RU2779809C1 - Indirect heating boiler - Google Patents
Indirect heating boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779809C1 RU2779809C1 RU2022109147A RU2022109147A RU2779809C1 RU 2779809 C1 RU2779809 C1 RU 2779809C1 RU 2022109147 A RU2022109147 A RU 2022109147A RU 2022109147 A RU2022109147 A RU 2022109147A RU 2779809 C1 RU2779809 C1 RU 2779809C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- coolant
- guides
- stainless steel
- boiler
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 210000003027 Ear, Inner Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 9
- 239000008236 heating water Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating Effects 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике, более конкретно, к устройствам для нагрева воды.The present invention relates to thermal power engineering, more specifically, to devices for heating water.
Бойлер косвенного нагрева представляет собой оборудование для подогрева воды, использующее тепло отопительной системы. Такой бойлер обеспечивает нагревание воды до высоких температур и поддержание ее в горячем состоянии. Водонагреватель косвенного типа может устанавливаться как в квартирах, частных домах, так и в гостиницах, различных организациях, спортивных комплексах, котельных, на промышленных предприятиях.The indirect heating boiler is a water heating equipment that uses the heat of the heating system. Such a boiler provides heating of water to high temperatures and keeping it hot. An indirect type water heater can be installed both in apartments, private houses, and in hotels, various organizations, sports complexes, boiler houses, and industrial enterprises.
Из уровня техники известен вспомогательный накопитель горячей воды, включающий: полый внешний резервуар, буферный накопитель, установленный вокруг центральной оси внутреннего объема внешнего резервуара для временного аккумулирования и подачи горячей воды, змеевик для нагрева воды, помещенный между внешним резервуаром и буферным накопителем, имеющий с одного конца входной патрубок, подведенный снаружи сквозь корпус внешнего резервуара, и имеющий с противоположного конца выходной патрубок, сообщающийся с буферным накопителем, первый канал водоподачи, соединенный со змеевиком для нагрева воды через входной патрубок, первый выпускной канал буферного накопителя, второй канал водоподачи, в который через входной патрубок с одной стороны внешнего резервуара подается теплоноситель для нагрева воды в змеевике, поступающей по первому каналу водоподачи и выходящей по первому выпускному каналу и второй выпускной канал, имеющий выход через патрубок с противоположной стороны внешнего резервуара для отвода теплоносителя, поступившего по второму каналу водоподачи (см. RU 2564739 от 10.10.2015).From the prior art, an auxiliary hot water storage tank is known, including: a hollow external tank, a buffer tank installed around the central axis of the internal volume of the external tank for temporary accumulation and supply of hot water, a water heating coil placed between the external tank and the buffer tank, having one the end of the inlet pipe, brought from the outside through the body of the external tank, and having an outlet pipe at the opposite end, communicating with the buffer tank, the first water supply channel connected to the coil for heating water through the inlet pipe, the first outlet channel of the buffer tank, the second water supply channel, into which through the inlet pipe on one side of the external tank, a heat carrier is supplied to heat the water in the coil, which enters through the first water supply channel and exits through the first outlet channel and the second outlet channel, which has an outlet through the pipe on the opposite side of the external tank for outlet of the coolant supplied through the second water supply channel (see Fig. RU 2564739 dated 10.10.2015).
Такое устройство позволяет обеспечить горячее водоснабжение в достаточном объеме с одновременным выравниванием колебаний температуры горячей воды. При этом, к недостаткам можно отнести недостаточную эффективность теплопередачи между горячим теплоносителем и нагреваемой водой.Such a device allows you to provide hot water in sufficient volume while equalizing fluctuations in the temperature of hot water. At the same time, the disadvantages include the insufficient efficiency of heat transfer between the hot coolant and the heated water.
Одним из наиболее близких технических решений можно считать бойлер косвенного нагрева, содержащий внутренний бак из нержавеющей стали с входным и выходным патрубками нагреваемой воды, который жестко закреплен в наружном баке с входным и выходным патрубками греющей жидкости, теплоизоляцию, при этом наружный бак выполнен из нержавеющей стали и соединен с внутренним баком сварным соединением стенок (см. RU 181948 от 30.07.2018).One of the closest technical solutions can be considered an indirect heating boiler containing an inner tank made of stainless steel with inlet and outlet pipes of heated water, which is rigidly fixed in the outer tank with inlet and outlet pipes of the heating fluid, thermal insulation, while the outer tank is made of stainless steel and is connected to the inner tank by welded walls (see RU 181948 dated 07/30/2018).
