RU94314U1

RU94314U1 - WATER HEATER WITH NATURAL HEATING CIRCULATION

Info

Publication number: RU94314U1
Application number: RU2008150820/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Сердюков; Алексей Максимович Сердюков
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Водоводяной подогреватель с естественной циркуляцией теплоносителя, содержащий подогреватель, соединенный с автономной системой отопления с прямым и обратным патрубками, отличающийся тем, что подогреватель выполнен из стального сварного корпуса в виде трубы с патрубками подвода и отвода теплоносителя, внутри которого установлен многоходовой цилиндрический теплообменник из гофрированной нержавеющей трубы, при этом корпус выполнен таким диаметром, чтобы его площадь F1, свободная от труб теплообменника, во всех сечениях по вертикали была больше, чем площадь сечения F2 патрубка теплоносителя. A water-water heater with natural circulation of a heat carrier, comprising a heater connected to an autonomous heating system with direct and return pipes, characterized in that the heater is made of a steel welded body in the form of a pipe with pipes for supplying and discharging a heat carrier, inside which a multi-pass cylindrical corrugated stainless steel heat exchanger is installed pipes, while the casing is made in such a diameter that its area F1, free of heat exchanger tubes, in all vertical sections la is larger than the cross-sectional area F2 of the coolant pipe.

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к устройствам для нагрева воды, в частности, к водоводяным подогревателям с естественной циркуляцией теплоносителя и может быть использовано в автономных системах отопления и горячего водоснабжения.The invention relates to a device for heating water, in particular, to water-water heaters with natural circulation of the coolant and can be used in autonomous heating systems and hot water supply.

Уровень техникиState of the art

Известна котельная установка с естественной циркуляцией теплоносителя, содержащая котел с дымовой трубой, подводящей трубой и обратной линией, расширительный бачок с переливной трубкой, расположенный в верхней части здания, при этом дымовая труба выполнена в виде кольцеобразной водогрейной рубашки котла, а высота котла с дымовой трубой соизмерима с высотой здания, причем расширительный бачок установлен в верхней части дымовой трубы, а внутренний объем дымовой трубы снабжен в нижней части конденсатоотводчиком (см. пат. RU №2117215, кл. Р22В 33/18).Known boiler installation with natural circulation of the coolant, containing a boiler with a chimney, a supply pipe and a return line, an expansion tank with an overflow pipe located in the upper part of the building, while the chimney is made in the form of a ring-shaped boiler jacket, and the height of the boiler with a chimney commensurate with the height of the building, and the expansion tank is installed in the upper part of the chimney, and the internal volume of the chimney is equipped with a condensate drain in the lower part (see Pat. RU No. 2117215, class Р22В 33/1 8).

Недостатком данной установки является большая материалоемкость.The disadvantage of this installation is its high material consumption.

Известна котельная установка, содержащая бытовой котел, соединенный в своей верхней части с газоходом котла и с трубами прямой линии отопления, а в нижней - с обратной линией отопления, и экономайзер, размещенный в нижней части газохода и подключенный к водогрейным трубам системы горячего водоснабжения, при этом экономайзер выполнен в виде внутренней и наружной рубашек газохода и центральной трубы. Образующих кольцевое сечение, рубашки соединены соответственно с трубами прямой линии отопления и водогрейными трубами системы горячего водоснабжения, а центральная труба выполнена с закругленными концами, размещенными соосно с трубами прямой линии отопления и подключенными к внутренней рубашке газохода (см. пат. RU №2105927, кл. F22D 1/36).A boiler plant is known that contains a household boiler connected in its upper part to the boiler duct and to the pipes of the direct heating line, and in the bottom to the reverse heating line, and an economizer located in the bottom of the duct and connected to the hot water pipes of the hot water supply system, This economizer is made in the form of an inner and outer jacket of the duct and the central pipe. Forming a circular section, the shirts are connected respectively to the pipes of the direct heating line and the hot water pipes of the hot water supply system, and the central pipe is made with rounded ends placed coaxially with the pipes of the direct heating line and connected to the inner jacket of the duct (see US Pat. RU No. 2105927, class F22D 1/36).

