WO2010074597A1 - Нагреватель жидкостного теплоносителя - Google Patents
Нагреватель жидкостного теплоносителя Download PDFInfo
- Publication number
- WO2010074597A1 WO2010074597A1 PCT/RU2009/000525 RU2009000525W WO2010074597A1 WO 2010074597 A1 WO2010074597 A1 WO 2010074597A1 RU 2009000525 W RU2009000525 W RU 2009000525W WO 2010074597 A1 WO2010074597 A1 WO 2010074597A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- heat
- heater
- parts
- housing
- heater according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/001—Guiding means
- F24H9/0026—Guiding means in combustion gas channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/34—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side
- F24H1/36—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side the water chamber including one or more fire tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/38—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water contained in separate elements, e.g. radiator-type element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/44—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with combinations of two or more of the types covered by groups F24H1/24 - F24H1/40 , e.g. boilers having a combination of features covered by F24H1/24 - F24H1/40
Definitions
- the invention relates to liquid heaters, in particular to boilers for converting heat of combustion products and exhaust gases into heat of a liquid coolant, and can be used for heat recovery, as well as for heating water due to the energy of the engine exhaust gases.
- a fire-tube boiler comprising a cylindrical body with a cylindrical deaf fire chamber located inside it, two strokes of smoke tubes of larger and smaller diameters relative to each other (see patent RU 2241902, class F22B7 / 12, published December 10, 2004).
- a disadvantage of the known boiler is its low efficiency in transferring thermal energy due to the insignificant heat removal area, as well as the complexity of installation and repair of the structure when it fails.
- the technical result of the invention is to increase the efficiency of the transfer of thermal energy, as well as providing free access to the details of the heater heat-transfer fluid and the ability to quickly replace parts when the heater fails.
- the heater fluid contains a hollow body for supplying a coolant and a heat pipe located inside it, on the inner surface of which there is a screw protrusion, while the body consists of two parts, and the pipe consists of two half-pipes, each of which is fixed on the corresponding part of the body, on the inner surface of each of the half-pipes there are half-turns of the specified screw protrusion with the possibility of joining them when connecting the parts of the body and the floor of the pipes.
- the casing consists of identical parts, and the pipe consists of identical half pipes, while the parts of the casing each can be made in the form of half pipes of a larger diameter than half pipes of the flame tube, or in the form of a U-shaped casing.
- the screw protrusion can be made hollow with the possibility of supplying coolant through it, or have a rectangle in cross section connected to the pipe by its shorter side.
- the flame tube can be made with heat-resistant lining at the inlet.
- Figure l shows the proposed heater, an axial section in an expanded form.
- Figure 2 is the same, cross section.
- the liquid coolant heater is described below on the example of a recovery boiler, which contains a housing consisting of two identical parts 1 and 2, inside of which there is a flame tube consisting of two identical half pipes 3 and 4, mounted on the corresponding parts 1 and 2 of the housing.
- a closed cavity 7 is formed for supplying coolant, covering the entire outer surface of the flame tube.
- the screw protrusion 5 provides the maximum heat removal of the exhaust gas stream entering through the well 8 installed relative to its beginning in the half pipe 3 (4), which acts as a place for the burner or exhaust gas inlet from the internal combustion engine.
- the screw protrusion 5 can be hollow with the possibility of supplying coolant through it.
- the well 8 installed in the half pipe 4 (3) relative to the end of the screw protrusion 5 performs the function of the exhaust part of the boiler for exhaust gases.
- the heat pipe at its inlet in the area of the well 8 is made with heat-resistant lining (not shown).
- Parts 1 and 2 of the body are made in the form of half pipes of a larger diameter than half pipes 3 and 4 of the flame tube, or each in the form of a U-shaped casing.
- the device operates as follows. Depending on whether the heater is used as a heat exchanger or heat exchanger, the outgoing gas flow from the internal combustion engine or burner, respectively, enters through the well 8 into the heat pipe and is directed along the surface of the screw protrusion 5, excluding direct-flow passage. By increasing the length of the passage of the outgoing gases and the large area of the screw protrusion 5, the maximum heat extraction of the outgoing gas stream is provided for converting it into the heat of the liquid coolant located inside the cavity 7 of the housing. After the passage of the gas stream through the flame tube, their exhaust is provided through the well 8 made in the flame tube relative to the end of the screw projection 5.
- the heat carrier fluid can be used in the following options.
- It can also be used as a heat exchanger when using a burner (not shown) installed in the area of the well 8 as a heat source.
