ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2175424
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ
Имя изобретателя: Алиев А.С.; Караханов Х.Х.
Имя патентообладателя: ООО "Белиджигаз"
Адрес для переписки: 367026, Республика Дагестан, г.Махачкала, ул. Энгельса, 1"Б", кв.31, Х.Х.Караханову
Дата начала действия патента: 1999.11.18
Котел предназначен для нагрева воды и может быть использован в теплотехнике.
Котел содержит топочную камеру, вертикальный газоход, водяные баки системы отопления и
горячего водоснабжения, имеющие смежные поверхности нагрева, узел понижения давления,
вход которого подключен к магистральному водопроводу, и расширительный бак,
являющийся составной частью узла понижения давления. Между магистральным
водопроводом и баком горячего водоснабжения расположен второй узел понижения
давления. В водяном баке системы отопления установлен вертикальный ряд труб, внутри
которых проходят продукты сгорания топлива (например, газа), при этом котел содержит
установленный в шахматном порядке горизонтальный ряд труб, омываемых продуктами
сгорания, внутренняя область которых сообщается с баком системы отопления.
Конструкция котла обеспечивает повышение безопасности, надежности и эффективности
путем интенсификации процесса теплообмена.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в отопительных
котлах и бытовых водонагревателях.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является техническое
решение по патенту RU 2110017, F 24 D 3/08, 27.04.1998, которое содержит топочную камеру, вертикальный
газоход, водяные баки системы отопления и горячего водоснабжения, имеющие смежные
поверхности нагрева, узел понижения давления, вход которого подключен к
магистральному водопроводу и расширительный бак.
Недостатком этого технического решения является низкая эффективность теплообмена.
Задачей заявленного изобретения является повышение безопасности, надежности и
эффективности путем интенсификации процесса теплообмена.
Поставленная задача достигается тем, что котел содержит топочную камеру, вертикальный
газоход, водяные баки системы отопления и горячего водоснабжения, имеющие смежные
поверхности нагрева, узел понижения давления, вход которого подключен к
магистральному водопроводу и расширительный бак, являющийся составной частью узла
понижения давления, между магистральным водопроводом и баком горячего водоснабжения
расположен второй узел понижения давления, в водяном баке системы отопления
установлен вертикальный ряд труб, внутри которых проходят продукты сгорания топлива (например,
газа), при этом котел содержит установленный в шахматном порядке горизонтальный ряд
труб, омываемых продуктами сгорания, внутренняя область которых сообщается с баком
системы отопления.
При этом второй узел понижения давления выполнен в виде накопительного бака системы
горячего водоснабжения, на корпусе которого установлен клапан, сообщающийся с
магистральным водопроводом, шарнирно связанный с ним рычаг, на котором закреплена
заглушка и поплавок, взаимодействующие с клапаном, а контур системы отопления может
содержать насос, установленный на патрубке котла, для отбора горячей воды системы
отопления.
На чертеже приведена конструкция универсального отопительного котла.
|
Универсальный отопительный котел включает в себя горелку 1, топочную камеру 2,
горизонтальные трубы 3, вертикальные трубы 4, бак горячего водоснабжения 5, бак системы
отопления 6, насос 7, расширительный бак 8, первый и второй узлы понижения давления 10,
накопительный бак 11, клапан для подачи холодной воды 12, поплавок 13, рычаг 14, резиновую
заглушку 15 и вертикальный газоход 16.
|
КОТЕЛ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
В баке системы отопления 6 установлены вертикальные трубы 4. Через них проходят
продукты сгорания (например, газа). С внешней стороны трубы омывает вода системы
отопления. Внутри котла в баке горячего водоснабжения 5 находится вода от 60 до 250 литров
в зависимости от типа котла при температуре 80-90oC. При падении давления в
магистральном водопроводе до нуля котел продолжает работать, расходуя
резервированную воду. Возобновление подачи воды не приводит к аварийным ситуациям,
автоматически возобновляется подогрев воды. При достижении установленной температуры
горелка 1 котла автоматически отключается, переходя на дежурный режим.
Вода в баке 6 системы отопления имеет более высокую температуру, т.к. тепло получается
непосредственно от продуктов сгорания топлива (например, газа) через стенки топочной
камеры 2, горизонтальных 3 и вертикальных 4 труб. Вода в баке горячего водоснабжения 5
нагревается через смежные с баком системы отопления 6 поверхности нагрева.
Расширительный бак 8 с первым узлом понижения давления 9 используется для
автоматической подпитки системы отопления.
Для этого на боковой поверхности корпуса расширительного бака 8 устанавливается
клапан 12. Клапан сообщается с магистральным водопроводом холодной воды. Через этот
клапан идет постоянная подпитка системы отопления и горячего водоснабжения.