Недостатком данной установки является сложность монтажа, большие затраты на подогрев воды.The disadvantage of this installation is the complexity of installation, the high cost of heating water.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая авторами за прототип, охарактеризованная в первом и втором независимых пунктах формулы изобретения, является установка горячего водоснабжения, содержащая водогрейный котел с прямым и обратным патрубками, подключенными к системе отопления, патрубок подачи холодной водопроволной воды, дымовую трубу, нижняя часть которой выполнена в виде экономайзера с прямым и обратным патрубками, соединенными с емкостным бойлером, разделенным на две части верхнюю и нижнюю и снабженным патрубком горячей воды, при этом емкостный бойлер и экономайзер заполнены водопроводной водой и образуют контур естественной циркуляции нагреваемой воды отходящими дымовыми газами водогрейного котла, при этом упомянутым патрубком подачи холодной водопроводной воды снабжен емкостной бойлер, экономайзер выполнен кольцеобразным, емкостный бойлер установлен в верхней части экономайзера и разделен на упомянутые две части с помощью подогревателя, подключенного к системе отопления, при этом бойлер соединен с обратным и прямым патрубками экономайзера в нижней части.The closest in technical essence and the achieved positive effect and adopted by the authors for the prototype, described in the first and second independent claims, is a hot water installation containing a hot water boiler with direct and return pipes connected to the heating system, a cold water supply pipe, a chimney, the lower part of which is made in the form of an economizer with direct and return pipes connected to a capacitive boiler, divided into two parts of the upper and lower and equipped with a hot water pipe, while the capacitive boiler and economizer are filled with tap water and form the natural circulation circuit of the heated water with the flue gases of the boiler, while the mentioned pipe for cold water supply is equipped with a capacitive boiler, the economizer is ring-shaped, a capacitive boiler is installed in the upper part of the economizer and is divided into the above two parts using a heater connected to the heating system, while the boiler is connected to the return th and straight pipe at the bottom of the economizer.

Установка горячего водоснабжения, содержащая водогрейный котел с прямым и обратным патрубками, подключенными к системе отопления, патрубок подачи холодной водопроводной воды, дымовую трубу. Нижняя часть которой выполнена в виде экономайзера с прямым и обратным патрубками, соединенными с емкостным бойлером, разделенным на две части верхнюю и нижнюю и снабженным патрубком горячей воды, при этом емкостный бойлер и экономайзер заполнены водопроводной водой и образуют контур циркуляции воды, нагреваемой отходящими дымовыми газами водогрейного котла, при этом упомянутым патрубком подачи холодной водопроводной воды снабжен бойлер, экономайзер выпролнен кольцеобразным, емкостный бойлер установлен в нижней части экономайзера и разделен на упомянутые две части с помощью подогревателя, подключенного к системе отопления, бойлер соединен с обратным и прямым патрубками экономайзера в нижней части, на трубопроводе, соединяющем нижнюю часть емкостного бойлера с обратным патрубком кольцеобразного экономайзера, установлен насос, при этом экономайзер и емкостной бойлер образуют контур принудительной циркуляции воды, нагреваемой отходящими дымовыми газами водогрейного котла (см. пат. RU №2230262, кл. F24Н 1/48).Installation of hot water supply, comprising a hot water boiler with direct and return pipes connected to the heating system, a pipe for supplying cold tap water, a chimney. The lower part of which is made in the form of an economizer with direct and return pipes connected to a capacitive boiler, divided into two parts, the upper and lower ones and equipped with a hot water pipe, while the capacitive boiler and economizer are filled with tap water and form a water circulation circuit heated by the exhaust flue gases a boiler, while the boiler is supplied with the cold water supply pipe, the economizer is ring-shaped, a capacitive boiler is installed in the lower part of the economizer and divided into the two parts by means of a heater connected to the heating system, the boiler is connected to the return and direct nozzles of the economizer in the lower part, a pump is installed on the pipe connecting the lower part of the capacitive boiler to the return pipe of the ring-shaped economizer, and the economizer and the capacitive boiler form forced circulation circuit of the water heated by the flue gases of the boiler (see Pat. RU No. 2230262, cl. F24H 1/48).