Такой бойлер обладает достаточной жесткостью внутреннего бака и надежен в эксплуатации, но, как и в предыдущем случае, имеет низкий КПД теплопередачи, связанный с тем, что теплоноситель не успевает передать всю накопленную энергию для нагрева воды.Such a boiler has sufficient rigidity of the internal tank and is reliable in operation, but, as in the previous case, it has a low heat transfer efficiency due to the fact that the coolant does not have time to transfer all the accumulated energy to heat water.
Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании простого и технологичного в производстве и эксплуатации бойлера косвенного нагрева, обладающего достаточной надежностью, долговечностью в эксплуатации и высокой эффективностью горячего водоснабжения.The technical problem to be solved by the present invention is to create a simple and manufacturable indirect heating boiler in production and operation, which has sufficient reliability, durability in operation and high efficiency of hot water supply.
Достигаемый при этом технический результат заключается в увеличении КПД теплопередачи и в повышении прочности конструкции.The technical result achieved in this case is to increase the efficiency of heat transfer and to increase the strength of the structure.
Технический результат достигается за счет того, что предлагаемый бойлер косвенного нагрева содержит внутренний бак из нержавеющей стали с входным и выходным патрубками нагреваемой воды, который жестко закреплен в наружном баке из нержавеющей стали с входным и выходным патрубками теплоносителя. Новым, согласно предлагаемому изобретению, является то, что на внешней поверхности внутреннего бака предусмотрены направляющие потока теплоносителя, выполненные в виде отрезков металлических лент, причем указанные направляющие размещены с возможностью обеспечения движения теплоносителя по лабиринту и огибания внутреннего бака по всему контуру.The technical result is achieved due to the fact that the proposed indirect heating boiler contains an inner stainless steel tank with inlet and outlet pipes of heated water, which is rigidly fixed in an outer stainless steel tank with inlet and outlet pipes of the coolant. New, according to the proposed invention, is that on the outer surface of the inner tank there are guides for the flow of the coolant, made in the form of pieces of metal tapes, and these guides are placed with the ability to ensure the movement of the coolant through the labyrinth and around the inner tank along the entire contour.
Может оказаться целесообразным, если направляющие потока теплоносителя будут размещены горизонтально или под наклоном относительно горизонтальной плоскости.It may be advisable if the coolant flow guides are placed horizontally or at an angle relative to the horizontal plane.
Оснащение внешней поверхности внутреннего бака направляющими потока теплоносителя, создающими лабиринт для движения теплоносителя, позволяет увеличить КПД теплопередачи за счет увеличения поверхности теплопередачи, а также за счет перемешивания теплоносителя (создания турбулентности) и огибания всего контура внутреннего бака. При этом направляющие потока теплоносителя являются, одновременно, и ребрами жесткости, что позволяет повысить прочность конструкции, увеличивая жесткость внутреннего бака.Equipping the outer surface of the inner tank with coolant flow guides, creating a labyrinth for the movement of the coolant, makes it possible to increase the heat transfer efficiency by increasing the heat transfer surface, as well as by mixing the coolant (creating turbulence) and rounding the entire contour of the inner tank. At the same time, the coolant flow guides are, at the same time, stiffeners, which makes it possible to increase the strength of the structure, increasing the rigidity of the inner tank.
Далее предлагаемое изобретение будет раскрыто более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых изображено:Further, the invention will be disclosed in more detail, with reference to the drawings, which depict:
- на фиг. 1 - принципиальная схема бойлера косвенного нагрева, общий вид;- in Fig. 1 - schematic diagram of an indirect heating boiler, general view;
- на фиг. 2 - направление течения теплоносителя при горизонтально расположенных направляющих ребрах жесткости;- in Fig. 2 - the direction of the flow of the coolant with horizontally located guide stiffeners;
- на фиг. 3 - направление течения теплоносителя при наклонно расположенных направляющих ребрах жесткости;- in Fig. 3 - direction of flow of the coolant with obliquely arranged guide stiffeners;
Бойлер выполнен по технологии «бак-в-баке» и использует принцип теплообмена между теплоносителем от системы отопления (СО) и системой горячего водоснабжения (ГВС).The boiler is made according to the "tank-in-tank" technology and uses the principle of heat exchange between the heat carrier from the heating system (CO) and the hot water supply system (DHW).
Бойлер состоит из двух баков, помещенных один в другой. Внутренний бак 1 выполнен из листовой нержавеющей стали, например, из пищевой стали AISI 304. Внутренний бак 1 является емкостью для нагреваемой воды (санитарной воды) системы ГВС.The boiler consists of two tanks placed one inside the other. The
Наружный бак состоит из внутренней поверхности 2, выполненной из листовой нержавеющей стали, например, из стали AISI 201, и внешней поверхности (обшивки) 3, выполненной из листовой нержавеющей стали, например, из стали AISI 430. Между наружной поверхностью внутреннего бака 1 и внутренней поверхностью 2 наружного бака образовано пространство - юбка системы отопления, предназначенная для циркулирования теплоносителя системы отопления.The outer tank consists of an
Внутренний и наружный баки изготовлены методом непрерывной сварки и имеют, предпочтительно, цилиндрическую форму.The inner and outer tanks are continuously welded and are preferably cylindrical.
