RU2238483C2 - Heating apparatus - Google Patents
Heating apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238483C2 RU2238483C2 RU2001109762/06A RU2001109762A RU2238483C2 RU 2238483 C2 RU2238483 C2 RU 2238483C2 RU 2001109762/06 A RU2001109762/06 A RU 2001109762/06A RU 2001109762 A RU2001109762 A RU 2001109762A RU 2238483 C2 RU2238483 C2 RU 2238483C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating apparatus
- heat
- turbulators
- gas
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Housings, Intake/Discharge, And Installation Of Fluid Heaters (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение касается теплоэнергетики, а именно водонагревательных установок для систем отопления домов, сооружений и жилых помещений.The invention relates to a power system, namely, water heating systems for heating homes, structures and residential premises.
Известный, выбранный за прототип водогрейный котел (патент UA N 24492, кл. F 24 H 1/22; F 24 Н 1/32, опубл. 30.10.98 г.) имеет топочную камеру, в которой вставлены теплообменные секции, которые образуют между собой газоходы переменного сечения, а также коллектор, соединенный с теплообменными секциями, размещенными в нижней части топочной камеры, и имеют в поперечном разрезе форму прямоугольных треугольников по краям и равнобедренных между ними, а газоход со стороны выхода конвективных газов имеет форму трапеции, при этом собирающий и раздаточный коллектор выполнен в виде короба, боковая часть которого является основой теплообменных секций, а сам коллектор подключен параллельно к общей системе котла.The well-known boiler selected for the prototype (patent UA N 24492, class F 24 H 1/22; F 24 H 1/32, publ. 10/30/98) has a combustion chamber in which heat-exchange sections are inserted, which form between gas ducts of variable cross section, as well as a collector connected to heat exchange sections located in the lower part of the combustion chamber, and have a cross section in the form of right-angled triangles at the edges and isosceles between them, and the gas duct from the exit side of convective gases has a trapezoid shape, while collecting and the distributor you full in the form of a box, the lateral part of which is the basis of the heat exchange sections, and the collector itself is connected in parallel to the common boiler system.
Недостатком этого отопительного котла является то, что размещение теплообменных секций очень близко к горелке будет способствовать контакту пламени горелки с секциями теплообменника и приведет к неполному сгоранию природного газа, снижению КПД котла, значительному образованию осадков продуктов сгорания. Кроме этого усложняется чистка теплообменных секций от осадков продуктов сгорания, а также имеются сложности в технологии изготовления отопительного котла. К недостаткам следует отнести и то, что секции котла исполнены в виде прямоугольных треугольников по краям и равнобедренного между ними и не обеспечивают равномерного температурного градиента в разрезе потока газов, и это не дает возможности максимально использовать тепло отходящих газов.The disadvantage of this heating boiler is that the placement of the heat exchange sections very close to the burner will facilitate the contact of the burner flame with the sections of the heat exchanger and lead to incomplete combustion of natural gas, lower boiler efficiency, and significant formation of combustion products precipitation. In addition, it becomes more difficult to clean the heat-exchange sections from precipitation of combustion products, and there are also difficulties in the technology of manufacturing a heating boiler. The disadvantages include the fact that the boiler sections are made in the form of rectangular triangles along the edges and isosceles between them and do not provide an uniform temperature gradient in the context of the gas flow, and this does not allow the maximum use of the heat of the exhaust gases.
В основу изобретения поставлена задача разработки конструкции обогревательного аппарата, которая позволяет увеличить интенсивность теплообмена, снизить температуру отходящих газов, упростить чистку поверхностей от осадков продуктов сгорания, обеспечить простоту технологии изготовления, уменьшить материалоемкость, упростить конструкцию и увеличить КПД отопительного аппарата.The basis of the invention is the task of developing the design of a heating apparatus, which allows to increase the heat transfer rate, reduce the temperature of the exhaust gases, simplify the cleaning of surfaces from combustion products, ensure simplicity of manufacturing technology, reduce material consumption, simplify the design and increase the efficiency of the heating apparatus.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в заявленном отопительном аппарате имеется корпус с водяной рубашкой, которая охватывает топку и газоход, причем согласно изобретению в верхней части отопительного аппарата размещен теплообменник в виде трубного блока с трубами прямоугольного или квадратного сечения с турбулизаторами, при этом разница между площадями в разрезе трубы теплообменника и турбулизатора по отношению к площади сечения газоотводящего патрубка составляет 1,2-1,6.The solution to this problem is ensured by the fact that the claimed heating device has a body with a water jacket that covers the firebox and gas duct, and according to the invention, a heat exchanger is placed in the upper part of the heating device in the form of a pipe block with rectangular or square pipes with turbulators, while the difference between areas in the context of the pipe of the heat exchanger and turbulator with respect to the cross-sectional area of the exhaust pipe is 1.2-1.6.
Согласно второму пункту изобретения элементы турбулизаторов установлены под углом 90° к потоку газов сгорания, что исключает образование застойных зон, увеличивает эффективность теплопередачи, повышает КПД отопительного аппарата и позволяет уменьшить его габариты и вес.According to the second point of the invention, the elements of the turbulators are installed at an angle of 90 ° to the flow of combustion gases, which eliminates the formation of stagnant zones, increases the efficiency of heat transfer, increases the efficiency of the heating apparatus and allows to reduce its dimensions and weight.
