RU2351857C1

RU2351857C1 - Water heater

Info

Publication number: RU2351857C1
Application number: RU2007123831/06A
Authority: RU
Inventors: Ренат Ахатович Садыков (RU); Ренат Ахатович Садыков; Юрий Иосифович Правник (RU); Юрий Иосифович Правник; Камиль Рафаэлевич Куликов (RU); Камиль Рафаэлевич Куликов; Фарида Исламовна Давлетбаева (RU); Фарида Исламовна Давлетбаева
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2009-04-10
Also published as: RU2007123831A

Abstract

FIELD: mechanics, heating.

SUBSTANCE: proposed water heater has one section comprising a shell and represents a pipe with inlet branch pipe housing a heat exchanger element. The said element has and inlet and outlet of heated fluid medium and a flow turbuliser arranged inside a casing. The flow turbuliser helical space and the casing inner surface form a channel for heated fluid medium flow. The flow turbuliser inner space and that between the casing and shell form the heat carrier flow inner and outer channels. The water heater comprises packing glands. The shell steel pipe incorporates an outlet T-joint. One packing gland provides for tightness between the casing and shell, the other one joints the flow turbuliser one end to the said T-joint.

EFFECT: intensified heat exchange, ease of operation.

5 dwg

Description

Предлагаемый водоподогреватель относится к теплообменным аппаратам и может использоваться для горячего водоснабжения, в качестве отопления в промышленности, ЖКХ и т.д.The proposed water heater refers to heat exchangers and can be used for hot water supply, as heating in industry, utilities, etc.

Известны разнообразные теплообменные аппараты змеевикового типа, включающие объем с размещенным в нем змеевиком из труб небольшого проходного сечения (Б.А.Григорьев и др. Краткий справочник по теплообменным аппаратам», М.-Л., Госэнергоиздат, 1962 г., с.113-118).A variety of coil-type heat exchangers are known, including a volume with a coil placed in it from pipes of a small bore (B. A. Grigoryev and others. A quick reference to heat exchangers ”, M.-L., Gosenergoizdat, 1962, p.113 -118).

Недостатком таких устройств является большие объемы и сложность удаления накипи в змеевиках.The disadvantage of such devices is the large volumes and complexity of descaling in the coils.

Известен также водо-водяной, скоростной, секционный водоподогреватель (см. ОСТ34.588-68), одна секция которого представляет собой стальную трубу, внутри которой размещен пучок латунных трубок.Also known is a water-water, high-speed, sectional water heater (see OST34.588-68), one section of which is a steel pipe, inside which a bundle of brass tubes is placed.

Недостатком этой конструкции является большие продольные размеры и трудность удаления накипи из латунных трубок малого проходного сечения.The disadvantage of this design is the large longitudinal dimensions and the difficulty of descaling from brass tubes of small bore.

Наиболее близким аналогом является водоподогреватель RU 22233, F28D 7/10, 10.03.2000, который включает корпус, внутри которого установлен теплообменный элемент с турбулизатором потока в виде винтообразной вставки размещенный в кожухе, образуя пространство для потока подогреваемой среды, внутри этого кожуха и в пространстве между корпусом и кожухом наружным протекает теплоноситель.The closest analogue is a water heater RU 22233, F28D 7/10, 10.03.2000, which includes a housing inside which a heat exchanger element with a flow turbulator in the form of a helical insert is installed located in the casing, forming a space for the flow of the heated medium, inside this casing and in space Between the case and an external casing the heat carrier flows.

Недостатком этой конструкции является неполное использование энергии теплоносителя, т.к. оба потока направлены в одну сторону.The disadvantage of this design is the incomplete use of coolant energy, because both flows are directed in one direction.

Изобретение направлено на интенсификацию процесса теплообмена и облегчения эксплуатации с сохранением достоинств известной конструкции, в частности сохранением скоростных качеств теплообмена.The invention is directed to the intensification of the heat transfer process and ease of operation while maintaining the advantages of the known design, in particular the preservation of high-speed heat transfer qualities.

