RU2338965C2 - Contact water heater - Google Patents
Contact water heater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338965C2 RU2338965C2 RU2006145372/06A RU2006145372A RU2338965C2 RU 2338965 C2 RU2338965 C2 RU 2338965C2 RU 2006145372/06 A RU2006145372/06 A RU 2006145372/06A RU 2006145372 A RU2006145372 A RU 2006145372A RU 2338965 C2 RU2338965 C2 RU 2338965C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burner
- arc
- water heater
- electrodes
- water
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для автономного снабжения горячей водой и отоплением рассредоточенных жилых и производственных объектов.The invention relates to the field of power engineering and can be used for autonomous supply of hot water and heating dispersed residential and industrial facilities.
Известен контактный водонагреватель М.С.Живова, содержащий горелку с эжектором, присасывающим воду из окружающей водяной рубашки и подающим ее в сопло, где происходит контактный теплообмен, и газоход с утилизатором теплоты уходящих газов холодной или обратной водой, которой затем подпитывают водяную рубашку горелки.Known contact water heater M.S.Zhivova, which contains a burner with an ejector sucking water from the surrounding water jacket and feeding it into the nozzle, where contact heat exchange takes place, and a gas duct with a waste gas heat exchanger with cold or return water, which is then fed to the burner water jacket.
[А.с. СССР №142749, F24Н 1/44, 1961 г.][A.S. USSR No. 142749, F24H 1/44, 1961]
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, большие массо-габаритные размеры и непредназначенность водонагревателя для автономного теплоснабжения рассредоточенных мелких объектов.The disadvantage of this device is the design complexity, large mass and overall dimensions and the inappropriateness of the water heater for autonomous heat supply of dispersed small objects.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является контактный водонагреватель, содержащий горелку с окружающей ее водяной рубашкой и устройством подачи топлива, емкость, разделенную на жидкостную и газовую полости, где последняя снабжена направляющими перегородками с образованием камер, сообщенных с газоходом. Газоход снабжен утилизатором теплоты уходящих газов, который в системе теплоснабжения сообщен с потребителем и водяной рубашкой горелки.Closest to the proposed invention is a contact water heater containing a burner with a surrounding water jacket and a fuel supply device, a container divided into liquid and gas cavities, where the latter is equipped with guide baffles with the formation of chambers in communication with the gas duct. The flue is equipped with a waste gas heat utilizer, which in the heat supply system is in communication with the consumer and the burner water jacket.
[Патент РФ №2183800, F24H 1/10, 20.06.2002 г.][RF patent No. 2183800, F24H 1/10, 06/20/2002]
Недостатком ближайшего аналога является использование в работе нефтяного топлива, что дорого и экологически опасно.The disadvantage of the closest analogue is the use of petroleum in the work, which is expensive and environmentally dangerous.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении экономической и экологической эффективности контактного водонагревателя.The technical problem solved by the invention is to increase the economic and environmental efficiency of a contact water heater.
Поставленная задача решается тем, что в контактном водонагревателе, содержащем горелку с окружающей ее водяной рубашкой и устройством подачи топлива, емкость, условно разделенную на жидкостную и газовую полости, где последняя снабжена перегородками с образованием камер, сообщенных с дымовой трубой, и утилизатор теплоты уходящих газов. Устройство подачи топлива выполнено с возможностью подачи и распыления смеси электролита /водного раствора электролита/ и топлива, например метилового спирта, через форсунку с кавитатором, например местное сужение канала форсунки, в горелку. Горелка выполнена в виде электродов вольтовой /электрической/ дуги, электроды которой с возможностью подачи на них постоянного электрического тока, зажигания и тушения вольтовой дуги и с возможностью диссоциации, ионизации, воспламенения и превращения в плазму проходящих через зону горения вольтовой дуги паров смеси установлены в горелке. При этом один из электродов вольтовой дуги может быть выполнен подвижным, например катод выполнен перемещаемым электромагнитом при зажигании вольтовой дуги, другой - анод - выполнен соплом. Утилизатор теплоты уходящих газов может быть выполнен с возможностью параллельного распыления, например, через простой распылитель обратной и подпиточной воды в камеры газовой полости емкости и в водяную рубашку горелки. А электроды вольтовой дуги при этом могут быть выполнены с каталитическими свойствами, например напыленными платиновой чернью.The problem is solved in that in a contact water heater containing a burner with a water jacket surrounding it and a fuel supply device, a container conditionally divided into liquid and gas cavities, where the latter is equipped with partitions with the formation of chambers in communication with the chimney, and a waste gas heat recovery unit . The fuel supply device is configured to feed and spray a mixture of an electrolyte / aqueous electrolyte solution / and fuel, for example methyl alcohol, through a nozzle with a cavitator, for example, local narrowing of the nozzle channel into the burner. The burner is made in the form of volt / electric / arc electrodes, the electrodes of which with the possibility of supplying direct electric current to them, ignition and quenching of the volt arc and with the possibility of dissociation, ionization, ignition and conversion into plasma of the mixture vapor passing through the combustion zone of the volt arc are installed in the burner . In this case, one of the electrodes of the volt arc can be made movable, for example, the cathode is made by a movable electromagnet when igniting the volt arc, the other, the anode, is made by a nozzle. The waste gas heat utilizer can be arranged to be sprayed in parallel, for example, through a simple atomizer of return and make-up water into the chambers of the gas cavity of the vessel and into the water jacket of the burner. And the electrodes of the voltaic arc can be performed with catalytic properties, for example, sprayed with platinum black.
