UA16618U - Method for heating water in water-heating boiler - Google Patents

Method for heating water in water-heating boiler Download PDF

Info

Publication number
UA16618U
UA16618U UAU200602020U UAU200602020U UA16618U UA 16618 U UA16618 U UA 16618U UA U200602020 U UAU200602020 U UA U200602020U UA U200602020 U UAU200602020 U UA U200602020U UA 16618 U UA16618 U UA 16618U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
water
boiler
heating
pipes
stage
Prior art date
Application number
UAU200602020U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Illia Pavlovych Rilo
Volodymyr Mykolaiovyc Strilets
Ihor Petrovych Trofymchuk
Oleh Romanovych Strilets
Original Assignee
Nat Univ Water Economy & Nature Man
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nat Univ Water Economy & Nature Man filed Critical Nat Univ Water Economy & Nature Man
Priority to UAU200602020U priority Critical patent/UA16618U/en
Publication of UA16618U publication Critical patent/UA16618U/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Method for water heating is performed in two-stage boiler: at the first stage of the boiler flow of cooled water after the batteries of heat consumer is supplied by pump for heating, with separation into two flows. The first flow is supplied to circular gaps of the placed concentrically in pairs inner and outer pipes. There heating of water is performed in the mode of surface boiling by gases with high temperature, those move through inner pipes placed in concentric positions. Pressure in compressed space of circular gaps of pipes placed in concentric positions is kept smaller than atmospheric pressure through supply of vapor formed to condenser connected to barometric pipe. The second flow is supplied to the inter-pipe space of the outer pipes of the boiler. Both water flows are after condenser and boiler combined to one and by means of pump it is supplied to the second stage of the boiler for water heating to temperature above 100 DEGREE C, depending on pressure, and after that - to the batteries of heat consumer.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до водогрійних котлів різного призначення, в яких відбуваються процеси нагріву 2 води.The useful model refers to water heating boilers of various purposes, in which the processes of heating 2 water take place.

Відомі способи нагріву води водогрійних у котлах |1, 2, З). Такі способи нагріву води у водогрійних котлах відбуваються за рахунок теплоти, яка утворюється при спалюванні палива. Циркуляційна вода, яка повертається з системи опалення або інших видів споживання тепла, подається за допомогою циркуляційних насосів у нижній циркуляційний вхідний колектор котла, за допомогою якого розподіляється по трубах 70 конвективного пучка. Далі, отримавши деяку кількість тепла від продуктів згорання, вода подається по опускній трубі до наступного колектора, де розподіляється по екранних трубах. В екранних трубах циркуляційна вода догрівається в основному режимі роботи до 1502 і поступає у збірний колектор, звідти подається споживачу.Known methods of heating water in boilers |1, 2, Z). Such methods of heating water in water-heating boilers take place due to the heat generated during fuel combustion. Circulating water, which is returned from the heating system or other types of heat consumption, is supplied with the help of circulation pumps to the lower circulation inlet manifold of the boiler, with the help of which it is distributed through the pipes 70 of the convective beam. Then, after receiving a certain amount of heat from the combustion products, the water is fed through the downpipe to the next collector, where it is distributed through the screen pipes. In the screen pipes, the circulating water is heated up to 1502 in the main mode of operation and enters the collective collector, from there it is supplied to the consumer.

Основними недоліками таких способів нагріву води у водогрійних котлах є значні енерговитрати в процесі нагріву води газами з високою температурою, які утворюються при спалюванні палива та низька інтенсивність т теплообміну між газами з високою температурою і водою.The main disadvantages of such methods of heating water in water-heating boilers are significant energy costs in the process of heating water with high-temperature gases, which are formed during fuel combustion, and low intensity of heat exchange between high-temperature gases and water.

Задача корисної моделі - зниження енерговитрат і матеріалоємкості в процесі нагріву води у водогрійних котлах газами з високою температурою та підвищення інтенсивності процесу теплообміну.The task of the useful model is to reduce energy consumption and material consumption in the process of heating water in water-heating boilers with high-temperature gases and increase the intensity of the heat exchange process.

