Водонагреватель кремера
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к устройствам для утилизации теплоты отходящих газов энергетических и технологических установок. Цель изобретения - снижение энергозатрат, связанных с перемещением насадки из зоны нагрева в зону охлаждения, и наоборот. Б верхней и нижней частях вертикального корпуса 1 размещены соответственно камера 2 греющего газа и водосбор
GCK3 С0ВЕТСННХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИК . РЕСПУБЛИК
549 А1 (19) (11) (5ц 4 F 24 Н 1/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Н A BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4141394/29-06; 4141393/29-06 (22) 31. 10. 86 (46) 23.02.89. Вюл. Р 7 (71) Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "ВНИИЭнергопром" (72) А.И.Кремер (53) 663.63.046(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
И 714103, кл. F 24 Н 1/10, 1980.
Авторское свидетельство СССР
Ф 859772, кл..Р 24 Н 1/10, 1979. (54) ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ I
Изобретение относится к устройствам для утилизации теплоты отходящих газов энергетических и технологических установок, в частности для нагрева жидкости. 5
Цель изобретения — снижение энергозатрат, связанных с перемещением насадки из зоны нагрева в зону охлаждения, и.наоборот.
На чертеже представлен водонагре- ватель, общий вид.
Водонагреватель содержит вертикальный корпус 1, в верхней и нижней частях которого размещены соответст венно камера 2 греющего газа и водосборник 3, а между ними секции 4 и 5 теплообменной насадки, каждая из которых снабжена автономным водоподающим устройством 6 и 7 с регулирующими клапанами 8 и 9 соответственно.
Водонагреватель дополнительно содержит реле 10 времени с автоматическими регуляторами 11 и 12, а секции 4 и 5 снабжены скрепленными с каждой из них перфорированным поддоном 13 и соединены между собой посредством гибкой связи 14. При этом секции 4 и 5 установлены с воэможностью поочередного вертикального перемещения в камеру 2 греющих газов, а регулирующие клапаны 8 и 9 водоподающих устройств 6 и 7 соответственно подключены через автоматические регуляторы 11 и 12 к реле 10 времени. В водосборнике 3 размещена поверхность 15 35 нагрева.
Для использования загрязненных отходящих газов в водосборнике 3 установлена фильтрующая сетка 16, обраны через соответствующие автоматические регуляторы 11 и 12 к реле 10 времени. В данном устройстве отсутствуют сложные конструктивные элементы, дополнительные затраты энергии на перемещение насадки из зоны нагрева отходящими газами в зону охлаждения орошающей жидкостью, и наоборот, и достаточно эффективно происходит процесс передачи теплоты отходящих газов к жидкости, 1 ил.
2 зующая с его усеченным низом замкнутый объем и выполненная в виде двух плоскостей, соединенных под углом, осесимметричным относительно выходного патрубка 17, при этом внизу водосборника в месте стока шлама с указанных сетчатых плоскостей установлены дренажные патрубки 18.
Для повышения эффективности съема теплоты от насадки система орошения выполнена со стороны внутренней боковой поверхности корпуса 1 в виде форсунок, размещенных относительно секции 4 и 5 насадки по ее высоте.
Для улучшения процесса теплопередачи и облегчения конструкции теплообменная насадка изготовлена, напри- мер, из алюминия, а поддоны 13 из пластмассы.
Водонагреватель работает следующим образом.
Отходящие газы проходят через камеру 2 греющего газа и передают тепло находящейся там секции 5 насадки.
В это время другая секция 4 опущена вниз и регулирующий клапан 8, размещенный на водоподающем устройстве 6 этой секции 4, открыт, а следовательно, в эту секцию 4 поступает нагреваемая вода, которая, нагреваясь в теплообменной насадке, стекает в поддон 13, а оттуда через перфорацию попадает в водосборник 3, где отдает тепло размещенной в водосборнике 3 поверхности 15 нагрева.
По истечении заданного времени ра- боты этого регулирующего клапана 8 срабатывает реле 10 времени и через автоматический регулятор 12 подается з 146054 сигнал на открытие клапана 9, а через автоматический регулятор 11 сигнал на закрытие клапана 8. При открытии клапана 9 вода начинает посту5 пать в поддон 13 секции 5 и секция под действием силы тяжести воды опускается, и теплообменная насадка этой секции 5 передает тепло воде. Секция-4 при этом поднимается вверх, и теплообменная насадка этой секции начинает нагреваться в камере 2 греющих газов. И так водонагреватель работает пока реле времени не отключит клапан 9 и не включит клапан 8. Таким 15 образом, при работе предлагаемого во-донагревателя одна из секций находится в камере 2 греющих газов и нагревается, другая в это время отдает тепло воде. 20
Для обеспечения эффективной работы водонагревателя суммарное сечение отверстий в днище поддона определяется, исходя из соотношения
f> 0,59G 25 о » Ое.
f Р>7Г где Й вЂ” суммарное сечение отверстий в подцоне, м ; — площадь поперечного сечения поддона, м ; ЗО
V — объем поддона, м ;
Гдр — расход орошающей жидкости, мз /с °
g — - ускорение свободного падения, м/с .;
„о. — коэффициент расхода орошаюл щей жидкости через отверстия в поддоне, а объем поддона по формуле .
> or»
Л
"кл кА>с 4ст
4«А -т пл « сто
Gî» o1 К
В предлагаемом водонагревателе отсутствуют сложные конструктивные элементы, дополнительные затраты энергии на перемещение теплообменной насадки из зоны нагрева отходящими газами в зону охлаждения орошающей жидкостью, и наоборот, достаточно эффективно происходит процесс передачи теплоты отходящих газов к жидкости.
Формула и з обретения
Водонагреватель» содержащий вертикальный корпус, .в верхней и нижней частях, которого размещены; соответственно камера греющего газа и водосборник, а между ними секции теплообменной насадки, каждая из которыхснабжена автономным водоподаницим устройством с регулирующим клапаном, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, он дополнительно содержит реле времени с автоматическими регуляторами, а каждая секция снабжена скрепленным с нею перфорированным поддоном и соединена с другой секцией посредством гибкой связи, при этом секции с поддонами установлены с возможностью поочередного вертикального перемещения, а регулирующий клапан каждого водоподающего устройства подключен через автоматический регулятор к реле времени.
45
Время деляется
2K7. P
V-=--- — >м.—— (1-К,) 1;, — вес секции насадки, включающий вес собственно насадки, гибкой связи и поддона, кг; — удельный вес орошающей жидкости, кг/м ; — коэффициент трения в системе гибкой связи. работы одного клапана опрепо формуле
>,л > л
"6 =ш x 4 пг 4охл 5 + «i<(<) + "«л +
+ дв,с > где 4 „„ — время нагрева секции насадки.отходящими газами, с;
55 время охлаждения секции насадки орошающей жидкостью, с; время переключения клапаI на, с; время движения секции насадки, с; время полного накопления (стока) орошающей жидкости в поддоне, с.
Для обеспечения работы водонагревателя между уровнем нагретой жидкости в водосборнике 3 и поддонами 13 при крайнем нижнем положении последних образован зазор.