UA113126U

UA113126U - GAS BOILER UNIT

Info

Publication number: UA113126U
Application number: UAU201607728U
Authority: UA
Inventors: Віктор Казимірович Корженевський
Original assignee: Віктор Казимірович Корженевський
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2017-01-10

Abstract

Газовий котельний агрегат містить послідовно з'єднані водогрійний жаротрубний газовий котел, економайзер та димову трубу. При цьому котел підключено до системи теплопостачання, оснащено рециркуляційним контуром, системою живлення водою і пальником з напірним вентилятором. Економайзер виконаний конденсаційним, виготовлений з корозійностійкого матеріалу, підключений до зворотної магістралі системи теплопостачання паралельно. При цьому його вихідний патрубок підключений до зворотної магістралі ближче до котла ніж вхідний патрубок.The gas boiler unit consists of a gas boiler, economizer and chimney connected in series. The boiler is connected to the heat supply system, is equipped with a recirculation circuit, a water supply system and a burner with a pressure fan. The economizer is made of condensation, made of corrosion-resistant material, connected to the return line of the heat supply system in parallel. In this case, its outlet is connected to the return line closer to the boiler than the inlet.

Description

Корисна модель належить до засобів для виробництва теплової енергії, а більш конкретно вона стосується конструкції котельних агрегатів, призначених для опалення та гарячого водопостачання житлових, громадських та ін. об'єктів, що використовують газове паливо.The useful model belongs to means for the production of thermal energy, and more specifically it concerns the design of boiler units intended for heating and hot water supply of residential, public, etc. facilities using gas fuel.

Значне підвищення цін на паливо стало серйозним стимулом для пошуку та запровадження засобів для підвищення ефективності його використання в котельних установках. Відомо, що суттєве підвищення коефіцієнта корисної дії котла забезпечує оснащення його економайзером.A significant increase in fuel prices has become a serious incentive for the search and introduction of means to increase the efficiency of its use in boiler plants. It is known that equipping it with an economizer provides a significant increase in the efficiency of the boiler.

Економайзер котла - це пристрій, який служить для попереднього підігрівання теплоносія за рахунок отримання тепла від газоподібних продуктів горіння, які викидаються в атмосферу. З економічної точки зору його установка повністю виправдана, оскільки швидко окупається, хоча при цьому сам агрегат потребує додаткового простору для розміщення.The boiler economizer is a device that serves to preheat the heat carrier by obtaining heat from gaseous combustion products that are released into the atmosphere. From an economic point of view, its installation is fully justified, as it pays off quickly, although the unit itself requires additional space for placement.

В патентній та науково-технічній літературі описано багато конструкцій котельних агрегатів, оснащених економайзерами.Many designs of boiler units equipped with economizers are described in the patent and scientific and technical literature.

Найближчою до запропонованої корисної моделі серед відомих за конструкцією та досягнутим результатом є водонагрівальна установка (1), яка містить послідовно включені водогрійний жаротрубний газовий котел, економайзер та димову трубу. Котел підключено до системи теплопостачання та оснащено системою живлення водою і пальником з напірним вентилятором. Економайзер вхідним патрубком підключений до зворотної лінії системи теплопостачання, а вихідним патрубком - до її вихідної лінії. В процесі роботи установки (як зазначено в описі корисної моделі) зворотна вода, що надходить до котла, має температуру 35 "С. Частина зворотної води відбирається із зворотної лінії та проходить крізь економайзер, де вона нагрівається до (75-80)"С, відбираючи тепло від димових газів, що виходять із котла.The closest to the proposed useful model among the known ones in terms of design and the achieved result is a water heating installation (1), which contains a water heating tube gas boiler, an economizer and a smoke pipe connected in series. The boiler is connected to the heat supply system and equipped with a water supply system and a burner with a pressure fan. The economizer is connected to the return line of the heat supply system by the input pipe, and to its output line by the output pipe. During the operation of the installation (as indicated in the description of the utility model), the return water entering the boiler has a temperature of 35 "C. Part of the return water is taken from the return line and passes through the economizer, where it is heated to (75-80)"C. extracting heat from flue gases leaving the boiler.