- the heater as a liquid heat exchanger, where hot liquid is supplied to the heat section instead of the gas stream.
- the heat carrier is provided: maximum efficiency for the transfer of thermal energy to the coolant; minimum resistance to gas flow relative to the construction of the flame tube due to the tangential passage of gases; - maximum access to all heater parts, short repair time of the flame tube, as well as the ability to quickly replace parts of the heater when it fails; the possibility of using the heater as both a hot water boiler and a steam boiler; - the possibility of using as a source of heat supplied to the flame tube, burner, energy exhaust from ICE gases or hot liquid.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нагревателям жидкостного теплоносителя, в частности к котлам для преобразования тепла продуктов горения и выхлопных газов в тепло жидкостного теплоносителя и может быть использовано для утилизации тепла, а также для нагрева воды за счет энергии выхлопных газов двигателя. Нагреватель жидкостного теплоносителя содержит полый корпус для подачи теплоносителя и расположенную внутри него жаровую трубу, на внутренней поверхности которой расположен винтовой выступ, при этом корпус состоит из двух частей, а труба состоит из двух полутруб, каждая из которых закреплена на соответствующей части корпуса, на внутренней поверхности каждой из полутруб расположены полувитки указанного винтового выступа с возможностью стыковки их при соединении частей корпуса и полутруб. Техническим результатом изобретения является увеличение КПД по передаче тепловой энергии, а также обеспечение свободного доступа к деталям нагревателя жидкостного теплоносителя и возможность быстрой замены его частей при выходе нагревателя из строя.
Description
Нагреватель жидкостного теплоносителя
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к нагревателям жидкостного теплоносителя, в частности к котлам для преобразования тепла продуктов горения и выхлопных газов в тепло жидкостного теплоносителя и может быть использовано для утилизации тепла, а также для нагрева воды за счет энергии выхлопных газов двигателя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен отопительный жаротрубный котел, содержащий цилиндрический корпус с размещенной внутри него цилиндрической глухой жаровой камерой, два хода дымогарных труб большего и меньшего диаметра относительно друг друга (см. патент RU 2241902, кл. F22B7/12, опубликован 10.12.2004).
Недостатком известного котла является низкий КПД по передаче тепловой энергии за счет незначительной площади теплоотбора, а также сложность монтажа и ремонта конструкции при выходе ее из строя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническим результатом изобретения является увеличение КПД по передаче тепловой энергии, а также обеспечение свободного доступа к деталям нагревателя жидкостного теплоносителя и возможность быстрой замены его частей при выходе нагревателя из строя.
Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что нагреватель жидкостного теплоносителя содержит полый корпус для подачи теплоносителя и расположенную внутри него жаровую трубу, на внутренней поверхности которой расположен винтовой выступ, при этом корпус состоит из двух частей, а труба
состоит из двух полутруб, каждая из которых закреплена на соответствующей части корпуса, на внутренней поверхности каждой из полутруб расположены полувитки указанного винтового выступа с возможностью стыковки их при соединении частей корпуса и полу труб.
Кроме того, корпус состоит из идентичных частей, а труба состоит из идентичных полутруб, при этом части корпуса каждая могут быть выполнены в виде полутруб большего диаметра, чем полутрубы жаровой трубы, либо в виде кожуха П-образного сечения.
Кроме того, винтовой выступ может быть выполнен полым с возможностью подачи через него теплоносителя, либо иметь в сечении прямоугольник, соединенный с трубой своей более короткой стороной. Кроме того, жаровая труба может быть выполнена с жаропрочной футеровкой на входной части.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.l показан предложенный нагреватель, осевой разрез в развернутом виде.
На фиг.2 - то же, поперечный разрез.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нагреватель жидкостного теплоносителя описан ниже на примере котла-утилизатора, который содержит корпус, состоящий из двух идентичных частей 1 и 2, внутри которого расположена жаровая труба, состоящая из двух идентичных полутруб 3 и 4, закрепленных на соответствующих частях 1 и 2 корпуса. На внутренней поверхности жаровой трубы расположен винтовой
выступ 5 таким образом, что при разъединении частей 1 , 2 корпуса с полутрубами 3 и 4 винтовой выступ 5 делится вдоль оси трубы на две части, образуя полувитки 6, расположенные на внутренних поверхностях соответствующих полутруб 3 и 4 так, что обеспечивается возможность их стыковки при соединении частей 1 и 2 корпуса с полутрубами 3 и 4. При соединении частей 1 и 2 корпуса образуется закрытая полость 7 для подачи теплоносителя, охватывающая всю наружную поверхность жаровой трубы.
