Водонагреватель

%.ъ ИСАНИ ЖИТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО 1 Л дписная группа М 155 М. С. Живов ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ ЖИВОВА М. С.заявлено 17 апрели 1961 г. за М 726436/29 - 14 митет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССпубликовано в Боллетене изобретений М 22 за 196 Известны конгактные водонагреватели с камерой сгорания, горелками, горизонтальным цилиндром с размещенными в нем конфузором и диффузором, и со скруббером, предусматривающие две ступени нагревания воды. Известны и другие контактные водонагреватели со ступенчатым нагреванием воды.Недостатком известных водонагревателей является то, что в них не осуществляется отделение воды, нагретой до более низкой температуры в верхней час вертикального кожуха, чем в нижнеи его асти.Водонагреватель, выполненныц согласно изобретению, лишен этого недостатка. Сущность изобретения заключается в разделении вертикального кожуха по высоте рассекателем на две части, В верхней части кожуха предусмотрен водосборник, из которого вода для дальнейшего нагревания до более высокой температуры поступает в горизонтальныйцил индр.Таким образом в предложенном водонагревателе осуществляется многозвенное нагревание воды в газовом контактном водонагревателе.На фиг. 1 изображена схема предложенного водонагревателя; на фиг. 2 - то же, второй вариант.Водонагреватель состоит из следующих основных частей: камеры сгорания 1, снабженной одной или несколькими форсунками (или горелками) 2; первой зоны контактной камеры, представляющей собой полый цилиндр 3, в котором размещена труба Вентури, состоящая из плавного сужения (конфузора) 4 и плавного расширения (диффузора) 5; 2-й и 3-й зон контактной камеры, представляющих собой вертикальный газоход б, разделенный по высоте на две части рассекателем 7; водосборным устройством для верхней части (3-й зоны) контактной камеры 8; каплеуловителя 9, выполняемого, например, из колец Рашига; вентилятора 10 с электродвигателем 11; выхлопной трубы 12; сборного бака горячей воды 1 о; обходных газоходов 14 и 15 с запорными устройствами 15 и 17; ряда трубопроводов; 18 - для подачи газа к форсункам (горелкам) 2; 19 - для подачи холодной воды в первую зону контактной камеры (непосредственно через форсункп или через водяную рубашку, образуемую между полым цилиндром 3 и трубой 4, а;20 - для подлеци водычерез форсунки во 2-ю зону контактной камеры;21 - для подачи холодной воды в 3-ю зону контактной камеры; 2для перепуска водыиз 3;й зоны контактной камеры в первую) черезводяную рубашку и,ряд отверстий в трубе 4 и 5 или непосредственнов тру уб 4 5 23 - для отвода воды из водонагревателя в сборныйгбак 13; 24 - для подЪчи воды потребителям; 2 а - переливного и дрнажного и запорно-регулирующих устройств на трубопроводах соответствующего назначения.В оговоренных ниже случаях водонагреватель может быть дополнен: трубопроводами 27 и 28 - для подачи в первую или вторую зонуконтактной камеры (или в обе эти зоны) воды, предварительно подогретой в различных установках за счет вторичных энергоресурсов;29 - для возможности перепуска воды из 3-й зоны контактной камерыво 2-ю; кольцевыми перфорированными дисками 30 (с отверстиями дляпропуска газа и воды), или засыпкой из мелких кусковых материаловили пучками вертикально расположенных труб, размещаемых во 2-ии 3-й зонах контактной камеры, в пространствах а и б (см. фиг, 2),а также насосом 31 на перепускном трубопроводе 22,Контрольно-измерительные приборы, предохранительные устройства средства автоматики и вспомогательные устройства на чертежахусловно не показаны.Принцип действия водонагревателя состоит в следующем.Под действием, разрежения, создаваемого вентилятором 10, продукты сгорания газа из камеры сгорания 1 поступают в трубу 4 и 5.Перпендикулярно или под некоторым углом к потоку продуктовсгорания, в размельченном виде или в виде отдельных струй в трубы 4 и 5 по трубопроводу 19 вводится холодная вода и по перепускному трубопроводу 22 через ряд отверстий в трубах 4 и 5 - вода, предварительно подогретая в 3-й зоне контактной камеры.