За ним нагріта вода з економайзера, через його вихідний патрубок, надходить до прямої лінії системи теплопостачання, де вона змішується з водою, яка виходить із котла при температурі (50-60)70.Behind it, the heated water from the economizer, through its outlet pipe, enters the direct line of the heat supply system, where it mixes with the water leaving the boiler at a temperature of (50-60)70.

Основний недолік описаної водонагрівальної установки обумовлений тим, що зворотна вода при температурі значно нижчій точки роси (35-40)"С подається як в котел, так і в економайзер, а це призводить до утворення конденсату безпосередньо на стінках топки котла та на поверхнях економайзера, що провокує корозію та створює умови для руйнування обох цих пристроїв.The main drawback of the described water heating installation is due to the fact that the return water at a temperature significantly lower than the dew point (35-40)"С is supplied to both the boiler and the economizer, and this leads to the formation of condensate directly on the walls of the boiler furnace and on the surfaces of the economizer. which provokes corrosion and creates conditions for the destruction of both of these devices.

Зо Задачею запропонованої корисної моделі є удосконалення відомого котельного агрегату шляхом усунення причин виникнення кислотного конденсату у топці котла при високому ККД всього агрегату.The objective of the proposed useful model is to improve the well-known boiler unit by eliminating the causes of acid condensate in the boiler furnace with a high efficiency of the entire unit.

Поставлена задача вирішується тим, що в у відомому газовому котельному агрегаті змінено схему підключення економайзера до системи теплопостачання, що забезпечує подачу підігрітої в економайзері води у зворотну магістраль і у подальшому в котел при температурі (50-70)С, унеможливлюючи таким чином утворення на стінках топки котла кислотного конденсату.The problem is solved by the fact that in a well-known gas boiler unit, the connection scheme of the economizer to the heat supply system has been changed, which ensures the supply of water heated in the economizer to the return line and subsequently to the boiler at a temperature of (50-70)C, thus preventing formation on the walls firebox of the acid condensate boiler.

Технічним результатом від запропонованих удосконалень є можливість використання для виготовлення котла звичайних матеріалів без зниження його надійності і скорочення терміну експлуатації, завдяки відсутності інтенсивної корозії, а також зменшення втрат тепла на (3-7) 95, що дає можливість зменшити витрати палива.The technical result of the proposed improvements is the possibility of using ordinary materials for the manufacture of the boiler without reducing its reliability and service life, due to the absence of intensive corrosion, as well as reducing heat loss by (3-7) 95, which makes it possible to reduce fuel consumption.

Спільними суттєвими ознаками корисної моделі з прототипом слід вважати: - газовий котельний агрегат містить послідовно з'єднані водогрійний жаротрубний газовий котел, економайзер та димову трубу; - котел підключено до системи теплопостачання; - котел оснащено рециркуляційним контуром; - котел оснащено системою живлення водою; - котел оснащено пальником з напірним вентилятором.Common essential features of the useful model with the prototype should be considered: - the gas boiler unit contains a series-connected water-heating heat-tube gas boiler, an economizer and a smoke pipe; - the boiler is connected to the heat supply system; - the boiler is equipped with a recirculation circuit; - the boiler is equipped with a water supply system; - the boiler is equipped with a burner with a pressure fan.

Новими суттєвими ознаками корисної моделі у порівнянні з прототипом є такі: - економайзер виконаний конденсаційним; - економайзер виготовлений з корозійностійкого матеріалу; - економайзер підключений до зворотної магістралі системи теплопостачання паралельно; - вихідний патрубок економайзера підключений до зворотної магістралі ближче до котла, ніж вхідний патрубок.The new essential features of the useful model in comparison with the prototype are as follows: - the economizer is made of condensation; - the economizer is made of corrosion-resistant material; - the economizer is connected to the return line of the heat supply system in parallel; - the output nozzle of the economizer is connected to the return line closer to the boiler than the inlet nozzle.

Суть корисної моделі ілюструється кресленням, на якому зображено схему газового котельного агрегату.The essence of a useful model is illustrated by a drawing that shows the diagram of a gas boiler unit.

