RU2610985C1 – Teplovodní trubkový kotel s turbulátory šnekového typu – Patenty Google

Číslo publikace RU2610985C1 RU2610985C1 RU2015141679A RU2015141679A RU2610985C1 RU 2610985 C1 RU2610985 C1 RU 2610985 1 A Ru 2015141679 C2015141679 RU2015141679 C2015141679 RU 2015141679C2015141679 Úřad Ru Rusko První umění Klíčová slova Turbulátory Flue Gas Housing Plyny Plyn První umění Datum 2610985-1-2610985 Aplikace RU1A Ostatní jazyky ENGONTOR (EN) Inventor AKSAndR SERGEEVICH ZVAREM VOLKOVÁN TABORISEV TABORICHAMA Federální státní autonomní vzdělávací instituce vysokoškolského vzdělávání „Národní výzkum Tomsk Polytechnic University“ Datum priority (datum priority je předpokladem a není právním závěrem Tomsk Polytechnic University “podala kritickou federální státní autonomní vzdělávací instituci„ National Research Tomsk Polytechnic University “2610985-1-2015 Priorita RU09A Kritická patent/RU30C2015141679/RU 2015-09-30 Poskytnutí PUBLIKACE PUBLIKACE PUBLIKACE ru

snímky

Klasifikace

• • F – STROJÍRENSTVÍ; OSVĚTLENÍ; TOPENÍ; ZBRANĚ; ODSTŘELÁNÍ
  • F24 — TOPENÍ; ROZSAHY; VĚTRÁNÍ
  • F24H — OHŘÍVAČE TEKUTINY, např. OHŘÍVAČE VODY NEBO VZDUCHU, S PROSTŘEDKY PRO GENEROVÁNÍ TEPLA, např. TEPELNÁ ČERPADLA, OBECNĚ
  • F24H1/00 — Ohřívače vody, např. bojlery, průtokové ohřívače nebo zásobníkové ohřívače vody
  • F24H1/10 — Průtokové ohřívače, tj. ohřívače, ve kterých se teplo vytváří pouze při proudění vody, např. s přímým kontaktem vody s topným médiem
  • F24H1/12 — Průtokové ohřívače, tj. ohřívače, ve kterých se teplo vytváří pouze při proudění vody, např. s přímým kontaktem vody s topným médiem, ve kterém je voda udržována odděleně od topného média

  Krajiny

  • Inženýrství a informatika (OBLAST)
  • Fyzika a matematika (OBLAST)
  • Termální vědy (OBLAST)
  • Chemické a materiálové vědy (OBLAST)
  • Spalování a pohon (OBLAST)
  • Strojírenství (OBLAST)
  • Všeobecné inženýrství a informatika (OBLAST)
  • Pouzdra, přívod/výtlak a instalace ohřívačů kapalin ( OBLAST )

  Abstraktní

  Vynález se týká tepelné energetiky a může být použit k ohřevu chladiva v systémech vytápění a zásobování teplou vodou pro bydlení a komunální služby, domácnost a průmysl. Teplovodní žáruvzdorný kotel s turbulátory šnekového typu obsahuje těleso umístěné vodorovně, z jedné strany chráněné krytem ze žáruvzdorného materiálu, z druhé zadní stěnou sběrače spalin a zakryté tepelnou izolací. Kryt kolem otvoru pro instalaci hořáku má rovnoměrně vytvořená vybrání, která tvoří kanály pro turbulátory šnekového typu. Uvnitř střední části tělesa je spalovací komora, kolem které jsou umístěny kouřové trubice, napojené na jednom konci na příslušné turbulátory a na druhém konci na otvory v přední stěně sběrače kouřových plynů, který je umístěn v zadní části tělesa svou rovinou kolmou na kouřové trubice. V horní části tělesa jsou výstupní a přívodní potrubí vzájemně propojené vodním objemem a dále kanál pro odvod spalin umístěný na výstupu ze sběrače spalin. Technický výsledek: zvýšení životnosti a snížení spotřeby kovu konvekčních topných ploch. 4 nemocný.

