RU2771721C1 - Heat generating unit - Google Patents

Heat generating unit Download PDF

Info

Publication number
RU2771721C1
RU2771721C1 RU2021125379A RU2021125379A RU2771721C1 RU 2771721 C1 RU2771721 C1 RU 2771721C1 RU 2021125379 A RU2021125379 A RU 2021125379A RU 2021125379 A RU2021125379 A RU 2021125379A RU 2771721 C1 RU2771721 C1 RU 2771721C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
type
condensation
boiler
heat
Prior art date
Application number
RU2021125379A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Константинович Лачков
Евгений Евгеньевич Железнов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2771721C1 publication Critical patent/RU2771721C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: boiler industry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of the boiler industry, in particular to heat-generating units of the condensation type for obtaining hot water or saturated water vapor. The heat generating unit includes a boiler, a hydraulic distributor, a centrifugal feed pump, a complexonate dispenser, while the boiler is made with a combustion chamber in the form of a heat pipe with a water jacket of a hot–water or evaporative type, and its convective part is in the form of a condensation-type irrigation chamber with a water separator and a cylindrical screen with the redistribution of heat load between the heat pipe with water a jacket of a hot-water or evaporative type and a condensation-type irrigation chamber.
EFFECT: providing an increased temperature of the resulting water, namely the possibility of obtaining hot water with a temperature of up to 150°C or saturated water vapor.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области котлостроения, в частности к теплогенерирующим установкам конденсационного типа для получения горячей воды или насыщенного водяного пара.The invention relates to the field of boiler construction, in particular to condensing-type heat generating installations for producing hot water or saturated steam.

Известны конструкции теплогенерирующих установок компании ООО «Валдекс Теплотехника» (котлы, выпускаемые под торговой маркой «Valdex»), компании «Боргазоаппарат» (котлы КВа), котлы производства СТМ-Оскол, паровые котлы серии MODERNO, паровой котел Viessmann Vitomax.Known are the designs of heat generating plants of the Valdex Teplotechnika LLC company (boilers manufactured under the Valdex trademark), the Borgazoapparat company (KVA boilers), STM-Oskol boilers, MODERNO series steam boilers, Viessmann Vitomax steam boiler.

Недостатком известных конструкций является то, что конвективная часть их выполнена газотрубной и теплообмен осуществляется через поверхность дымогарных труб. Интенсивность такого теплообмена низкая и, следовательно, металлоемкость конвективной части высокая (наличие дымогарных труб).The disadvantage of the known designs is that their convective part is made of gas-tube and heat exchange is carried out through the surface of the fire tubes. The intensity of such heat transfer is low and, consequently, the metal content of the convective part is high (presence of fire tubes).

Известна также конструкция котла водогрейного для осуществления способа контактного теплообмена [Патент RU 2619429 «Способ контактного теплообмена и устройство для его осуществления», опубл. 15.05.2017], включающего горелочное устройство, камеру сгорания, содержащую камеру смешения, завихритель, камеру орошения, сепаратор-водоотделитель.Also known is the design of a hot water boiler for implementing the method of contact heat exchange [Patent RU 2619429 "Method of contact heat exchange and device for its implementation", publ. 05/15/2017], including a burner, a combustion chamber containing a mixing chamber, a swirler, an irrigation chamber, a separator-water separator.

Недостатком известного устройства является то, что он предназначен для получения горячей воды с температурой не более 90°С.The disadvantage of the known device is that it is designed to produce hot water with a temperature of not more than 90°C.

Наиболее близким к предложенному устройству является теплогенерирующая установка, включающая котёл водогрейный, контактного теплообмена конденсационного типа, питательный насос, циркуляционный насос, гидрораспределитель, дозатор комплексоната, водошламосборник, отличающаяся тем, что гидрораспределитель устанавливается на уровне водошламосборника в горизонтальном положении и подключается через обратный клапан к водошламосборнику [Патент № 2662757 «Теплогенерирующая установка», опубл. 30.07.18].The closest to the proposed device is a heat generating plant, including a hot water boiler, contact heat exchange of a condensing type, a feed pump, a circulation pump, a hydraulic distributor, a complexonate dispenser, a water sludge collector, characterized in that the hydraulic distributor is installed at the level of the water sludge collector in a horizontal position and is connected through a check valve to the water sludge collector [Patent No. 2662757 "Heat generating plant", publ. 07/30/18].