Сущность изобретения схематично показана на чертеже.The invention is schematically shown in the drawing.
Пример выполнения предлагаемого решения.An example of the implementation of the proposed solution.
Контактный водонагреватель содержит форсунку 1 с кавитатором /не показано/ для подачи и распыления смеси водного раствора электролита и топлива, например спирта, в горелку 2, выполненную в виде электродов 3 - катод и 4 - анод вольтовой /электрической/ дуги, напыленных катализатором. При этом один из электродов - катод - выполнен подвижным, например перемещаемым электромагнитом 5 при зажигании вольтовой дуги, другой выполнен соплом, а сама горелка снабжена окружающей ее водяной рубашкой 6 с соплом 7. Емкость 8, условно разделенную на жидкостную 9 и газовую 10 полости, где последняя снабжена перегородками 11 с образованием камер 12, сообщенных с дымовой трубой 13. Утилизатор теплоты уходящих газов выполнен с возможностью параллельного распыления обратной от потребителя 14 и подпиточной воды через распылитель 15 в камеры газовой полости емкости и распылитель 16 в водяную рубашку горелки. Контрольно-измерительные приборы /КИП/, регулирующие рабочие параметры в емкости и в горелке, на чертеже не показаны.The contact water heater contains a nozzle 1 with a cavitator (not shown) for feeding and spraying a mixture of an aqueous solution of electrolyte and fuel, for example alcohol, into a burner 2 made in the form of electrodes 3 — a cathode and 4 — an anode of a volt / electric / arc sprayed with a catalyst. In this case, one of the electrodes - the cathode - is made movable, for example, moved by an electromagnet 5 when igniting a volt arc, the other is made by a nozzle, and the burner itself is equipped with a water jacket 6 surrounding it with a nozzle 7. A container 8, conditionally divided into a liquid 9 and gas 10 cavity, where the latter is equipped with partitions 11 with the formation of chambers 12 in communication with the chimney 13. The waste gas heat utilizer is capable of parallel atomization of the return from the consumer 14 and make-up water through the atomizer 15 into the gas chambers cavity cavities and sprayer 16 into the water jacket of the burner. Instrumentations / instrumentation /, regulating the operating parameters in the tank and in the burner, are not shown in the drawing.
Контактный водонагреватель работает следующим образом.Contact water heater operates as follows.
