Контактный водонагреватель
Использование: теплоэнергетика, система отопления и горячего водоснабжения, контактный нагрев воды. Сущность изобретения: в корпусе 1 размещены два слоя 4 и 5 орошаемой насадки. Нижний слой 4 установлен на опорной решетке 6 и имеет газоперепускной патрубок 7, а также перфорированную пластину (ПП) 8 и концентрично расположенные в теле слоя перфорированные обечайки 9. Перфорации в последних и в ПП 8 выполнены с переменным проходным сечением, увеличивающимся в первых в сторону опорной решетки 6. а в пластине - от центра к периферии. Газ поступает в спой 4 насадки через патрубок 7 и далее, огибая торцы обечаек 9, неоднократно меняет направление движения внутри слоя 4. Из последнего в слой 5 насадки газовый поток поступает через ПП 8. 4 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К ПАТЕНТУ
ЬЭ
<Р
СР
ОО
ОО
ОО
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4900228/06 (22) 17.12.90 (46) 15.1 2.93 Бюл. Йю 45-46 (76) Соснин Юрий Павлович; Бухаркин Евгений
Наумович; Сусина Вера Алексеевна; Кушнирюк Владимир Васильевич
{54) КОНТАКТНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ (57) Использование: теплоэнергетика, система отопления и горячего водоснабжения, контактный нагрев воды Сущность изобретения: в корпусе 1 размещены два слоя 4 и 5 орошаемой насадки.
Нижний слой 4 установлен на опорной решетке 6 и (в) RU (и) 2004888 CI (51) 5 F24H1 10 F28C3 06 имеет газоперепускной патрубок 7, а также перфорированную пластину (ПП) 8 и концентрично распо— ложенные в теле слоя перфорированные обечайки
9. Перфорации в последних и в ПП 8 выполнены с переменным проходным сечением, увеличивающимся в первых в сторону опорной решетки 6. а в пластине — от центра к периферии. Газ поступает в слой 4 насадки через патрубок 7 и далее, огибая торцы обечаек 9, неоднократно меняет направление движения внутри слоя 4. Из последнего в слой 5 насадки газовый поток поступает через ПП 8. 4 ил.
2004888
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к водонагревателям контактного типа. Оно может быть использовано для получения горячей воды с целью использования в системах отопления и горячего водоснабжения.
Известны контактные водонагреватели состоящие из топки с водяной рубашкой, КоНТВКТНоА камеры, смесительной камеры и газоперепускной трубой, размещенной в контактной камере (1). Недостатком такой конструкции является то, что при режиме работы устройства в качестве водонагревателя теплота газов, перепускаемых по перепускной трубе, не используется, что снижает КПД водонагревателя.
Наиболее близким техническим решением является водонагреватель, содержащий вертикальный корпус с верхним отводящим и нижним подводящим газоходами, с установленной между ними орошаемой насадкой с вертикальными, газоперепускными трубами с заглушенными нижними торцами и с перфорациями, размер которых увеличивается в сторону открытых верхних торцов труб.
Недостатком этой конструкции является то, что переходящие из слоя насадки в газоперепускные трубы газы не участвуют в теплообмене, что уменьшает температуру нагрева воды и общую теплопроизводительность устройства. Это объясняется следующим. Через верхний и нижний слои насадки проходит одно и то же количество воды, равное расчетному. Нагрев воды до заданной температуры возможен в TQM случае, когда расчетный расход продуктов сгорания та кже и ро ходит через оба слоя насадки.
Ввиду того, что в прототипе через нижний слой проходит не весь расход газов, при расчетной общей поверхности насадки вода не может нагреваться до заданной температуры, Требуется соответственно превышение количества верхнего слоя насадки по сравнению с расчетным и увеличение общей высоты аппарата, что конструктивно неоправдано. При конструктивно оптимальной высоте аппарата вода в нем не будет нагреваться до заданной температуры.
Целью изобретения является повышение эффективности теплообмена путем увеличения времени контакта между средами, Цель достигается тем, что контактный водон агреватель, содержащий вертикальный корпус с верхним отводящим и нижним подводящим гаэоходами и размещенными в корпусе между последними с образованием промежуточного проема по крайней мере двумя слоями орошаемой насадки, нижний иэ которых установлен на опорной решетке
55 и снабжен гаэоперепускным патрубком отличается тем, что нижний слой насадки снабжен размещенной над ней перфорированной пластиной и заведенными в ее тело концентрично расположенными перфорированными обечайками, закрепленными поочередно соответственно на опорной решетке и перфорированной пластине с образованием зазоров между последними и свободными торцами обечаек, причем перфорации в пластине и в обечайках выполнены с переменным проходным сечением, увеличивающимся в первой от центра к периферии, а во-BTopblx — в сторону опорной решетки.