Недостатком известного устройства является то, что оно предназначено для получения горячей воды с температурой не более 90°С.The disadvantage of the known device is that it is designed to produce hot water with a temperature of not more than 90°C.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение температуры получаемой воды, а именно возможность получения горячей воды с температурой до 150°С или насыщенного водяного пара.The technical result of the claimed invention is to increase the temperature of the resulting water, namely the possibility of obtaining hot water with a temperature of up to 150°C or saturated steam.

Указанный технический результат достигается за счет применения теплогенерирующей установки, включающей котёл, центробежный питательный насос, гидрораспределитель, дозатор комплексоната, обратный клапан, в которой котел выполнен с камерой сгорания в виде жаровой трубы с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа, а его конвективная часть, в виде камеры орошения конденсационного типа с сепаратором-водоотделителем и цилиндрическим экраном с перераспределением тепловой нагрузки между жаровой трубой с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа и камерой орошения конденсационного типа.The specified technical result is achieved through the use of a heat generating plant, including a boiler, a centrifugal feed pump, a hydraulic distributor, a complexonate dispenser, a check valve, in which the boiler is made with a combustion chamber in the form of a flame tube with a water jacket of a water-heating or evaporative type, and its convective part, in in the form of a condensation-type irrigation chamber with a separator-water separator and a cylindrical screen with heat load redistribution between a flame tube with a water-heating or evaporative-type water jacket and a condensation-type irrigation chamber.

Появляется возможность получения горячей воды с температурой до 150°С или насыщенного водяного пара.It becomes possible to obtain hot water with a temperature of up to 150 ° C or saturated steam.

На фиг. 1 показана схема теплогенерирующей установки. Схема включает в себя следующие элементы: 1 - камера сгорания в виде жаровой трубы с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа, 2 – водяная рубашка, 3 – камера орошения конденсационного типа, 4 – горелочное устройство, 5 – подвод топлива, 6 – подвод воздуха, 7 – факел пламени, 8 – гидрораспределитель, 9 – поток орошающих нагреваемых капель, 10 – центробежный питательный насос, 11 – распылительные форсунки, 12 – обратная сетевая вода или конденсат (штриховая линия), 13 – дозатор комплексоната, 14 – сепаратор-водоотделитель, 15 – водошламосборник, 16 – теплоноситель (горячая сетевая вода или насыщенный водяной пар) (штрих-пунктирная линия), 17 – продувка шлама (штриховая линия), 18 – отходящие дымовые газы, 19 – обратный клапан, 20 - цилиндрический экран, 21 – центробежный циркуляционно-питательный насос, 22 – теплоноситель (горячая сетевая вода) (штрих-пунктирная линия).In FIG. 1 shows a diagram of a heat generating plant. The scheme includes the following elements: 1 - a combustion chamber in the form of a flame tube with a water jacket of a water-heating or evaporative type, 2 - a water jacket, 3 - a condensation-type irrigation chamber, 4 - a burner device, 5 - a fuel supply, 6 - an air supply, 7 - flame torch, 8 - hydraulic distributor, 9 - flow of irrigating heated drops, 10 - centrifugal feed pump, 11 - spray nozzles, 12 - return network water or condensate (dashed line), 13 - complexonate dispenser, 14 - separator-water separator, 15 - water and sludge collector, 16 - heat carrier (hot network water or saturated water vapor) (dash-dot line), 17 - sludge purge (dashed line), 18 - flue gases, 19 - check valve, 20 - cylindrical screen, 21 - centrifugal circulating feed pump, 22 - heat carrier (hot network water) (dash-dotted line).

Теплогенерирующая установка включает в себя котёл, центробежный питательный насос, гидрораспределитель, дозатор комплексоната, обратный клапан.The heat generating plant includes a boiler, a centrifugal feed pump, a hydraulic distributor, a complexonate dispenser, and a check valve.