Внутренний бак крепится к внешнему баку. Крепление может быть выполнено, например, сварным, посредством соединения стенок по периметру внутреннего бака в месте стыковки обечайки и днища. Такое крепление позволит обеспечить надежность соединения баков и увеличить эффективность теплообмена между санитарной водой и теплоносителем.The inner tank is attached to the outer tank. Fastening can be made, for example, welded, by connecting the walls around the perimeter of the inner tank at the junction of the shell and the bottom. Such fastening will ensure the reliability of the connection of the tanks and increase the efficiency of heat exchange between sanitary water and the heat carrier.
Выполнение внутреннего и внешнего баков полностью из нержавеющей стали одного класса позволяет исключить образование пары анод-катод и не допускает электрохимической коррозии внутри конструкции бойлера, что повышает его надежность и срок службы.The execution of the inner and outer tanks completely from stainless steel of the same class eliminates the formation of an anode-cathode pair and does not allow electrochemical corrosion inside the boiler structure, which increases its reliability and service life.
Бойлер косвенного нагрева содержит входной патрубок 4 холодной санитарной воды, трубку 5 для температурного датчика, выходной патрубок 6 горячей санитарной воды, патрубок 7 рециркуляции горячей санитарной воды, входной патрубок 8 греющей жидкости (теплоносителя) системы отопления, выходной патрубок 9 греющей жидкости (теплоносителя) системы отопления.The indirect heating boiler contains an
Для уменьшения теплопотерь бойлер может быть утеплен, например, пенополиуретаном 10. Также может быть предусмотрен декоративный чехол бойлера, который выполняется, например, из ткани (карбон) с поролоновой подложкой.To reduce heat loss, the boiler can be insulated, for example, with
Для исключения воздушных пробок бойлер может быть снабжен краном Маевского (не показано).To exclude air locks, the boiler can be equipped with a Mayevsky crane (not shown).
Для повышения производительности бойлера за счет более интенсивного теплообмена между СО и ГВС и повышения прочности бойлера за счет усиления конструкции внутреннего бака, внутри водяной юбки предусмотрены направляющие 11 потока воды, которые создают интенсивный проток, увеличивающий мощность обогрева внутреннего бака, что дает более высокую производительность горячей воды. Направляющие 11 также выполняют роль ребер жесткости, которые повышают прочность конструкции.To improve the performance of the boiler due to more intensive heat exchange between CO and DHW and increase the strength of the boiler by strengthening the structure of the inner tank,
Направляющие 11 (ребра жесткости), выполнены в виде отрезков металлических гнутых лент, прикрепленных методом сварки с внешней стороны стенки внутреннего бака. Длина каждой направляющей 11 выбирается менее длины образующей окружности наружной поверхности внутреннего бака 1, что позволяет создать лабиринт (дополнительное сопротивление) для прохождения теплоносителя и заставить теплоноситель полноценно огибать внутренний бак 1 по всему контуру. Кроме того, направляющие 11 увеличивают площадь поверхности теплообмена, а также повышают турбулентность водного потока за счет увеличения скорости потока и создания сложной схемы течения теплоносителя, что повышает интенсивность процесса теплопередачи.Guides 11 (stiffening ribs) are made in the form of pieces of metal bent tapes, attached by welding from the outer side of the inner tank wall. The length of each
При этом следует обратить внимание, что направляющие 11 могут быть размещены как горизонтально (фиг.2), так и под наклоном (фиг.3), что, в зависимости от условий эксплуатации, увеличивает турбулентность потока теплоносителя, интенсифицируя теплообмен и повышая КПД бойлера.It should be noted that the
Бойлер предназначен, предпочтительно, для напольного монтажа. Нижняя опора бойлера может быть выполнена по принципу кольцевой опоры, позволяющей равномерно распределять его вес на поверхность пола и обеспечить устойчивость.The boiler is preferably designed for floor mounting. The lower support of the boiler can be made according to the principle of an annular support, which makes it possible to evenly distribute its weight on the floor surface and ensure stability.
Бойлер косвенного нагрева работает следующим образом.Boiler indirect heating works as follows.
Внутренний бак заполняется холодной санитарной водой, чтобы избежать создания в нем атмосферного давления и возможного сдавливания внутреннего бака давлением от системы теплоснабжения.The inner tank is filled with cold sanitary water to avoid the creation of atmospheric pressure in it and the possible squeezing of the inner tank by pressure from the heating system.