Винтовой выступ 5 обеспечивает максимальный отбор тепла потока исходящих газов, входящего через установленный относительно его начала в полутрубе 3 (4) колодец 8, выполняющий функции места для горелки или входа выхлопных газов от ДВС. Винтовой выступ 5 может быть выполнен полым с возможностью подачи через него теплоносителя. Кроме того, колодец 8, установленный в полутрубе 4 (3) относительно конца винтового выступа 5 выполняет функцию выхлопной части котла для исходящих газов.
В случае выполнения винтового выступа 5 полым жаровая труба на входной своей части в зоне расположения колодца 8 выполнена с жаропрочной футеровкой (не показана).
Части 1 и 2 корпуса выполнены в виде полутруб большего диаметра, чем полутрубы 3 и 4 жаровой трубы, либо в виде кожуха П-образного сечения каждая.
Работает устройство следующим образом. В зависимости от того, используется ли нагреватель в качестве утилизатора или теплообменника, исходящий поток газов от ДВС или горелки соответственно поступает через колодец 8 в жаровую трубу и направляется по поверхности винтового выступа
5, исключая прямоточный проход. За счет увеличения длины прохода исходящих газов и большой площади винтового выступа 5 обеспечивается максимальный отбор тепла потока исходящих газов для преобразования его в тепло жидкостного теплоносителя, расположенного внутри полости 7 корпуса. После прохода потока газов через жаровую трубу обеспечивается их выхлоп через выполненный в жаровой трубе относительно конца винтового выступа 5 колодец 8.
Нагреватель жидкостного теплоносителя можно использовать в следующих вариантах.
1. В качестве водогрейного котла-утилизатора, при использовании энергии тепла отработанных от ДВС газов.
2. В качестве парового котла. При установке котла под углом или вертикально с расположением входной части выше выходной, за счет расположения максимальной температурной зоны в верхней части котла обеспечивается максимальный КПД по передаче тепловой энергии теплоносителю благодаря естественной циркуляции жидкостного теплоносителя.
3. Также его можно использовать как теплообменник при использовании в качестве источника тепловой энергии установленную в зоне расположения колодца 8 горелку (не показана).
4. Кроме того, возможен вариант использования нагревателя как жидкостного теплообменника, где в жаровую часть вместо потока газов подают горячую жидкость.
Таким образом, благодаря такому выполнению нагревателя жидкостного теплоносителя обеспечивается:
максимальный КПД по передаче тепловой энергии теплоносителю; минимальное сопротивление потока газов относительно конструкции жаровой трубы за счет тангенциального прохода газов; - максимальная возможность доступа ко всем деталям нагревателя, малое время работ по ремонту жаровой трубы, а также возможность быстрой замены частей нагревателя при выходе его из строя; возможность применения нагревателя в качестве как водогрейного, так и парового котла; - возможность использования в качестве источника тепла, подаваемого в жаровую трубу, горелки, энергии отработанных от ДВС газов либо горячей жидкости.
Claims
1. Нагреватель жидкостного теплоносителя, содержащий полый корпус для подачи теплоносителя и расположенную внутри него жаровую трубу, отличающийся тем, что на внутренней поверхности трубы расположен винтовой выступ, при этом корпус состоит из двух частей, а труба состоит из двух полутруб, каждая из которых закреплена на соответствующей части корпуса, на внутренней поверхности каждой из полутруб расположены полувитки указанного винтового выступа с возможностью стыковки их при соединении частей корпуса и полутруб.
2. Нагреватель по п.l, отличающийся тем, что полутрубы выполнены идентичными.
3. Нагреватель по п.l, отличающийся тем, что винтовой выступ выполнен полым с возможностью подачи через него теплоносителя.
4. Нагреватель по п.l, отличающийся тем, что винтовой выступ имеет в сечении прямоугольник, соединенный с трубой своей более короткой стороной.
5. Нагреватель по п.l, отличающийся тем, что части корпуса выполнены идентичными.
6. Нагреватель по п.l, отличающийся тем, что части корпуса выполнены в виде полутруб большего диаметра, чем полутрубы жаровой трубы.
7. Нагреватель по п.l, отличающийся тем, что части корпуса выполнены каждая в виде кожуха П-образного сечения.