Котел включает горелочное устройство 4; камеру сгорания 1 в виде жаровой трубы с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа; распылительные форсунки 11; сепаратор-водоотделитель 14; цилиндрический экран 20 и камеру орошения 3 конденсационного типа. The boiler includes a burner device 4; combustion chamber 1 in the form of a flame tube with a water jacket of a water-heating or evaporative type; spray nozzles 11; separator-water separator 14; a cylindrical screen 20 and an irrigation chamber 3 of a condensation type.

Топливо 5 (жидкое или газообразное) подается в горелочное устройство 4, в котором смешивается с подаваемым воздухом 6 (избыток воздуха определяется характеристиками горелки, в зависимости от вида сжигаемого топлива) и сжигается факельным способом. Обратная сетевая вода или конденсат 12 поступает от потребителя в наиболее холодную часть гидрораспределителя 8. Циркуляционная вода из наиболее холодной части гидрораспределителя 8 подается в камеру орошения конденсационного типа 3 через распылительные форсунки 11 с помощью центробежного питательного насоса 10 потоком орошающих нагреваемых капель 9. Ввод распылённой питательной воды осуществляется конусообразно, с омыванием стенок камеры орошения конденсационного типа 3 и цилиндрического экрана 20 для предотвращения их перегрева. Процесс тепло-массообмена протекает интенсивно, т.к. продукты сгорания интенсивно контактирует с более холодной капельной жидкостью находящейся в мелкодисперсном состоянии. Камера сгорания в виде жаровой трубы с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа 1 выполнена тупиковой, посредством установки цилиндрического экрана 20 вокруг факела пламени 7 в камере орошения конденсационного типа 3, что приводит к увеличению времени контакта парогазовой смеси и способствует более полной конденсации водяных паров. Нагретая вода стекает в водошламосборник 15, который является гидрозатвором и шламоотделителем. Нагретая вода из водошламосборника через обратный клапан 19 самотеком поступает в наиболее горячую часть гидрораспределителя 8. Обратный клапан предохраняет котел от переполнения водой при изменениях нагрузки котла. Питательная вода из наиболее горячей части гидрораспределителя 8 центробежным циркуляционно-питательным насосом 21 с температурой до 95°С подается в водяную рубашку 2 с расходом, равным производительности котла и нагревается до температуры 150°С или получения насыщенного пара (теплоноситель 16 (горячая сетевая вода или насыщенный водяной пар)), а остальная часть теплоносителя при получении насыщенного пара направляется в теплосеть (теплоноситель 22 – (горячая сетевая вода)).Fuel 5 (liquid or gaseous) is supplied to the burner 4, where it is mixed with the supplied air 6 (excess air is determined by the characteristics of the burner, depending on the type of fuel being burned) and burned in a flare. Return network water or condensate 12 comes from the consumer to the coldest part of the hydraulic distributor 8. Circulating water from the coldest part of the hydraulic distributor 8 is supplied to the condensation-type irrigation chamber 3 through spray nozzles 11 using a centrifugal feed pump 10 with a stream of heated irrigating drops 9. Inlet of atomized nutrient water is carried out cone-shaped, with washing of the walls of the irrigation chamber of the condensation type 3 and the cylindrical screen 20 to prevent their overheating. The process of heat and mass transfer proceeds intensively, because combustion products are in intensive contact with a colder droplet liquid in a finely dispersed state. The combustion chamber in the form of a flame tube with a water jacket of a water-heating or evaporative type 1 is made dead-end by installing a cylindrical screen 20 around the flame torch 7 in the condensation type irrigation chamber 3, which leads to an increase in the contact time of the vapor-gas mixture and contributes to a more complete condensation of water vapor. The heated water flows into the sludge collector 15, which is a water seal and a sludge separator. Heated water from the water sludge collector through the check valve 19 flows by gravity into the hottest part of the hydraulic distributor 8. The check valve protects the boiler from overflowing with water when the boiler load changes. Feed water from the hottest part of the hydraulic distributor 8 is supplied by a centrifugal circulation feed pump 21 with a temperature of up to 95 ° C to the water jacket 2 at a flow rate equal to the boiler capacity and is heated to a temperature of 150 ° C or to obtain saturated steam (heat carrier 16 (hot network water or saturated water vapor)), and the rest of the coolant, upon receipt of saturated steam, is sent to the heating network (heat carrier 22 - (hot network water)).