Юбку системы отопления наполняют теплоносителем системы отопления, который омывает внутренний бак с санитарной водой и нагревает ее.The skirt of the heating system is filled with the heat carrier of the heating system, which washes the internal tank with sanitary water and heats it.
Патрубки входа холодной воды и рециркуляции горячей воды обеспечивают смешивание поступающей холодной воды и вернувшейся рециркулирующей во внутренний бак воды.The cold water inlet and hot water recirculation connections ensure mixing of the incoming cold water and the return water recirculating to the internal tank.
Технология устройства ребер жесткости на внутреннем баке в юбке системы отопления позволяет обеспечить рабочее давление в контуре ГВС до 8 бар, а в контуре СО до 4 бар, при рабочей температуре теплоносителя до 80°С.The technology of stiffening ribs on the inner tank in the skirt of the heating system makes it possible to provide an operating pressure in the DHW circuit up to 8 bar, and in the CO circuit up to 4 bar, at a working temperature of the coolant up to 80°C.
Таким образом, предложен простой и технологичный в производстве и эксплуатации бойлер косвенного нагрева, обеспечивающий эффективный теплообмен за счет более развитой поверхности теплопередачи и возможности перемешивания теплоносителя в процессе теплопередачи.Thus, a simple and manufacturable indirect heating boiler is proposed, which provides efficient heat exchange due to a more developed heat transfer surface and the possibility of mixing the heat carrier during heat transfer.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2779809C1 true RU2779809C1 (en) | 2022-09-13 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807701C1 (en) * | 2023-01-20 | 2023-11-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Хадсон" | Device for food or cosmetics production |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2084793C1 (en) * | 1994-11-29 | 1997-07-20 | Герман Николаевич Ерченко | Swirl heat-exchange member |
CN2514292Y (en) * | 2001-12-27 | 2002-10-02 | 成绍勤 | Continuous water boiler |
JP2009180435A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Fluid feed mechanism |
WO2009151321A2 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Henri Peteri Beheer B.V. | Hot water heater and method of supplying hot water |
WO2015163667A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-10-29 | 최영환 | Heat exchanger having circulation guide |
RU163846U1 (en) * | 2016-01-26 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АДАНТИС" | BOILER |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2084793C1 (en) * | 1994-11-29 | 1997-07-20 | Герман Николаевич Ерченко | Swirl heat-exchange member |
CN2514292Y (en) * | 2001-12-27 | 2002-10-02 | 成绍勤 | Continuous water boiler |
JP2009180435A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Fluid feed mechanism |
WO2009151321A2 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Henri Peteri Beheer B.V. | Hot water heater and method of supplying hot water |
WO2015163667A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-10-29 | 최영환 | Heat exchanger having circulation guide |
RU163846U1 (en) * | 2016-01-26 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АДАНТИС" | BOILER |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807701C1 (en) * | 2023-01-20 | 2023-11-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Хадсон" | Device for food or cosmetics production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2779809C1 (en) | Indirect heating boiler | |
CA2499052A1 (en) | Water heating apparatus | |
CN214701296U (en) | Solar hot water heating string core integrated machine | |
US6085701A (en) | Coil tube heater for a used-oil fired furnace | |
CN104266522A (en) | Static molten salt hot air heat exchanging system | |
RU181948U1 (en) | Indirect heating boiler | |
CN102072678A (en) | Water bath type gasifying device | |
CN205228229U (en) | Vapor heat exchanger | |
TWM622643U (en) | Instant heating device | |
KR200466598Y1 (en) | An electricity warm water boiler | |
CN207701210U (en) | A kind of jet dynamic control tail gas waste heat utilizing device | |
CN205481779U (en) | Solar energy air can general pressure -bearing ceiling type holding water box | |
JP5387320B2 (en) | Water heater | |
JP3132813U (en) | Waste heat energy recycling device for dishwashers | |
CN211925732U (en) | Energy-saving superheated boiler for steam | |
CN204612543U (en) | A kind of Novel anhydrous hits without ponding heat(ing) coil | |
CN201764693U (en) | Household high-efficiency semi-direct heat cycle air energy heat pump water heater | |
CN220708152U (en) | Flue gas waste heat recovery device | |
CN213129107U (en) | Rice steaming vehicle capable of recovering waste heat | |
TWI789946B (en) | Instant heating device | |
CN216790944U (en) | Heat storage and exchange unit | |
CN215638933U (en) | Steam heat energy recovery device | |
CN201575632U (en) | Bearing type water heater water tank | |
RU2808056C1 (en) | Thermal accumulator (options) | |
CN217686744U (en) | Heat exchange device for heating crude oil by using concentrated solar energy |