RU32580U1

RU32580U1 - Heating system

Info

Publication number: RU32580U1
Application number: RU2003116405U
Authority: RU
Inventors: И.А. Иванов
Original assignee: Иванов Игорь Алексеевич; Иванов Алексей Игоревич
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2003-09-20

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в системах теплоснабжения различного назначения.The utility model relates to a power system and can be used in heat supply systems for various purposes.

Известна нагревательная установка в виде котла, содержащего экраны, подключенные к подводящим патрубкам и образующие между собой газоход и топку, снабженную тангенциальными каналами подвода топливовоздушной смеси, и подключением каждого экрана тангенциально к подводящему патрубку. (См. Авторское свидетельство СССР № 909475, F 24 Н 1/24, F 22 В 21/34). Данный котел работает недостаточно эффективно из-за сложности конструкции, а также из-за того, что процесс теплообмена происходит через стенку газохода.Known heating installation in the form of a boiler containing screens connected to the inlet pipes and forming a gas duct and a firebox, equipped with tangential channels for supplying the air-fuel mixture, and connecting each screen tangentially to the inlet pipe. (See USSR Author's Certificate No. 909475, F 24 H 1/24, F 22 B 21/34). This boiler does not work efficiently due to the complexity of the design, as well as due to the fact that the heat transfer process occurs through the wall of the duct.

Также известна нагревательная установка в виде котла, содержащего размещенную в вертикальном корпусе топку с потолочными и боковыми экранами из труб, сообщенными с подводящими и отводящими коллекторами, а каждые две смежные подъемные и опускные трубы подключены посредством тангенциальных патрубков к соответствующей ближайшей трубе радиационной панели, кроме того, трубы потолочного экрана соединены тангенциальными патрубками сAlso known is a heating installation in the form of a boiler containing a firebox placed in a vertical casing with ceiling and side screens made of pipes connected to the inlet and outlet headers, and each two adjacent lifting and lowering pipes are connected via tangential pipes to the corresponding nearest pipe of the radiation panel, in addition , the pipes of the ceiling screen are connected by tangential nozzles with

концевыми участками подъемных труб конвективной панели (См. патент Р.Ф. № 1760997, F 24 Н 1/34). Данная нагревательная установка работает недостаточно эффективно из-за большого количества труб, и потому что процесс теплопередачи происходит через стенку трубы.the end sections of the convection panel lifting pipes (See RF patent No. 1760997, F 24 H 1/34). This heating installation does not work efficiently due to the large number of pipes, and because the heat transfer process occurs through the wall of the pipe.

Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства по совокупности существенных признаков является принятая за прототип известная установка для нагрева, содержащая установленные в корпусе источник тепла, выполненный в виде горелки, и теплообменноеThe closest analogue of the proposed device for the combination of essential features is a well-known installation for heating adopted as a prototype, containing a heat source installed in the housing, made in the form of a burner, and heat exchange

устройство с трубопроводами подвода холодного теплоносителя и отвода горячего теплоносителя, выполненное в виде открытой сверху цилиндрической обечайки с днищем, установленной с возможностью вращения, при этом со стороны днища обечайка снабжена кольцевым полым выступом, источник тепла размещен внутри обечайки, выход трубопровода подвода холодного теплоносителя размещен сверху со стороны внутренней поверхности обечайки, входной участок трубопровода отвода горячего теплоносителя размещен в кольцевой полости выступа обечайки. Последняя установлена с формированием со стенками корпуса газоотводного канала с выходом продуктов сгорания со стороны наружной поверхности выступа.(См. патент Р.Ф. № 2178125, F 24 Н 1/10).a device with pipelines for supplying cold coolant and removal of hot coolant, made in the form of a cylindrical shell open on top with a bottom mounted for rotation, while on the bottom side the shell is provided with an annular hollow protrusion, a heat source is placed inside the shell, the outlet of the coolant supply pipe is placed on top from the side of the inner surface of the shell, the inlet section of the pipeline of removal of the hot coolant is placed in the annular cavity of the protrusion of the shell. The latter is installed with the formation of the walls of the body of the gas outlet channel with the exit of combustion products from the outer surface of the protrusion. (See RF patent No. 2178125, F 24 N 1/10).

