RU2134845C1 - Contact water heater - Google Patents

Contact water heater Download PDF

Info

Publication number
RU2134845C1
RU2134845C1 RU98107113A RU98107113A RU2134845C1 RU 2134845 C1 RU2134845 C1 RU 2134845C1 RU 98107113 A RU98107113 A RU 98107113A RU 98107113 A RU98107113 A RU 98107113A RU 2134845 C1 RU2134845 C1 RU 2134845C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
contact
furnace
water heater
contact chamber
Prior art date
Application number
RU98107113A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Дейнеженко
А.В. Наумейко
М.С. Гофман
Original Assignee
Наумейко Анатолий Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Наумейко Анатолий Васильевич filed Critical Наумейко Анатолий Васильевич
Priority to RU98107113A priority Critical patent/RU2134845C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2134845C1 publication Critical patent/RU2134845C1/en

Links

Landscapes

  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)

Abstract

FIELD: heating of rooms; hot-water supply system. SUBSTANCE: contact water heater has water distributor, furnace including contact chamber separated by disc located above furnace, and water sprayer. Side walls of contact chamber are fitted with shell with formation of circular channel. Arrangement of water sprayer in furnace makes it possible to reduce required surface of attachment. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при нагреве помещений и снабжении потребителей горячей водой. The present invention relates to a power system and can be used for heating rooms and supplying consumers with hot water.

Известен контактный водонагреватель, содержащий топку, надтопочный диск и контактную камеру насадочного типа, где и происходит непосредственный контакт горячих дымовых газов и нагреваемой воды (Ю.П. Соснин, "Контактные водонагреватели", М., Изд. "Стройиздат", 1974 г., стр. 65-72). Главный недостаток водонагревателей данного типа состоит в следующем. Первоначальный контакт горячих газов и нагреваемой воды характеризуется испарением последней в газовый поток. В дальнейшем имеет место обратный процесс - конденсации паров из газового потока. Тепло конденсации (оборотное тепло) не влияет на КПД аппарата, но требует формирования дополнительной поверхности контакта (см. указанный выше источник, стр. 36, 166). Known contact water heater containing a furnace, a heating disk and a nozzle-type contact chamber, where direct contact of hot flue gases and heated water occurs (Yu.P. Sosnin, "Contact water heaters", M., Publishing house "Stroyizdat", 1974 , pp. 65-72). The main disadvantage of this type of water heater is as follows. The initial contact of hot gases and heated water is characterized by the evaporation of the latter into the gas stream. In the future, the reverse process takes place - condensation of vapors from the gas stream. Condensation heat (circulating heat) does not affect the efficiency of the apparatus, but requires the formation of an additional contact surface (see source indicated above, p. 36, 166).

Наиболее близкими к настоящему изобретению являются контактные водонагреватели, включающие топку, отделенную от топки надтопочным диском, контактную камеру и распылитель воды, размещенный в зоне контактной камеры /см. указанный выше источник, стр. 6-8, 57-60). Контактная камера форсуночного типа, отличаясь простотой конструкции, имеет одновременно ряд недостатков, низкий объемный коэффициент теплопередачи, увеличенный сток воды по стенкам, попадание холодной воды в нижнюю часть контактной камеры. Основной же недостаток состоит в отсутствии четко организованного противотока воды и нагревающих ее газов, что имеет следствием недогрев воды против теоретически возможных значений ее конечной температуры (см. указанный выше источник, стр. 59-60). Closest to the present invention are contact water heaters, including a firebox separated from the firebox by a superheating disk, a contact chamber and a water spray located in the area of the contact chamber / cm. above source, pp. 6-8, 57-60). The nozzle-type contact chamber, distinguished by its simplicity of design, has at the same time a number of disadvantages, a low volumetric heat transfer coefficient, an increased flow of water along the walls, and cold water entering the lower part of the contact chamber. The main drawback is the lack of a clearly organized backflow of water and the gases heating it, which results in underheating of water against the theoretically possible values of its final temperature (see the source mentioned above, pp. 59-60).