При испарении воды из системы уровень воды в расширительном баке 8 снижается. Поплавок
13 опускается и с помощью рычага 14, шарнирно связанного с корпусом бака, снимает
резиновую заглушку 15 с отверстия клапана 12. Вода поступает в расширительный бак 8. Как
только уровень воды в баке достигнет заданного уровня поплавок поднимется и с помощью
рычага 14 и резиновой заглушки 15 плотно закроет отверстие клапана 12. Таким образом в
отопительной системе поддерживается постоянный уровень воды.
Аналогично работает и второй узел понижения давления 10.
Второй узел понижения давления 10 совмещен с накопительным баком 11. На боковой стенке
корпуса накопительного бака устанавливаются клапан 12 и рычаг 14. Клапан представляет
собой трубу с коническим усеченным наконечником, сообщающуюся с магистральным
водопроводом. Отверстие в наконечнике определяется расходом горячей воды и объемом
накопительного бака. Если бак большой, то при одном и том же расходе горячей воды
отверстие в клапане выбирается меньшего диаметра и наоборот. Одновременно
накопительный бак 11 выполняет функции расширительного бака. В случае теплового
расширения воды при нагреве в баке горячего водоснабжения излишки воды поднимаются и
могут быть сброшены в атмосферу. Для этой цели имеется отводная труба, установленная
немного выше уровня накопления воды, который определяется положением поплавка 13.
На рычаге 14 жестко установлены резиновая заглушка 15 и поплавок 13.
С помощью первого узла понижения давления 9 осуществляется постоянная подпитка
контура системы отопления.
При этом нет необходимости в увеличении габаритов расширительного бака 9, т. к. уровень
воды в контуре системы отопления выдерживается с помощью поплавка 13, рычага 14 и
заглушки 15 постоянной.
В контуре системы отопления котла бак системы отопления 6 непосредственно связан с
расширительным баком 8. В этом случае при необходимости в подключении насоса 7 для
подъема воды в многоэтажных зданиях его следует установить на подаче горячей воды на
выходном патрубке котла. Это приводит к тому, что давление в котле не повышается, а
сохраняется постоянным. Оно определяется только давлением воды в контуре подпитки
холодной водой, т.е. высотой установки расширительного бака 8.
Таким образом, расширительный 8 и накопительный 11 баки устанавливаются на уровне выше
точки, где установлен кран горячего водоснабжения. Они могут быть установлены под
чердаком и входы узлов понижения 9,10 подключаются к одному вентилю от магистральной
системы холодной воды городского водоснабжения. При этом слив в атмосферу также может
быть осуществлен через единый водопровод.
При накоплении воды в баке поплавок поднимается и с помощью рычага 14 резиновая
заглушка 15 перекрывает отверстие клапана 12.
Уровень воды в накопительном баке 11 сохраняется, постоянным пока не откроют кран
горячей воды. По мере расхода горячей воды бак горячего водоснабжения 5 котла
пополняется холодной водой из накопительного бака 11. Пока не будет использован запас
воды в баке горячего водоснабжения 5 котла и накопительном баке 11, напор воды будет
большим и постоянным. Таким образом, идет постоянное пополнение запаса воды в
накопительном баке из магистрального водопровода, время заполнения бака зависит от
диаметра отверстия клапана 12.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Универсальный отопительный котел, содержащий топочную камеру, вертикальный газоход,
водяные баки системы отопления и горячего водоснабжения, имеющие смежные поверхности
нагрева, узел понижения давления, вход которого подключен к магистральному
водопроводу, и расширительный бак, отличающийся тем, что расширительный бак является
составной частью упомянутого первого понижения давления, между магистральным
водопроводом и баком горячего водоснабжения расположен второй узел понижения
давления, в водяном баке системы отопления установлен вертикальный ряд труб, внутри
которых проходят продукты сгорания топлива (например, газа), при этом котел содержит
установленный в шахматном порядке горизонтальный ряд труб, омываемых продуктами
сгорания, внутренняя область которых сообщается с баком системы отопления.
2. Котел по п.1, отличающийся тем, что второй узел понижения давления выполнен в виде
накопительного бака системы горячего водоснабжения, на корпусе которого установлен
клапан, сообщающийся с магистральным водопроводом, шарнирно связанный с ним рычаг, на
котором закреплена заглушка и поплавок, взаимодействующие с клапаном.
3. Котел по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что контур системы отопления содержит насос,
установленный на патрубке котла для отбора горячей воды системы отопления.
Версия для печати
Дата публикации 25.01.2007гг
вверх
|
