RU2794921C2 - Operation method of condensing gas boiler - Google Patents
Operation method of condensing gas boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794921C2 RU2794921C2 RU2019133277A RU2019133277A RU2794921C2 RU 2794921 C2 RU2794921 C2 RU 2794921C2 RU 2019133277 A RU2019133277 A RU 2019133277A RU 2019133277 A RU2019133277 A RU 2019133277A RU 2794921 C2 RU2794921 C2 RU 2794921C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensing
- gas boiler
- combustion
- gas
- boiler
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к тепловой энергетике и может быть использовано при изготовлении конденсационных газовых котлов, приспособленных для нагревания воды.The invention relates to thermal power engineering and can be used in the manufacture of condensing gas boilers adapted for heating water.
Известен способ работы конденсационного водогрейного котла, который включает подачу воды в теплообменные устройства конденсационного водогрейного котла, одно из которых расположено коаксиально к надувной газовой горелке, подачу горючего газа и воздуха в надувную газовую горелку, конденсационного водогрейного котла, сжигание горючего газа в установленном объеме конденсационного водогрейного котла, приспособленном для сжигания горючего газа, получение нагретых газообразных продуктов сгорания горючего газа, нагрев воды в теплообменных устройствах газового конденсационного котла, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, и тепловой энергией, которая выделяется при конденсации водяного пара, после чего, удаления газообразных продуктов сгорания горючего газа из конденсационного водогрейного котла [1].A method of operation of a condensing hot water boiler is known, which includes supplying water to the heat exchangers of a condensing hot water boiler, one of which is located coaxially to an inflatable gas burner, supplying combustible gas and air to an inflatable gas burner, a condensing hot water boiler, burning combustible gas in a specified volume of a condensing hot water boiler boiler adapted for combustion of combustible gas, obtaining heated gaseous products of combustion of combustible gas, heating water in heat exchange devices of a gas condensing boiler, thermal energy of gaseous products of combustion of combustible gas, and thermal energy that is released during the condensation of water vapor, after which, removal of gaseous products combustion of combustible gas from a condensing hot water boiler [1].
Недостатками этого способа является то, что он не обеспечивает высокую надежность работы конденсационного водогрейного котла, и не обеспечивает высокую безопасность работы конденсационного водогрейного котла.The disadvantages of this method is that it does not provide high reliability of the condensing boiler, and does not provide high safety of the condensing boiler.
Надувная газовая горелка имеет определенную вероятность отказа. К тому же она является сложной в эксплуатации и требует привлечен ля высококвалифицированных специалистов для ее настройки. Аварийные системы отключения надувной газовой горелки также имеют определенною вероятность отказа. Поэтому существует определенная вероятность попадания горючего газа, в отапливаемое помещение.The inflatable gas burner has a certain probability of failure. In addition, it is difficult to operate and requires the involvement of highly qualified specialists for its adjustment. Emergency shutdown systems for an inflatable gas burner also have a certain probability of failure. Therefore, there is a certain probability that combustible gas will enter the heated room.
Известен способ работы газового настенного котла, который включает подачу воды в теплообменное устройство газового настенного котла, подача горючего газа в газовые горелки, газового настенного котла, подачу воздуха в установленный объем газового настенного котла, который приспособлен для сжигания горючего газа, сжигание горючего газа в установленном объеме газового настенного котла, приспособленном для сжигания горючего газа, получения нагретых газообразных продуктов сгорания горючего газа, обеспечение движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, снизу вверх, в теплообменном устройстве газового настенного котла, нагрев воды в теплообменном устройстве газового настенного котла, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, после чего, удаления газообразных продуктов сгорания горючего газа, из газового настенного котла [2].A known method of operation of a gas wall-mounted boiler, which includes the supply of water to the heat exchange device of a gas wall-mounted boiler, the supply of combustible gas to gas burners, a gas wall-mounted boiler, the supply of air to a specified volume of a gas wall-mounted boiler, which is adapted for burning combustible gas, burning combustible gas in a set the volume of a gas wall-mounted boiler adapted for burning combustible gas, obtaining heated gaseous products of combustion of combustible gas, ensuring the movement of gaseous products of combustion of combustible gas, from bottom to top, in the heat exchange device of a gas wall-mounted boiler, heating water in a heat exchange device of a gas wall-mounted boiler, thermal energy of gaseous products combustion of combustible gas, after which, the removal of gaseous products of combustion of combustible gas from a gas wall-mounted boiler [2].
Этот способ обеспечивает высокую надежность работы газового настенного котла, и обеспечивает высокую безопасность работы газового настенного котла, поскольку в случае отказа работы газовых горелок, и в случае отказа аварийных систем отключения газовых горелок, горючий газ будет выходить в окружающую среду через дымоходный и воздушный отверстия, естественным путем, поскольку плотность горючего газа, используемого в бытовых отопительных устройствах, меньше плотности воздуха. Но в этом способе не осуществляют конденсацию водяного пара, который находится в газообразных продуктах сгорания горючего газа, и не используют для нагрева воды, тепловую энергию, которая выделяется при конденсации водяного пара.This method ensures high reliability of the gas wall-mounted boiler, and ensures high safety of the gas wall-mounted boiler, because in the event of a failure of the gas burners, and in the event of a failure of the emergency shutdown systems for gas burners, combustible gas will escape into the environment through the chimney and air openings, in a natural way, since the density of the combustible gas used in household heating devices is less than the density of air. But in this method, water vapor is not condensed, which is in the gaseous combustion products of combustible gas, and the thermal energy that is released during the condensation of water vapor is not used to heat water.
Наиболее близким является способ работы конденсационного газового котла, который включает подачу воды в конденсационное теплообменное устройство конденсационного газового котла, и в основное теплообменное устройство конденсационного газового котла, подачу горючего газа в, по меньшей мере, одну газовую горелку конденсационного газового котла, подачу воздуха в, по меньшей мере, одну газовую горелку конденсационного газового котла, сжигание горючего газа, с помощью, по меньшей мере, одной газовой горелки конденсационного газового котла, получение нагретых газообразных продуктов сгорания горючего газа, обеспечение движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, снизу вверх, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, и сверху вниз, в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, нагрев воды в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, и нагрев воды в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, и тепловой энергией, которая выделяется при конденсации водяного пара, после чего, удаление газообразных продуктов сгорания горючего газа, из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу, а также удаление конденсата из конденсационного газового котла [3].The closest is a method of operating a condensing gas boiler, which includes supplying water to the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler, and to the main heat exchanger of the condensing gas boiler, supplying combustible gas to at least one gas burner of the condensing gas boiler, supplying air to, at least one gas burner of the condensing gas boiler, combustion of combustible gas, using at least one gas burner of the condensing gas boiler, obtaining heated combustion gases of combustible gas, ensuring the movement of combustion gases of combustible gas, from bottom to top, mainly the heat exchanger of the condensing gas boiler, and from top to bottom, in the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler, heating water in the main heat exchanger of the condensing gas boiler by the heat energy of the gaseous combustion products of combustible gas, and heating the water in the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler by the heat of the gaseous products of combustion of combustible gas, and thermal energy that is released during the condensation of water vapor, after which, the removal of gaseous products of combustion of combustible gas from the condensing gas boiler through the chimney, as well as the removal of condensate from the condensing gas boiler [3].
Недостатками этого способа также является то, что он не обеспечивает высокую надежность работы конденсационного газового котла, и не обеспечивает высокую безопасность работы конденсационного газового котла.The disadvantages of this method is also that it does not provide high reliability of the condensing gas boiler, and does not provide high safety of the condensing gas boiler.
Удаление газообразных продуктов сгорания горючего газа, с конденсационного газового котла, здесь осуществляют с помощью вентилятора, который имеет определенную вероятность отказа. В этом конденсационном газовом котле используют обычные атмосферные горелки трубчатой формы. Они являются надежными в работе, но они также имеют определенную вероятность отказа. При отказе любого устройства из системы газоснабжения конденсационного газового котла, или при отказе любого устройства из системы удаления газообразных продуктов сгорания горючего газа, с конденсационного газового котла, горючий газ может попасть в отапливаемое помещение. Поэтому указанный водогрейный котел, возможно использовать только при его наружном размещении.The removal of the combustion gases of the combustible gas from the condensing gas boiler is carried out here by means of a fan, which has a certain probability of failure. This condensing gas boiler uses conventional tubular atmospheric burners. They are reliable in operation, but they also have a certain probability of failure. If any device from the gas supply system of the condensing gas boiler fails, or if any device from the system for removing gaseous products of combustion of combustible gas from the condensing gas boiler fails, combustible gas may enter the heated room. Therefore, the specified hot water boiler can only be used when it is outdoors.
В основу изобретения поставлена задача путем усовершенствования способа работы конденсационного газового котла, увеличить надежность работы конденсационного газового котла, а также увеличить безопасность работы конденсационного газового котла, и при этом, дополнительно, увеличить среднюю плотность потока тепловой энергии газообразных продуктов сгорания горючего газа, и тепловой энергии, которая выделяется при конденсации водяного пара, в воду, через поверхность каждой из теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла, которая контактирует с водой и/или, при этом, дополнительно, полностью обеспечить энергонезависимость конденсационного газового котла.The invention is based on the task, by improving the method of operation of a condensing gas boiler, to increase the reliability of the operation of a condensing gas boiler, and also to increase the safety of operation of a condensing gas boiler, and at the same time, additionally, to increase the average heat energy flux density of gaseous products of combustion of combustible gas, and thermal energy , which is released during the condensation of water vapor into water, through the surface of each of the heat exchange parts of the condensing heat exchange device of the condensing gas boiler, which is in contact with water and / or, in addition, fully ensure the energy independence of the condensing gas boiler.