8. Нагреватель по п.l, отличающийся тем, что жаровая труба выполнена с жаропрочной футеровкой на входной части.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008150618/06A RU2382286C1 (ru) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Нагреватель жидкостного теплоносителя |
| RU2008150618 | 2008-12-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2010074597A1 true WO2010074597A1 (ru) | 2010-07-01 |
Family
ID=42127134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2009/000525 WO2010074597A1 (ru) | 2008-12-22 | 2009-10-09 | Нагреватель жидкостного теплоносителя |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2382286C1 (ru) |
| WO (1) | WO2010074597A1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU73328A1 (ru) * | 1945-09-17 | 1947-11-30 | Г.П. Индриксон | Устройство дл дистилл ции и пирогенетической обработки нефтепродуктов и тому подобного |
| GB1448670A (en) * | 1972-10-02 | 1976-09-08 | Shell Int Research | Boiler |
| SU1276900A1 (ru) * | 1985-04-10 | 1986-12-15 | Организация П/Я В-8466 | Плоска теплообменна труба |
| RU2076284C1 (ru) * | 1993-03-01 | 1997-03-27 | Борис Николаевич Гроздов | Стальной водогрейный котел "фермер" |
| RU2137049C1 (ru) * | 1998-03-03 | 1999-09-10 | Югай Геннадий Константинович | Водогрейный котел |
| RU2181178C1 (ru) * | 2000-07-27 | 2002-04-10 | Бланк Аркадий Зельманович | Котельная установка |
-
2008
- 2008-12-22 RU RU2008150618/06A patent/RU2382286C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-10-09 WO PCT/RU2009/000525 patent/WO2010074597A1/ru active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU73328A1 (ru) * | 1945-09-17 | 1947-11-30 | Г.П. Индриксон | Устройство дл дистилл ции и пирогенетической обработки нефтепродуктов и тому подобного |
| GB1448670A (en) * | 1972-10-02 | 1976-09-08 | Shell Int Research | Boiler |
| SU1276900A1 (ru) * | 1985-04-10 | 1986-12-15 | Организация П/Я В-8466 | Плоска теплообменна труба |
| RU2076284C1 (ru) * | 1993-03-01 | 1997-03-27 | Борис Николаевич Гроздов | Стальной водогрейный котел "фермер" |
| RU2137049C1 (ru) * | 1998-03-03 | 1999-09-10 | Югай Геннадий Константинович | Водогрейный котел |
| RU2181178C1 (ru) * | 2000-07-27 | 2002-04-10 | Бланк Аркадий Зельманович | Котельная установка |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2382286C1 (ru) | 2010-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2514572C1 (ru) | Устройство для производства горячих текучих сред, содержащее теплообменник-конденсатор | |
| CA2367726C (en) | External flue heat exchangers | |
| CN101017026A (zh) | 冷凝式热交换器 | |
| CN100547313C (zh) | 一种套管锅炉 | |
| WO2002063231A1 (en) | Spiral flow heat exchanger | |
| RU177320U1 (ru) | Многоходовый жаротрубный водогрейный котел | |
| BR112013015184B1 (pt) | sistema de turbina a gás aquecida indiretamente e veículo com sistema de turbina a gás | |
| CN106196582A (zh) | 中心回燃立式三回程燃气锅炉 | |
| CN201141587Y (zh) | 一种集废气焚烧和加热蒸气的环氧乙烷专用加热炉 | |
| WO2010074597A1 (ru) | Нагреватель жидкостного теплоносителя | |
| RU82027U1 (ru) | Нагреватель жидкостного теплоносителя | |
| CN201014753Y (zh) | 冷凝式热交换器 | |
| RU197402U1 (ru) | Компактный пароперегреватель для банной печи | |
| US20130118719A1 (en) | Dual-Chamber Heat Exchanger | |
| WO2007109933A1 (fr) | Chaudière tubulaire | |
| KR100632128B1 (ko) | 연관식 보일러 | |
| RU2449224C1 (ru) | Конденсационный котел наружного размещения | |
| KR200311752Y1 (ko) | 가스보일러의 배기가스 폐열 회수장치 | |
| RU2333432C1 (ru) | Конденсационная универсальная водогрейная установка наружного размещения | |
| KR200265150Y1 (ko) | 스팀보일러 | |
| RU210686U1 (ru) | Котёл спиральный | |
| RU65189U1 (ru) | Теплогенераторная установка | |
| RU2447370C1 (ru) | Подогреватель системы отопления (варианты) | |
| CN203810711U (zh) | 一种节能的燃气燃油锅炉 | |
| KR200374662Y1 (ko) | 연관식 보일러 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09835326 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09835326 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |