Котельная установка для автономных систем теплоснабжения

 

Использование: для нагрева воды в автономных системах теплоснабжения при повышенных нагрузках горячего водоснабжения. Сущность изобретения: установка содержит котел с водоохлаждаемой топкой, снабженной горелочным устройством и подключенной к конвективному газотрубному пучку, а также секционный подключенный к котлу по греющему тракту подогреватель воды горячего водоснабжения, каждая секция которого выполнена в виде вертикального двухходового теплообменника, причем сами секции параллельно подсоединены по межтрубному пространству к водяному объему котла и последовательно - по трубному пространству нагреваемой воды. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетическому оборудованию, в частности к конструкциям водогрейных аппаратов, и может быть использовано для нагрева воды в автономных системах теплоснабжения при повышенных нагрузках горячего водоснабжения.

Известны конструкции водонагревателей, предназначенных для автономного теплоснабжения (отопления и горячего водоснабжения), содержащие вертикальный цилиндрический резервуар, кожух, газовую горелку с запальником и газоотводящее устройство. Пространство между резервуаром и кожухом заполнено изоляцией из шлако- или стекловаты. Горячее водоснабжение абонента от такого водонагревателя производится при отключенной системе отопления и наоборот отопление помещения может обеспечиваться при отключенном потреблении горячей воды. В этом заключается основной недостаток таких водонагревателей, обуславливающий невозможность их использования при длительных и повышенных расходах горячей воды, например, для стирок, ванн, бассейнов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является котельная установка для автономных систем теплоснабжения, содержащая котел с водоохлаждаемой топкой, снабженной горелочным устройством и подключенной к конвективному газотрубному пучку, а также подогреватель воды горячего водоснабжения, подключенный к котлу по греющему тракту. При этом подогреватель воды горячего водоснабжения выполнен в виде спирального змеевика, размещенного в водяном объеме котла вокруг конвективного газотрубного пучка. Установка может обеспечивать одновременное отопление и горячее водоснабжение объекта.

Недостатком конструкции является невозможность обеспечения повышенных нагрузок на горячее водоснабжение при одновременной выработке отопительной нагрузки.

Поскольку температура циркуляционной воды на выходе из котла в систему отопления при комбинированном теплоснабжении должна оставаться постоянной, то повышение нагрузки горячего водоснабжения в условиях, когда змеевик подогревателя воды горячего водоснабжения расположен непосредственно в зоне нагрева циркуляционной воды и при этом отсутствует ее упорядоченная циркуляция в котле, может привести к образованию паровой фазы в зоне нагрева циркуляционной воды и конденсации образовавшегося пара в зоне установки подогревателя воды горячего водоснабжения, сопровождающейся гидроударами. Кроме того, при такой конструкции невозможно обеспечить достаточно большую поверхность теплопередачи подогревателя воды горячего водоснабжения.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является обеспечение повышенных нагрузок горячего водоснабжения при одновременной выработке тепла на отопительные цели.

Поставленная задача решается тем, что в котельной установке для автономных систем теплоснабжения, содержащей котел с водоохлаждаемой топкой, снабженной горелочным устройством и подключенной к конвективному газотрубному пучку, а также подогреватель воды горячего водоснабжения, подключенный к котлу по греющему тракту, подогреватель выполнен секционным, а каждая секция в виде вертикального двухходового водо-водяного теплообменника, причем сами секции параллельно подсоединены по межтрубному пространству к водяному объему котла и последовательно по трубному пространству нагреваемой воды.

Выполнение подогревателя воды горячего водоснабжения секционным, где каждая секция представляет собой вертикальный двухходовой по нагреваемой воде водо-водяной теплообменник, позволяет получить развитую поверхность теплообмена и достаточный запас нагретой воды в трубах, а параллельное соединение секций по межтрубному пространству с водяным объемом котла через циркуляционный насос и последовательное их соединение между собой по трубному пространству обеспечивает развитую упорядоченную циркуляцию греющей воды при любых расходах нагреваемой воды.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, на котором изображена котельная установка для автономных систем теплоснабжения, продольный разрез.

Установка содержит корпус 1 котла, размещенную в нем водоохлаждаемую топочную камеру 2 с подсоединенным к ней конвективным газотрубным пучком 3. В нижней части топочная камера 2 снабжена горелочным устройством 4. Корпус 1 имеет патрубки подвода 5 и отвода 6 циркуляционной воды, патрубок отвода отходящих газов 7, патрубок 8 подсоединения подогревателя 9 воды горячего водоснабжения, который имеет патрубки 10 подвода водопроводной воды и 11 отвода воды в систему горячего водоснабжения, а также патрубок 12 отвода охлажденной сетевой воды к циркуляционному насосу, через который секции подогревателя 9 соединены по межтрубному пространству с водяным объемом котла. Снаружи котел закрыт декоративным кожухом 13, пространство между которым и корпусом 1 котла служит в качестве тепловой изоляции.

Установка работает следующим образом. Охлажденная циркуляционная вода поступает через патрубок 5 в корпусе 1 котла и, поднимаясь вверх, омывает греющие поверхности водоохлаждаемой топки 2 и труб газотрубного конвективного пучка 3. Топливо и воздух подаются в топку 2 горелочным устройством 4. Газы сгорания из топки 2 проходят через газотрубный пучок 3, где они охлаждаются и покидают котел через патрубок 7.

Нагретая в котле вода подается частично через патрубок 8 в систему отопления, а остальное ее количество через патрубок 8 поступает в межтрубное пространство секций подогревателя 9 воды горячего водоснабжения, откуда вода через циркуляционный насос поступает в патрубок 5 котла. Холодная вода на горячее водоснабжение поступает из водопроводной сети через патрубок 10 в одну из секций подогревателя 9, проходит последовательно через все секции и подается потребителю через патрубок 11.

Предлагаемая конструкция позволяет при всех расходах воды на горячее водоснабжение поддерживать ее температуру на постоянном уровне, одновременно обеспечивая отопительную нагрузку и повышенную нагрузку горячего водоснабжения.

Формула изобретения

КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, содержащая котел с водоохлаждаемой топкой, снабженной горелочным устройством и подключенной к конвективному газотрубному пучку, а также подогреватель воды горячего водоснабжения, подключенный к котлу по греющему тракту, отличающаяся тем, что подогреватель выполнен секционным, а каждая секция в виде вертикального двухходового водоводяного теплообменника, причем сами секции параллельно подсоединены по межтрубному пространству к водяному объему котла и последовательно по трубному пространству нагреваемой воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1