В нагревательной установке по прототипу для осуществления контактного теплообмена между источником тепла и теплоносителем применено специальное устройство -цилиндрическая обечайка с днищемIn the heating installation of the prototype for the implementation of contact heat exchange between the heat source and the coolant used a special device - a cylindrical shell with a bottom

и для работы установки существует необходимость ее вращения для формирования тонкостенного жидкого слоя теплоносителя, при этом для повышения эффективности нагрева теплоносителя, отходящие газы направляют в противоположную сторону для омывания наружной стороны обечайки. В результате увеличивается сопротивление потоку уходящих газов и возникает необходимость в принудительном отсосе продуктов сгорания из корпуса нагревательной установки.and for the operation of the installation there is a need to rotate it to form a thin-walled liquid layer of the coolant, while to increase the heating efficiency of the coolant, the exhaust gases are sent in the opposite direction to wash the outside of the shell. As a result, the resistance to the flue gas flow increases and there is a need for forced extraction of combustion products from the housing of the heating installation.

Технической задачей, для решения которой служит предлагаемая конструкция нагревательной установки, является осуществление в установке контактного теплообмена между источником тепла и теплоносителем при минимальной металлоемкости и максимальной надежности установки, повышение эффективности процесса сгорания, снижение содержания вредных выбросов и повышение к.п.д. работы установки.The technical problem, which is solved by the proposed design of the heating installation, is the implementation in the installation of contact heat exchange between a heat source and a heat carrier with minimum metal consumption and maximum reliability of the installation, increasing the efficiency of the combustion process, reducing the content of harmful emissions and increasing efficiency installation work.

Для решения поставленной технической задачи в предлагаемой нагревательной установке, содержащей установленный в корпусе источник тепла, выполненный в виде горелки, и теплообменное устройство с трубопроводами подвода холодного теплоносителя и отвода горячего теплоносителя, образующих контактный теплообмен между источником тепла и теплоносителем, газоотводной канал для отвода дымовых газов, выход трубопровода подвода холодного теплоносителя направлен тангенциально внутренней поверхности корпуса нагревательной установки в полость, образованную внутреннейTo solve the technical problem in the proposed heating installation containing a heat source installed in the housing, made in the form of a burner, and a heat exchanger with pipelines for supplying coolant and removal of hot fluid, forming contact heat exchange between the heat source and the coolant, a gas outlet for flue gases , the outlet of the cold coolant supply pipe is directed tangentially to the inner surface of the housing of the heating installation in the cavity formed by internal

поверхностью корпуса, наружной поверхностью газоотводного канала и торцевой перегородкой, соединяющей эти поверхности, а для отвода горячего теплоносителя используется кольцевой зазор между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью горелки. Зазор соединен с емкостью накопления горячего теплоносителя, а внешняя поверхность корпуса нагревательной установки имеет теплоизоляцию.the surface of the housing, the outer surface of the gas outlet channel and the end wall connecting these surfaces, and to remove the hot heat carrier, an annular gap is used between the inner surface of the housing and the outer surface of the burner. The gap is connected to the storage capacity of the hot fluid, and the outer surface of the casing of the heating installation is insulated.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - продольный разрез нагревательной установки.in FIG. 1 is a longitudinal section through a heating installation.

на фиг. 2 - вид сверху на установку.in FIG. 2 is a plan view of the installation.

Нагревательная установка содержит установленные в корпусе 1 источник тепла, выполненный в виде горелки 2 и теплообменное устройство с направлением выхода трубопровода 3 подвода холодного теплоносителя тангенциально внутренней поверхности корпуса 1 в полость 4, образованную внутренней поверхностью корпуса 1, наружной поверхностью газоотводного канала 5 и торцевой перегородкой 6, соединяющей эти поверхности, а для отвода горячего теплоносителя используется кольцевой зазор 7 между внутренней поверхностью корпусаThe heating installation contains a heat source installed in the housing 1, made in the form of a burner 2 and a heat exchanger with the outlet direction of the pipe 3 for supplying the coolant coolant tangentially to the inner surface of the housing 1 into the cavity 4, formed by the inner surface of the housing 1, the outer surface of the gas outlet channel 5 and the end wall 6 connecting these surfaces, and to remove the hot heat carrier, an annular gap 7 is used between the inner surface of the housing

1и наружной поверхностью горелки 2, и этот зазор соединен с емкостью для накопления горячего теплоносителя 8, а внешняя поверхность корпуса 1 имеет теплоизоляцию 9.1 and the outer surface of the burner 2, and this gap is connected to a tank for accumulating hot coolant 8, and the outer surface of the housing 1 has thermal insulation 9.

