Результат интеллектуальной деятельности: КОНТАКТНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды на технологические нужды и отопления производственных объектов.

Известен аппарат для проведения тепломассообменных процессов, включающий корпус, секционированный внутри перегородками, причем корпус выполнен в виде раздвоенной в верхней части трубы и снабжен продольной перфорированной перегородкой (А.С. №311444, 1971 г., СССР). Известный аппарат не предназначен для нагрева воды.

Известен контактно-поверхностный водонагреватель, содержащий корпус с контактной камерой, над которой установлен водораспределитель, подключенные к трубопроводу подвода сетевой воды с регулирующей арматурой и размещенные внутри корпуса надтопочный диск, радиационную топочную камеру и установленную над ней кольцевую водопитательную емкость, причем водонагреватель снабжен регулятором расхода сетевой воды, соединенным с водопитательной емкостью и воздействующим на регулирующую арматуру (А.С. №918705, 1982 г., СССР). Известный водонагреватель имеет контактную камеру и топочную радиационную камеру, окруженную водяной рубашкой, и центральную трубу как поверхность нагрева, что снижает эффективность использования газового топлива и КПД водонагревателя.

Для устранения указанных недостатков предлагается контактный водонагреватель, который содержит цилиндрический корпус, в верхней части которого расположены контактная камера, над ней установлен водораспределитель, подключенный к трубопроводу подвода воды, топка и горелка, согласно изобретению, в средней части корпуса, топке, размещены центральная стойка с перфорированными дисками, поярусно закрепленными на ней под углом β (15÷20). Нижней частью стойка закреплена в крестовине, которая прикреплена к козырьку, жестко прикрепленному по образующей внутри корпуса под углом α (40÷45). По краям козырька закреплены стойки с перфорированными дисками, поярусно закрепленными на них также под углом β. Верхние концы стоек закреплены между собой дугами жесткости, расположенными под насадкой. В нижней части корпуса размещена емкость горячей воды, справа установлена газовая горелка, слева патрубок, гидравлически связанные с потребителем, и датчик уровня, электрически связанный с регулирующим клапаном входа воды в корпус.

На фиг.1. изображен предлагаемый водонагреватель, продольный разрез; на фиг.2. - разрез по А-А фиг.1.

Контактный водонагреватель имеет цилиндрический корпус 1, в верхней части которого расположена контактная камера 2, над ней установлен водораспределитель 3, подключенный к трубопроводу 4 подвода воды с вентилем 5. В камере 2 размещен слой 6 насадки, например, из колец Рашига, насыпанный на опорную решетку 7. В средней части корпуса 1, топке 8, размещены центральная стойка 9 с перфорированными дисками 10, поярусно закрепленными на ней под углом β (15÷20), нижней частью стойка 9 закреплена в крестовине 11, которая прикреплена козырьку 12, жестко прикрепленномуо по образующей внутри корпуса 1, под углом α (40÷45). По краям козырька 12 закреплены стойки 13 с перфорированными дисками 14, поярусно закрепленными на них также под углом β. Верхние концы стоек 9 и 13 закреплены между собой дугами жесткости 15, расположенными под насадкой 2. В нижней части корпуса 1 размещена емкость 16 горячей воды, справа установлена газовая горелка 17, слева патрубок 18 с вентилем 19, гидравлически связанные с потребителем.

Для регулирования количества подаваемой в нагреватель воды датчик уровня 20 воздействует электрически на исполнительный механизм регулирующего клапана входа воды в корпус (не показан), который расположен справа корпуса 1 над патрубком 18 и поддерживает уровень Н на постоянном значении.

Водонагреватель работает следующим образом.

Включают горелку 17 и открывают вентиль 5 подачи холодной воды в трубопровод 4 и водораспределитель 3. Вода попадает в контактную камеру 2 на слой насадки, где встречается с горячими дымовыми газами и нагревается до 40-45°С. Далее струйки воды через решетку 7 попадают на дуги 15, перфорированные диски 10 и 14, проникают через их отверстия или переливаются вправо, навстречу горячим дымовым газам. Нагретая вода с температурой 85-90°C стекает в емкость 16, где без ее разбора датчик уровня 20 закрывает ее подачу и прекращает подачу газа на горелку 17. При открытии вентиля 19 на патрубке 18 уровень воды в емкости 16 начнет понижаться, а потому датчик 20 даст сигнал на подачу холодной воды в трубопровод 4 и газа к горелке 17, процесс нагрева и разбора горячей воды возобновится и будет продолжаться до прекращения разбора горячей воды.

Предлагаемый контактный водонагреватель прост по конструкции, металлоемок, имеет КПД до 90-95 процентов и может использоваться для нагрева воды на технологические нужды и в системе отопления промышленных объектов.