Задача настоящего изобретения состоит в уменьшении потребной поверхности контакта, а следовательно, в уменьшении габаритов контактного водонагревателя. Техническим результатом является интенсификация проходящих процессов. The objective of the present invention is to reduce the required contact surface, and therefore, to reduce the size of the contact water heater. The technical result is the intensification of ongoing processes.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в контактном водонагревателе, содержащем топку, расположенную над ней и отдаленную от топки надтопочным диском контактную камеру, распылитель воды и распределитель воды, распылитель воды размещен в топке водонагревателя. Боковые стенки топки снабжены обечайкой с образованием водяного кольцевого канала, в котором происходит дальнейший нагрев воды. The specified technical result is achieved due to the fact that in the contact water heater containing a firebox located above it and distant from the firebox by a topcoop disk, a contact chamber, a water spray and a water distributor, the water spray is placed in the heating chamber of the water heater. The side walls of the furnace are equipped with a shell to form a water annular channel in which further heating of the water occurs.

Высокотемпературный газ, получаемый в топке водонагревателя, способен активно испарять жидкость, и тем более, если последняя приводится в контакт с газом в виде мелких капель. Контакт воды и горячих газов в контактной камере на нижних слоях насадки обычно определяется тем, что вода имеет температуру выше точки росы газов, но ниже температуры мокрого термометра, являющейся предельной для нагрева воды газами данного начального влагосодержания и температуры. При испарении воды в газ происходит увеличение его влагосодержания до состояния, характеризуемого вторичной точкой росы, после достижения которой происходит только конденсация паров из газа. Состояние газа, близкое ко вторичной точке росы, может быть достигнуто при подаче в горячий газ соответствующего количества воды, претерпевшей полное испарение (очевидно, что данное количество воды значительно ниже нагреваемого в аппарате). Очевидна целесообразность проведения процесса полного испарения воды до контактной камеры, а точнее в зоне топки. В этом случае необходимая поверхность контакта определяется лишь процессом конденсации, а следовательно, представляет собой величину, значительно меньшую, чем в случае, когда определенная поверхность насадки потребна и для проведения процесса испарения. The high-temperature gas produced in the furnace of a water heater can actively evaporate the liquid, and even more so if the latter is brought into contact with the gas in the form of small drops. The contact of water and hot gases in the contact chamber on the lower layers of the nozzle is usually determined by the fact that the water has a temperature above the dew point of the gases, but below the temperature of the wet thermometer, which is the limit for heating water with gases of a given initial moisture content and temperature. When water evaporates into a gas, its moisture content increases to a state characterized by a secondary dew point, after which only vapor condensation from the gas occurs. A gas state close to the secondary dew point can be achieved by supplying the corresponding amount of water that has undergone complete evaporation into the hot gas (it is obvious that this amount of water is much lower than that heated in the apparatus). The expediency of the process of complete evaporation of water to the contact chamber, and more precisely in the furnace zone, is obvious. In this case, the required contact surface is determined only by the condensation process, and therefore, represents a value much smaller than in the case when a certain nozzle surface is required for the evaporation process.

Уменьшение высоты насадки (в случае применения насадочной контактной камеры) характеризует увеличение интенсивности контактного водонагревателя в целом. A decrease in the height of the nozzle (in the case of using a nozzle contact chamber) characterizes an increase in the intensity of the contact water heater as a whole.