  Popis

  Vynález se týká tepelné energetiky a může být použit k ohřevu chladiva v systémech vytápění a zásobování teplou vodou pro bydlení a komunální služby, domácnost a průmysl.

  Je znám ohřívač vody pro domácnost (RU 2105249 C1, IPC 6 F24H 1/26, publikováno 20.02.1998), obsahující zařízení na spalování kouře umístěné v bubnu s vodním pláštěm a využívající převážně plynné nebo kapalné palivo. Dýmovnicové zařízení se skládá z dýmovnice, teplosměnného zesilovače a šnekového prodlužovače průtoku plynu. Zesilovač výměny tepla je umístěn v zóně nízké výměny tepla potrubí a šnekový prodlužovač průtoku plynu (vyrobený ve formě spirálového pásu a umístěný na zesilovači výměny tepla v mezeře mezi tímto a kouřovou trubkou). Buben má v tomto případě vstupní potrubí pro průtok vody do vodního pláště, který je potrubím propojen s teplosměnným zesilovačem, a výstupní potrubí pro horkou vodu. Spodní část ohřívače vody je vybavena topeništěm a hořákem a horní část obsahuje výfukové potrubí.

  Nevýhody ohřívače vody jsou vysoké kapitálové investice, složitost oprav a údržby v důsledku použití šroubového prodlužovače průtoku plynu v zařízení s kouřovou trubicí.

  Známý je teplovodní topný kotel (RU 13415 U1, IPC 7 F24H 1/12, vydáno 10.04.2000), sestávající ze skříně s přívodním potrubím studené vody a odvodem teplé vody a výfukových plynů, spalovací komorou vybavenou vodním pláštěm, s hořákem v jeho spodní části, výměníkem tepla a turbulátory instalovanými v jeho horní části. Spalovací komora je navíc vybavena difuzorem, vyrobeným na jeho zadní stěně proti hořáku, a nestacionární instalovanou žáruvzdornou přepážkou, umístěnou s mezerou nad difuzorem a tvořící horní část jeho zadní stěny. Výměník tepla je vyroben ve formě propojených sekcí, umístěných s mezerami a tvořících plynové kanály. Turbulátory jsou instalovány jeden na každé straně každého kouřovodu. Jsou to ploché listy opatřené výlisky ve formě množství ohnutých šupin uspořádaných do šachovnicového vzoru, přičemž každá z následujících šupin je ohnuta vzhledem k předchozí na opačnou stranu listu.

  Nevýhodou tohoto kotle je jeho zvýšená spotřeba kovu a vysoký aerodynamický odpor konvekční části.

  Je znám teplovodní kotel (RU 2509963 C2, IPC F24H 1/00 ​​​​(2006.01), publikováno 20.03.2014), vybraný jako prototyp, obsahující těleso se dnem a víkem, v jehož střední části je vytvořen otvor pro instalaci hořáku. Těleso obsahuje vodní objem, spalovací komoru, spalinovou otočnou komoru a kouřové trubky, propojené vstupními sekcemi s otočnou komorou a výstupními sekcemi se sběračem kouřových plynů napojeným na kouřovou trubku, vodním kolektorem, topnými tělesy v podobě trubek, z nichž každý je umístěn v kouřovodu s prstencovou mezerou, a výtlačným potrubím. Vstupní konce topných těles jsou připojeny k přívodnímu potrubí přes vodní rozdělovač a výstupní konce jsou připojeny k objemu vody. Sběrač spalin je tvořen víkem kotle a plochami vodního objemu obrácenými ke víku. Otočná komora spalin je opatřena boční stěnou instalovanou s mezerou vůči stěně kotlového tělesa. Kotel je vybaven plochým sklem, připevněným volným okrajem boční plochy ke dnu rotační komory spalin tak, aby tvořil sběrač vody a dnem obráceným ke dnu kotle a objem uzavřený mezi dnem skla a dnem kotle je napojen na odpadní potrubí. Turbulátory proudění plynu jsou instalovány v prstencových mezerách mezi topnými tělesy a kouřovými trubicemi.

  Nevýhodou takového kotle je jeho zvýšená spotřeba kovu a krátká životnost turbulátorů.