Запропонований котельний агрегат містить послідовно встановлені водогрійний жаротрубний газовий котел 1, економайзер 2 та димову трубу 3. Котел оснащено пальником з напірним вентилятором 4, розрахованим на аеродинамічний опір котла та економайзера, та системою 5 живлення водою. Котел підключено до прямої 6 і зворотної 7 магістралей системи бо теплопостачання та оснащений контуром рециркуляції 8. Економайзер виконаний конденсаційним, виготовлений із корозійностійкого матеріалу (аустенітної нержавіючої сталі) та підключений за допомогою вхідного патрубка 9 для відбору води і вихідного патрубка 10 для повернення води до зворотної магістралі системи теплопостачання. Економайзер підключений до зворотної магістралі системи теплопостачання паралельно, при цьому його вихідний патрубок підключений до зворотної магістралі у точці А, а вхідний його патрубок підключений до зворотної магістралі у точці Б, тобто вихідний патрубок економайзера підключений ближче до котла, ніж вхідний патрубок. Економайзер оснащено засобом 11 відведення кислого конденсату до системи регенерації. Економайзер підключений до зворотної магістралі через (щонайменше один) насос 12, а циркуляційний контур котла оснащений насосом 13. Для контролю режиму роботи котельний агрегат оснащено термометрами 14 та манометрами 15, встановленими у характерних точках трубопроводів. Котельний агрегат оснащений необхідними елементами захисту та управління. Запропонований котельний агрегат оснащений системою автоматичного регулювання інтенсивності горіння та витрати теплоносія (води), до якої підключено датчики 16 температури та датчики 17 тиску води в трубопроводах, а також датчик 18 температури димових газів. Контроль параметрів роботи агрегату здійснює оператор по показаннях термометрів 14 і манометрів 15, встановлених у характерних точках трубопроводів.The proposed boiler unit contains a water-heating tube gas boiler 1, an economizer 2 and a smoke pipe 3 installed in series. The boiler is equipped with a burner with a pressure fan 4, designed for the aerodynamic resistance of the boiler and the economizer, and a water supply system 5. The boiler is connected to the direct 6 and return 7 mains of the heat supply system and is equipped with a recirculation circuit 8. The economizer is made of condensation, made of corrosion-resistant material (austenitic stainless steel) and is connected with an inlet pipe 9 for water withdrawal and an outlet pipe 10 for returning water to the return heat supply mains. The economizer is connected to the return line of the heat supply system in parallel, while its outlet pipe is connected to the return pipe at point A, and its inlet pipe is connected to the return pipe at point B, that is, the outlet pipe of the economizer is connected closer to the boiler than the inlet pipe. The economizer is equipped with means 11 for diverting acidic condensate to the regeneration system. The economizer is connected to the return line through (at least one) pump 12, and the circulation circuit of the boiler is equipped with a pump 13. To control the mode of operation, the boiler unit is equipped with thermometers 14 and pressure gauges 15 installed at characteristic points of the pipelines. The boiler unit is equipped with the necessary protection and control elements. The proposed boiler unit is equipped with a system of automatic regulation of combustion intensity and heat carrier (water) consumption, to which temperature sensors 16 and water pressure sensors 17 in pipelines, as well as flue gas temperature sensor 18, are connected. Control of the parameters of the unit is carried out by the operator according to the readings of thermometers 14 and manometers 15, installed at characteristic points of the pipelines.

У процесі роботи запропонованого газового котельного агрегату жаротрубний котел 1 за рахунок спалювання природного газу забезпечує нагрівання котельної води, яка надходить в автономну систему теплопостачання по прямій магістралі 6 і повертається в котел по зворотній магістралі 7. При цьому повітря в робочу зону котла подається вентилятором 4, а поповнення котла водою забезпечується системою живлення 5. Димові гази з котла при температурі (130-170)"С з котла надходять до економайзера 2, де вони охолоджуються до температури (50-70)"С, а далі виводяться в атмосферу через димову трубу 3. При такій температурі димових газів (нижче точки роси) відбувається утворення кислого водяного конденсату, який збирається та виводиться з економайзера на утилізацію за допомогою засобу 11 відведення конденсату.During the operation of the proposed gas boiler unit, the heat-tube boiler 1 due to the burning of natural gas provides heating of the boiler water, which enters the autonomous heat supply system via the direct line 6 and returns to the boiler via the return line 7. At the same time, air is supplied to the working area of the boiler by a fan 4, and the boiler is filled with water provided by the power supply system 5. Flue gases from the boiler at a temperature of (130-170)"C from the boiler enter the economizer 2, where they cool down to a temperature of (50-70)"C, and are then discharged into the atmosphere through the smoke pipe 3. At this temperature of the flue gases (below the dew point), acidic water condensate is formed, which is collected and removed from the economizer for disposal using means 11 of condensate removal.