Согласно третьему пункту формулы турбулизаторы на стержнях свободно вставлены в трубы теплообменника в количестве от 2 до 12, это обеспечивает легкую чистку труб от осадков продуктов сгорания. Кроме этого турбулизаторы, не изменяя скорости потока газов, увеличивают их путь, усредняют температурный градиент потока в сечении каждой трубы трубного блока и снижают температуру отходящих газов в дымоходе отопительного аппарата до 150°С.According to the third paragraph of the formula, the turbulators on the rods are freely inserted into the tubes of the heat exchanger in an amount of 2 to 12, this ensures easy cleaning of the pipes from precipitation of combustion products. In addition, the turbulizers, without changing the gas flow rate, increase their path, average the temperature gradient of the flow in the cross section of each pipe of the pipe block and reduce the temperature of the exhaust gases in the chimney of the heating apparatus to 150 ° C.
Наличие этих признаков позволяет сделать вывод о новизне заявляемого решения.The presence of these signs allows us to conclude that the proposed solution is new.
Данные отличительные признаки не вытекают логическим путем из современного уровня развития отопительных установок для систем водяного отопления домов, сооружений и бытовых помещений, а получены за счет творческого решения технической задачи исполнения трубного блока и турбулизаторов определенной формы, их размещения в отопительной камере и между собой на оптимальном расстоянии.These distinctive features do not follow logically from the current level of development of heating systems for water heating systems of houses, structures and domestic premises, but are obtained by creatively solving the technical problem of executing a pipe block and turbulators of a certain shape, placing them in the heating chamber and among themselves at the optimum distance.
Эффективность и оригинальность указанных отличий находятся в тесной связи с достигаемьм техническим результатом.The effectiveness and originality of these differences are closely related to the achieved technical result.
Простота формы трубного блока и турбулизаторов обеспечивает простоту конструкции отопительного аппарата при изготовлении.The simplicity of the shape of the pipe block and turbulators ensures the simplicity of the design of the heating apparatus during manufacture.
В сравнении с прототипом заявленное решение позволяет:In comparison with the prototype, the claimed solution allows you to:
- увеличить интенсивность теплообмена;- increase the intensity of heat transfer;
- повысить КПД;- increase efficiency;
- снизить затраты газового топлива;- reduce gas fuel costs;
- уменьшить материалоемкость;- reduce material consumption;
- упростить конструкцию теплообменного узла в сравнении с теплообменньми секциями, которые имеют в сечении форму разных треугольников;- to simplify the design of the heat exchange unit in comparison with the heat exchange sections, which have the shape of different triangles in cross section;
- обеспечить простоту технологии изготовления;- to ensure the simplicity of manufacturing technology;
- снизить температуру отходящих газов в дымоходе до 150°С;- reduce the temperature of the exhaust gases in the chimney to 150 ° C;
- упростить чистку поверхностей от осадков продуктов сгорания.- to simplify the cleaning of surfaces from precipitation of combustion products.
Возможная практическая реализация такой конструкции отопительного аппарата позволяет сделать вывод о соответствии ее критерию “промышленная пригодность”.A possible practical implementation of such a design of the heating apparatus allows us to conclude that its criterion of “industrial suitability” is met.
На фиг.1 изображен вид отопительного аппарата; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.Figure 1 shows a view of a heating apparatus; figure 2 is a section aa of figure 1.
Отопительный аппарат (фиг.1) - это стальной цельносварной корпус 1, верхняя часть которого закрыта съемной крышкой 2, на задней стенке корпуса установлен дымоход 3, в нижней части топки 10 газовая горелка 4. Пространство между наружными и внутренними стенками корпуса заполнено водой. На задней стенке корпуса приварены патрубки 5, 6, которые соединяют отопительный аппарат с отопительной системой. В середине корпуса, в верхней его части размещен трубный блок 7 с трубами прямоугольного сечения, в трубах которого на съемных стержнях 8 вставлены турбулизаторы 9, которые увеличивают коэффициент теплопередачи от газов к теплоносителю (воде).The heating apparatus (Fig. 1) is a steel all-welded casing 1, the upper part of which is closed by a removable cover 2, a chimney 3 is installed on the rear wall of the casing, a gas burner 4 is in the lower part of the furnace 10. The space between the external and internal walls of the casing is filled with water. On the rear wall of the housing,
Отопительный аппарат (фиг.1) работает следующим образом. Газовое топливо поступает на горелку 4, которая размещена в топке 10 отопительного аппарата (фиг.1). В процессе сгорания газового топлива образованная тепловая энергия передается теплоносителю световым излучением на боковые и верхнюю стенки топки, которые размещены на предельно допустимом расстоянии от пламени горелки, и продуктами сгорания, которые поступают в трубный блок 7 с трубами прямоугольного сечения, с установленными в них на съемных стержнях турбулизаторами 9.The heating apparatus (figure 1) works as follows. Gas fuel enters the burner 4, which is placed in the furnace 10 of the heating apparatus (figure 1). In the process of gas fuel combustion, the generated thermal energy is transferred to the coolant by light radiation on the side and top walls of the furnace, which are placed at the maximum permissible distance from the burner flame, and by the combustion products that enter the pipe block 7 with rectangular pipes installed on them with removable rods with turbulators 9.