1. Поставленная задача решается тем, что в способе работы конденсационного газового котла, который включает подачу воды в конденсационное теплообменное устройство конденсационного газового котла, и в основное теплообменное устройство конденсационного газового котла, подачу горючего газа в, по меньшей мере, одну газовую горелку конденсационного газового котла, подачу воздуха в, по меньшей мер е, одну газовую горелку конденсационного газового котла, сжигание горючего газа, с помощью, по меньшей мере, одной газовой горелки конденсационного газового котла, получение нагретых газообразных продуктов сгорания горючего газа, обеспечение движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, снизу вверх, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, и сверху вниз, в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, нагрев воды в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, и нагрев воды в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, и тепловой энергией, которая выделяется при конденсации водяного пара, после чего, удаление газообразных продуктов сгорания горючего газа, из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу, а также удаление конденсата из конденсационного газового котла, новым является то, что сжигание горючего газа, осуществляют под колпаковой деталью конденсационного газового котла, выше нижнего края колпаковой детали конденсационного газового котла, с помощью, по меньшей мере, одной газовой горелки конденсационного газового котла, и воздух, необходимый для сжигания горючего газа, подают через, по меньшей мере, два воздушных отверстия, которые расположены в колпаковой детали конденсационного газового котла, на разном расстоянии от нижнего края колпаковой детали конденсационного газового котла, а движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, обеспечивают снизу вверх, естественным путем, и движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, обеспечивают сверху вниз, естественным путем, через теплообменные детали конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла, при этом, высоту столба газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся снизу вверх, в конденсационном газовом котле, и среднюю температуру в столбе газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся снизу вверх, в конденсационном газовом котле, устанавливают такими, чтобы обеспечить естественное движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла, сверху вниз, и обеспечить естественное движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, при удалении газообразных продуктов сгорания горючего газа, из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу.1. The problem is solved by the fact that in the method of operation of a condensing gas boiler, which includes supplying water to the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler, and to the main heat exchanger of the condensing gas boiler, supplying combustible gas to at least one gas burner of the condensing gas boiler boiler, supplying air to at least one gas burner of the condensing gas boiler, burning combustible gas using at least one gas burner of the condensing gas boiler, obtaining heated gaseous products of combustion of combustible gas, ensuring the movement of gaseous products of combustion of fuel gas, from bottom to top, in the main heat exchanger of the condensing gas boiler, and from top to bottom, in the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler, heating water in the main heat exchanger of the condensing gas boiler, the heat energy of the combustion gases of the combustible gas, and heating the water in the condensing heat exchanger condensing gas boiler, the thermal energy of the gaseous products of combustion of combustible gas, and the thermal energy that is released during the condensation of water vapor, after which, the removal of gaseous products of combustion of combustible gas from the condensing gas boiler through the chimney, as well as the removal of condensate from the condensing gas boiler , what is new is that combustion of combustible gas is carried out under the hood of the condensing gas boiler, above the lower edge of the bell of the condensing gas boiler, with the help of at least one gas burner of the condensing gas boiler, and the air necessary for burning the combustible gas, is fed through at least two air holes, which are located in the bell-shaped part of the condensing gas boiler, at different distances from the lower edge of the bell-shaped part of the condensing gas boiler, and the movement of gaseous products of combustion of combustible gas, in the main heat exchange device of the condensing gas boiler, is provided from below upward, in a natural way, and the movement of gaseous products of combustion of combustible gas, in the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler, is provided from top to bottom, in a natural way, through the heat exchange parts of the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler, while the height of the column of gaseous products of combustion of combustible gas moving from bottom to top, in a condensing gas boiler, and the average temperature in the column of gaseous products of combustion of combustible gas moving from bottom to top, in a condensing gas boiler, is set so as to ensure the natural movement of gaseous products of combustion of combustible gas, in a condensing heat exchanger device of a condensing gas boiler, from above down, and ensure the natural movement of the combustion gases of the combustible gas, while removing the combustion gases of the combustible gas, from the condensing gas boiler, through the chimney.
2. Новым по п. 1 является то, что увеличивают среднюю плотность потока тепловой энергии газообразных продуктов сгорания горюче о газа, и тепловой энергии, которая выделяется при конденсации водяного пара, в воду, через внешнюю поверхность каждой из теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла, которая контактирует с водой, используя внутренние металлические ребра одинаковой или разной высоты, каждой из теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла, контактирующих с газообразными продуктами сгорания горючего газа, и с водяным паром, которые движутся через каждую из теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла, сверху вниз, естественным путем.2. New according to
3. Новым по п. 1 является то, что обеспечивают выход газообразных продуктов сгорания горючего газа, из основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, через, по меньшей мере, один выпускной канал, с наибольшей средней скоростью движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, относительно средних скоростей движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, через другие детали конденсационного газового котла, к выходу из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу.3. New according to
4. Новым по п. 1 является то, что обеспечивают полную энергонезависимость конденсационного газового котла, нагревая воду, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла до температуры кипения, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, после чего обеспечивают кипения воды, в основном теплообменном устройства конденсационного газового котла, также используя тепловую энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, при этом обеспечивают образование пузырьков водяного пара, возле поверхности основного теплообменного устройства, которая контактирует с водой, и через которую передают тепловую энергию газообразных продуктов сгорания горючего газа воде, обеспечивают движение пузырьков водяного пара, которые отделились от поверхности основного теплообменного устройства, которая контактирует с водой, и через которую передают тепловую энергию газообразных продуктов сгорания горючего газа воде, в вертикальном направлении, к верхней поверхности основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, которая контактирует с водой, и используя верхнюю поверхность основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, обеспечивают движение пузырьков водяного пара, в накопительную паровую емкость, основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, где водяной пар накапливают в накопительной паровой емкости, основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, и создают давление водяного пара, а используя давление водяного пара, а также выталкивающую силу, которая действует на водяной пар в воде, осуществляют транспортировку горячей воды и пара, из основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, через транспортировочное устройство, сначала снизу вверх, а затем сверху вниз, в отопительную систему, при этом обеспечивают вход воды, в основное теплообменное устройство конденсационного газового котла, из конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла, через обратный клапан.4. New according to
На фиг. 1 схематически изображен вертикальный разрез конденсационного газового котла, в котором перекачивание воды через конденсационное теплообменное устройство конденсационного газового котла, и дальнейшее перекачивание воды через основное теплообменное устройство конденсационного газового котла, осуществляют с помощью насоса с электрическим питанием. Светлыми сплошными стрелками указано направление движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла. Темными сплошными стрелками указаны направления движения воды в конденсационный газовый котел, и с конденсационного газового котла. Буквой Q обозначена опорная поверхность, на которой устанавливают конденсационный газовый котел. Буквой Н указана высота столба газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся снизу вверх, в конденсационном газовом котле. Буквой L указана высота теплообменных трубок, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла. Буквой Z указана высота конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла.In FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a condensing gas boiler in which pumping water through the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler and further pumping water through the main heat exchanger of the condensing gas boiler is carried out by an electrically powered pump. Light solid arrows indicate the direction of movement of gaseous combustion products of combustible gas in the main heat exchanger of a condensing gas boiler. Dark solid arrows indicate the direction of water flow into the condensing gas boiler, and from the condensing gas boiler. The letter Q indicates the support surface on which the condensing gas boiler is installed. The letter H indicates the height of the column of gaseous products of combustion of combustible gas moving from bottom to top in a condensing gas boiler. The letter L indicates the height of the heat exchange tubes in the main heat exchanger of the condensing gas boiler. The letter Z indicates the height of the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler.
На фиг. 2 изображено сечение А-А, указанное на фиг. 1. Темными сплошными стрелками указаны направления движения воды в конденсационный газовый котел, и с конденсационного газового котла.In FIG. 2 shows the section A-A shown in FIG. 1. Dark solid arrows indicate the direction of water flow into the condensing gas boiler, and from the condensing gas boiler.
На фиг. 3 изображена часть вертикального разреза конденсационного газового котла, который изображен на фиг. 1. Буквой Р указано расстояние между дисковыми деталями турбулизатора, который расположен в теплообменной трубке основного теплообменного устройства конденсационного газового котла. Буквой XI указана высота выходной камеры основного теплообменного устройства конденсационного газового котла. Буквой Х2 указана высота входной камеры конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла.In FIG. 3 shows part of a vertical section through the gas condensing boiler shown in FIG. 1. The letter P indicates the distance between the disk parts of the turbulator, which is located in the heat exchange tube of the main heat exchange device of the condensing gas boiler. The letter XI indicates the height of the outlet chamber of the main heat exchanger of the condensing gas boiler. The letter X2 indicates the height of the inlet chamber of the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler.
На фиг. 4 изображена часть сечения А-А, которое изображено на фиг. 2. Буквой F указана толщина внутреннего металлического ребра большей высоты, теплообменной детали конденсационного теплообменного устройства, конденсационного газового котла. Буквой К указано расстояние между, рядом расположенными, внутренними металлическими ребрами большей высоты, теплообменной детали конденсационного теплообменного устройства, между которыми находится ребро меньшей высоты, теплообменной детали конденсационного теплообменного устройства. Буквой S указано расстояние между, расположенными напротив друг друга, внутренними металлическими ребрами большей высоты, теплообменной детали конденсационного теплообменного устройства, конденсационного газового котла. Буквой М указана высота внутреннего металлического ребра большей высоты, теплообменной детали конденсационного теплообменного устройства, конденсационного газового котла. Буквой N указана высота внутреннего металлического ребра меньшей высоты, теплообменной детали конденсационного теплообменного устройства, конденсационного газового котла. Темными сплошными стрелками указаны направления движения воды.In FIG. 4 shows part of the section A-A, which is shown in Fig. 2. The letter F indicates the thickness of the inner metal fin of greater height, heat exchange part of the condensing heat exchanger, condensing gas boiler. The letter K indicates the distance between adjacent inner metal ribs of greater height of the heat exchange part of the condensing heat exchange device, between which there is a rib of lower height, of the heat exchange part of the condensing heat exchange device. The letter S indicates the distance between, located opposite each other, internal metal ribs of greater height, the heat exchange part of the condensing heat exchanger, the condensing gas boiler. The letter M indicates the height of the inner metal fin of greater height, the heat exchange part of the condensing heat exchanger, the condensing gas boiler. The letter N indicates the height of the inner metal rib of a smaller height, the heat exchange part of the condensing heat exchanger, the condensing gas boiler. Dark solid arrows indicate the direction of water movement.
На фиг. 5 изображено сечение В-В, указанное на фиг. 2. Светлой сплошной стрелкой указано направление движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, через дымоходную трубу, конденсационного газового котла. Буквой Х3 указана высота выходной камеры конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла.In FIG. 5 shows the section B-B shown in FIG. 2. A light solid arrow indicates the direction of movement of gaseous products of combustion of combustible gas through the chimney of a condensing gas boiler. The letter X3 indicates the height of the outlet chamber of the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler.