Для пуска водонагревателя в работу обратную от потребителя 14 и подпиточную воду через распылители 16 и 15 сответственно подают в водяную рубашку 6 горелки 2 и в емкость 8. Затем на электроды-катализаторы 3 и 4 вольтовой /электрической/ дуги подают постоянный электрический ток и включением электромагнита 5 производят кратковременное касание концом катода 3 к аноду 4 и зажигают вольтовую дугу. После чего через форсунку 1 с кавитатором и под контролем КИП в горелку 2, где уже горит вольтовая дуга, подают и распыляют смесь электролита, например водного раствора едкого калия, и топлива, например метилового спирта. В кавитаторе форсунки 1 смесь благодаря кавитации частично диссоциирует, ионизируется и ее капельки тончайше распыливаются. Затем смесь, охлаждая электроды-катализаторы 3 и 4, превращается в пар и за счет протекания постоянного тока через электролит еще диссоциирует и ионизируется, реакция диссоциации при этом ускоряется наличием катализатора. После этого смесь уже с избыточным давлением поступает в зону горения вольтовой дуги и под ее воздействием окончательно диссоциируется, ионизируется, воспламеняется и, превращаясь в плазму, также с избыточным давлением и уже с температурой порядка 6000°С выходит из сопла анода 4. Обратная подпиточная вода, подаваемая распылителем 16 в водяную рубашку 6 горелки 2, охлаждает ее стенки и затем эта вода подсасывается в сопло 7 водяной рубашки 6, выходящей из сопла анода 4 струей плазмы, где и происходит контактный теплообмен. Нагретая таким образом вода собирается в жидкостной полости 9 емкости 8 и отсюда подается потребителю 14. Продукты сгорания смеси еще с достаточно высокой температурой, поступающие в емкость 8 по камерам 12, образованным перегородками 11 в газовой ее полости 10, меняя направление, скорость и свое давление в этих камерах 12, перемещаются в сторону дымовой трубы 13. При этом при движении горячих газов по камерам 12 газовой полости 10 вниз они контактируют с жидкостью жидкостной полости 9 и отдают ей свою теплоту, а при движении вверх газы орашаются обратной и подпиточной водой из распылителей 15, где также происходит контактный теплообмен, чем и обусловлена высокая эффективность устройства в работе. Затем охлажденные и экологически чистые газы поступают в дымовую трубу 13 и выкидываются в окружающую среду. Для остановки водонагревателя прекращают подачу постоянного тока на электроды и тушат вольтовую дугу и затем отключают подачу воды в рубашку горелки 2.To start the water heater to work, the return from the consumer 14 and make-up water through the nozzles 16 and 15 are respectively supplied to the water jacket 6 of the burner 2 and to the tank 8. Then, a constant electric current is supplied to the catalyst electrodes 3 and 4 of the volt / electric / arc and the electromagnet is turned on 5 make a short contact with the end of the cathode 3 to the anode 4 and ignite the volt arc. Then, through a nozzle 1 with a cavitator and under the control of a control device, a mixture of electrolyte, for example, an aqueous solution of caustic potassium, and fuel, for example methyl alcohol, is fed and sprayed into burner 2, where the volt arc is already burning. Due to cavitation, the mixture in the nozzle cavitator 1 partially dissociates, ionizes, and its droplets are finest sprayed. Then the mixture, cooling the electrodes-catalysts 3 and 4, turns into steam and due to the flow of direct current through the electrolyte, it also dissociates and ionizes, while the dissociation reaction is accelerated by the presence of a catalyst. After this, the mixture already with excess pressure enters the combustion zone of the voltaic arc and under its influence it finally dissociates, ionizes, ignites and, turning into a plasma, also with excess pressure and already with a temperature of the order of 6000 ° C leaves the nozzle of the anode 4. Return make-up water supplied by the sprayer 16 to the water jacket 6 of the burner 2, cools its walls and then this water is sucked into the nozzle 7 of the water jacket 6, leaving the nozzle of the anode 4 by a plasma jet, where contact heat exchange occurs. The water heated in this way is collected in the liquid cavity 9 of the container 8 and from there it is supplied to the consumer 14. The combustion products of the mixture with a still high temperature entering the container 8 through the chambers 12 formed by the partitions 11 in its gas cavity 10, changing direction, speed and pressure in these chambers 12, they move towards the chimney 13. In this case, when the hot gases move down the chambers 12 of the gas cavity 10, they come into contact with the liquid of the liquid cavity 9 and give off their heat to it, and when moving upwards the gases are irrigated clean and make-up water from the nebulizers 15, where contact heat exchange also occurs, which determines the high efficiency of the device in operation. Then cooled and environmentally friendly gases enter the chimney 13 and are thrown into the environment. To stop the water heater, stop supplying direct current to the electrodes and extinguish the volt arc and then turn off the water supply to the jacket of the burner 2.