  Cílem vynálezu je zvýšit životnost a snížit spotřebu kovu konvekčních topných ploch.

  Stanoveného úkolu je splněno tím, že horkovodní trubkový kotel s turbulátory šneka obsahuje stejně jako u prototypu těleso s víkem, v jehož střední části je vytvořen otvor pro instalaci hořáku, přičemž těleso obsahuje vodní objem, spalovací komoru, turbulátory, kouřovody, sběrač spalin a výstupní a přívodní potrubí.

  Těleso je podle vynálezu umístěno vodorovně, z jedné strany chráněno krytem z ohnivzdorného materiálu, z druhé zadní stěnou sběrače spalin a překryto tepelnou izolací. Na vnitřním povrchu krytu, kolem otvoru pro instalaci hořáku, jsou rovnoměrně vytvořená vybrání, která tvoří kanály pro turbulátory šnekového typu. Uvnitř střední části tělesa je spalovací komora, kolem které jsou umístěny kouřové trubice, napojené na jednom konci na příslušné turbulátory a na druhém konci na otvory v přední stěně sběrače kouřových plynů, který je umístěn v zadní části tělesa svou rovinou kolmou na kouřové trubice. V horní části tělesa jsou výstupní a přívodní potrubí vzájemně propojené vodním objemem a dále kanál pro odvod spalin umístěný na výstupu ze sběrače spalin.

  Implementace turbulátorů hlemýžďového typu do krytu navrhovaného provedení plamencového kotle umožnila snížit spotřebu kovu konvekčních topných ploch a zvýšit životnost zařízení oproti prototypu, u kterého jsou v konvekční části umístěny kovové turbulátory pracující v nuceném tepelném režimu, což výrazně zvyšuje spotřebu kovu kotle s velkým počtem kouřových trubek.

  Vynález je ilustrován následujícími výkresy.
  Obr. 1 znázorňuje podélný řez kotlem.
  Na obr. 2 je znázorněn řez kotlem (A-A) procházejícím krytem.
  Na obr. 3 je řez kotlem (B-B) procházejícím tělesem.
  Na obr. 4 je trojrozměrný obrázek kotle s částečným podélným řezem tělesem.

  Teplovodní trubkový kotel s turbulátory šnekového typu obsahuje vodorovně umístěné válcové těleso 1, z jedné strany uzavřené víkem 2 ze žáruvzdorného materiálu, z druhé strany zadní stěnou sběrače spalin 3 a zakryté tepelnou izolací 4. Ve střední části víka 2 je vytvořen otvor 5, kolem kterého jsou vytvořeny stejnoměrné rebulátory pro hořáky 6. Uvnitř střední části tělesa je spalovací komora 7, vytvořená z trubky o menším průměru než těleso 1 a utěsněná na straně protilehlé k umístění víka 2. Kolem spalovací komory 7 jsou kouřové trubky 8 připojeny jedním koncem k odpovídajícím turbulátorům 6 a druhým koncem k otvorům v přední stěně sběrače 3 v rovině spalin, která je umístěna v zadní části kouřových plynů V horní části skříně 1 je na výstupu ze sběrače 8 kouřových plynů umístěno odváděcí 1 a přívodní potrubí 9 navzájem propojené vodním objemem 10 a také kanál 11 pro odvod výfukových plynů.

  Vodní objem 11 je tvořen prostorem uvnitř skříně 1, který nezabírá spalovací komora 7, kouřové trubky 8 a sběrač 3 spalin.

  Kotel funguje následovně.

  Ve skříni 1 je přes přívodní potrubí 10 naplněn vodní objem 11. V otvoru 5 pro instalaci hořáku, vytvořeném v krytu 2, je namontováno hořákové zařízení (neznázorněno), do kterého se přivádí směs vzduchu a paliva a provádí se zapálení. Spalování směsi vzduch-palivo se provádí ve spalovací komoře 7. Spaliny vznikající při spalování ze spalovací komory 7 kanálky šnečích turbulátorů 6 vstupují do kouřových trubic 8 a v důsledku tangenciálního přívodu dochází k víření proudu plynu.