Конструкция трубного блока и геометрические размеры турбулизаторов обеспечивают образование турбулентного потока с эффективной передачей тепловой энергии к теплоносителю (воде), исключают образование застойных зон, увеличивают КПД отопительного аппарата.The design of the pipe block and the geometric dimensions of the turbulators ensure the formation of a turbulent flow with efficient transfer of thermal energy to the coolant (water), eliminate the formation of stagnant zones, and increase the efficiency of the heating apparatus.
Отвод продуктов сгорания осуществляется через дымоход 3, который размещен в задней стенке отопительного аппарата (фиг.1).The removal of combustion products is carried out through a chimney 3, which is located in the rear wall of the heating device (figure 1).
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000052992 | 2000-05-25 | ||
| UA2000052992A UA40109C2 (en) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | Heating apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001109762A RU2001109762A (en) | 2003-02-20 |
| RU2238483C2 true RU2238483C2 (en) | 2004-10-20 |
Family
ID=34390961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001109762/06A RU2238483C2 (en) | 2000-05-25 | 2001-04-13 | Heating apparatus |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA004221B1 (en) |
| RU (1) | RU2238483C2 (en) |
| UA (1) | UA40109C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2778029C1 (en) * | 2022-02-18 | 2022-08-12 | Акционерное общество "Белкамнефть" имени А.А. Волкова | Gas boiler |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1501117A (en) * | 1975-05-15 | 1978-02-15 | Trianco Ltd | Boilers |
| RU2072484C1 (en) * | 1993-01-12 | 1997-01-27 | Сергей Александрович Побегалов | Hot-water boiler |
| RU2145042C1 (en) * | 1998-07-03 | 2000-01-27 | ООО "Теплосервис" | Hot-water boiler |
| RU13573U1 (en) * | 1999-10-26 | 2000-04-27 | Сердюков Алексей Алексеевич | FIRE TUBE VERTICAL WATER BOILER |
-
2000
- 2000-05-25 UA UA2000052992A patent/UA40109C2/en unknown
-
2001
- 2001-04-13 RU RU2001109762/06A patent/RU2238483C2/en not_active IP Right Cessation
- 2001-05-23 EA EA200100466A patent/EA004221B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1501117A (en) * | 1975-05-15 | 1978-02-15 | Trianco Ltd | Boilers |
| RU2072484C1 (en) * | 1993-01-12 | 1997-01-27 | Сергей Александрович Побегалов | Hot-water boiler |
| RU2145042C1 (en) * | 1998-07-03 | 2000-01-27 | ООО "Теплосервис" | Hot-water boiler |
| RU13573U1 (en) * | 1999-10-26 | 2000-04-27 | Сердюков Алексей Алексеевич | FIRE TUBE VERTICAL WATER BOILER |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2778029C1 (en) * | 2022-02-18 | 2022-08-12 | Акционерное общество "Белкамнефть" имени А.А. Волкова | Gas boiler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA004221B1 (en) | 2004-02-26 |
| UA40109C2 (en) | 2004-06-15 |
| EA200100466A2 (en) | 2001-12-24 |
| EA200100466A3 (en) | 2002-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202521859U (en) | Tubular condensation boiler | |
| RU2062962C1 (en) | Hot-water boiler | |
| CA1262221A (en) | Gas-fired boiler plant | |
| RU2084770C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU2381421C2 (en) | Cascade gas hot-water heating boiler | |
| RU2238483C2 (en) | Heating apparatus | |
| RU2146790C1 (en) | Water-tube water boiler | |
| RU2386905C1 (en) | Heat generator | |
| RU2110730C1 (en) | Barrel boiler | |
| RU2164642C1 (en) | Hot-water boiler | |
| KR100340239B1 (en) | Flue tubewater tube type hot water boiler | |
| RU2056595C1 (en) | Utility hot-water boiler | |
| RU2158394C1 (en) | Heating boiler | |
| RU2146789C1 (en) | Vertical water-tube water boiler | |
| RU2083925C1 (en) | Boiler plant | |
| RU2086854C1 (en) | Boiler plant air preheater | |
| GB1564939A (en) | Gas-fired boilers | |
| RU202329U1 (en) | Hot water boiler | |
| RU217794U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU2169316C1 (en) | Heating boiler | |
| RU225263U1 (en) | FLAT HEAT FLOW DISTRIBUTOR OF GAS CHAMBER OF CONVECTION WALL GAS BOILER | |
| RU37803U1 (en) | WATER BOILER TUBE | |
| RU2217666C2 (en) | Hot-water boiler | |
| RU227902U1 (en) | BOILER WITH HEAT INSULATION DEVICE | |
| RU2184321C1 (en) | Hot-water boiler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060414 |