Технічний результат досягається тим, що в способі нагріву води у водогрійному котлі, нагрів води ведуть у двох ступеневому котлі: на першій ступень котла потік охолодженої води після батарей споживача тепла подають насосом на нагрів і розділяють на два потоки - перший потік подають у кільцеві зазори попарно концентричне розміщених труб, внутрішніх і зовнішніх, де нагрів води ведуть в режимі поверхневого кипіння газами з високою температурою, які рухаються по внутрішніх концентричне розміщених трубах, тиск у стиснутому просторі кільцевих зазорів концентричне розміщених труб підтримують меншим атмосферного подачею утвореної пари в конденсатор сполучений з барометричною трубою, а другий потік - подають у 29 міжтрубний простір зовнішніх труб котла, далі обидва потоки води після конденсатора і котла об'єднують в один о /-те) і за допомогою насоса подають на другу ступінь котла для нагріву води до температури більше 1009 С, в залежності від тиску, а після того - до батарей споживача тепла.The technical result is achieved by the fact that in the method of heating water in a water-heating boiler, water is heated in a two-stage boiler: on the first stage of the boiler, the flow of cooled water after the batteries of the heat consumer is fed by a pump for heating and divided into two streams - the first stream is fed into the annular gaps in pairs concentrically placed pipes, internal and external, where water is heated in the mode of surface boiling by high-temperature gases that move along the inner concentrically placed pipes, the pressure in the compressed space of the annular gaps of concentrically placed pipes is supported by a smaller atmospheric supply of the formed steam to the condenser connected to the barometric pipe , and the second flow is fed into the 29 intertube space of the boiler's external pipes, then both water flows after the condenser and the boiler are combined into one o /-te) and with the help of a pump are fed to the second stage of the boiler to heat the water to a temperature of more than 1009 C, depending on the pressure, and then to the batteries of the heat consumer.

Організація поверхневого кипіння води у пристінному стиснутому просторі кільцевих зазорів концентричне со розміщених труб дозволяє суттєво збільшити інтенсивність процесу теплообміну між газами і водою, знижує і вирівнює температуру труб по довжині і периметру. Ймовірність виникнення кризи кипіння, при якій рідина - відтискується від поверхні нагрівної труби паровою фазою і виникають значні градієнти температур, со виключається шляхом регулювання тиску і відповідно температури насичення, а також середньої густини міжкільцевого парорідинного потоку шляхом його відбору і подачею через сепаратор-циклон у конденсатор. При (0 цьому забезпечується необхідна інтенсивність теплообміну, задані температура і швидкість потоку теплоносія - при зниженні температури навколишнього середовища без зростання потужності водяного насоса та втрат тепла з димовими газами, а також зменшуються габарити та питома металоємкість обладнання.The organization of surface boiling of water in the wall-compressed space of ring gaps concentrically placed pipes allows to significantly increase the intensity of the heat exchange process between gases and water, reduces and equalizes the temperature of the pipes along the length and perimeter. The possibility of a boiling crisis, in which the liquid is pushed away from the surface of the heating pipe by the vapor phase and significant temperature gradients occur, is eliminated by adjusting the pressure and, accordingly, the saturation temperature, as well as the average density of the inter-annular vapor-liquid flow by selecting it and feeding it through the separator-cyclone to the condenser . At (0), this ensures the necessary intensity of heat exchange, the specified temperature and flow rate of the heat carrier - with a decrease in the ambient temperature without an increase in the power of the water pump and heat loss with flue gases, as well as the dimensions and specific metal capacity of the equipment are reduced.

На Фіг.1 показана схема здійснення способу нагріву води у водогрійному котлі в режимі поверхневого кипіння; на Фіг.2 показана схема конструкції котла для реалізації способу нагріву води у режимі поверхневого кипіння; « 20 на Фіг.3 показано те, що на Фіг.2, вигляд Б - поздовжній переріз внутрішньої і зовнішньої труб першого з ступеню котла; с на Фіг.4, що на Фіг.2, переріз А-А - поперечний переріз внутрішньої і зовнішньої труб першого ступеню котла. :з» Спосіб нагріву води у водогрійному котлі у режимі поверхневого кипіння поясняється схемою, яка складається з котла 1 з двома ступенями 2 і 3, насоса 4 для подачі води у котел, циклона 5 для сепарації парорідинного потоку, конденсатора 6, теплообмінника 7, баків для нагрітої води 8 і 9, барометричних труб 10, - но батарей опалення 11, датчика тиску 12, регулятора тиску 13 і клапана 14.Figure 1 shows a diagram of the method of heating water in a water boiler in surface boiling mode; Fig. 2 shows a diagram of the design of the boiler for the implementation of the method of heating water in the mode of surface boiling; 20, Fig. 3 shows what is shown in Fig. 2, view B - a longitudinal section of the inner and outer pipes of the first stage of the boiler; c in Fig. 4, that in Fig. 2, section A-A - cross section of the inner and outer pipes of the first stage of the boiler. :z» The method of heating water in a water heating boiler in surface boiling mode is explained by the scheme, which consists of a boiler 1 with two stages 2 and 3, a pump 4 for supplying water to the boiler, a cyclone 5 for separating the vapor-liquid flow, a condenser 6, a heat exchanger 7, tanks for heated water 8 and 9, barometric pipes 10, but heating batteries 11, pressure sensor 12, pressure regulator 13 and valve 14.

