КОНТАКТНО-ПОВЕРХНОСТНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ
CONTACT-SURFACE WATER HEATER

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды для целей отопления и горячего водоснабжения.
Известна газовая плита-котел, содержащая кожух, конфорочную камеру, водонагревательную емкость, духовой шкаф, жаровую трубу и газовые горелки, причем шкаф и труба экранированы водонагревательным змеевиком (А.С. №506731, 1973 г., СССР).
Известен контактно-поверхностный водонагреватель, содержащий корпус с контактной камерой, над которой установлен водораспределитель, подключенный к трубопроводу подвода сетевой воды 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 слаборазвитую поверхность нагрева в топочной камере и предназначен в основном на повышение качества деаэрации воды, что ограничивает его функциональные возможности.
Технический результат, заключающийся в увеличении поверхности нагрева, расширении функциональных возможностей водонагревателя и надежности его работы, обеспечивается за счет того, что предлагается контактно-поверхностный водонагреватель, содержащий цилиндрический корпус с контактной камерой, над которой установлен водораспределитель, подключенный к трубопроводу подвода сетевой воды с регулирующей арматурой, и размещенные внутри корпуса надтопочный диск, радиационная топочная камера и установленную вокруг нее кольцевая водонагревательная емкость с центральной жаровой трубой. Согласно изобретению жаровая труба состоит из двух сферических поверхностей, соединенных втулкой, покрытых слоем огнеупорной изоляции. Радиальные дымогарные трубки, расположенные горизонтально в сферических поверхностях, объединены вертикальной дымогарной трубой, расположенной в центре жаровой трубы. В водонагревательной емкости установлен водонагревательный змеевик с входным и выходным патрубками, расположенный в средней части корпуса.
На чертежах изображена схема контактно-поверхностного водонагревателя, где:
на фиг.1 изображен предлагаемый водонагреватель, общий вид в разрезе; на фиг.2 - дымогарные трубы (елка) в центральной жаровой трубе (аксонометрия).
В верхней части цилиндрического корпуса 1 расположена контактная камера 2, над которой установлен водораспределитель 3, подключенный к трубопроводу 4 подвода холодной воды с регулирующей арматурой 5. В камере 2 размещен слой 6 насадки, например, из колец Рашига, насыпанной на опорную решетку 7. Под контактной камерой 2 расположена топочная радиационная камера 8 надтопочный диск 9 и кольцевая водонагревательная емкость 10, соединенная переливными трубами 11 с центральной жаровой трубой 12, состоящей из двух сферических поверхностей 13 и 14, соединенных втулкой 15, покрытых слоем огнеупорной изоляции 16. Радиальные дымогарные трубки 17 и 18, расположенные горизонтально в сферических поверхностях 13 и 14, объединены вертикальной дымогарной трубой 19, расположенной в центральной жаровой трубе 12. В водонагревательной емкости 10 установлен водонагревательный змеевик 20 с входным патрубком 21 и выходным патрубком 22, размещенный в центральной части корпуса 1. Патрубок 23 гидравлически соединен с потребителем технической горячей воды, тепловая сеть и др. (не показаны).
Для регулирования количества подаваемой в аппарат воды регулирующая арматура 5 связана с поплавковым устройством 24, имеющим воздушный вентиль 25, сообщенный с атмосферой.
Центральная жаровая труба 12 имеет развитую поверхность нагрева за счет сферических поверхностей 13 и 14, а также втулки 15. Размещение в трубе 12 и сферах (шарах) дымогарных труб 17, 18 и 19 увеличивает общую поверхность нагрева примерно в 5 раз по сравнению с прототипом. Это увеличение позволяет повысить производительность водонагревателя на 25%, при тех же габаритах. Размещение в водонагревательной емкости 10 змеевика 20 позволяет получать горячую воду с температурой 60-70°C с качеством, отвечающим требованиям СНиП. Горячая вода, выходящая из патрубка 23, может иметь сажевые включения, а потому используется для целей отопления или на технологические нужды.
Водонагреватель работает следующим образом.
Подлежащая нагреву вода подается по трубопроводу 4 и водораспределитель 3 и далее в контактную камеру 2 на слой насадки, где нагревается до 70-80°C и стекает на диск 9, а с него подается в емкость 10. Из последней вода по трубам 11 и 12 перетекает в нижнюю часть корпуса 1 к патрубку 23 и ее температура повышается до 90-95°C. При постоянном разборе горячей воды через патрубок 23, охлажденная вода по тепловой сети по трубе 4 будет поступать в водонагреватель также постоянно. При использовании водонагревателя в качестве прерывистого разбора горячей воды на технологические нужды, помимо регулирующей арматуры 5, управляемой поплавковым устройством 24, необходим регулятор горения (не показан).
Через патрубок 21 холодная вода подается в змеевик 20, где теплом горячей воды в емкости 10 нагревается и через патрубок 22 поступает горячей потребителю.
В предлагаемом водонагревателе увеличена поверхность нагрева, он имеет многофункциональное использование, при наличии автоматики расхода воды и горения надежен в эксплуатации, а потому может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.