На фиг. 6 изображено сечение С-С, указанное на фиг. 2. Буквой Y1, обозначена верхняя часть входной воздушной трубы. Буквой Y2, обозначена нижняя часть входной воздушной трубы.In FIG. 6 shows the section C-C shown in FIG. 2. The letter Y1 indicates the upper part of the inlet air pipe. The letter Y2 indicates the lower part of the inlet air pipe.
На фиг. 7 схематически изображен вертикальный разрез конденсационного газового котла, в котором перекачивание воды через конденсационное теплообменное устройство конденсационного газового котла, и дальнейшее перекачивание воды через основное теплообменное устройство конденсационного газового котла, осуществляют с помощью насоса с электрическим питанием, и в котором, обеспечивают выход газообразных продуктов сгорания горючего газа, из основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, через, по меньшей мере, один выпускной канал, с наибольшей средней скоростью движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, относительно средних скоростей движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, через другие детали конденсационного газового котла, к выходу из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу. Светлыми сплошными стрелками указано направление движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла. Темными сплошными стрелками указаны направления движения воды в конденсационный газовый котел, и с конденсационного газового котла. Буквой Q обозначена опорная поверхность, на которой устанавливают конденсационный газовый котел.In FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of a condensing gas boiler, in which pumping water through the condensing heat exchanger of the condensing gas boiler, and further pumping water through the main heat exchanger of the condensing gas boiler, is carried out by means of an electrically powered pump, and in which the combustion gases are vented of combustible gas, from the main heat exchanger of the condensing gas boiler, through at least one outlet channel, with the highest average velocity of the gaseous products of combustion of the combustible gas, relative to the average velocities of the gaseous products of combustion of the combustible gas, through other parts of the condensing gas boiler, to outlet of the condensing gas boiler, through the chimney. Light solid arrows indicate the direction of movement of gaseous combustion products of combustible gas in the main heat exchanger of a condensing gas boiler. Dark solid arrows indicate the direction of water flow into the condensing gas boiler, and from the condensing gas boiler. The letter Q indicates the support surface on which the condensing gas boiler is installed.
На фиг. 8 схематически изображен вертикальный разрез энергонезависимого конденсационного газового котла. Светлыми сплошными стрелками указано направление движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла. Темными сплошными стрелками указаны направления циркуляции воды, у нагревательных труб системы горячего водоснабжения. Буквой Q обозначена опорная поверхность, на которой устанавливают конденсационный газовый котел.In FIG. 8 is a schematic vertical sectional view of a non-volatile condensing gas boiler. Light solid arrows indicate the direction of movement of gaseous combustion products of combustible gas in the main heat exchanger of a condensing gas boiler. Dark solid arrows indicate the direction of water circulation, near the heating pipes of the hot water supply system. The letter Q indicates the support surface on which the condensing gas boiler is installed.
На фиг. 9 изображено сечение D-D, указанное на фиг. 8.In FIG. 9 shows the section D-D shown in FIG. 8.
На фиг. 10 изображено сечение Е-Е, указанное на фиг. 8. Буквой Q обозначена опорная поверхность, на которой устанавливают конденсационный газовый котел.In FIG. 10 shows the section E-E shown in FIG. 8. The letter Q indicates the support surface on which the condensing gas boiler is installed.
На фиг. 11 схематически изображен вертикальный разрез энергонезависимого конденсационного газового котла, в котором, обеспечивают выход газообразных продуктов сгорания горючего газа, из основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, через, по меньшей мере, один выпускной канал, с наибольшей средней скоростью движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, относительно средних скоростей движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, через другие детали конденсационного газового котла, к выходу из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу. Светлыми сплошными стрелками указано направление движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла. Темными сплошными стрелками указаны направления циркуляции воды, у нагревательных трубы системы горячего водоснабжения. Буквой Q обозначена опорная поверхность, на которой устанавливают конденсационный газовый котел.In FIG. 11 schematically shows a vertical section of a non-volatile condensing gas boiler, in which the gaseous products of combustion of combustible gas are provided from the main heat exchange device of the condensing gas boiler through at least one outlet channel, with the highest average speed of movement of gaseous products of combustion of combustible gas, relative to the average speeds of movement of gaseous products of combustion of combustible gas, through other parts of the condensing gas boiler, to the outlet of the condensing gas boiler, through the chimney. Light solid arrows indicate the direction of movement of gaseous combustion products of combustible gas in the main heat exchanger of a condensing gas boiler. Dark solid arrows indicate the direction of water circulation, near the heating pipes of the hot water supply system. The letter Q indicates the support surface on which the condensing gas boiler is installed.
На фиг. 12 схематически изображена отопительная система, с энергонезависимым конденсационным газовым котлом.In FIG. 12 schematically shows a heating system with a non-volatile condensing gas boiler.
Способ осуществляют следующим образом. В конденсационное теплообменное устройство конденсационного 1азового котла 1, подают воду из отопительной системы по входному трубопроводу 2, который содержит соединительный узел входного трубопровода 3. После этого подают воду в основное теплообменное устройство конденсационного газового котла 4, по выходному патрубку конденсационного теплообменного устройства 5, и по входному патрубку основного теплообменного устройства 6. Выходной патрубок 5, и входной патрубок 6, соединены между собой с помощью фланцевого соединения 7 (фиг. 1-4). Фланцевое соединение 7 может содержать резиновую прокладку из обычной резины. Из основного теплообменного устройства 4, воду подают в отопительную систему, по выходному трубопроводу 8, который содержит соединительный узел выходного трубопровода 9. Подачу воды в теплообменные устройства 1 и 4, осуществляют с помощью насоса, с электрическим питанием 10. На фиг. 1, 2, 4, направления движения воды указаны темными сплошными стрелками.The method is carried out as follows. Water is supplied to the condensing heat exchanger of the condensing
Для нагрева воды в теплообменных устройствах 1 и 4, осуществляют подачу горючего газа (природного газа) в, по меньшей мере, одну газовую горелку, конденсационного газового котла 11. Количество газовых горелок И зависит от мощности самого конденсационного газового котла, и от мощности каждой из газовых горелок 11. На фиг. 1, 7, 8, 11, изображен конденсационный газовый котел, в котором установлены две атмосферные газовые горелки цилиндрической формы, мощностью 7 кВт каждая. Целесообразно использовать атмосферные газовые горелки цилиндрической формы. Они просты в конструкции, и надежны в эксплуатации. Подачу газа в горелку, или горелки 11, осуществляют по газопроводу (на фиг. не указано).To heat water in
Для сжигания горючего газа осуществляют подачу воздуха к горелкам 11. Подачу воздуха, к горелкам 11 осуществляют через входную воздушную трубу 12, содержащую горизонтальную перегородку 13. Горизонтальная перегородка 13 разделяет воздушную трубу на две части, верхнюю часть, которая обозначена буквой Y1, и нижнюю часть, которая обозначена буквой Y2 (фиг. 6).To burn combustible gas, air is supplied to the
С нижней части входной воздушной трубы Y2, воздух подают в нижний воздушный патрубок входной трубы 14, а из верхней части входной воздушной трубы Y1, воздух подают в верхний воздушный патрубок входной трубы 15, при стабильной работе конденсационного газового котла.From the bottom of the inlet air pipe Y2, air is supplied to the lower air inlet pipe of the
С патрубка 14 воздуха подают через нижний дополнительный воздушный патрубок 16. С патрубка 15 воздух подают через верхний дополнительный воздушный патрубок 17. Патрубки 14 и 16 соединены между собой с помощью фланцевого соединения 18. Патрубки 15 и 17 соединены между собой с помощью фланцевого соединения 19 (фиг. 1, 2, 6, 7, 8, 9, 10, 11). Фланцевые соединения 18 и 19 могут содержать резиновые прокладки из обычной резины.From
Из дополнительных патрубков 16 и 17, воздух подают к горелкам 11, через нижнее воздушное отверстие колпаковой детали 20, и через верхнее воздушное отверстие колпаковой детали 21. (На фиг. 1, 7, 8, 11, отверстие 21 обозначено пунктирными линиями.) Нижний дополнительный воздушный патрубок 16 соединен с колпаковой деталью конденсационного газового котла 22, с помощью фланцевого соединения 23. Верхний дополнительный воздушный патрубок 17, соединен с колпаковой деталью конденсационного газового котла 22, с помощью фланцевого соединения 24 (фиг. 10). Фланцевые соединения 23 и 24 могут содержать резиновые прокладки из обычной резины.From
Воздушные отверстия 20 и 21 располагают в колпаковой детали конденсационного газового котла 22, на разном расстоянии от нижнего края колпаковой детали конденсационного газового котла.The air holes 20 and 21 are located in the hood of the condensing
Сжигание горючего газа с помощью, по меньшей мере, одной газовой горелки 11 осуществляют под колпаковой деталью конденсационного газового котла 22, выше нижнего края колпаковой детали конденсационного газового котла.Combustion of combustible gas by means of at least one
При сжигании горючего газа получают нагретые газообразные продукты сгорания горючего газа, в состав которых, в основном, входит углекислый газ (CO2), водяной пар (H2O), и свободный азот N2. Температура газообразных продуктов сгорания горючего газа, у газовой горелки 11 может достигать 1200°С.Combustion of combustible gas produces heated combustion gases of combustible gas, which mainly include carbon dioxide (CO2), water vapor (H2O), and free nitrogen N2. The temperature of the gaseous combustion products of the combustible gas at the
Тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, нагревают воду в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, и в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 1. В конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 1, воду нагревают также тепловой энергией, которая выделяется при конденсации водяного пара, который образуется при сгорании горючего (природного) газа, и находится в потоке газообразных продуктов сгорания горючего газа.The thermal energy of the gaseous combustion products of the combustible gas heats the water in the main heat exchanger of the condensing