Размещение распылителя воды в топочном пространстве контактного водонагревателя на сегодня является неизвестным и определяет соответствие настоящего изобретения критерию патентоспособности "новизна". Существенное изменение в работе аппарата и неочевидность решения для специалистов, подтверждаемая также ознакомлением с решениями в близких областях, определяет соответствие настоящего технического решения критерию патентоспособности "изобретательский уровень". Потребность в контактных водонагревателях, значительно возросшая в настоящее время в силу ряда причин, и полное отсутствие сложностей в расчете, проектировании и изготовлении аппаратов по настоящему изобретению определяет соответствие его критерию патентоспособности "промышленная применимость". The placement of the water atomizer in the furnace space of the contact water heater is currently unknown and determines the compliance of the present invention with the patentability criterion of "novelty." A significant change in the operation of the apparatus and the non-obviousness of a solution for specialists, also confirmed by familiarization with solutions in related fields, determines the compliance of this technical solution with the patentability criterion of "inventive step". The need for contact water heaters, which has significantly increased at present due to a number of reasons, and the complete absence of difficulties in the calculation, design, and manufacture of the apparatus of the present invention determines its compliance with the patentability criterion of "industrial applicability".

Изобретение поясняется чертежом, приведенным на фиг. 1. The invention is illustrated by the drawing shown in FIG. 1.

Контактный водонагреватель имеет корпус 1, снабженный днищем 2, топкой 3, надтопочным диском 4 и контактной камерой 5. В контактной камере 5 на решетке 6 размещена насадка 7, выполненная, например, из колец Рашига. Над насадкой 7 установлен распределитель нагреваемой воды 8, топка 3 снабжена газовой горелкой 9, радиационной поверхностью 10 и размещенной между корпусом 1 и радиационной поверхностью 10 обечайкой 11, установленной с зазором к днищу 2. Обечайка 11 и корпус 1 снабжен также выходным патрубком 12 нагретой воды. В топке 3 под надтопочным диском 4 установлен распылитель-жидкости 13. The contact water heater has a housing 1, equipped with a bottom 2, a furnace 3, a top-fuel disk 4 and a contact chamber 5. In the contact chamber 5 on the grate 6 there is a nozzle 7 made, for example, from Rashig rings. A distributor of heated water 8 is installed above the nozzle 7, the furnace 3 is equipped with a gas burner 9, a radiation surface 10 and a shell 11 located between the housing 1 and the radiation surface 10, installed with a gap to the bottom 2. The shell 11 and the housing 1 are also equipped with an outlet pipe 12 of heated water . In the furnace 3 under the superficial disk 4, a spray-liquid 13 is installed.

Контактный водонагреватель по настоящему изобретению работает следующим образом. В газовую горелку 9 подают смесь природного газа и воздуха, которая сгорает в топке 3, размещенной в корпусе 1 водонагревателя. Горячие газы в топочном пространстве вступают в контакт с распыленной водой, образуемой распылителем воды 13. Воду подают в количестве, достаточном для снижения температуры горячих газов до уровня, соответствующего вторичной точке росы. Охлажденные до указанного уровня горячие газы сгибают надтопочный диск 4, предотвращающий попадание воды из контактной камеры 5 в топочную камеру 3. В расположенную в корпусе 1 контактную камеру 5 подлежащую нагреву воду подают через распределитель 8 на насадку 7, расположенную на решетке 6. На насадке 7 происходит контакт нагреваемой воды и газов. Нагретая вода, стекающая по надтопочному диску, попадает в кольцо, образованное корпусом аппарата 1 и обечайкой 11, установленной с зазором к днищу 2. Далее вода поднимается по кольцевому каналу, образованному обечайкой 11 и радиационной поверхностью 10, которым являются боковые стенки топки, омываемой топочными газами. За счет контакта воды с радиационной поверхностью 10 происходит ее дальнейшее нагревание. Нагретую воду выводят из аппарата через выходной патрубок 12. Поскольку газы насыщаются парами воды в собственно топочной камеры 3, контактная камера и поверхность насадки 7 рассчитываются только на процесс конденсации, а следовательно, поверхность насадки в значительной мере снижена по сравнению с имеющимися на сегодня контактными водонагревателям. The contact water heater of the present invention operates as follows. In the gas burner 9 serves a mixture of natural gas and air, which burns in the furnace 3, located in the housing 1 of the water heater. Hot gases in the combustion space come into contact with the sprayed water formed by the water atomizer 13. Water is supplied in an amount sufficient to lower the temperature of the hot gases to a level corresponding to the secondary dew point. Cooled to the specified level, hot gases bend the super-heating disk 4, which prevents water from entering the contact chamber 5 into the combustion chamber 3. In the contact chamber 5 located in the housing 1, the water to be heated is fed through the distributor 8 to the nozzle 7 located on the grate 6. On the nozzle 7 contact of heated water and gases occurs. Heated water flowing down the top-fuel disk enters the ring formed by the body of the apparatus 1 and the shell 11, which is installed with a gap to the bottom 2. Next, the water rises through the annular channel formed by the shell 11 and the radiation surface 10, which are the side walls of the furnace, washed by the furnace gases. Due to the contact of water with the radiation surface 10, it is further heated. Heated water is removed from the apparatus through the outlet pipe 12. Since the gases are saturated with water vapor in the actual combustion chamber 3, the contact chamber and the surface of the nozzle 7 are designed only for the condensation process, and therefore, the surface of the nozzle is significantly reduced compared to contact water heaters available today .