  Spaliny jsou pak směrovány do sběrače 3 spalin a opouštějí kotel kanálem 12 pro odvod spalin a komínem (neznázorněno).

  Teplo získané při spalování paliva ve spalovací komoře 7 a v důsledku výměny tepla v kouřových trubkách 8 a sběrači 3 spalin je předáváno vodě umístěné uvnitř pouzdra 1 – vodní objem 11. Poté je ohřátá voda přiváděna ke spotřebiteli výtlačným potrubím 9 pomocí čerpadla.

  Tepelná izolace 4 umožňuje chránit servisní personál před možnými tepelnými popáleninami při dotyku s krytem 1 a snížit tepelné ztráty z vnějšího chlazení (q₅).

  Reklamované zařízení je možné využít u malých energetických zařízení pro zásobování teplem obytných a průmyslových objektů, sídel městského typu a venkovských sídel.

  Nároky (1)

  Teplovodní trubicový kotel s turbulátory šnekového typu se skříní s víkem, v jehož střední části je vytvořen otvor pro instalaci hořáku, přičemž ve skříni je umístěn vodní objem, spalovací komora, turbulátory, kouřové trubky, sběrač spalin a odvodní a přívodní potrubí, vyznačující se tím, že skříň je uspořádána vodorovně, z jedné strany je opatřena refraktorem, z druhé strany je kryta víkem tepelná izolace, na vnitřním povrchu krytu, kolem otvoru pro instalaci hořáku, jsou rovnoměrně vytvořeny prohlubně, které tvoří kanály pro turbulátory šnekového typu, uvnitř střední části skříně je spalovací komora, kolem které jsou umístěny kouřové trubky, připojené na jednom konci k odpovídajícím turbulátorům a na druhém – k otvorům v přední stěně spalin v horní části skříně, která je umístěna v horní části skříně, která je umístěna v horní části skříně na výstupu ze sběrače spalin je umístěno výstupní a přívodní potrubí a kanál pro odvod spalin.

  RU2015141679A 2015-09-30 2015-09-30 Teplovodní trubkový kotel s turbulátory šnekového typu RU2610985C1 ( ru )

  Prioritní aplikace (1)

  Číslo žádosti	Důležité datum	Datum podání	Titul
  RU2015141679A RU2610985C1 (ru)	2015-09-30	2015-09-30	Teplovodní trubkový kotel s turbulátory šnekového typu

  Aplikace nárokující si prioritu (1)

  Číslo žádosti	Důležité datum	Datum podání	Titul
  RU2015141679A RU2610985C1 (ru)	2015-09-30	2015-09-30	Teplovodní trubkový kotel s turbulátory šnekového typu

  

  V prvním článku o Účinnost kotle byla uvedena jakási teorie o tom, na čem tato účinnost závisí a proč se účinnost kotle deklarovaná výrobci obvykle ve skutečných provozních podmínkách kotlového zařízení ukazuje jako výrazně nižší.

  Dnes budeme psát o praktických věcech, a to o tom, co je potřeba udělat jednou a co je potřeba každý den sledovat, aby se účinnost vašeho kotle přiblížila číslům deklarovaným výrobci. Tak.

  Účinnost kotle bude vyšší, pokud.

  Snižte fyzické nedopalování nebo tepelné ztráty výfukovými plyny a za tímto účelem:

  — ujistěte se, že topné plochy a topeniště uvnitř kotle nejsou zaneseny sazemi a popelem.

  – ujistěte se, že povrch trubek, kterými proudí chladicí kapalina, nezarůstá vodním kamenem, a za tímto účelem neměňte chladicí kapalinu ve svém topném systému každý měsíc, šest měsíců nebo rok (někteří vypouštějí chladicí kapalinu velmi často a pak se diví, proč se spotřeba paliva začala zvyšovat.)