Для этого, газообразным продуктам сгорания горючего газа обеспечивают движение, снизу вверх, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла. На фиг. 1, 7, 8, 11, направление движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, указано светлыми сплошными стрелками.To this end, the combustion gases of the combustible gas are provided with movement, from bottom to top, in the main heat exchanger of the condensing gas boiler. In FIG. 1, 7, 8, 11, the direction of movement of the gaseous products of combustion of the combustible gas, in the main heat exchange device of the condensing
Далее, движение газообразным продуктам сгорания горючего газа, из основного теплообменного устройства 4, обеспечивают через выходную камеру основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 25, переходную газовую трубку 26, и входную камеру конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 27, до конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 1.Further, the movement of gaseous products of combustion of combustible gas from the main
Переходная газовая трубка 26 соединена, путем сварки металла, с крышкой выходной камеры основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 28, и соединена, путем сварки металла, с крышкой входной камеры конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 29. Крышка 28 соединена с основным теплообменным устройством конденсационного газового котла 4 с помощью фланцевого соединения 30. Крышка 29 соединена с конденсационным теплообменным устройством конденсационного газового котла 1, с помощью фланцевого соединения 31 (фиг. 3, 9).The
В конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, обеспечивают движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, сверху вниз, в выходную камеру конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 32 (фиг. 5).In the condensing heat exchanger of the condensing
Далее, движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, из выходной камеры конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 32, обеспечивают в выходную газовую трубку 33. В выходную газовую трубку 33, подают также конденсат (конденсированная влага), из конденсационного теплообменного устройства 4. Выходная газовая трубка 33 должна быть изготовлена из нержавеющей стали. Удаление конденсата из выходной газовой трубки осуществляют через патрубок конденсата 34, который соединен с трубкой 33, путем сварки металла, и через конденсатный шланг 35, который может быть изготовлен из кислотостойкой резины, и который соединен с патрубком 34 (Рис. 5). Патрубок 34 должен быть изготовлен из нержавеющей стали.Further, the movement of gaseous combustion products of combustible gas from the outlet chamber of the condensing heat exchanger of the condensing
Трубка 33 является изогнутой вниз, с целью лучшего накопления в ней, и удаления из нее, конденсата.The
Трубка 33, соединена с крышкой выходной камеры конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 36, путем сварки металла. А крышка 36 соединена с конденсационным теплообменным устройством конденсационного газового котла 1, с помощью фланцевого соединения 37. Крышка 36 должна быть изготовлена из нержавеющей стали. Фланцевое соединение 37 подобно фланцевым соединениям 30 и 31 (фиг. 4, 5). Фланцевые соединения 30, 31, и 37 могут содержать прокладки фланцевые графитовые (ПФГ).The
Выходная камера основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 25 может иметь высоту X1, в пределах от 20 мм до 50 мм. Высота X1, более 50 мм не целесообразна, поскольку это неоправданно увеличит материалоемкость основного теплообменного устройства 4. Высота X1, менее 20 мм тоже не целесообразна, поскольку это значительно увеличит аэродинамическое сопротивление потока газообразным продуктам сгорания горючего газа. Аналогично, входная камера конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 27 может иметь высоту Х2, в пределах от 20 мм до 50 мм. и выходная камера конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 32, может иметь высоту Х3, в пределах от 20 мм до 50 мм (фиг. 3, 5). Увеличение высоты Х2 и Х3, более 50 мм, не целесообразно, так как это неоправданно увеличивать материалоемкость конденсационного теплообменного устройства 1. Уменьшение высот Х2 и Х3, менее 20 мм, также нецелесообразно, поскольку это значительно увеличит аэродинамическое сопротивление потока газообразным продуктам сгорания горючего газа.The outlet chamber of the main heat exchanger of the condensing
Дальнейшее движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, из выходной газовой трубки 33, обеспечивают в соединительный патрубок дымоходной грубы 38, и затем в дымоходную трубу 39. С дымоходной трубы 39, газообразные продукты сгорания горючего газа, удаляют в окружающую среду. Патрубок 38, а также дымоходная труба 39, должны быть изготовлены из нержавеющей стали. Все металлические детали конденсационного газового котла, которые так или иначе могут контактировать с конденсатом, целесообразно изготавливать из нержавеющей стали, поскольку конденсат содержит кислоты, которые негативно влияют на стойкость металлических деталей.Further movement of the gaseous products of combustion of combustible gas, from the
Соединительный патрубок дымоходной трубы 38, соединен с выходной газовой трубкой 33, через колпаковую деталь конденсационного газового котла 22, с помощью фланцевого соединения 40. Соединительный патрубок дымоходной трубы 38, также соединен с дымоходной трубой 39, с помощью косого фланцевого соединения 41. фланцевые соединения 40 и 41 должны содержать прокладки из кислотостойкой резины, или прокладки фланцевые графитовые (ПФГ).
Косое фланцевое соединение 41 дает возможность герметично соединять выходную газовую трубку 33, с дымоходной трубой 39, не сдвигая с места, как сам конденсационный газовый котел, так и дымоходную трубу 39. Патрубок 38 упрощает чистку дымоходной трубы 39, из помещения, в котором установлено конденсационный газовый котел. Это может быть очень полезным, при установке конденсационного газового котла в квартире многоэтажного дома.An
Дымоходная труба 39 установлена во входной воздушной трубе 12, и соединена с входной воздушной трубой 12, с помощью фланцевого соединения 42 (фиг. 2, 5). Дымоходная труба 39, и соединительный патрубок дымоходной грубы 38, могут иметь незначительный угол наклона в сторону выходной газовой трубки 33, для слива дополнительного конденсата в трубку 33, который может образовываться в дымоходной трубе 39, и в соединительном патрубке дымоходной трубы 38.The
Основное теплообменное устройство конденсационного газового котла 4, и конденсационное теплообменное устройство конденсационного газового котла 1, закреплены на деталях внутреннего опорного каркаса конденсационного газового котла 43, которые опираются на опорную плиту 44, и неподвижно соединены с опорной плитой 44, путем сварки металла.The main heat exchanger of the condensing
Опорная плита 44 опирается на детали внешнего опорного каркаса конденсационного газового котла 45, которые также неподвижно соединены с опорной плитой 41, путем сварки металла.The
К опорной плите 44 присоединена колпаковая деталь конденсационного газового котла 22, через герметизирующую прокладку, которая может быть изготовлена из обычной резины, и с помощью винтов.Attached to the
Колпаковая деталь 22 может содержать окно из прозрачного жаростойкого материала, для визуального наблюдения за работой газовых горелок 11.
Все трубопроводы конденсационного газового котла, проходящее через опорную плиту 44, имеют герметизирующие уплотнения в опорной плите 44 (на фиг. Не указано). Это дополнительно уменьшит вероятность утечки газов из-под колпаковой детали 22, в отапливаемое помещение, при возникновении аварийной ситуации, или неисправностях в работе конденсационного газового котла.All pipelines of the condensing gas boiler passing through the
К деталям внешнего опорного каркаса конденсационного газового котла 45, присоединены путем сварки металла, регулирующие винтовые опоры 46. Регулирующие винтовые опоры 46, необходимы для того, чтобы ровно устанавливать конденсационный газовый котел на неровной поверхности Q (фиг. 1, 7, 8, 10, 11).Adjusting screw supports 46 are attached to the details of the outer support frame of the condensing
В основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, обеспечивают движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, снизу вверх, естественным путем. В конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 1, также обеспечивают движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, сверху вниз, естественным путем, через теплообменные детали конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 47.In the main heat exchange device of the condensing
Для этого устанавливают высоту столба газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся снизу вверх, в конденсационном газовом котле, и для этого устанавливают среднюю температуру в столбе газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся снизу вверх, в конденсационном газовом котле, такими, чтобы обеспечить естественное движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 1, сверху вниз, и обеспечить естественное движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу 39, при удалении газообразных продуктов сгорания горючего газа.To do this, set the height of the column of gaseous products of combustion of combustible gas, moving from bottom to top, in a condensing gas boiler, and for this, set the average temperature in the column of gaseous products of combustion of combustible gas, moving from bottom to top, in a condensing gas boiler, such as to ensure the natural movement of gaseous combustion products of combustible gas, in the condensing heat exchanger of the condensing
Транспортировку газообразных продуктов сгорания горючего газа, в конденсационном газовом котле, осуществляют используя выталкивающую силу, которая действует на столб горячих газообразных продуктов сгорания горючего газа, и которая направлена вверх.Transportation of the combustion gases of the combustible gas in the condensing gas boiler is carried out using a buoyant force that acts on the column of hot combustion gases of the combustible gas, and which is directed upwards.
На фиг. 1 высоту столба газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся снизу вверх, в конденсационном газовом котле, от, по меньшей мере, одной газовой горелки 11, до наивысшей точки внутренней поверхности переходной газовой трубки, обозначено буквой Н. Эта высота Н может составлять примерно 1000-1100 мм, при средней температуре газов в столбе 600-700°С, для конденсационного газового котла мощностью около 15 кВт. Основное теплообменное устройство 4 изготавливают из стали, путем сварки металла.In FIG. 1, the height of the column of gaseous products of combustion of combustible gas moving from bottom to top, in a condensing gas boiler, from at least one
Аналогичный способ транспортировки газов используют в устройстве, которое называется «сифон» братьев Сименс [4].A similar method of transporting gases is used in a device called the "siphon" by the Siemens brothers [4].