чертеже эти системы не указаны ) в центральной части корпуса формируется факел пламени, а дымовые газы отводятся через газоотводной канал 5. Холодный теплоноситель подается через трубопровод 3 с направлением выхода его тангенциально внутренней поверхности корпуса 1 в полость 4, образованную внутренней поверхностью корпуса 1, наружной поверхностью газоотводного канала 5 и торцевой перегородкой, соединяющей эти поверхности. При этом во внутренней полости установки образуется тонкопленочный уплотненный пристеночный слой жидкости, который движется одновременно аксиально и тангенциально вращаясь с направлением в сторону горелки 2. В результате происходит прямой контактный нагрев теплоносителя, а вращающийся слой теплоносителя приобретает повышенную способность воспринимать конвективное и лучистое тепло, а также получать дополнительное тепло за счет взаимодействия тангенциального потока теплоносителя со стенкой корпуса установки. Кроме того, образовавшиеся из теплоносителя пары воды, контактируя с пламенем, будут способствовать снижению концентрации вредных компонентов-оксидов азота в дымовых газах, выходящих через газоотводной канал 5. Нагретый теплоноситель через кольцевой зазор 7 между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной поверхностью горелки 2 подается в емкость накопления горячего теплоносителя 8 и далее к потребителю. Наличие теплоносителя на внутренней поверхности корпуса позволяет установитьthese systems are not indicated in the drawing) a flame is formed in the central part of the housing, and flue gases are discharged through the gas outlet channel 5. Cold coolant is supplied through the pipeline 3 with the exit direction of its tangentially inner surface of the housing 1 to the cavity 4 formed by the inner surface of the housing 1, the outer surface gas outlet channel 5 and the end wall connecting these surfaces. In this case, a thin-film compacted wall layer of liquid is formed in the internal cavity of the installation, which moves simultaneously axially and tangentially rotating with a direction towards the burner 2. As a result, direct contact heating of the heat carrier occurs, and the rotating heat-carrier layer acquires an increased ability to absorb convective and radiant heat, as well as to receive additional heat due to the interaction of the tangential flow of the coolant with the wall of the installation casing. In addition, water vapor formed from the coolant in contact with the flame will help to reduce the concentration of harmful nitrogen oxide components in the flue gases exiting through the gas outlet 5. The heated coolant through the annular gap 7 between the inner wall of the housing 1 and the outer surface of the burner 2 is fed into accumulation capacity of hot coolant 8 and further to the consumer. The presence of coolant on the inner surface of the housing allows you to set

теплоизоляцию 9 на внешней поверхности корпуса, что способствует повышению к.п.д. работы установки.thermal insulation 9 on the outer surface of the housing, which increases the efficiency installation work.

Практическое использование предлагаемой установки позволяет повысить экономичность (к.п.д.) работы установки в результате интенсивности теплообмена за счет контактного теплообмена при вращающемся поверхностном слое теплоносителя и образования свободного пространства в центральной зоне корпуса для формирования фронта пламени, а также снизить металлоемкость и повысить надежность установки за счет отсутствия специальных труб для нагрева теплоносителя. Кроме того, повышается экологическая безопасность установки за счет снижения содержания в дымовых газах вредных веществ, образующихся при сгорании топлива и поступающих в атмосферу.Practical use of the proposed installation allows to increase the efficiency (efficiency) of the installation as a result of heat transfer due to contact heat transfer with a rotating surface layer of the coolant and the formation of free space in the central zone of the housing to form a flame front, as well as reduce metal consumption and increase reliability installation due to the lack of special pipes for heating the coolant. In addition, the environmental safety of the installation is increased by reducing the content of harmful substances in flue gases generated during the combustion of fuel and entering the atmosphere.

Автор ± jj д Иванов.Author ± jj d Ivanov.

Claims

A heating installation, comprising: a heat source made in the form of a burner, a heat exchanger with pipelines for supplying cold heat carrier and removal of hot heat carrier, forming contact heat exchange between the heat source and heat carrier, and a gas outlet channel for exhausting flue gases generated during fuel combustion, characterized in that the outlet of the cold coolant supply pipe is directed tangentially to the inner surface of the housing of the heating installation in the cavity, o developed by the inner surface of the casing, the outer surface of the gas outlet channel and the end wall connecting these surfaces, and for the removal of hot coolant, an annular gap between the inner surface of the casing and the outer surface of the burner is used and this gap is connected to the tank for accumulating hot coolant, and the outer surface of the casing of the heating installation has thermal insulation.