Пример работы теплогенерирующей установки. An example of the operation of a heat generating installation .

Теплогенерирующая установка предназначена для получения горячей воды и насыщенного пара для нужд теплоснабжения, а также эффективна для систем с невозвратом теплоносителя, например, при закачке теплоносителя в нефтяные пласты для увеличения их нефтеотдачи, т.к. в случае применения обычных теплогенераторов (с теплопередающими поверхностями: водотрубными, жаротрубными и газотрубными) требуется водоподготовительная установка большой производительности, что в условиях транспортабельной установки не приемлемо. Температура обратной сети нижним пределом не лимитируется (в обычных теплогенерирующих установках температура обратной сетевой воды ограничивается температурой 70°С, что связано с предотвращением образования конденсата на хвостовых поверхностях нагрева). В предлагаемой теплогенерирующей установке температура обратной сетевой воды может быть ниже 70°С, в зависимости от потребителя.The heat generating plant is designed to produce hot water and saturated steam for heat supply needs, and is also effective for systems with no heat carrier return, for example, when pumping heat carrier into oil reservoirs to increase their oil recovery, because in the case of using conventional heat generators (with heat transfer surfaces: water-tube, fire-tube and gas-tube), a high-capacity water treatment plant is required, which is unacceptable under the conditions of a transportable plant. The temperature of the return network is not limited by the lower limit (in conventional heat generating installations, the temperature of the return network water is limited to a temperature of 70 ° C, which is associated with preventing the formation of condensate on the tail heating surfaces). In the proposed heat generating plant, the temperature of the return network water can be below 70°C, depending on the consumer.

Теплогенерирующая установка предназначена для работы на газообразном или жидком топливе и, соответственно, включает горелочное устройство 4, к которому подводится топливо 5 и воздух 6. При сжигании топлива образуется факел пламени 7 в камере сгорания и производится теплообмен излучением с водой, находящейся в водяной рубашке 2 жаровой трубы 1. Из камеры сгорания в виде жаровой трубы с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа 1 продукты сгорания (дымовые газы) направляются в камеру орошения конденсационного типа 3, где смешиваются с распыляемой распылительными форсунками циркуляционной водой в виде потока орошающих нагреваемых капель 9, т.е. происходит перераспределение тепловой нагрузки между жаровой трубой и камерой орошения. Центробежный питательный насос 10 обеспечивает подвод циркуляционной воды на распылительные форсунки 11 потоком орошающих нагреваемых капель 9 встречно образующемуся газопотоку в обхват факела пламени 7 камеры сгорания, выполненной в виде жаровой трубы с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа 1, в результате чего происходит интенсивный теплообмен между теплоносителем и дымовыми газами. При этом, дымовые газы охлаждаются ниже температуры точки росы, отдавая скрытую теплоту парообразования водяных паров. При непосредственном соприкосновении капель жидкости и потока газов, коэффициент теплопередачи достигает 20...50 кВт/(м2*К), а поверхность теплообмена зависит от необходимой степени распыления (параметров факела), определяемой конструкцией распылительной форсунки 11. Время пребывания частиц в зоне контакта увеличивается за счет применения цилиндрического экрана 20 вокруг факела пламени 7 в камере орошения конденсационного типа 3, который образует «тупиковую» камеру. The heat generating plant is designed to operate on gaseous or liquid fuels and, accordingly, includes a burner 4, to which fuel 5 and air 6 are supplied. When the fuel is burned, a flame torch 7 is formed in the combustion chamber and heat is exchanged by radiation with water in the water jacket 2 from the combustion chamber in the form of a flame tube with a water jacket of a water-heating or evaporative type 1, the combustion products (flue gases) are sent to a condensation-type irrigation chamber 3, where they are mixed with circulation water sprayed by spray nozzles in the form of a stream of irrigating heated drops 9, t .e. there is a redistribution of the heat load between the flame tube and the irrigation chamber. The centrifugal feed pump 10 provides circulation water supply to the spray nozzles 11 with a stream of irrigating heated drops 9 counter-forming gas flow into the girth of the flame torch 7 of the combustion chamber, made in the form of a flame tube with a water jacket of a water-heating or evaporative type 1, resulting in intensive heat exchange between the coolant and flue gases. At the same time, flue gases are cooled below the dew point temperature, giving off the latent heat of vaporization of water vapor. With direct contact of liquid droplets and gas flow, the heat transfer coefficient reaches 20 ... 50 kW / (m 2 * K), and the heat exchange surface depends on the required degree of atomization (torch parameters) determined by the design of the spray nozzle 11. contact is increased by the use of a cylindrical screen 20 around the flame 7 in the condensation-type irrigation chamber 3, which forms a "dead-end" chamber.