Но новым здесь, прежде всего, есть то, что указанный в источнике информации [4] способ транспортировки газов, используют в конденсационном газовом котле, способ работы которого заявляется. К тому же, в конденсационном газовом котле, этот способ усложняют тем, что при транспортировке газообразных продуктов сгорания горючего газа, осуществляют отбор тепловой энергии из газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, и в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 1, в воду, которую нагревают. И в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 1, также обеспечивают конденсацию водяного пара, который находится в потоке газообразных продуктов сгорания горючего газа, с отбором его тепловой энергии в воду.But what is new here, first of all, is that the method of transporting gases indicated in the source of information [4] is used in a condensing gas boiler, the method of operation of which is claimed. In addition, in a condensing gas boiler, this method is complicated by the fact that when transporting gaseous products of combustion of combustible gas, thermal energy is taken from the gaseous products of combustion of combustible gas, in the main heat exchange device of the condensing
В основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, изображенном на фиг. 1, транспортировку газообразных продуктов сгорания горючего газа, осуществляют через теплообменные трубки основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 48, в которые вставлены турбулизаторы, каждый из которых содержит металлический стержень 49, на котором закреплены металлические диски 50 (фиг. 1, 2, 3, 4). Возможно использовать турбулизаторы и других конструкций, но турбулизаторы, указанные на фиг. 1, 2, 3, 4, обеспечивают накопление сажи на металлических дисках 50, что уменьшает накопление сажи на поверхности каждой из теплообменных трубок 48, которая контактирует с газообразными продуктами сгорания горючего газа. Сажа на поверхности каждой из теплообменных трубок 48, которая контактирует с газообразными продуктами сгорания горючего газа, уменьшает плотность потока тепловой энергии в воду основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 4. Теплообменные трубки 48 также являются стальными.In the main heat exchanger of the condensing
Высота теплообменных трубок 48, в основном теплообменном устройства конденсационного газового котла, на фиг. 1 обозначена буквой L. Эта высота должна быть такой, чтобы обеспечивать выход из основного теплообменного устройства 4, газообразных продуктов сгорания горючего газа с температурой около 300°С.The height of the
Материалом, из которого изготовлено конденсационное теплообменное устройство конденсационного газового котла 1, является чугун. Конденсационное теплообменное устройство 1, вместе с теплообменными деталями конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 47, изготавливают из чугуна, путем литья металла в форму. Температура газообразных продуктов сгорания горючего газа, около 300°С, на выходе из основного теплообменного устройства 4, обусловлена тем, что при высоких температурах, и значительных тепловых нагрузках на чугунные детали, возможно возникновение трещин в чугунных деталей. При этом, высота L, может быть от 100 мм до 200 мм. И при этом, высота конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла Z, может быть от 400 мм до 500 мм.The material from which the condensing heat exchanger of the condensing
Конденсационное теплообменное устройство конденсационного газового котла 1, может иметь по крайней мере одну боковую стальною крышку 51, которая соединена с конденсационным теплообменным устройством 1, с помощью фланцевого соединения 52. Крышка 51 необходима для внутренней периодической чистки конденсационного теплообменного устройства 1.The condensing heat exchanger of the condensing
Аналогично основное теплообменное устройство конденсационного газового котла 4, может иметь, по крайней мере, одну боковую стальную крышку 53, которая соединена с основным теплообменным устройством 4, с помощью фланцевого соединения 54. Крышка 53 необходима для внутренней периодической чистки основного теплообменного устройства 4 (фиг. 4).Similarly, the main heat exchanger of the condensing
Движение воды в конденсационном теплообменном устройстве 1, которое изображено на фиг. 1-4, и 7, обеспечивают с помощью насоса 10 снизу вверх, через нижнее отверстие конденсационного теплообменного устройства 55, и верхнее отверстие конденсационного теплообменного устройства 56, против направления движения газообразных продуктов сгорания горючего газа. Движение воды между теплообменными деталями конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 47, обеспечивают с помощью перегородок 57 (фиг. 4). На фиг. 4 движение воды в конденсационном теплообменном устройстве 1, указано темными сплошными стрелками.The movement of water in the condensing
Движение воды в основном теплообменном устройстве 4, которое изображено на фиг. 1-4, и 7, обеспечивают с помощью насоса 10 сверху вниз, через верхнее отверстие основного теплообменного устройства 58, и нижнее отверстие основного теплообменного устройства 59, против направления движения газообразных продуктов сгорания горючего газа.The movement of water in the
Движение воды в конденсационном газовом котле, с помощью насоса 10 является встречным, относительно движения газообразных продуктов сгорания горючего газа. Это обеспечивает наибольшую разницу температур между температурой воды в теплообменных устройствах 1 и 4, и температурой газообразных продуктов сгорания горючего газа. А это, в свою очередь, увеличивает плотность потока тепловой энергии в воду, через единицу площади поверхности теплообменного устройства 1, которая контактирует с водой, и через единицу площади поверхности теплообменного устройства 4, которая контактирует с водой. И это уменьшает материалоемкость теплообменных устройств 1 и 4, конденсационного газового котла, способ работы которого заявляется.The movement of water in the condensing gas boiler, with the help of
При включении газовых горелок 11, горячие газообразные продукты сгорания горючего газа, поднимаются вверх, и заполняют сначала основное теплообменное устройство конденсационного газового котла 4. При этом, холодный воздух вытесняется из основного теплообменного устройства 4, как в дымоходную трубу 39, через конденсационный теплообменное устройство 1, так и в верхнюю часть входной воздушной трубы, обозначена буквой Y1, через верхнее воздушное отверстие колпаковой детали 2.1. Стабильная работа конденсационного газового котла, начинается посте установления высоты столба газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся снизу вверх, в конденсационном газовом котле, и после установления средней температуры, в столбе газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся снизу вверх, в конденсационном газовом котле, такими, чтобы обеспечить естественное движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, в конденсационном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 1, сверху вниз, и обеспечить естественное движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, при удалении газообразных продуктов сгорания горючего газа, с конденсационного газового котла, через дымоходную трубу 39.When the
В том случае, если газообразные продукты сгорания горючего газа, не смогут полностью или частично двигаться через теплообменные устройства 1 и 4, конденсационного газового котла, в дымоходную трубу 39, из-за неисправности конденсационного газового котла, то газообразные продукты сгорания горючего газа будут двигаться вверх, под колпаковой деталью конденсационного газового котла 22, и заполнять пространство под колпаковой деталью конденсационного газового котла 22. И далее, газообразные продукты сгорания горючего газа будут двигаться в верхнюю часть входной воздушной трубы, обозначенной буквой Y1, через верхнее воздушное отверстие колпаковой детали 21. Воздух к, по меньшей мере, одной газовой горелке 11 будет, в этом случае, поступать только через нижнее воздушное отверстие колпаковой детали 20, и через нижнюю часть входной воздушной трубы, обозначенной буквой Y2. То есть, состоится аварийная циркуляция газообразных продуктов сгорания горючего газа и воздуха. Это приведет к нагреву аварийного датчика отключения подачи горючего газа 60, в конденсационном газовом котле, который расположен под колпаковой деталью 22, выше теплообменных устройств 1 и 4 (фиг. 12). И это приведет к прекращению подачи горючего газа в конденсационный газовый котел. Аварийный датчик отключения подачи горючего газа 60, может содержать биметаллическую пластину, изготовленную из металлов, которые имеют разный коэффициент теплового расширения. Аварийное отключение подачи горючего газа целесообразно осуществлять при нагревании датчика 60, до температуры 110-120°С.In the event that the combustion gases of the combustible gas cannot move completely or partially through the
В том случае, когда произошло полное затухание горения горючего (природного) газа, в конденсационном газовом котле, а газ продолжает поступать в газовые горелки 11, то горючий газ также будет двигаться вверх, под колпаковой деталью конденсационного газового котла 22, и заполнять пространство под колпаковой деталью конденсационного газового котла 22. (горючий (природный) газ имеет плотность, меньшую чем плотность воздуха.) Затем, горючий газ будет двигаться в верхнюю часть входной воздушной трубы, обозначена буквой Y1, через верхнее воздушное отверстие колпаковой детали 21, и выходить в окружающую среду, за пределы отапливаемого помещения.In the case when there was a complete attenuation of the combustion of combustible (natural) gas in the condensing gas boiler, and the gas continues to flow into the
Для улучшения безопасности работы конденсационного газовою котла, можно использовать даже отдельную воздушную трубу, вместо верхней части входной воздушной трубы, обозначена буквой Y1 (на фиг. не указано). Отдельная воздушная труба может быть напрямую соединена с верхним отверстием 21 через колпаковую деталь 22.To improve the safety of the condensing gas boiler, you can even use a separate air pipe, instead of the upper part of the inlet air pipe, marked with the letter Y1 (not shown in the figure). A separate air pipe can be directly connected to the
Обеспечивая движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, в конденсационном газовом котле, к выходу из конденсационного газового котла, естественным путем, без использования вентилятора, увеличивают надежность работы конденсационного газового котла, и увеличивают безопасность работы конденсационного газового котла.By ensuring the movement of gaseous products of combustion of combustible gas, in a condensing gas boiler, to the outlet of a condensing gas boiler, in a natural way, without using a fan, increase the reliability of the operation of the condensing gas boiler, and increase the safety of the operation of the condensing gas boiler.
Используя колпаковую деталь конденсационного газового котла 22, создают резервный, аварийный маршрут движения воздуха и газов, через части входной воздушной трубы Y1, и Y2, и таким образом дополнительно увеличивают безопасность работы конденсационного газового котла.By using the condensing
Чтобы дополнительно увеличить среднюю плотность потока тепловой энергии газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся естественным путем, и тепловой энергии, которая выделяется при конденсации водяного пара, в воду, через поверхность каждой из теплообменных деталей, конденсационного теплообменного устройства, конденсационного газового котла 47, которая контактирует с водой, используют внутренние металлические ребра одинаковой или разной высоты, в каждой из теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла, которые контактируют с газообразными продуктами сгорания горючего газа, и с водяным паром, которые движутся через каждую из теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 47, сверху вниз, естественным путем.In order to further increase the average heat energy flux density of naturally moving combustible gas combustion gases and the heat energy that is released when water vapor is condensed into water, through the surface of each of the heat exchange parts, the condensing heat exchange device, the condensing
На фиг. 4 изображены теплообменные детали, конденсационного теплообменного устройства, конденсационного газового котла 47, которые имеют внутренние металлические ребра различной высоты. Между ребер большей высоты 61, расположенные ребра меньшей высоты 62. Между двумя ребрами большей высоты 61, расположено одно ребро меньшей высоты 62 (фиг. 4).In FIG. 4 shows the heat exchange parts of the condensing heat exchanger of the condensing
Высота ребер 61 может находиться в пределах от 10 до 20 мм, и на фиг. 4 обозначена буквой М. Это обусловлено тем, что высота М, менее 10 мм нецелесообразна, поскольку это значительно уменьшит среднюю плотность потока тепловой энергии в воду, а высота М более 20 мм неоправданно увеличит материалоемкость деталей 47 и конденсационного теплообменного устройства 1.The height of the
Высота ребер 62 может находиться в пределах от 3 до 5 мм, и на фиг. 4 обозначена буквой N. Это также обусловлено тем, что высота ребер N, менее 3 мм нецелесообразна, поскольку это значительно уменьшит среднюю плотность потока тепловой энергии в воду, а высота N, более 5 мм неоправданно увеличит аэродинамическое сопротивление потока газообразных продуктов сгорания горючего газа, через детали 47, конденсационного теплообменного устройства 1.The height of the ribs 62 may be in the range of 3 to 5 mm, and in FIG. 4 is denoted by the letter N. This is also due to the fact that the height of the ribs N, less than 3 mm, is impractical, since this will significantly reduce the average density of the thermal energy flux into the water, and the height N, more than 5 mm, will unnecessarily increase the aerodynamic resistance of the flow of gaseous products of combustion of combustible gas, through
При использовании ребер различной высоты, возможно устанавливать расстояние между ребрами 61 К, в пределах от 10 до 20 мм. Расстояние К, менее 10 мм неоправданно увеличит аэродинамическое сопротивление потока газообразных продуктов сгорания горючего газа. Расстояние К, более 20 мм неоправданно увеличит материалоемкость деталей 47 и конденсационного теплообменного устройства 1. Расстояние между встречно расположенными ребрами 61, в детали 47 на фиг. 4 обозначено буквой S. Это расстояние обеспечивает турбулентное перемешивание более нагретых газообразных продуктов сгорания горючего газа, и менее нагретых газообразных продуктов сгорания горючего газа (с теми, которые уже часть тепловой энергии отдали воде). Расстояние S не должка превышать 5 мм, иначе это неоправданно увеличит материалоемкость деталей 47 и конденсационного теплообменного устройства 1.When using ribs of different heights, it is possible to set the distance between the ribs to 61 K, ranging from 10 to 20 mm. A distance K of less than 10 mm will unnecessarily increase the aerodynamic resistance of the flow of gaseous combustion products of combustible gas. A distance K of more than 20 mm will unreasonably increase the material consumption of
Толщина каждого из ребер 61 и 62, F, при этом, не должна превышать 5 мм. Иначе, это неоправданно увеличит материалоемкость деталей 47 и конденсационного теплообменного устройства 1. (На фиг. 4 буквой F обозначена толщина ребра 61.) Рекомендуемая толщина F, не более 4 мм. Это позволяет устанавливать расстояние между ребром 61 и ребром 62 в 3 мм.The thickness of each of the
Расстояние К в 3 мм, при использовании ребер одинаковой высоты, высотой не менее 10 мм (ребра 61), значительно увеличит аэродинамическое сопротивление потока газообразных продуктов сгорания горючего газа, между ребрами, при их естественном движении. Это значительно уменьшит среднюю плотность потока тепловой энергии в воду.A distance K of 3 mm, when using ribs of the same height, not less than 10 mm high (ribs 61), will significantly increase the aerodynamic resistance of the flow of gaseous combustion products of combustible gas between the ribs during their natural movement. This will significantly reduce the average density of the thermal energy flux into the water.