Недостатком данной установки является сложность конструкции, большая материалоемкость и затраты на подогрев воды.The disadvantage of this installation is the design complexity, high material consumption and the cost of heating water.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей предлагаемого изобретения является разработка водоводяного подогревателя обладающего уменьшением материалоемкости, упрощением монтажа и удешевлением приготовления горячей воды в автономных системах отопления.The objective of the invention is the development of a water-water heater with a decrease in material consumption, simplification of installation and cheaper cooking hot water in autonomous heating systems.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения сводится к уменьшению материалоемкости, упрощению монтажа и удешевлению приготовления горячей воды в автономных системах отопления.The technical result that can be achieved using the present invention is to reduce material consumption, simplify installation and reduce the cost of hot water in autonomous heating systems.

Технический результат достигается с помощью водоводяного подогревателя с естественной циркуляцией теплоносителя, содержащего подогреватель, соединенный с автономной системой отопления с прямым и обратным патрубками, при этом подогреватель выполнен из стального сварного корпуса, в виде трубы, с патрубками подвода и отвода теплоносителя, внутри которого установлен многоходовой цилиндрический теплообменник из гофрированной нержавеющей трубы, при этом корпус выполнен таким диаметром, чтобы его площадь F свободная от труб теплообменника во всех сечениях по вертикали была больше, чем площадь сечения F патрубка теплоносителя, а ось нагрева водоводяного подогревателя расположена не ниже подводящего патрубка теплоносителя.The technical result is achieved using a water-water heater with natural circulation of the coolant containing a heater connected to an autonomous heating system with direct and return pipes, while the heater is made of a steel welded body, in the form of a pipe, with pipes for supplying and discharging a coolant, inside of which there is a multi-pass a cylindrical heat exchanger from corrugated stainless steel pipe, while the housing is made so that its area F is a pipe-free heat exchanger and in all vertical sections there was more than the cross-sectional area F of the coolant pipe, and the heating axis of the water-water heater is not lower than the coolant inlet pipe.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что подогреватель выполнен в виде многоходового цилиндрического теплообменника из гофрированной нержавеющей трубы, установленного в корпус, выполненный стальным, сварным в виде трубы, при этом свободная от труб теплообменника площадь в каждом сечении трубы больше, чем площадь подводимого патрубка теплоносителя к водоводяному подогревателю, а подогреватель установлен выше оси нагрева котла, что обеспечивает естественную циркуляцию теплоносителя, так как гофрированная нержавеющая труба теплообменника имеет толщину стенки всего 0,5 мм, а стальная стандартная труба имеет толщину стенки 3-4 мм, этим достигается многократное снижение материалоемкости и стоимости водоводяного подогревателя на единицу мощности.Thus, the technical result is achieved due to the fact that the heater is made in the form of a multi-way cylindrical heat exchanger made of corrugated stainless steel pipe installed in a housing made of steel welded in the form of a pipe, while the area free from heat exchanger pipes in each pipe section is larger than the area the coolant inlet pipe to the water-to-water heater, and the heater is installed above the axis of the boiler heating, which provides natural circulation of the coolant, since the corrugated the chewing tube of the heat exchanger has a wall thickness of only 0.5 mm, and the steel standard pipe has a wall thickness of 3-4 mm, thereby achieving a multiple reduction in material consumption and the cost of a water-water heater per unit power.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 дан водоводяной подогреватель с естественной циркуляцией теплоносителя, общий вид.Figure 1 is given a water-water heater with natural circulation of the coolant, a General view.