Дымовые газы удаляются через дымовую трубу, проходя предварительно через сепаратор-водоотделитель 14, расположенный на выходе из камеры сгорания. В сепараторе-водоотделителе 14 в результате встречного движения дымовых газов и циркуляционной воды, подаваемой с расходом ~1% от общего расхода циркуляционной воды, в частности, на дырчатый (перфорированный) лист, происходит отделение уносимой капельной влаги и влаги, конденсируемой из дымовых газов при снижении температуры дымовых газов ниже температуры точки росы влаги, содержащейся в испаренном виде в дымовых газах. Высота дымовой трубы может быть снижена, вследствие повышения экологичности газовых выбросов.Flue gases are removed through the chimney, passing through the separator-water separator 14, located at the outlet of the combustion chamber. In the separator-water separator 14, as a result of the oncoming movement of flue gases and circulating water supplied at a flow rate of ~1% of the total flow rate of circulating water, in particular, to a perforated (perforated) sheet, the entrained droplet moisture and moisture condensed from flue gases at lowering the temperature of the flue gases below the dew point temperature of the moisture contained in the evaporated form in the flue gases. The height of the chimney can be reduced due to the increased environmental friendliness of gas emissions.

Обратная сетевая вода или конденсат поступает от потребителя в наиболее холодную часть гидрораспределителя 8. Циркуляционная вода из наиболее холодной части гидрораспределителя 8 к распылительным форсункам 11 камеры орошения конденсационного типа 3 подается центробежным питательным насосом 10 под нормируемым распределительными форсунками 11 давлением 0,15-0,5 МПа (например, форсунки www.spray-expert.ru) с расходом, устанавливаемым регулятором температуры, нагревается до температуры не более 95°С. Питательная вода из наиболее горячей части гидрораспределителя 8 центробежным циркуляционно-питательным насосом 21 с температурой около 95°С подается в водяную рубашку 2 водогрейного или испарительного типа камеры сгорания 1 с расходом, равным производительности котла и нагревается до температуры 150°С (или получения насыщенного пара), обеспечивая перераспределение тепловой нагрузки между жаровой трубой 1 с водяной рубашкой 2 водогрейного или испарительного типа и камерой орошения 3 конденсационного типа, а остальная часть теплоносителя направляется в теплосеть (22 – теплоноситель (горячая сетевая вода с температурой до 95°С)). Уходящие газы имеют температуру ниже 70°С, что ниже температуры уходящих газов для обычных котлов (рекомендуется 110-140°С, в зависимости от характеристик топлива и мощности котла). В связи с этим снижаются потери тепла с уходящими газами и, соответственно, повышается КПД (снижение температуры уходящих газов на 12-15°С повышает КПД примерно на 1%). Также возможно повышение КПД котла за счет утилизации тепла конденсации водяных паров дымовых газов с использованием высшей теплотворной способности топлива, что дополнительно может повысить КПД котла на 5-6%.Return network water or condensate flows from the consumer to the coldest part of the hydraulic distributor 8. Circulating water from the coldest part of the hydraulic distributor 8 to the spray nozzles 11 of the condensation-type irrigation chamber 3 is supplied by a centrifugal feed pump 10 under a pressure of 0.15-0.5 normalized by the distribution nozzles 11 MPa (for example, nozzles www.spray-expert.ru) with a flow rate set by the temperature controller is heated to a temperature of not more than 95°C. Feed water from the hottest part of the hydraulic distributor 8 is supplied by a centrifugal circulation feed pump 21 with a temperature of about 95 ° C to the water jacket 2 of the water-heating or evaporative type of the combustion chamber 1 at a flow rate equal to the boiler capacity and is heated to a temperature of 150 ° C (or to obtain saturated steam ), providing a redistribution of the heat load between the flame tube 1 with a water jacket 2 of a water-heating or evaporative type and an irrigation chamber 3 of a condensation type, and the rest of the heat carrier is sent to the heating network (22 - heat carrier (hot network water with a temperature of up to 95 ° C)). Flue gases have a temperature below 70°C, which is lower than the flue gas temperature for conventional boilers (recommended 110-140°C, depending on the characteristics of the fuel and the power of the boiler). In this regard, heat losses with flue gases are reduced and, accordingly, the efficiency is increased (reducing the flue gas temperature by 12-15°C increases the efficiency by about 1%). It is also possible to increase the boiler efficiency by utilizing the heat of flue gas water vapor condensation using the gross calorific value of the fuel, which can additionally increase the boiler efficiency by 5-6%.

