутри дымохода 31 расположенThe hot water boiler (Fig. 2 and Fig. 3) in accordance with the invention comprises a
первый участок 32 змеевика с входным патрубком 33. Цилиндрический корпус 8 представляет собой трехслойную конструкцию, внутренний слой которой выполнен из жаростойкого и/или жаропрочного металла, средний слой выполнен из теплоизоляционного материала, а наружный слой выполнен из конструктивной стали.the
Внутри цилиндрического корпуса 8 и соосно ему со стороны первого торца цилиндрического корпуса 8 расположен внутренний корпус 34. Второй участок 38 соединен с первым участком 32 змеевика внешней для цилиндрического корпуса 8 котла трубой 42. Второй участок 38 змеевика выполнен в виде цилиндрической спирали и расположен вдоль внутренней стенки цилиндрического корпуса 8. Второй участок 38 змеевика соединен с третьим участком 43 змеевика, который выполнен в виде плоской спирали, установленной на втором торце цилиндрического корпуса 8. Третий участок 43 центрируется на втором торце цилиндрического корпуса 8 жаропрочным конусом 35 с жаростойким наконечником 46, поскольку именно на поверхность жаростойкого наконечника 46 приходится самый сильный тепловой удар от горелочного устройства 9. Плоская спираль третьего участка 43 выполнена с плотным прилеганием витков без зазоров (см. вид В), при этом минимальный радиус внутреннего витка плоской спирали третьего участка 43 равен минимальному радиусу гиба трубы, из которого изготовлен змеевик. Максимальный радиус основания центрирующего конуса 35 равен минимальному радиусу гиба трубы змеевика. Такое выполнение третьего участка 43 змеевика с центрирующим конусом 35, который находится напротив выхода горелочного устройства 9, позволяет защитить второй торец цилиндрического корпуса 8 от теплового удара, что предотвращает прогорание стенки второго торца цилиндрического корпуса 8, повышая надежность и долговечность работы водогрейного котла. Четвертый участок 37 змеевика выполнен в виде набора плоских спиралей с последовательно изменяющимся направлением закрутки спиралей и расположен во внутренней цилиндрической части второго участка 38 змеевика междуInside the
торцом внутреннего корпус 34 и плоской спиралью третьего участка 43 змеевика и соединен отводом 45. Плоские спирали четвертого участка 37the end face of the
змеевика имеют между витками гарантированный зазор Q (вид С),the coil has a guaranteed clearance Q between turns (type C),
направление навивки соседних витков противоположны. Пятый участок 36 змеевика расположен по внутренней стороне внутреннего корпуса 34 коаксиально ему и выполнен в виде цилиндрической спирали. Шестой участок 44 змеевика выполнен в виде плоской спирали с плотным, без зазоров прилеганием витков (вид D), расположен внутри внутреннего корпуса 34, перекрывая кольцевое пространство между корпусом 41 горелочного устройства 9 и внутренним корпусом 34. Шестой участок 44 снабжен выходным патрубком 39, который в свою очередь подключается к рукавной линии.the winding direction of adjacent turns is opposite. The
Для установки и крепления котла цилиндрический корпус 8 снабжен двумя ложементами 40, которые могут быть закреплены на горизонтальной поверхности, например на поверхности пола.For installation and mounting of the boiler, the
Работа водогрейного котла осуществляется следующим образом.The operation of the boiler is as follows.
Вода поступает через входной патрубок 33 в первый участок 32 змеевика, где она предварительно подогревается удаляемыми через дымоход 31 продуктами сгорания от горелочного устройства 9. Дальше вода поступает во вторую часть 38 змеевика, где подвергается дальнейшему разогреву, поскольку расположена на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 8. В условиях закрытой системы вода перегревается до температуры не выше 120°С без признаков пузырькового и пленочного кипения, так как разница температур воды поступающей после предварительного подогрева в первой части 32 змеевика и дымовых (уходящих) газов после прохождения газами плоских спиралей четвертого участка 37 минимальна. При прохождении третьего участка 43 змеевика, который закрывает второй торец цилиндрического корпуса 8, и четвертого участка 37 змеевика, температура воды подогревается до температуры не более температуры на линииWater enters through the
насыщения при заданном насосом 6 давлении. Закрутка плоских спиралей четвертого участка 37 змеевика и изменение направления завивки при переходе к соседней спирали предназначено для увеличения турбулентности потока воды внутри змеевика, что интенсифицирует теплообмен между стенкой змеевика и водой, а также уменьшает опасность возникновения пристеночного пузырькового и пленочного кипения, т.е. позволяет увеличить интенсивность нагрева воды при меньшей длине спиралей. При прохождении цилиндрической спирали пятого участка 36 змеевика вода дополнительно подогревается, далее поступает в плоскую спираль шестого участка 44 змеевика и выпускается из выходного патрубка 39.saturation at a pressure set by the pump 6. The twisting of flat spirals of the
Такое расположение змеевика дает возможность уменьшить размеры самого водогрейного котла. Важно расположение четвертого участка змеевика 37 до дымохода, это еще больше уменьшает размеры водогрейного котла, то есть уменьшается поверхность корпуса водогрейного котла, которая подвергается высокотемпературному воздействию, что приводит к повышению надежности и долговечности работы при увеличении энергоэффективности.This arrangement of the coil makes it possible to reduce the size of the boiler itself. It is important that the fourth section of the
Данный водогрейный котел легко монтируется на автомобильное шасси, что обеспечивает его мобильность, а его конструктивные особенности обеспечивают его высокую производительность при минимальных энергозатратах.This boiler is easy to mount on a car chassis, which ensures its mobility, and its design features ensure its high performance with minimal energy consumption.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019120526A RU2712649C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Installation for hot water production mainly for fire equipment and boiler for it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019120526A RU2712649C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Installation for hot water production mainly for fire equipment and boiler for it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2712649C1 true RU2712649C1 (en) | 2020-01-30 |
Family
ID=69625340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019120526A RU2712649C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Installation for hot water production mainly for fire equipment and boiler for it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2712649C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2762647C1 (en) * | 2021-08-13 | 2021-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью «Аква-ПиРо-Альянс» | Multifunctional fire extinguishing and water supply installation |
| CN114917514A (en) * | 2022-06-27 | 2022-08-19 | 上海华锐救援装备有限公司 | Metastable state active water efficient device for fire extinguishing and emergency treatment |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58139099A (en) * | 1982-02-13 | 1983-08-18 | 高圧瓦斯工業株式会社 | Fire-extinguishing device |
| RU68325U1 (en) * | 2007-07-06 | 2007-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Аква-ПиРо-Альянс" | FIRE EXTINGUISHING INSTALLATION |
| RU2345807C1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Аква-ПиРо-Альянс" | Generator for obtaining hot or superheated water, which is intended namely for mobile fire devices |
-
2019
- 2019-07-02 RU RU2019120526A patent/RU2712649C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58139099A (en) * | 1982-02-13 | 1983-08-18 | 高圧瓦斯工業株式会社 | Fire-extinguishing device |
| RU68325U1 (en) * | 2007-07-06 | 2007-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Аква-ПиРо-Альянс" | FIRE EXTINGUISHING INSTALLATION |
| RU2345807C1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Аква-ПиРо-Альянс" | Generator for obtaining hot or superheated water, which is intended namely for mobile fire devices |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2762647C1 (en) * | 2021-08-13 | 2021-12-21 | Общество с ограниченной ответственностью «Аква-ПиРо-Альянс» | Multifunctional fire extinguishing and water supply installation |
| CN114917514A (en) * | 2022-06-27 | 2022-08-19 | 上海华锐救援装备有限公司 | Metastable state active water efficient device for fire extinguishing and emergency treatment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2712649C1 (en) | Installation for hot water production mainly for fire equipment and boiler for it | |
| KR20180122891A (en) | Smart lpg mini tank system | |
| CN104048161A (en) | United gasification device of liquified natural gas (LNG) | |
| US3770048A (en) | Integrated system for vaporizing cryogenic liquids | |
| US20160010800A1 (en) | Liquid Natural Gas Vaporization | |
| CN109539561A (en) | A kind of fuel oil type full-automatic air heater | |
| US3103296A (en) | Method and apparatus for providing combustibly inert gas to a variety of locations | |
| WO2012136208A1 (en) | Triple fuel supply system, methods for switching between different fuel types and method for retro-fitting an existing fuel supply system | |
| JP5462607B2 (en) | Gas supply device | |
| WO2008088483A1 (en) | Process for vaporizing liquefied gas | |
| KR102138431B1 (en) | Lpg supply system with hot-water vaporizer and pre-mix | |
| RU77667U1 (en) | DEVICE FOR PREVENTING HYDRATE FORMATION IN NATURAL GAS | |
| KR20190069288A (en) | Combustion apparatus using direct injection for lpg | |
| US8490403B2 (en) | System and method for applying energy externally for fuel gas for dew point heating in gas turbine power plant | |
| RU2640307C1 (en) | Heater of liquid and gaseous media | |
| RU2345807C1 (en) | Generator for obtaining hot or superheated water, which is intended namely for mobile fire devices | |
| US20140290590A1 (en) | Condensing type hot water boiler | |
| Campari et al. | Design and optimization of an emergency auto-thermal burner for liquid hydrogen | |
| RU2301939C2 (en) | Autonomous apparatus for regasification | |
| JP2004309039A (en) | Integral liquefied gas vaporizer | |
| RU2347973C1 (en) | Automatic pressure-reduction station | |
| RU2778029C1 (en) | Gas boiler | |
| RU2615301C2 (en) | Multi-operated heat generator | |
| RU2746579C1 (en) | Installation for regasification of liquid and supply of fuel to a power plant | |
| RU2225731C2 (en) | Method of conflagrant petroleum volumetric extinguishing inside a furnace of petroleum heating and installation for its realization |