На фиг.2 тоже, автономная система отопления и горячего водоснабжения.In Fig.2, too, an autonomous heating and hot water system.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Водоводяной подогреватель с естественной циркуляцией теплоносителя, содержащий подогревателяь 1, соединенный с автономной системой отопления с прямым и обратным патрубками (на фиг. не пронумерованы), при этом подогреватель 1 установлен в корпусе 2, который выполнен сварным из стали с патрубками 3 и 4 подвода и отвода теплоносителя с подводящими и отводящими патрубками воды (на фиг. не показаны). Внутри корпуса 2 установлен многоходовой теплообменник 5 из гофрированной нержавеющей трубы, при этом корпус 2 выполнен таким диаметром чтобы, его площадь F (площадь свободная от труб теплообменника 5) во всех сечениях по вертикали, была больше, чем площадь сечения F патрубка теплоносителя, а автономная система отопления состоит из котла 6 наружного размещении с дымовым патрубком 7, трехходового крана 8, вертикального стояка 10, патрубками 3 и 4 подвода и отвода теплоносителя для подключения теплоносителя, деаэрационно - расширительного бака 11. Приборов отопления 12, обратной линии 13, грязевого фильтра 14, запорных устройств 15, автоматического воздухоотводчика 16 и обводной линии 17.A water-water heater with natural coolant circulation, comprising a heater 1, connected to an autonomous heating system with direct and return pipes (not numbered in Fig.), While the heater 1 is installed in the housing 2, which is made of steel welded with pipes 3 and 4 of the supply and heat transfer fluid with inlet and outlet water pipes (not shown in FIG.). A multi-way heat exchanger 5 made of corrugated stainless steel pipe is installed inside the housing 2, while the housing 2 is made in such a diameter that its area F (the area free from the tubes of the heat exchanger 5) in all vertical sections is larger than the cross-sectional area F of the heat transfer pipe, and it is autonomous the heating system consists of a boiler 6 outdoor with a smoke pipe 7, a three-way valve 8, a vertical riser 10, pipes 3 and 4 of the inlet and outlet of the coolant to connect the coolant, deaeration and expansion tank 11. The instrument of heating 12, the return line 13, the mud filter 14, the closing devices 15, automatic bleed valve 16 and bypass line 17.

Водоводяной подогреватель с естественной циркуляцией теплоносителя работает следующим образом.Water-water heater with natural circulation of the coolant operates as follows.

В зимний период: запорные устройства 15 открыты, в котле 6 наружного размещения происходит нагрев теплоносителя, продукты сгорания удаляются по дымовому патрубку 7 в атмосферу, теплоноситель проходит через трехходовой кран 8 и по вертикальному стояку 10 поднимается вверх, проходит через деаэрационно - расширительный бак 11 приборы отопления 12 и через обратную линию 13, грязевой фильтр 14 в котел 6 наружного размещения, где производится его повторный нагрев, одновременно, теплоноситель по патрубкам 3 и 4 подвода и отвода водоводяного подогревателя 1 циркулирует между витками многоходового теплообменника 5, при этом, если разбора горячей воды нет, все тепло вырабатываемое котлом 6 наружного размещения используется для отопления, при разборе горячей воды, теплоноситель, поступающий по патрубку 3 подвода подогревателя 1 омывает витки теплообменника 5 охлаждается и опускается вниз, так как его удельный вес возрастает, и по патрубку 4 отвода поступает в обратную линию 13 и через грязевой фильтр 14 в котел 6 наружного размещения, где производится его повторный нагрев. Таким образом, автоматически, включается в работу водоводяной подогреватель 1, количество тепла, поступающего в автономную систему отопления уменьшается на величину количества тепла, используемого водоводяным подогревателем 1.In the winter: shut-off devices 15 are open, the coolant is heated in the boiler 6 for outdoor use, the combustion products are removed through the smoke pipe 7 to the atmosphere, the coolant passes through a three-way valve 8 and rises upward along the vertical riser 10, passes through the deaeration and expansion tank 11 devices heating 12 and through the return line 13, the mud filter 14 into the boiler 6 outdoor placement, where it is re-heated, at the same time, the coolant through the pipes 3 and 4 of the inlet and outlet of the water-to-water heater I 1 circulates between the turns of the multi-way heat exchanger 5, while if there is no parsing of hot water, all the heat generated by the outdoor boiler 6 is used for heating, when disassembling hot water, the coolant entering the pipe 3 of the heater inlet 1 washes the coils of the heat exchanger 5, it is cooled and lowered down, as its specific gravity increases, and through the branch pipe 4 it enters the return line 13 and through the mud filter 14 into the boiler 6 for external placement, where it is re-heated. Thus, the water-water heater 1 is automatically turned on, the amount of heat entering the autonomous heating system is reduced by the amount of heat used by the water-water heater 1.

В летний период: запорные устройства 15 закрыты, в котле 6 наружного размещения происходит нагрев теплоносителя, продукты сгорания удаляются по дымовому патрубку 7 в атмосферу, при этом теплоноситель проходит через трехходовой кран 8 и по вертикальному стояку 10 поднимается вверх, через патрубок 3 подвода поступает в подогреватель 1, омывает витки многоходового теплообменника 5, через патрубок 4 отвода возвращается в обратную линию 13 и через грязевой фильтр 14 в котел 6 наружного размещения, где повторно подогревается. При отсутствии разбора горячей воды, теплоноситель в котле 6 наружного размещения нагревается до установленной температуры и котел 6 выключается, а при разборе горячей воды, температура теплоносителя в водоводяном подогревателе 1 уменьшается, уменьшается температура теплоносителя в котле 6,наружного размещения, который включается в работу, теплоноситель циркулирует через трехходовой кран 8, вертикальный стояк 10 (до запорного устройства 15) через патрубок 3 подвода между витками многоходового теплообменника 5 и через патрубок 4, обратную линию 13, грязевой фильр 14 в котел 6, где снова подогревается. Таким образом, все тепло вырабатываемое котлом 6 наружного размещения, в летний период используют для получения горячей воды, при этом автоматический воздухоотводчик 16 служит для удаления воздуха из водоводяного подогревателя 1, так как в летний период запорные устройства 15 закрыты, а обводная линия 17, с калиброванным небольшим сечением, служит для гидравлической связи через обратную линию 13,приборы отопления 12 с деаэрационно - расширительным баком 11.In the summer period: the shut-off devices 15 are closed, the coolant is heated in the outdoor boiler 6, the combustion products are removed through the smoke pipe 7 to the atmosphere, while the coolant passes through a three-way valve 8 and rises upward through the vertical riser 10, enters the supply pipe 3 into heater 1, washes the coils of a multi-pass heat exchanger 5, through the outlet pipe 4 returns to the return line 13 and through the mud filter 14 to the boiler 6 for outdoor placement, where it is reheated. In the absence of analysis of hot water, the coolant in the boiler 6 outdoor placement is heated to the set temperature and the boiler 6 is turned off, and when the hot water is analyzed, the temperature of the coolant in the water-water heater 1 decreases, the temperature of the coolant in the boiler 6, outdoor installation, which is included in the operation, decreases the coolant circulates through a three-way valve 8, a vertical riser 10 (to the shut-off device 15) through the supply pipe 3 between the turns of the multi-pass heat exchanger 5 and through the pipe 4, whether the return nyu 13, mud filter 14 into the boiler 6, where it is again heated. Thus, all the heat generated by the boiler 6 for outdoor use in the summer is used to produce hot water, while the automatic air vent 16 serves to remove air from the water-water heater 1, since in summer the shut-off devices 15 are closed and the bypass line 17, s calibrated small section, serves for hydraulic communication through the return line 13, heating devices 12 with a deaeration-expansion tank 11.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:The invention in comparison with the prototype and other known technical solutions has the following advantages:

- уменьшение материалоемкости автономной системы отопления;- reduction of material consumption of an autonomous heating system;

- упрощение монтажа;- simplification of installation;

- удешевление приготовления горячей воды в автономных системах отопления.- the cost reduction of hot water in autonomous heating systems.

Claims

A water-water heater with natural circulation of a heat carrier, comprising a heater connected to an autonomous heating system with direct and return pipes, characterized in that the heater is made of a steel welded body in the form of a pipe with pipes for supplying and discharging a heat carrier, inside which a multi-pass cylindrical corrugated stainless steel heat exchanger is installed pipes, wherein the housing is arranged such a diameter that its area F _1, free of heat exchanger tubes in all sections vertically b la greater than the cross-sectional area F ₂ coolant pipe.