При выходе с большой скоростью из горловины (самой узкой части) трубы 4 и 5 продукты сгорания дробят струи (или капли) водыв мельчайшие частицы с весьма большой суммарной поверхностью,В этих условиях, при высокой степени турбулентного перемешивания, происходит интенсивный тепло- и массообМен между продуктамчсгорания и каплями воды, в сочетании с поверхностным теплообменоммежду продуктами сгорания и водой, циркулирующей в пространстве,ограниченном трубами 4 и 5 и полым цилиндром 3.За счет испарения (и нагревания) воды и последующей конденсации, температура продуктов сгорания в диффузоре 5 может бытьсниженаПри выходе из диффузора 5 продукты сгорания (газы) последовательно поступают во 2-ю и 3-ю зоны контактной камеры, где, проходяАчерез распыленную воду, подаваемую по трубопроводам 20 и 21, а в необходимых случаях и по трубопроводам 27 и 29 (через ряд форсу нок), дополнительно охлаждаются, нагревая воду, и с гсмпературой близкой к температуре холодной воды в сети водопровода, после осуш. ки в каплеуловителе 9, вентилятором 10 через трубу 12 выбрасываются в атмосферу.Вода, подогретая в 1-й и 2-й ступенях контактной камеры, собирается в нижнюю,асть газохода б, откуда по трубопроводу 23 подается в бак 13, из которого в зависимости от высоты расположения этого бака над уровнем водоразбора, самотеком, по трубопроводу 24 или под напором, создаваемым насосом 1 на чертеже не показан) направляется к потребителю.При наличии воды, предварительно подогретой до относительно низкой температуры в различных тепловых установках за счет вторич14274 С)ных энергоресурсов, последняя подается или в первую зону контактной камеры по трубопроводу 28 или во вторую зону по трубопроводу 27 или в обе указанные зоны в зависимости от кон,;:;тных условий,Подобным же образом, в зависимости от конкретных условий пере- пуск воды из 3-й зоны может осуществляться или в первую зону по трубопроводу 22 или во вторую зону по трубопроводу 29 или в обе эти зоны самотеком или под напором, создаваемым насосом 31. При этом перед насосом 31 может устанавливаться бачок для разрыва струи (на чертеже условно не показан).В пределах 2-й и 3-й зон контактной камеры нагрев воды может осуществляться в смешивающих теплообменниках не только форсуночного типа (как показано на фиг. 1), но и в теплообменниках каскадного, насадочного или пленочного типов.В этих случаях:а) в вертикальном газоходе 6, в пространстве а и б (см. фиг, 2) дополнительно размещаются, соответственно, или перфорированные диски 30, или засыпка из мелких кусковых материалов (кольца Рашига или др.), или вертикально расположенные трубки;б) вода во вторую зону контактной камеры во всех случаях, оговоренных выше в п, а, по трубопроводу 27 подается сверху, а трубопроводы 20 и 29 аннулируются (см. фиг, 2).В некоторых случаях в камере сгорания газа 1 могут быть размещены экраны для получения высокотемпературного теплоносителя в виде воды или пара.В зависимости от состава и давления газа камера сгорания 1 может иметь разнообразные конструктивные решения и оборудоваться форсунками или горелками 2 различных типов.Предмет изобретенияВодонагреватель с контактной камерой, состоящей из горизонтального цилиндра с размещенными в нем конфузором и диффузором и вертикального цилиндрического кожуха, отличающийся тем, что, с целью отделения воды, нагретой до более низкой температуры в верхней части вертикального кожуха, чем в нижней его части, вертикальный кожух разделен по высоте рассекателем на две части и в верхней части предусмотрен водосборник, из которого вода для нагревания до более высокой температуры поступает в горизонтальный цилиндр.142749 Составитель ф. И, Глазков Редактор М. А, Мрочко Техред А. Л, Резник Корректор Л. И. Самсонова Объем 0,35 изд. л. Цена 4 коп, Формат бум. 70 Х 108/1 в Тираж 1130 ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, М, с 1 еркасский пер., д. 2/бГ 1 одп. к печ. 11.1-б 2 г Зак. 1282 Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14.