Отходящие дымовые газы 18 очищаются от капелек влаги и влаги, конденсируемой из дымовых газов при снижении температуры дымовых газов ниже температуры точки росы влаги, содержащейся в испаренном виде в дымовых газах в сепараторе-водоотделителе 14, расположенном на выходе из камеры сгорания, и удаляются в атмосферу. Вредные газовые выбросы (СО, СО2, оксиды азота) поглощаются водой.Exhaust flue gases 18 are cleaned from moisture droplets and moisture condensed from flue gases when the flue gas temperature drops below the dew point temperature of the moisture contained in the evaporated form in flue gases in the separator-water separator 14 located at the outlet of the combustion chamber, and are removed into the atmosphere . Harmful gas emissions (СО, СО2, nitrogen oxides) are absorbed by water.

Расчет камеры орошения конденсационного типа может быть выполнен по методу НИИ Сантехники, предложенному Е.Е. Карписом [Баркалов Б.В., Карпис Е.Е. Кондиционирование в промышленных общественных и жилых зданиях. М.: Стройиздат, 1971].The calculation of the condensation type irrigation chamber can be performed according to the method of the Research Institute of Sanitary Engineering, proposed by E.E. Karpis [Barkalov B.V., Karpis E.E. Air conditioning in industrial public and residential buildings. Moscow: Stroyizdat, 1971].

При этом используются следующие характерные температуры и коэффициенты эффективности работы камеры орошения конденсационного типа:In this case, the following characteristic temperatures and efficiency factors for the operation of a condensation-type irrigation chamber are used:

- t c 1 и t с2 – температура дымовых газов по сухому термометру до и после камеры орошения конденсационного типа;- t c 1 and t c2 - temperature of flue gases according to dry thermometer before and after the condensation type irrigation chamber;

- t м1 и t м2 - тоже по мокрому термометру;- t m1 and t m2 - also according to a wet thermometer;

- I 1 и I 2 - энтальпии дымовых газов до и после камеры орошения конденсационного типа, кДж/кг;-I one andI 2 - enthalpies of flue gases before and after the condensation type irrigation chamber, kJ/kg;

- t w н и t w к – начальная и конечная температуры воды на входе и выходе из камеры орошения конденсационного типа;- t w n and t w k - initial and final water temperatures at the inlet and outlet of the condensation-type irrigation chamber;

- универсальный коэффициент эффективности полного теплообмена в камере орошения конденсационного типа - universal coefficient of efficiency of total heat exchange in the condensing type irrigation chamber

Figure 00000001
; (1)
Figure 00000001
; (one)

- коэффициент эффективности полного теплообмена в камере орошения конденсационного типа для политропного процесса обработки воздуха- coefficient of efficiency of total heat exchange in the condensing-type irrigation chamber for a polytropic air treatment process

Figure 00000002
. (2)
Figure 00000002
. (2)

Кроме приведенных выше коэффициентов эффективности, для расчета камеры орошения конденсационного типа используется уравнение теплового балансаIn addition to the above efficiency factors, the heat balance equation is used to calculate the condensation type irrigation chamber

Figure 00000003
, (4)
Figure 00000003
, (4)

где

Figure 00000004
- коэффициент орошения, кг/кг;where
Figure 00000004
- irrigation coefficient, kg/kg;

W ко - расход воды через форсунки, кг/с; W ko - water flow through nozzles, kg/s;

L ко - расход дымовых газов через камеру орошения конденсационного типа, кг/с. L ko - flue gas flow through the condensation type irrigation chamber, kg / s.