Предлагаемый контактный водонагреватель в изготовлении прост, недорог, в эксплуатации высокоэкономичен и экологически абсолютно безвреден. Найдет широкое применение для автономного теплоснабжения рассредоточенных жилых и производственных объектов.The proposed contact water heater in manufacture is simple, inexpensive, in operation highly economical and environmentally absolutely harmless. It will be widely used for autonomous heat supply of dispersed residential and industrial facilities.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006145372/06A RU2338965C2 (en) | 2006-12-21 | 2006-12-21 | Contact water heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006145372/06A RU2338965C2 (en) | 2006-12-21 | 2006-12-21 | Contact water heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006145372A RU2006145372A (en) | 2008-06-27 |
| RU2338965C2 true RU2338965C2 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=39679630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006145372/06A RU2338965C2 (en) | 2006-12-21 | 2006-12-21 | Contact water heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2338965C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557141C1 (en) * | 2014-07-10 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО АГАУ) | Method and device for heat energy generation from electric energy |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU142749A1 (en) * | 1961-04-17 | 1961-11-30 | М.С. Живов | Water heater |
| RU2041039C1 (en) * | 1993-02-08 | 1995-08-09 | Уральское научно-производственное предприятие "Лазер" | Steam-and-water plasmotron |
| RU2183800C2 (en) * | 2000-09-13 | 2002-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплоэнергосбережение" | Contact water heater and heat supply systems (versions) |
| RU2263564C1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-11-10 | Пенкин Станислав Петрович | Steam plasmotron |
| RU2268558C2 (en) * | 2004-02-02 | 2006-01-20 | Станислав Петрович Пенкин | Water-steam plasma generator |
-
2006
- 2006-12-21 RU RU2006145372/06A patent/RU2338965C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU142749A1 (en) * | 1961-04-17 | 1961-11-30 | М.С. Живов | Water heater |
| RU2041039C1 (en) * | 1993-02-08 | 1995-08-09 | Уральское научно-производственное предприятие "Лазер" | Steam-and-water plasmotron |
| RU2183800C2 (en) * | 2000-09-13 | 2002-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплоэнергосбережение" | Contact water heater and heat supply systems (versions) |
| RU2268558C2 (en) * | 2004-02-02 | 2006-01-20 | Станислав Петрович Пенкин | Water-steam plasma generator |
| RU2263564C1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-11-10 | Пенкин Станислав Петрович | Steam plasmotron |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557141C1 (en) * | 2014-07-10 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО АГАУ) | Method and device for heat energy generation from electric energy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006145372A (en) | 2008-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20100018606A (en) | Combustion method of high viscosity low calorific value liquid fuel | |
| RU2450207C1 (en) | Burner device | |
| EP2281147A1 (en) | Vitiated steam generator | |
| JP5327686B1 (en) | Next-generation carbon-free boiler, operation method thereof, method for producing hydrogen-rich ammonia in next-generation carbon-free boiler, next-generation carbon-free boiler, operation method, and urea water used for production method of hydrogen-rich ammonia in next-generation carbon-free boiler | |
| JP2000186808A (en) | Thermal treatment for incombustible liquid | |
| RU2373458C1 (en) | Burner device | |
| JPH08210619A (en) | Thermal oxidizing method of liquid waste | |
| RU2523591C1 (en) | Burner | |
| RU2338965C2 (en) | Contact water heater | |
| CN101858244A (en) | Ignition system, gas engine and method for operating a gas engine | |
| RU2244878C2 (en) | Igniter (versions) | |
| RU81786U1 (en) | DEVICE FOR FUEL SUPPLY | |
| RU2314456C1 (en) | Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine | |
| KR20110016307A (en) | Wastewater Treatment System Using Brown Gas | |
| RU2315911C1 (en) | Annular combustion chamber of gas-turbine engine | |
| RU2579298C1 (en) | Burner device | |
| RU2315912C1 (en) | Tubular combustion chamber of gas-turbine engine | |
| RU2314430C1 (en) | Gas-turbine engine | |
| RU2335644C1 (en) | Transport gas-steam power plant | |
| RU2327891C1 (en) | Jet engine | |
| CN107420890A (en) | A kind of alcohol radical combusting vaporization burner | |
| RU2352869C1 (en) | Steam-gas mixture generator | |
| CN208222526U (en) | A kind of three industrial wastes mixed combustion furnace | |
| KR101895379B1 (en) | Apparatus for generating high-pressure steam | |
| RU2319031C1 (en) | Gas-turbine engine |