[go: up one dir, main page]

RU2238483C2 - Heating apparatus - Google Patents

Heating apparatus Download PDF

Info

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
Application number
RU2001109762/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001109762A (en
Inventor
Иван Степанович Муштай (UA)
Иван Степанович Муштай
Николай Васильевич Бабич (UA)
Николай Васильевич Бабич
Original Assignee
Иван Степанович Муштай
Николай Васильевич Бабич
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 Иван Степанович Муштай, Николай Васильевич Бабич filed Critical Иван Степанович Муштай
Publication of RU2001109762A publication Critical patent/RU2001109762A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2238483C2 publication Critical patent/RU2238483C2/en

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

FIELD: thermal engineering; water heating units for buildings, structures, and apartment houses.
SUBSTANCE: proposed heating apparatus has water casing with jacket enclosing furnace and gas conduit, heat exchanger disposed in top part of apparatus and made in the form of rectangular- or square-section tube bank, difference between sectional areas of heat-exchanger tube and vortex generator relative to sectional area of gas-discharge pipe being 1.2 - 1.6; vortex generators are inserted in tubes on rods and incorporates 2 to 12 members tilted through 90 deg. to combustion gas flow.
EFFECT: augmented heat transfer, reduced temperature of exit gases, facilitated manufacture and removal of combusting products from surfaces, reduced metal input, simplified design, enhanced efficiency.
1 cl, 2 dwg

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, pipes 5, 6 are welded, which connect the heating device to the heating system. In the middle of the housing, in its upper part, a pipe block 7 with rectangular pipes is placed, in the tubes of which turbulators 9 are inserted on the removable rods 8, which increase the coefficient of heat transfer from gases to the coolant (water).

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)

1. Отопительный аппарат, который имеет корпус с водяной рубашкой, которая охватывает топку и газоход, отличающийся тем, что 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 1,2-1,6.1. The heating apparatus, which has a body with a water jacket that covers the furnace and gas duct, characterized in that in the upper part of the heating apparatus there is a heat exchanger in the form of a tube block with rectangular or square pipes with turbulators, while the difference between the areas in the pipe section heat exchanger and turbulator in relation to the cross-sectional area of the exhaust pipe is 1.2-1.6. 2. Отопительный аппарат по п.1, отличающийся тем, что элементы турбулизаторов размещены под углом 90° к потоку газов сгорания.2. The heating apparatus according to claim 1, characterized in that the elements of the turbulators are placed at an angle of 90 ° to the flow of combustion gases. 3. Отопительный аппарат по п.2, отличающийся тем, что турбулизаторы на стержнях с количеством элементов от 2 до 12 свободно вставлены в трубы.3. The heating apparatus according to claim 2, characterized in that the turbulators on the rods with the number of elements from 2 to 12 are freely inserted into the pipes.
RU2001109762/06A 2000-05-25 2001-04-13 Heating apparatus RU2238483C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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