Без использования ребер меньшей высоты 62, расстояние К в 10 мм, между ребрами 61, также приведет к уменьшению средней плотности потока тепловой энергии в воду, из-за уменьшения площади поверхности в деталях 47, которая контактирует с газообразными продуктами сгорания горючего газа.Without the use of fins of lower height 62, a distance K of 10 mm between
Поэтому использование ребер различной высоты в деталях 47, может обеспечить наибольшую плотность потока тепловой энергии в воду, при движении газообразных продуктов сгорания горючего газа, естественным путем. (Большую плотность потока тепловой энергии в воду, чем при использовании ребер одинаковой высоты.)Therefore, the use of ribs of different heights in
К тому же, использование ребер в теплообменных деталях, конденсационного теплообменного устройства, конденсационного газового котла 47, увеличит среднюю плотность потока тепловой энергии, которая выделяется при конденсации водяного пара, в воду. Конденсат будет скапливаться в пространстве между поверхностями ребер 61 и 62, и другой поверхностью детали 47, которая контактирует с газообразными продуктами сгорания горючего газа. В этом случае конденсат не будет равномерно распределяться по поверхности, контактирующей с газообразными продуктами сгорания горючего газа, как например внутри круглых труб. Скопление конденсата здесь будет обусловлено силами поверхностного натяжения жидкости.In addition, the use of ribs in the heat exchange parts, the condensing heat exchanger, the condensing
Вода (конденсат) имеет значительно меньшую теплопроводность, чем чугун. Увеличение средней плотности потока тепловой энергии, которая выделяется при конденсации водяного пара, в воду, достигают том, что вода (конденсат) покрывает поверхности ребер 61 и 62, которые контактируют с газообразными продуктами сгорания горючего гага, пленкой меньшей толщины, чем внутренние поверхности круглых труб.Water (condensate) has a much lower thermal conductivity than cast iron. An increase in the average density of the thermal energy flux, which is released during the condensation of water vapor into water, is achieved by the fact that water (condensate) covers the surfaces of the
Скопление конденсата также способствует его истечению вниз, в деталях 47, и удалению из конденсационного газового котла.The accumulation of condensate also contributes to its flow down, in the
Близким является способ отбора тепловой энергии из водяного пара, указанный в источнике информации [5].Close is the method of selection of thermal energy from water vapor, specified in the source of information [5].
Ребра 61 и 62 могут иметь различные формы закругленной поверхности, которые, например, указаны в источниках информации [6] и [7].The
Увеличение средней плотности потока тепловой энергии газообразных продуктов сгорания горючего газа, движущихся естественным путем, и тепловой энергии, которая выделяется при конденсации водяного пара, в воду, через поверхность каждой из теплообменных деталей, конденсационного теплообменного устройства, конденсационного газового котла 47, которая контактирует с водой, уменьшит материалоемкость конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 1, без уменьшения мощности конденсационного газового котла.The increase in the average density of the thermal energy flux of the gaseous products of combustion of the combustible gas moving naturally, and the thermal energy that is released during the condensation of water vapor into water, through the surface of each of the heat exchange parts, the condensing heat exchange device, the condensing
Чтобы дополнительно увеличить надежность и безопасность работы конденсационного газового котла, обеспечивают выход газообразных продуктов сгорания горючего газа, из основного теплообменного устройства конденсационного газового котла, через, по меньшей мере один, выпускной канал 63, с наибольшей средней скоростью движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, относительно средних скоростей движения продуктов сгорания горючего газа, через другие отверстия других деталей конденсационного газового котла, к выходу 13 конденсационного газового котла, через дымоходную трубу 39 (фиг. 7, 11).In order to further increase the reliability and safety of operation of the condensing gas boiler, the gaseous products of combustion of combustible gas are provided to exit the main heat exchange device of the condensing gas boiler through at least one
Движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, через выпускной канал 63, обеспечивает давление столба горячих газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4. Давление газообразных продуктов сгорания горючего газа, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, обеспечивает выталкивающая сила, действующего на горячие газообразные продукты сгорания горючего гага, снизу вверх.The movement of the combustion gases of the combustible gas, through the
Наибольшую среднюю скорость газообразных продуктов сгорания горючего газа, из выпускного канала 63, обеспечивают, используя наименьшую площадь поперечного сечения выпускного канала 63, по сравнению с площадью поперечного сечения переходной газовой трубки 26, по сравнению с общей площадью поперечных сечений всех теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 47, а также по сравнению с площадями поперечных сечений исходной газовой трубки 33, патрубка 38, и дымоходной трубы 39. Все поперечные сечения указанных деталей конденсационного газового котла, лежат в плоскости, которая является перпендикулярной направлению движения газообразных продуктов сгорания горючего газа.The highest average velocity of the gaseous products of combustion of the combustible gas, from the
При движении газообразных продуктов сгорания горючего газа, через теплообменные устройства 1 и 4, а также другие детали конденсационного газового котла, их давление мало отличается от атмосферного давления, Поэтому, движение газообразных продуктов сгорания горючего газа, через теплообменные устройства 1 и 4, а также другие детали конденсационного газового котла, возможно моделировать как движение жидкости в гидравлическом прессе.When the gaseous products of combustion of combustible gas move through
Согласно способу работы гидравлического пресса, соотношение площади поперечного сечения выпускного канала 63, и площади поперечного сечения дымоходной трубы 39, определяет коэффициент увеличения силы, действующей на газообразные продукты сгорания горючего газа, которые движутся в дымоходной трубе, в направлении их удаления из дымоходной трубы.According to the method of operation of the hydraulic press, the ratio of the cross-sectional area of the
Аналогично, соотношение площади поперечного сечения выпускного канала 63, и общей площади поперечных сечений всех теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 47, также определяет коэффициент увеличения силы действующей на газообразные продукты сгорания горючего газа, в направлении их движения в дымоходную трубу 39. На газообразные продукты сгорания горючего газа, которые движутся через детали 47, в конденсационном теплообменном устройстве 1, эта сила направлена сверху вниз, против действия выталкивающей силы.Similarly, the ratio of the cross-sectional area of the
Близкий способ движения газов, указан в источнике информации [8]. Здесь также, площадь поперечного сечения центрального хайла комнатной печи В, является наименьшей, по сравнению с площадью поперечного сечения кольцевого желоба С, и по сравнению с площадью поперечного сечения патрубка 1). Все указанные поперечные сечения здесь также лежат в плоскости, которая является перпендикулярной направлению движения газов.A similar way of gas movement is indicated in the source of information [8]. Here, too, the cross-sectional area of the central ridge of the room furnace B is smaller compared to the cross-sectional area of the annular trough C, and compared to the cross-sectional area of the nozzle 1). All these cross-sections here also lie in a plane that is perpendicular to the direction of movement of gases.
Новым, в способе который заявляется, является уже то, что способ движения газов, указанный в источнике информации [8], использован для обеспечения естественного движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, в конденсационном газовом котле.New, in the method which is claimed, is already the fact that the method of movement of gases indicated in the source of information [8] is used to ensure the natural movement of gaseous combustion products of combustible gas in a condensing gas boiler.