Claims (2)

1. Контактный водонагреватель, содержащий топку, расположенную над ней и отделенную от топки надтопочным диском контактную камеру, распылитель и распределитель воды, отличающийся тем, что распылитель воды расположен в топке водонагревателя. 1. A contact water heater comprising a furnace, located above it and separated from the furnace by a heating disk, a contact chamber, a spray and a water distributor, characterized in that the water spray is located in the furnace of the water heater. 2. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что боковые стенки топки снабжены обечайкой с образованием водяного кольцевого канала, в котором происходит дальнейший нагрев воды. 2. The water heater according to claim 1, characterized in that the side walls of the furnace are provided with a shell to form a water ring channel in which further heating of the water occurs.
RU98107113A 1998-04-17 1998-04-17 Contact water heater RU2134845C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98107113A RU2134845C1 (en) 1998-04-17 1998-04-17 Contact water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98107113A RU2134845C1 (en) 1998-04-17 1998-04-17 Contact water heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2134845C1 true RU2134845C1 (en) 1999-08-20

Family

ID=20204819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98107113A RU2134845C1 (en) 1998-04-17 1998-04-17 Contact water heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2134845C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531105C1 (en) * 2012-04-19 2014-10-20 Канг Вон Н.Т.С. Ко., Лтд. Sea water heater

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Соснин Ю.П. Контактные водонагреватели. - М.: Стройиздат, 1974, с. 6 - 8, 57 - 60. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531105C1 (en) * 2012-04-19 2014-10-20 Канг Вон Н.Т.С. Ко., Лтд. Sea water heater

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2201259C (en) High efficiency direct-contact high temperature water heater
US4275708A (en) Combined hot water heating and stripping column furnace and method
RU174193U1 (en) Steam generating module
RU2134845C1 (en) Contact water heater
RU176778U1 (en) Steam generating furnace with aerodynamic heat exchanger
RU2172890C2 (en) Hot gas generating method and apparatus
GB1299554A (en) A boiler
RU2230262C2 (en) Hot water supply plant (versions)
SU1715213A3 (en) Method and device for producing hot air
RU2236650C1 (en) Contact water heater
US4572111A (en) Heating apparatus
EP0082139A1 (en) Combined hot water heating and stripping column furnace and method.
SU808789A1 (en) Central heating system
US4691666A (en) Liquid heater with closed loop heat transfer system
US1953213A (en) Water heater
US574447A (en) Necticut
SU1262191A2 (en) Boiler set
SU1395908A1 (en) Surface-contact water heater
RU2347976C2 (en) Hot water boiler
KR900001612Y1 (en) Hot-air heater
SU659831A1 (en) Steam-gas mixture generator
RU22815U1 (en) CONTACT WATER HEATER
RU2117878C1 (en) Liquid heater
FR2260759A1 (en) Combination central heating and water heating boiler - has thermostatic mixing valve to regulate secondary hot water temp.
RU2124679C1 (en) Gas-type water heater

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150418