Контур рециркуляції 8 котла забезпечує сталу мінімальну температуру зворотної води 60 "с.Recirculation circuit 8 of the boiler ensures a constant minimum return water temperature of 60 "C.

Частина води із зворотної магістралі 7 в точці А відбирається через патрубок 10 і направляється через економайзер (теплоутилізатор), в якому вона відбирає тепло від димових газів, знижуючи їх температуру від (130-170)"С до (50-70)"С. З економайзера вода повертається в зворотнуPart of the water from the return line 7 at point A is taken through the nozzle 10 and sent through the economizer (heat recovery unit), in which it takes heat from the flue gases, reducing their temperature from (130-170)"C to (50-70)"C. From the economizer, the water returns to the reverse

Зо магістраль у точці Б через патрубок 9 та змішується з основною частиною зворотної води і надходить в котел. Таким чином теплова енергія, що утворюється при згорянні природного газу, максимально відбирається від димових газів та використовується для нагрівання води. В навколишнє середовище викидаються повністю відпрацьовані димові гази з температурою нижче 70 "С. Кислотний конденсат, що утворюється в економайзері при охолодженні димових газів нижче точки роси, не завдає шкоди його поверхням, оскільки всі його елементи, що контактують з димовими газами виготовлені, з корозійностійкого матеріалу (аустенітної нержавіючої сталі).From the main line at point B through branch 9, it mixes with the main part of the return water and enters the boiler. In this way, the thermal energy generated during the combustion of natural gas is maximally extracted from flue gases and used to heat water. Completely spent flue gases with a temperature below 70 "C are released into the environment. The acid condensate formed in the economizer when flue gases are cooled below the dew point does not harm its surfaces, since all its elements that come into contact with flue gases are made of corrosion-resistant material (austenitic stainless steel).

Технологічні параметри роботи котельного агрегату підтримуються в визначених межах системою автоматичного регулювання інтенсивності горіння та витрати теплоносія (води), до якої підключено датчики 16 температури та датчики 17 тиску води в трубопроводах, а також датчик 18 температури димових газів. Контроль параметрів роботи агрегату здійснює оператор по показах термометрів 14 і манометрів 15, встановлених у характерних точках трубопроводів.The technological parameters of the boiler unit are supported within the defined limits by the system of automatic regulation of the intensity of combustion and flow of the heat carrier (water), to which sensors 16 of temperature and sensors 17 of water pressure in the pipelines are connected, as well as sensor 18 of the temperature of flue gases. Control of the parameters of the unit is carried out by the operator according to the readings of thermometers 14 and manometers 15, installed at characteristic points of the pipelines.

Запропонований котельний агрегат зберігає всі позитивні якості прототипу, однак вигідно відрізняється від нього тим, що котел, а значить і весь агрегат, дешевший прототипу, оскільки виготовляється із звичайних матеріалів, без зниження його надійності і скорочення терміну експлуатації завдяки відсутності інтенсивної корозії. Крім цього запропонований агрегат забезпечує зменшення втрат тепла на (3-7) 95, що дає можливість зменшити витрати палива.The proposed boiler unit retains all the positive qualities of the prototype, but differs favorably from it in that the boiler, and thus the entire unit, is cheaper than the prototype, as it is made of ordinary materials, without reducing its reliability and shortening the service life due to the absence of intensive corrosion. In addition, the proposed unit provides a reduction in heat loss by (3-7) 95, which makes it possible to reduce fuel consumption.

Джерело інформації: 1. ЮА Мо 33092 по МПК Е24Н 1/00; Е24Н 1/10.Source of information: 1. YuA Mo 33092 according to IPC E24N 1/00; E24H 1/10.

Claims

UTILITY MODEL FORMULA A gas boiler unit containing a series-connected water heating tube gas boiler, an economizer and a smoke pipe, while the boiler is connected to the heat supply system, equipped with a recirculation circuit, a water supply system and a burner with a pressure fan, which is distinguished by the fact that the economizer made of condensation, made of corrosion-resistant material, connected to the return line of the heat supply system in parallel, while its outlet pipe is connected to the return line 60 closer to the boiler than the inlet pipe.