Результат достигается тем, что в водоподогревателе, одна секция которого включает корпус, представляющий собой стальную трубу с входным патрубком, внутри которого установлен теплообменный элемент, имеющий вход и выход подогреваемой текучей среды и выполненный с турбулизатором потока, размещенным в кожухе, кроме того, винтовое пространство турбулизатора потока и внутренняя поверхность кожуха образует канал для протока подогреваемой текучей среды, а внутреннее пространство турбулизатора потока и пространство между кожухом и корпусом образуют внутренний и внешний каналы для протока теплоносителя, согласно изобретению водоподогреватель содержит сальниковые устройства, труба корпуса выполнена стальной и с выходным тройником, при этом одно сальниковое устройство обеспечивает герметичность между кожухом и корпусом, а другое сальниковое устройство обеспечивает соединение одного конца турбулизатора потока с тройником.The result is achieved in that in the water heater, one section of which includes a casing, which is a steel pipe with an inlet pipe, inside which a heat exchange element is installed, having an inlet and outlet of a heated fluid and made with a flow turbulator located in the casing, in addition, a screw space the flow turbulator and the inner surface of the casing forms a channel for the flow of the heated fluid, and the inner space of the flow turbulator and the space between the casing and the housing Braz inner and outer channels for coolant flow, according to the invention the water heater comprises a stuffing device casing tube made of steel and with the outlet tee, with one compression seal fitting provides sealing between the casing and the housing and the other compression seal fitting provides a connection of one end of the turbulator flow tee.

Водоподогреватель представлен на чертежах: на фиг.1 - общий вид в разрезе, фиг.2 - сечение А-А, фиг.3 - сечение Б-Б, фиг.4 - вид по стрелке В, фиг.5 - сечение Г-Г.The water heater is shown in the drawings: FIG. 1 is a sectional general view, FIG. 2 is a section A-A, FIG. 3 is a section BB, FIG. 4 is a view along arrow B, FIG. 5 is a section G-D .

Водоподогреватель выполнен из однотипных секций. Каждая секция водоподогревателя включает корпус 1 из стальной трубы с патрубком «вход» и тройником «выход» (фиг.1). Внутри корпуса 1 размещен кожух 2 из трубы с патрубками подвода и отвода подогреваемой текучей среды с турбулизатором потока 3. Турбулизатор потока 3 выполнен из материала с большим коэффициентом теплопроводности. На один конец турбулизатора потока 3 навернут фланец из стали, которым турбулизатор потока 3 крепится к кожуху 2 вместе с калачом 4, который вторым своим концом соединен с тройником корпуса 1, отводящим теплоноситель из внешнего канала. На свободном конце турбулизатора потока 3 витки сменяются направляющей, которая спрямляет поток подогреваемой текучей среды. Все это находится в зоне тройника 5, на выходном патрубке которого установлена крестовина (фиг.4) для устранения закручивания выходящего потока подогреваемой текучей среды. К тройнику 5 через переходник 6 подсоединен калач 7, состыкованный с тройником 8 подвода теплоносителя во внутренний канал турбулизатора потока 3 и пространство между кожухом 2 и корпусом 1. Тройник 8 соединен с патрубком корпуса 1 (фиг.2). На выходах тройника 8 установлены диафрагмы 9 и 10, регламентирующие поток теплоносителя по каналам. Сальниковое устройство «а» выполнено из уплотнительных манжет и распорных колец с одним упорным кольцом. Сальниковое устройство «а» обеспечивает герметичность соединения свободного конца турбулизатора потока 3 с тройником 5 и подвижность турбулизатора потока 3 при изменении его длины от температуры, чем снимаются температурные напряжения в водоподогревателе. Эту же функцию выполняет сальниковое устройство «б» (фиг.1), обеспечивая герметичность между кожухом 2 и корпусом 1. Ложемент 11 (фиг.5) с обоих концов корпуса 1 служит опорой водоподогревателя при установке и эксплуатации его на рабочем месте.The water heater is made of the same type of sections. Each section of the water heater includes a housing 1 of a steel pipe with a pipe "input" and a tee "output" (figure 1). Inside the housing 1 there is a casing 2 of a pipe with nozzles for supplying and discharging a heated fluid with a flow turbulator 3. The flow turbulator 3 is made of a material with a high thermal conductivity. A steel flange is screwed onto one end of the flow 3 turbulizer, with which the flow 3 turbulizer is attached to the casing 2 together with a cam 4, which is connected by its second end to the tee of the housing 1, which removes the coolant from the external channel. At the free end of the flow turbulator 3, the turns are replaced by a guide, which straightens the flow of the heated fluid. All this is located in the area of the tee 5, on the outlet pipe of which a cross is installed (Fig. 4) to eliminate the twisting of the outlet stream of the heated fluid. A tee 7 is connected to the tee 5 through the adapter 6, docked with the tee 8 for supplying the coolant to the internal channel of the flow turbulator 3 and the space between the casing 2 and the housing 1. The tee 8 is connected to the pipe nozzle 1 (figure 2). At the exits of tee 8, diaphragms 9 and 10 are installed that regulate the flow of coolant through the channels. The gland device "a" is made of sealing cuffs and spacer rings with one stop ring. The gland device “a” ensures tightness of the connection of the free end of the flow turbulizer 3 with a tee 5 and the mobility of the flow turbulizer 3 when its length varies with temperature, thereby removing the temperature stresses in the water heater. The same function is performed by the gland device "b" (Fig. 1), ensuring tightness between the casing 2 and the housing 1. The bed 11 (Fig. 5) from both ends of the housing 1 serves as a support for the water heater during its installation and operation at the workplace.

Работает водоподогреватель следующим образом. Подогреваемая текучая среда проходит от входного патрубка кожуха 2 (фиг.1) по тракту, образованному витками турбулизатора потока 3 и внутренней поверхностью кожуха 2, где вбирает тепло от противоположно движущихся потоков теплоносителя внутри турбулизатора потока 3 (внутренний поток теплоносителя) и канала между кожухом 2 и корпусом 1 (внешний поток теплоносителя).The water heater works as follows. The heated fluid passes from the inlet pipe of the casing 2 (Fig. 1) along the path formed by the turns of the flow turbulizer 3 and the inner surface of the casing 2, where it draws heat from oppositely moving coolant flows inside the flow turbulizer 3 (internal coolant flow) and the channel between the casing 2 and housing 1 (external coolant flow).

Удлиненный путь подогреваемой текучей среды по тракту, образованному витками турбулизатора потока 3, и отбор тепла с двух сторон от обоих потоков теплоносителя обеспечивает продолжительный и интенсивный теплообмен обоих сред. Короткий путь теплоносителя по прямому пути обоих каналов обеспечивает за этот промежуток времени многократный обмен теплоносителя в водоподогревателе. Кроме того, витки турбулизатора потока 3 сами по себе являются турбулизатором потока, повышающим теплоотдачу. Все это обеспечивает скоротечность процесса теплообмена. Оба потока теплоносителя на выходе соединяются в один и поступают к источнику движения и, пройдя через подогревательные приборы (газовая горелка с теплообменником или иное), возвращаются обратно к водоподогревателю, где обмениваются приобретенным теплом. Поток подогреваемой текучей среды через отводящий патрубок тройника 5 следует к потребителю.The elongated path of the heated fluid along the path formed by the turns of the flow turbulizer 3, and the selection of heat from both sides of both coolant flows provides a long and intense heat transfer of both media. The short path of the coolant along the direct path of both channels provides for this time period multiple exchange of the coolant in the water heater. In addition, the turns of the flow turbulizer 3 are themselves a flow turbulizer that increases heat transfer. All this ensures the transience of the heat transfer process. Both coolant flows at the outlet are connected to one and fed to the source of movement and, passing through the heating devices (gas burner with heat exchanger or otherwise), return back to the water heater, where they exchange the acquired heat. The flow of heated fluid through the outlet pipe of the tee 5 should be to the consumer.

Claims

A water heater, one section of which includes a casing, which is a pipe with an inlet pipe, inside which a heat exchange element is installed, having an inlet and outlet of a heated fluid and made with a flow turbulator located in the casing, in addition, the screw space of the flow turbulator and the inner surface of the casing form a channel for the flow of heated fluid, and the internal space of the flow turbulator and the space between the casing and the housing form the internal and external channels for the coolant flow, characterized in that it contains stuffing box devices, the housing pipe is made of steel and has an outlet tee, while one stuffing box ensures tightness between the casing and the housing, and the other stuffing box ensures the connection of one end of the flow turbulator with a tee.