Здійснення способу нагріву води у водогрійному котлі у режимі поверхневого кипіння проходить наступним (22) чином. бу Нагрів води здійснюється у дві ступені. Після батарей опалення 11 споживача воду подають на першу ступінь 2 котла 1 насосом 4. Подана на першу ступінь 2 в котел 1 воду розділяють на два потоки - перший потік подають - 70 у стиснутий об'єм кільцевих зазорів 15 концентричне розміщених труб - нагрівних 16 і зовнішніх 17, а другий со потік подають у міжтрубний простір 18 зовнішніх труб 17. Під впливом стиснутого об'єму кільцевих зазорів 15 у пристінній області нагрівних труб 16 відбувається процес поверхневого кипіння, що зумовлює високий коефіцієнт теплопередачі міх газами з високою температурою і водою інтенсивний теплообмін при мінімально низькій температурі, яка визначається регульованим тиском парорідинного потоку за допомогою регулятора 13 через датчик тиску 12. Парорідинний потік із котла 1 подають у циклон 5, де сепарують, а конденсат охолоджують у с теплообміннику 7 водою після батарей опалення 11 і подають у баки 8 і 9 через барометричні труби 10. Пару після циклону 5 зріджують у конденсаторі б з різким зниженням тиску, що забезпечує необхідний перепад регулювання тиску у стиснутому об'ємі кільцевих зазорів 15, а конденсат подають у баки 8 і 9 через барометричні труби 10. У бак 9 зливають воду нагріту на першій ступені 2 котла 1 у міжтрубному просторі 18. бо Нагріту воду до менше 1002 із бака 9 насосом 4 подають на другу ступінь З котла 1 для нагріву більше 1009 в залежності від тиску. Після цього воду з необхідною температурою подають у батареї опалення 11. Димові гази із котла 1 подають у циклон 19 для відокремлення конденсату.The implementation of the method of heating water in a water boiler in the mode of surface boiling takes place as follows (22). bu Water is heated in two stages. After the heating batteries 11 consumers, water is supplied to the first stage 2 of the boiler 1 by pump 4. The water supplied to the first stage 2 in the boiler 1 is divided into two streams - the first stream is fed - 70 into the compressed volume of the annular gaps 15 concentrically placed pipes - heating 16 and outer 17, and the second co flow is fed into the inter-tube space 18 of the outer tubes 17. Under the influence of the compressed volume of the annular gaps 15 in the wall region of the heating tubes 16, a process of surface boiling occurs, which causes a high coefficient of heat transfer between high-temperature gases and water and intensive heat exchange at a minimally low temperature, which is determined by the regulated pressure of the vapor-liquid flow using the regulator 13 through the pressure sensor 12. The vapor-liquid flow from the boiler 1 is fed into the cyclone 5, where it is separated, and the condensate is cooled in the heat exchanger 7 with water after the heating batteries 11 and fed into the tanks 8 and 9 through barometric pipes 10. Steam after cyclone 5 is liquefied in condenser b with a sharp decrease in pressure , which provides the necessary pressure drop in the compressed volume of the annular gaps 15, and the condensate is fed to tanks 8 and 9 through barometric pipes 10. Water heated on the first stage 2 of boiler 1 in the intertube space 18 is poured into tank 9. Because the water heated to less than 1002 from tank 9 is fed by pump 4 to the second stage From boiler 1 for heating more than 1009 depending on the pressure. After that, water with the required temperature is supplied to the heating coil 11. Flue gases from the boiler 1 are supplied to the cyclone 19 for condensate separation.