Такое выполнение позволяет разгрузить ударную периферийную зону нижнего слоя насадки, направив избыточные газы через перепускную трубу, указанными конструктивными мерами обеспечить полноценный тепломассообмен в нижнем, наиболее ответственном слое насадки за счет подключения к теплообмену потока газов, следующего через перепускную трубу.
На фиг, 1 представлен предлагаемый водонагреватель; на фиг. 2, 3 и 4 — виды А, Б и узел! на фиг. 1.
Контактный водонагреватель содержит вертикальный корпус 1 с верхним отводящим 2 и нижним подводящим 3 гаэоходами и размещенными в корпусе между последними с образованием промежуточного проема по крайней мере двумя слоями 4 и 5 орошаемой насадки, нижний 4 из которых установлен на опорной решетке 6 и снабжен гаэоперепускным патрубком 7, Нижний слой 4 насадки снабжен размещенной над ней перфорированной пластиной 8 и заведенными в ее тело концентрично раСположенными перфорированными обечайками
9, закрепленными торцами поочередно соответственно на опорной решетке 6 и перфорированной пластине 8 с образованием зазоров между последними и свободными торцами обечаек 9. причем перфорации в пластине 8 и в обечайках 9 выполнены с переменным проходным сечением, увеличивающимся в первой от центра к периферии, а во вторых - в сторону опорной решетки.
Водонагреватель содержит также топку
10, обрамленную водяной рубашкой 11.Над верхним слоем насадки установлен ороситель 12 газоперепускная труба 7 защищенная сверху крышкой 13, а по высоте снабжена перфорационными отверстиями
14, размер которых увеличивается в сторону решетки 6. Обечайки 9 имеют перфорации
15, размер которых увеличивается в сторону решетки б. Благодаря такому распределению отверстий 15 достигается преимущест4
2004888 венный пропуск газов, следующих в поперечном направлении, через нижние зоны сечения нижнего слоя насадки, что способствует интенсификации теплообмена в наиболее ответственной нижней части 5 насадочной зоны.
Водонагреватель работает следующим образом, Продукты сгорания из топки 10 направляются в нижний подводящий газоход 3 и 10 омывают слои 4 и 5 орошаемой насадки, где подогревают поступающую из оросителя 12 воду. Подогретая вода стекает в водяную рубашку 11, где дополнительно подогревается за счет тепла, выделяющегося при сжи- 15 гании топлива в топке 10, и направляется потребителю. Охлажденные дымовые газы отводятся через верхний отводящий газоход 2. Газы, выйдя из верхней горловины топки, огибая надтопочный диск, попадают 20 в концентрический зазор между диском и корпусом. Отсюда они с повышенной скоростью поступают к опорной решетке 6 нижнего слоя насадки. Ввиду того, что слой насадки создает значительное сопротивле- 25 ние и весь поток газов не может пройти через ограниченное кольцевое сечение, большая часть газов растекается по сечению нижнего слоя по направлению к центральной части. Часть газов, поступившая в 30 (56) 1. Авторское свидетельство СССР
N 586153, кл. F 24 Н 1/10, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
N 1257398, кл. F 28 С 3/08, 1986, Ф о р мул а. изобретен и я тем увеличения времени контакта между
35 средами. нижний слой насадки снабжен размещенной над ней перфорированной пластиной и заведенными в ее тело концентричными перфорированными обечэй40 ками, закрепленными торцами поочередно соответственно на опорной решетке и перфорированной пластине с образованием зазоров между последними и свободными торцами обечаек, причем перфорации в пластине и в обечайках выполнены с переменным проходным сечением, увеличивающимся, во первых, от центра к периферии, ; а во вторых, — в сторону опорной решетки.
Составитель Ю.Соснин
Техред M.Mîðãåíòàë
Корректор С.К3ско
Редактор Л.Волкова
Тираж Подписное
НПО "Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Заказ 3394
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
КОНТАКТНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий вертикальный корпус и верхним отводящим и нижним подводящим гаэоходами и размещенными между последними с образованием промежуточного проема по крайней мере двумя слоями орошаемой насадки, нижний из которых установлен на опорной решетке и снабжен газоперепускным патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса теплообмена пуцентральную перепускную трубу, затем через перфорации перетекает поперечным током внутрь слоя насадки. Наталкиваясь на перфорированные обечайки 9, газовый поток движется в итоге по линиям тока с чередующимся направлением вверх-вниз, что увеличивает продолжительность контакта газового и водяного теплоносителей, По мере прохождения в радиалы ом направлен и часть газового потока присоединяется к основному потоку, движущемуся в вертикальном направлении и таким образом достигает верхней перфорированной пластины 8 и далее попадает в верхний слой насадки, пройдя который удаляется изаппарата.
Ввиду того, что размер перфораций увеличивается в направлении сверху вниз, большая часть газового потока, следующая в поперечном направлении, проходит нижние перфорации с большим ра.": :ором, благодаря чему обеспечивается более протя>ке IHblN путь газов и интенсифицируется процесс теплообмена в нижней, более ответственной зоне насадки.