Дополнительное увеличение силы, действующей на газообразные продукты сгорания горючего газа, в направлении их движения в дымоходную трубу 39, и в направлении их удаления в окружающую среду, с дымоходной трубы 39, дополнительно увеличит надежность и безопасность работы конденсационного газового котла.An additional increase in the force acting on the gaseous products of combustion of combustible gas, in the direction of their movement into the
Это особенно важно, при возникновении аварийной ситуации, в работе конденсационного газового котла, когда возникнет полное затухание горелок 11, а горючий (природный) газ будет продолжать поступать в горелки 11. В этом случае возможно полное удаление горючего (природного) таза, из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу 39, в окружающую среду.This is especially important in the event of an emergency in the operation of a condensing gas boiler, when there is a complete attenuation of
На фиг. 7 изображен конденсационный газовый котел, в котором основное теплообменное устройство 4, полностью сварено из стальных деталей. Указанное на фиг. 7 основное теплообменное устройство 4, не содержит боковую стальную крышку 53. Это упрощает конструкцию основного теплообменного устройства 4, и уменьшает его себестоимость.In FIG. 7 shows a condensing gas boiler in which the
Использование выпускного канала 63, вместо теплообменных трубок основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 48, в которые вставлены турбулизаторы, также упрощает конструкцию основного теплообменного устройства 4, и уменьшает его себестоимость.The use of the
При использовании выпускного канала 63, температура газообразных продуктов сгорания горючего газа, на выходе из выпускного канала 63, не должна превышать 600°С. Это неоправданно увеличит тепловую нагрузку на чугун конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 1, и на стальные детали конденсационного газового котла, контактирующие с газообразными продуктами сгорания горючего газа, до вхождения их в теплообменные детали конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 47.When using the
Чтобы избежать значительной тепловой нагрузки на чугун конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 1, и сохранить выше указанный способ движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, целесообразно использовать в основном теплообменном устройстве 4, теплообменные трубки 48. Но, при этом, общая площадь всех кольцевых щелей, между каждой из теплообменных трубок, и металлическими дисками 50, должна быть близкой к площади поперечного сечения выпускного канала 63, которая лежит в плоскости, перпендикулярной направлению движения газообразных продуктов сгорания горючего газа. То есть, в этом случае, также необходимо обеспечить выход газообразных продуктов сгорания горючего газа, из основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 4, с наибольшей средней скоростью движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, относительно средних скоростей движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, через другие отверстия конденсационного газового котла, к выходу из конденсационного газового котла, через дымоходную трубу 39.In order to avoid a significant heat load on the cast iron of the condensing heat exchange device of the condensing
Также, при осуществлении заявляемого способа, дополнительно, полностью обеспечивают энергонезависимость (независимость от электроснабжения) конденсационного газового котла, нагревая воду, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4 до температуры кипения, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа.Also, when implementing the proposed method, additionally, the energy independence (independence from power supply) of the condensing gas boiler is fully ensured by heating the water in the main heat exchange device of the condensing
После нагрева воды в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, до температуры кипения, тепловой энергией газообразных продуктов сгорания горючего газа, обеспечивают кипения воды, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4, используя тепловую энергию газообразных продуктов сгорания горючего газа. При кипении воды, обеспечивают образование пузырьков водяного пара, у поверхности основного теплообменного устройства 64, которая контактирует с водой, и через которую передают воде тепловую энергию газообразных продуктов сгорания горючего газа. Поверхностью 64, например, есть внешняя поверхность теплообменных трубок основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 48, или, например, внешняя поверхность выпускного канала 63.After heating the water in the main heat exchanger of the condensing
И при кипении воды, обеспечивают движение пузырьков водяного пара, которые отделились от поверхности основного теплообменного устройства 64, которая контактирует с водой, и через которую передают тепловую энергию газообразных продуктов сгорания горючего газа, в вертикальном направлении, к верхней поверхности основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 65, которая контактирует с водой (рис. 3, 7, 8, 11).And when water boils, provide movement of water vapor bubbles, which are separated from the surface of the main
Используя верхнюю поверхность основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 65, обеспечивают движение пузырьков водяного пара, в накопительную паровую емкость 66, основного теплообменного устройства конденсационного газового котла (рис. 8-11).Using the upper surface of the main heat exchanger of the condensing
Водяной пар накапливают в накопительной паровой емкости, основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 66, и создают давление водяного пара.Water vapor is stored in a steam storage tank, the main heat exchanger of the condensing
Используя давление водяного пара, и используя выталкивающую силу, которая действует на водяной пар в воде, осуществляют транспортировку горячей воды и пара, из основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 4, через транспортировочное устройство, в состав которого входит выходной обратный клапан 67, сначала снизу вверх, а затем сверху вниз, в отопительную систему (рис. 8, 11). При этом обеспечивают вход воды, в основное теплообменное устройство конденсационного газового котла 4, из конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла 1, через входной обратный клапан 68 (фиг. 8, 9, 11). Выходной обратный клапан 67, и входной обратный клапан 68, обеспечивают движение воды через теплообменные устройства конденсационного газового котла 1 и 4, только в одном направлении.Using the steam pressure, and using the buoyancy force that acts on the water vapor in the water, hot water and steam are transported from the main heat exchange device of the condensing
Верхняя поверхность основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 65, может иметь наклон, такой чтобы способствовать движению пузырьков водяного пара, в накопительную паровую емкость 66, Такой наклон поверхности 65 указан на фиг. 8 и фиг. 11.The upper surface of the main heat exchanger of the condensing
Близкий способ транспортировки горячей воды и водяного пара указан в источниках информации [9], [10], [11], [12]. Новым здесь является то, что указанный в источниках информации [9], [10], [11], [12], способ транспортировки горячей воды и водяного пара, использован для обеспечения энергонезависимой работы конденсационного газового котла.A similar way of transporting hot water and water vapor is indicated in the sources of information [9], [10], [11], [12]. What is new here is that the method of transporting hot water and steam indicated in the sources of information [9], [10], [11], [12] is used to ensure non-volatile operation of a condensing gas boiler.
Транспортировку горячей воды и водяного пара, из основного теплообменного устройства конденсационного газового котла 4, сначала снизу вверх, а затем сверху вниз, осуществляют по трубке 69, в выходной трубопровод 8. Трубка 69 может иметь меньший внутренний диаметр, относительно внутреннего диаметра выходного трубопровода 8. При транспортировке воды и водяного пара, целесообразно устанавливать среднюю скорость движения воды и водяного пара в трубке 69, от 0,6 м/с, до 1,0 м/с.При таких скоростях возникает значительная турбулентность воды, что способствует ее лучшему перемешиванию с водяным паром [13].The transportation of hot water and water vapor from the main heat exchanger of the condensing
Транспортировку воды и водяного пара осуществляют в отопительную систему, принципиальная схема которой указана на фиг. 12.Transportation of water and water vapor is carried out in the heating system, the schematic diagram of which is shown in Fig. 12.
Из исходного трубопровода 8, горячую воду и водяной пар, подают во входной отопительный радиатор 70. С входного отопительного радиатора 70, горячую воду и водяной пар, подают в другие радиаторы отопительной системы, последовательно, из одного в другой (на фиг. не указано). И в конце, из выходного отопительного радиатора 71, охлажденную воду подают в конденсационный газовый котел, по входному трубопроводу 2.From the
Горячую воду и водяной пар, целесообразно подавать в отопительный радиатор через барботер 72, который обеспечивает измельчение пузырьков водяного пара, и нагрев воды, которая находится в отопительных радиаторах, «острым» водяным паром.It is advisable to supply hot water and water vapor to the heating radiator through the
Отопительные радиаторы, которые имеют температуру поверхности более 45°С, должны содержать защитные решетки, или защитные экраны, обеспечивающие естественное движение воздуха через отопительные радиаторы, и вместе с тем предотвращающие прямой контакт человека с поверхностью отопительного радиатора.Heating radiators that have a surface temperature of more than 45°C must contain protective grilles or protective screens that allow natural air movement through the heating radiators, and at the same time prevent direct human contact with the surface of the heating radiator.
Увеличение температуры поверхности отопительных радиаторов ускоряет нагрев отапливаемого помещения до заданной температуры, и уменьшает время на нагрев отапливаемого помещения до заданной температуры. В конденсационном газовом котле, это дополнительно уменьшит расход газа на отопление помещений.An increase in the surface temperature of heating radiators accelerates the heating of the heated room to the set temperature, and reduces the time to heat the heated room to the set temperature. In a condensing gas boiler, this will further reduce the gas consumption for space heating.
Включение и выключение конденсационного газового котла в автоматическом режиме, осуществляют с помощью рабочего датчика включения и выключения подачи горючего газа 73. Рабочий датчик включения и выключения подачи горючего газа 73, может содержать биметаллическую пластину, изготовленную из металлов, которые имеют разный коэффициент теплового расширения, и может быть полностью независимым от электроснабжения. Рабочий датчик 73 также может иметь механическое регулирующее устройство, которое будет обеспечивать регулирование, при какой температуре воды, в трубопроводе 2, на входе в конденсационное теплообменное устройство 1, включать подачу горючего газа в горелки 11, а при какой температуре воды, в трубопроводе 2, на входе в конденсационное теплообменное устройство 1, выключать подачу горючего газа в горелки 11. Температура воды, при включении горелок 11, не должна быть меньше, установленной температуры воздуха, в отопительном помещении. И температура воды, при выключении горелок 11, не должна быть больше, 50°С. Иначе это неоправданно уменьшит тепловую мощность конденсационного теплообменного устройства 1.Turning on and off the condensing gas boiler in automatic mode is carried out using a working sensor for turning on and off the
Отопительная система, которая схематически изображена на фиг. 12, содержит расширительный бак 74. При использовании насосов перекачивания воды, в конденсационном газовом котле, как зависимых от электрического питания, так и независимых от электрического питания, расширительный бак 74 может быть установлен в квартире многоэтажного дома. Расширительный бак 74 целесообразно соединять с отопительной системой, перед вхождением охлажденной воды, в конденсационное теплообменное устройство 1. В этом случае, температура воды в расширительном баке 74, и в трубопроводе 2, будут мало отличаться между собой, что уменьшит циркуляцию воды между трубопроводом 2, и расширительным баком 74.The heating system, which is shown schematically in Fig. 12, contains an
Использование водно-паровой отопительной системы, дает возможность использовать в ней все преимущества водяных и паровых отопительных систем.The use of a water-steam heating system makes it possible to use all the advantages of water and steam heating systems in it.
На фиг. 8 и фиг. 11 схематически изображены вертикальные разрезы энергонезависимых конденсационных газовых котлов, каждый из которых содержит нагревательный трубу системы горячего водоснабжения 75, которая соединена с входной трубой системы горячего водоснабжения 76, и с выходной трубой системы горячего водоснабжения 77.In FIG. 8 and FIG. 11 is a schematic vertical sectional view of non-volatile gas condensing boilers, each of which contains a hot
Трубы системы горячего водоснабжения 76 и 77, также указаны на фиг. 9. Входная труба системы горячего водоснабжения 76 содержит соединительный узел 78. Выходная труба системы горячею водоснабжения 77, содержит соединительный узел 79.