Из уравнения (2) определяем, требуемую начальную температуру воды перед форсункамиFrom equation (2) we determine the required initial water temperature in front of the nozzles

Figure 00000005
, (5)
Figure 00000005
, (5)

Из уравнения (4) определяем требуемую конечную температуру воды после разбрызгивания на выходе из камеры орошения конденсационного типа.From equation (4) we determine the required final water temperature after spraying at the outlet of the condensation type irrigation chamber.

Figure 00000006
, (6)
Figure 00000006
, (6)

Решая совместно уравнения (5) и (6), получим Solving equations (5) and (6) together, we obtain

Figure 00000007
(7)
Figure 00000007
(7)

Уровень воды в водяной рубашке испарительного типа поддерживается с помощью регулятора уровня, как и у аналогов.The water level in the evaporative type water jacket is maintained using a level controller, as with analogues.

Скопившийся в нижней части водяной рубашки 2 и водошламосборника 15 шлам (интенсификация образования которого осуществляется за счет добавляемого в циркуляционную воду комплексоната, например, ОЭДФ-Zn, НТФ-Zn) удаляется с продувкой, а также удаляется часть воды, накопляющаяся в результате конденсации водяных паров из дымовых газов.The sludge accumulated in the lower part of the water jacket 2 and the sludge collector 15 (the formation of which is intensified due to the complexonate added to the circulating water, for example, HEDF-Zn, NTF-Zn) is removed with a purge, and part of the water accumulated as a result of condensation of water vapor is also removed from flue gases.

Для надежности циркуляции сетевой и циркуляционной воды гидрораспределитель 8 подключается наиболее горячей частью через обратный клапан 19 к водошламосборнику 15 на уровне водошламосборника 15 в горизонтальном положении, и таким образом предотвращается осушение, что может привести к срыву работы центробежного циркуляционного насоса, или переполнение контура циркуляции, что может привести к затоплению камеры орошения, при изменении нагрузки на установку.For reliable circulation of network and circulating water, the hydrodistributor 8 is connected by the hottest part through the check valve 19 to the water-sludge collector 15 at the level of the water-sludge collector 15 in a horizontal position, and thus drying is prevented, which can lead to a breakdown in the operation of the centrifugal circulation pump, or overflow of the circulation circuit, which can lead to flooding of the irrigation chamber, when the load on the installation changes.

Также как и в прототипе снижаются требования к качеству питательной воды с точки зрения накипеобразования на поверхностях нагрева, т.к. поверхностью нагрева являются капельки воды, и накипь образуется в виде шлама, удаляемого с продувкой; повышается экологичность, за счет промывки каплями орошающей воды дымовых газов, поглощающими вредные газовые выбросы (СО, СО2, оксиды азота).As well as in the prototype, the requirements for the quality of feed water are reduced in terms of scale formation on heating surfaces, because the heating surface is water droplets, and the scale is formed in the form of sludge, removed with blowing; environmental friendliness is increased by flushing flue gases with drops of irrigation water that absorb harmful gas emissions (CO, CO2, nitrogen oxides).