  — v mrazivém počasí, v zimě zpravidla vzrůstá tah v komíně, čímž se zvyšuje množství přebytečného vzduchu (přebytečný vzduch, který se neúčastní procesu spalování) v hořáku kotle. Zabraňte vzniku přebytečného vzduchu v kotli, který odvádí veškeré teplo z kotle komínem. Chcete-li to provést, nainstalujte na komín omezovač tahu. Nejedná se o drahé zařízení (jeho cena nepřesáhne 3000 rublů), ale ušetříte na něm spoustu peněz, protože právě to se zvyšuje Účinnost kotle.

  — pozvěte k sobě odborníka, který má analyzátor plynů. Zaplaťte mu peníze. Nechte ho upravit hladiny CO a O2 ve výfukových plynech pomocí analyzátoru plynů. CO by mělo být pod 200-300 ppm, O2 – do 6.5-8%. Pokles O2 pod 5 % vede k prudké tvorbě sazí a nárůstu CO.

  

  Omezovač tahu je instalován na kouřovodu kotle. Jeho hlavním účelem je udržovat stálý tlak na výstupu spalin z kotle. Funguje automaticky a k provozu nepotřebuje elektřinu. Nainstalujte, nakonfigurujte a zapomeňte. Ale jaký přínos! Koupit online nebo v příslušném obchodě.

  Nainstalujte turbulátory do topných trubek kotle. Vypadají jako kovové pláty zakřivené v některých místech po své délce nebo (u některých výrobců) jako kovové spirály. Zvyšují výměnu tepla mezi horkými spalinami proudícími uvnitř kotle a chladivem umístěným za stěnou kotle.

  Turbulátory mohou stát více než omezovač tahu. Jejich cena dosahuje 9000 20000 a XNUMX XNUMX rublů, v závislosti na kapacitě kotle. V obchodě je nekoupíte. Alespoň jsem to neviděl. No a výrobci kotlů vám je rádi nabídnou. Zeptejte se a nainstalujte. Jak vypadají, viz obrázek.

  

  Vyřešili jsme to, pojďme dál.

  Účinnost kotle bude vyšší, pokud.

  Chcete-li co nejvíce eliminovat chemické nedopalování paliva, zajistěte požadovaný součinitel přebytku vzduchu uvnitř kotle (1,2-1,3 pro pevná paliva, 1,05-1,15 pro plyn), a to:

  — Nainstalujte na komín kotle omezovač tahu, o kterém jsem již psal výše,

  — Kotel kupujte POUZE u specializované organizace, která při spuštění kotle POVINNĚ pomocí drahého zařízení — analyzátoru plynů, reguluje požadovaný objem vzduchu procházejícího kotlem. ŽÁDEJTE, aby se to stalo, zaplaťte za to peníze. Jinak budete každý den utrácet peníze navíc za palivo.

  — Zkuste si koupit kotel s instalovanou lambda sondou, která je určena k udržení požadované rovnováhy vzduchu a paliva v hořáku kotle.

  Účinnost kotle bude vyšší, pokud.

  

  Chcete-li co nejvíce eliminovat mechanické nedopalování paliva a provést toto:

  – nakupujte palivo s nízkým obsahem popela. Pokud spalujete pelety, obsah popela by neměl být vyšší než 0,7 %. Když uhlí, tak uhlí s co nejmenším množstvím popela. Ať je to dražší. Nechť je dvakrát dražší než palivo s vysokým obsahem popela. Nenechte se zmást cenou! Úsporou paliva přeplatíte opravy a nízké ceny. Účinnost kotle.

  Zde je několik jednoduchých a zároveň obtížně dodržitelných rad, jejichž dodržováním výrazně zvýšíte účinnost svého kotle. Udělejte alespoň některé z nich (nebo ještě lépe všechny) a budete překvapeni, o kolik méně peněz utratíte jak za opravu kotle, tak za vytápění domu.

  Na toto téma si také můžete přečíst:

  1. Jak zvýšit účinnost kotle, žít a učit se – článek #1
  2. Fuzzy logika a lambda sonda pro kotel na pelety Kostrzewa
  3. Tepelný výpočet prostor. Vypočítáme kapacitu kotle. Článek 4
  4. Tepelné ztráty – jak vybrat správný výkon kotle
  5. Grandeg – procházka agónií 5