Нагревательная труба 75 расположена в основном теплообменш м устройстве конденсационного газового котла 4. Темными сплошными стрелками указаны направления циркуляции воды, у нагревательной трубы системы горячего водоснабжения 75. То есть, энергонезависимые конденсационные газовые котлы, которые изображены на фиг. 8-11 является двухконтурными. Нагрев воды для горячего водоснабжения здесь осуществляют тепловой энергией воды, в основном теплообменном устройстве конденсационного газового котла 4.The
В отличие от существующих стеновых газовых котлов, который, например, указан в источнике информации [2], при отключении конденсационного газового котла, способ работы которого заявляется, происходят небольшие утечки тепловой энергии в окружающую среду. Это обусловлено тем, что нагретый воздух, в конденсационном газовом котле, скапливается под колпаковой деталью конденсационного газового котла 22.Unlike existing wall-mounted gas boilers, which, for example, is indicated in the source of information [2], when a condensing gas boiler is turned off, the method of operation of which is claimed, there are small leakages of thermal energy into the environment. This is due to the fact that the heated air in the condensing gas boiler accumulates under the hood of the condensing
Таким образом, способ работы конденсационного газового котла, который заявляется, позволяет увеличить надежность работы конденсационного газового котла, а также увеличить безопасность работы конденсационного газового котла, и при этом, дополнительно, увеличить среднюю плотность потока тепловой энергии газообразных продуктов сгорания горючего газа, и тепловой энергии, которая выделяется при конденсации водяного пара, в воду, через поверхность каждой из теплообменных деталей конденсационного теплообменного устройства конденсационного газового котла, которая контактирует с водой и/или, при этом, дополнительно, полностью обеспечить энергонезависимость конденсационного газового котла.Thus, the method of operation of the condensing gas boiler, which is claimed, allows you to increase the reliability of the condensing gas boiler, as well as increase the safety of the condensing gas boiler, and at the same time, additionally, increase the average heat energy flux density of the gaseous combustion products of combustible gas, and thermal energy , which is released during the condensation of water vapor into water, through the surface of each of the heat exchange parts of the condensing heat exchange device of the condensing gas boiler, which is in contact with water and / or, in addition, fully ensure the energy independence of the condensing gas boiler.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯEXAMPLE OF SPECIFIC IMPLEMENTATION
Способ работы конденсационного газового котла испытан в лабораторных условиях.The method of operation of the condensing gas boiler has been tested in laboratory conditions.
Указанный в материалах этой заявки, способ движения газообразных продуктов сгорания горючего газа, в конденсационном газовом котле, был использован и испытан в устройстве, которое называется «сифон» братьев Сименс [4]. Аналогичный способ движения газов используют также в самодувних газогенераторах. А также практическая пригодность указанного способа движения газов подтверждена в источнике информации [8].Specified in the materials of this application, the method of movement of gaseous products of combustion of combustible gas, in a condensing gas boiler, was used and tested in a device called "siphon" by the Siemens brothers [4]. A similar method of gas movement is also used in self-blown gas generators. As well as the practical suitability of this method of gas movement is confirmed in the source of information [8].
Практическая пригодность, указанного в материалах этой заявки на изобретение, способа отбора тепловой энергии из газообразных продуктов сгорания горючего газа, и тепловой энергии, выделяющейся при конденсации водяного пара, подтверждена в источниках информации [5], [6], [7].The practical suitability of the method for extracting thermal energy from the gaseous products of combustion of combustible gas, as indicated in the materials of this application for the invention, and the thermal energy released during the condensation of water vapor, is confirmed in the sources of information [5], [6], [7].
Практическая пригодность, указанного в материалах этой заявки на изобретение, способа перекачки водно-паровой смеси, подтверждена в источниках информации [9], [10], [11], [12].The practical suitability of the method of pumping a water-steam mixture, indicated in the materials of this application for the invention, is confirmed in the sources of information [9], [10], [11], [12].
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Патент на изобретение Российской Федерации №2495335, F24H 1/00 (2006.01), опубликованный 10.10.2013, бюл. №28.1. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2495335,
2. Патент на полезную модель Российской Федерации №110460, F24H 1/08 (2006.01), опубликованный 20.11.2011, бюл. №32.2. Utility model patent of the Russian Federation No. 110460,
3. Патент на изобретение Российской Федерации №2578361, F24H 1/00 (2006.01), опубликованный 27.03.2016, бюл. №9.3. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2578361,
4. Профессор В.Е. Грум - Гржимайло, «Пламенные печи», издание Теплотехнического института имени профессоров В.И. Гриневецкого и К.В. Кирша, Москва, 1925 г., стр. 11 (Приложение к пламени законов гидростатики.), http://narod.ru/disk/3863051001/Grum-Grjimailo.djvu.html4. Professor V.E. Groom - Grzhimailo, "Flame furnaces", a publication of the Thermal Engineering Institute named after professors V.I. Grinevetsky and K.V. Kirsha, Moscow, 1925, p. 11 (Application to the flame of the laws of hydrostatics.), http://narod.ru/disk/3863051001/Grum-Grjimailo.djvu.html
5. Авторское свидетельство СССР №307258, F28b 1/02, F28f 1/12, F28f 1/14, F28d 1/04, опубликованное 21.06.1971 г., Бюл. №20. http://www.findpatent.ru/5. USSR author's certificate No. 307258,
6. Патент Украины на изобретение №107640, F24H 1/00 (2005.01), F24H 1/12 (2006.01), опубликованный 26.01.2015 г., Бюл. №2.6. Patent of Ukraine for the invention No. 107640,
7. Патент Украины на изобретение №107641, F24H 1/00 (2005.01), F24H 1/12 (2006.01), опубликованный 26.01.2015 г., Бюл. №2.7. Patent of Ukraine for the invention No. 107641,
8. Патент на изобретение СССР №1219, класс 36а, опубликованный 31.05.1926 г. http://www.findpatent.ru/8. Patent for the invention of the USSR No. 1219, class 36a, published on May 31, 1926 http://www.findpatent.ru/
9. Патент на изобретение Российской Федерации №2173434, F24H 1/)8 (2000.01), F25B 29/00 (2000.01), F04F 1/04 (2000.01), опубликованный 10.09.2001 г., Бюл. №25.9. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2173434,
10. Патент на изобретение Российской Федерации №2406040, F24H 1/08 (2006.01), опубликованный 10.12.2010 г., Бюл. №34.10. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2406040,
11. Патент на изобретение Российской Федерации №2633870, F24H 1/08 (2006.01), опубликованный 18.10.2017 г., Бюл. №29.11. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2633870,
12. Четырехтактный пароводяной насос ПВНК 1-10, http://www.ntpo.com/investicii-v-innovacii/kotelnoe-oborudovanie/6836-chetyrehtaktnyi-parovodyanoj-nasos-pvnk-1-10.html12. Four-stroke steam-water pump PVNK 1-10
13. П.H. Каменев, А.Н. Сканави, В.Н. Богословский, А.Г. Егиазаров, В.П. Щеглов, «Отопление и вентиляция». Учебник для вузов, в 2-ч, Ч. 1, Отопление, Издание 3-е, переработанное и дополненное, Москва, Стройиздат, 1975 г., с. 148. http://rudic.ru/page/otoplenie-i-ventiljacija-v-dvuh-chastjah-bogoslovskij-vn-chast-1-i-213. P.H. Kamenev, A.N. Skanavi, V.N. Bogoslovsky, A.G. Egiazarov, V.P. Shcheglov, Heating and ventilation. Textbook for universities, in 2-h,
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201811019 | 2018-11-07 | ||
| UAA201811019A UA120155C2 (en) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | METHOD OF OPERATION OF CONDENSATION GAS BOILER |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019133277A RU2019133277A (en) | 2021-04-19 |
| RU2794921C2 true RU2794921C2 (en) | 2023-04-25 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6776153B1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-08-17 | B. Keith Walker | Hybrid atmospheric water heater |
| RU2447369C1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-10 | Алексей Алексеевич Сердюков | Outdoor condensation boiler |
| RU2495335C1 (en) * | 2012-03-11 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Condensation water-heating boiler |
| UA84800U (en) * | 2013-09-16 | 2013-10-25 | Владимир Васильевич Адаменко | Water-heating solid fuel boiler |
| RU2578361C1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-03-27 | Алексей Алексеевич Сердюков | External condensation boiler |
| RU2766971C2 (en) * | 2017-08-22 | 2022-03-16 | Михаил Григорьевич Безкровный | Method of operation of a solid fuel hot water boiler |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6776153B1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-08-17 | B. Keith Walker | Hybrid atmospheric water heater |
| RU2447369C1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-10 | Алексей Алексеевич Сердюков | Outdoor condensation boiler |
| RU2495335C1 (en) * | 2012-03-11 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Condensation water-heating boiler |
| UA84800U (en) * | 2013-09-16 | 2013-10-25 | Владимир Васильевич Адаменко | Water-heating solid fuel boiler |
| RU2578361C1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-03-27 | Алексей Алексеевич Сердюков | External condensation boiler |
| RU2766971C2 (en) * | 2017-08-22 | 2022-03-16 | Михаил Григорьевич Безкровный | Method of operation of a solid fuel hot water boiler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2505932A1 (en) | Condensing-type heat exchanger with high efficiency | |
| RU2333429C1 (en) | Condensation hot-water boiler for external accomodation | |
| EP1872063B1 (en) | Heat exchange apparatus, particularly fire tube condensing boiler | |
| RU2794921C2 (en) | Operation method of condensing gas boiler | |
| US2335918A (en) | Water heater | |
| US4194558A (en) | Waste heat recovery device | |
| RU2409793C2 (en) | Hot water boiler | |
| RU2162574C1 (en) | Hot water boiler | |
| RU2333432C1 (en) | Condensation universal water-heating installation of external accommodation | |
| RU2006754C1 (en) | Domestic hot-water boiler | |
| RU142278U1 (en) | OUTDOOR BOILER | |
| RU2449225C1 (en) | Condensation boiler of external installation | |
| RU100594U1 (en) | BOILER FOR HEATING AND HOT WATER SUPPLY, BOILER HEAT EXCHANGER AND BOILER CAPACITY | |
| RU2227256C1 (en) | Boiler plant | |
| RU2362093C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU2447369C1 (en) | Outdoor condensation boiler | |
| RU2169316C1 (en) | Heating boiler | |
| RU2480679C1 (en) | Condensation hot-water boiler for external arrangement | |
| RU2460946C1 (en) | Water heating temperature-controlled tank with coaxial energy-efficient flue pipe (versions) | |
| RU2578361C1 (en) | External condensation boiler | |
| RU16786U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU2142598C1 (en) | Vertical fire-tube boiler | |
| FR2775338A1 (en) | AIR-COOLED WATER COOLER FOR FUME CONDENSER BOILERS AND BOILERS EQUIPPED WITH THIS AERO-COOLER | |
| RU2353862C2 (en) | Gas heating module | |
| RU2621438C1 (en) | Outdoor-type boiler |