Claims (1)

Теплогенерирующая установка, включающая котёл, гидрораспределитель, центробежный питательный насос, дозатор комплексоната, отличающаяся тем, что котел выполнен с камерой сгорания в виде жаровой трубы с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа, а его конвективная часть – в виде камеры орошения конденсационного типа с сепаратором-водоотделителем и цилиндрическим экраном с перераспределением тепловой нагрузки между жаровой трубой с водяной рубашкой водогрейного или испарительного типа и камерой орошения конденсационного типа.A heat generating plant, including a boiler, a hydraulic distributor, a centrifugal feed pump, a complexonate dispenser, characterized in that the boiler is made with a combustion chamber in the form of a flame tube with a water jacket of a water-heating or evaporative type, and its convective part is in the form of a condensation-type irrigation chamber with a separator - a water separator and a cylindrical screen with heat load redistribution between a flame tube with a water-heating or evaporative-type water jacket and a condensation-type irrigation chamber.
RU2021125379A 2021-08-27 Heat generating unit RU2771721C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771721C1 true RU2771721C1 (en) 2022-05-11

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791526C1 (en) * 2022-08-18 2023-03-09 Общество с ограниченной ответственностью "Роса-1" (ООО "Роса-1") Flare chamber

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RO117873B1 (en) * 2000-02-29 2002-08-30 Constantin Leonid Călin Water heater
RU2236650C1 (en) * 2003-02-14 2004-09-20 Наумейко Валентина Михайловна Contact water heater
CN205783764U (en) * 2016-05-18 2016-12-07 天津市国旺洪盛环保设备科技有限公司 A kind of water heater in terms of boiler for domestic
RU2619429C1 (en) * 2016-01-12 2017-05-15 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Method of contact heat exchange and device for its implementation
RU2662757C1 (en) * 2017-07-25 2018-07-30 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Heat-generating installation
RU2666027C1 (en) * 2017-07-21 2018-09-05 Акционерное общество "Дорогобужкотломаш" Hot-water flame-tube boiler

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RO117873B1 (en) * 2000-02-29 2002-08-30 Constantin Leonid Călin Water heater
RU2236650C1 (en) * 2003-02-14 2004-09-20 Наумейко Валентина Михайловна Contact water heater
RU2619429C1 (en) * 2016-01-12 2017-05-15 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Method of contact heat exchange and device for its implementation
CN205783764U (en) * 2016-05-18 2016-12-07 天津市国旺洪盛环保设备科技有限公司 A kind of water heater in terms of boiler for domestic
RU2666027C1 (en) * 2017-07-21 2018-09-05 Акционерное общество "Дорогобужкотломаш" Hot-water flame-tube boiler
RU2662757C1 (en) * 2017-07-25 2018-07-30 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Heat-generating installation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791526C1 (en) * 2022-08-18 2023-03-09 Общество с ограниченной ответственностью "Роса-1" (ООО "Роса-1") Flare chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090063438A (en) Condensing type boiler
CA2201259C (en) High efficiency direct-contact high temperature water heater
CN103884101A (en) Plate-type gas combustion condensing water boiler
US6397788B2 (en) Compact ultra high efficiency gas fired steam generator
RU2771721C1 (en) Heat generating unit
RU2295095C1 (en) Method of heating fluid media and device for realization of this method
KR100392597B1 (en) Condensing Type Heat Exchanger of Gas Boiler
RU2662757C1 (en) Heat-generating installation
CN104501198B (en) Heat conducting oil boiler afterheat generating system
RU2449225C1 (en) Condensation boiler of external installation
KR101975888B1 (en) Waste Heat Recovery Boiler for Additionally Spraying Water
RU2495335C1 (en) Condensation water-heating boiler
CN107461926A (en) A kind of energy-saving oil oven of free end throttling
RU2619429C1 (en) Method of contact heat exchange and device for its implementation
CN106051736A (en) Condensed steam boiler
Stoyanov et al. Raising of fuel utilization efficiency in the contact heat exchange boilers
RU2395042C1 (en) Condensation hot-water boiler for external arrangement
RU2786853C1 (en) Oil heater using associated petroleum gas with a high content of hydrogen sulfide
RU45510U1 (en) CONDENSATION TYPE GAS BOILER
RU2662260C1 (en) Method of contact liquid heating
RU2075010C1 (en) Steam power plant
RU2805186C9 (en) Boiler unit
RU2480679C1 (en) Condensation hot-water boiler for external arrangement
KR100392596B1 (en) Condensing type Heat Exchanger of Gas Boiler
RU2151948C1 (en) Boiler plant