Використання запропонованого способу нагріву води у водогрійному котлі дозволить: знизити питомі витрати де Тепла на опалення за рахунок підвищення інтенсивності теплообміну процесу нагріву води, вибору оптимального температурного режиму котла, зниження температури димових газів та питомих витрат енергії на привід водяного насоса, зменшити габарити та питому металоємкість обладнання, в цілому збільшити коефіцієнт корисної дії котла.The use of the proposed method of heating water in a water-heating boiler will allow: to reduce the specific costs of heat for heating by increasing the intensity of the heat exchange of the water heating process, choosing the optimal temperature regime of the boiler, reducing the temperature of flue gases and the specific energy consumption of the water pump drive, reducing the dimensions and specific metal capacity equipment, in general increase the efficiency of the boiler.

Джерела інформації: 1. Бузников Е.Ф., Сидоров В.Н. Водогрейнье котльі и применение их на злектростанциях и в котельньмх. -М, -Л: Знергия, 1965. - 240с. 2. Киселев Н.А. Котельньсе установки. -М.: Вьісш. Школа, 1979. - 270с.Sources of information: 1. Buznikov E.F., Sidorov V.N. Water-heating boilers and their use at power stations and boiler rooms. -M, -L: Znergia, 1965. - 240p. 2. Kiselev N.A. Boiler installations. - M.: Vyssh. School, 1979. - 270p.

З. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельнье установки промьішленньїх предприятий. -М:Z. Sidelkovsky L.N., Yurenev V.N. Boiler installations of industrial enterprises. -M:

Знергоатомиздат, 1988. - 528с.Znergoatomizdat, 1988. - 528p.

Claims (1)

Формула винаходу Спосіб нагріву води у водогрійному котлі з водогрійними трубами газами з високою температурою, який відрізняється тим, що нагрів води ведуть у двоступеневому котлі: на першому ступені котла потік охолодженої води після батарей споживача тепла подають насосом на нагрів і розділяють на два потоки - перший потік подають у кільцеві зазори попарно концентрично розміщених труб, внутрішніх і зовнішніх, де нагрів води ведуть в режимі поверхневого кипіння газами з високою температурою, які рухаються по внутрішніх концентрично розміщених трубах, тиск у стиснутому просторі кільцевих зазорів концентрично розміщених труб підтримують ор меншим атмосферного подачею утвореної пари в конденсатор, сполучений з барометричною трубою, а другий потік подають у міжтрубний простір зовнішніх труб котла, далі обидва потоки води після конденсатора і котла об'єднують в один і за допомогою насоса подають на другий ступінь котла для нагріву води до температури більше 1002С, в залежності від тиску, а після того - до батарей споживача тепла. що 2 (ее) «- (Се) (Се) ьоThe formula of the invention The method of heating water in a water-heating boiler with water-heating pipes with high-temperature gases, which differs in that the water is heated in a two-stage boiler: on the first stage of the boiler, the flow of cooled water after the batteries of the heat consumer is fed by a pump for heating and divided into two streams - the first the flow is fed into the annular gaps of pairs of concentrically placed pipes, internal and external, where the water is heated in the mode of surface boiling by high-temperature gases that move along the internal concentrically placed pipes, the pressure in the compressed space of the annular gaps of the concentrically placed pipes supports the or by a smaller atmospheric supply of the formed steam into the condenser connected to the barometric pipe, and the second stream is fed into the inter-tube space of the external pipes of the boiler, then both streams of water after the condenser and the boiler are combined into one and fed to the second stage of the boiler with the help of a pump to heat the water to a temperature of more than 1002C, depending on the pressure, and after that - to the batteries of the heat consumer. that 2 (ee) «- (Se) (Se) є - . и? - (о) (о) - 70 ІЧ е) 60 б5- and? - (o) (o) - 70 IR e) 60 b5
UAU200602020U 2006-02-24 2006-02-24 Method for heating water in water-heating boiler UA16618U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200602020U UA16618U (en) 2006-02-24 2006-02-24 Method for heating water in water-heating boiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200602020U UA16618U (en) 2006-02-24 2006-02-24 Method for heating water in water-heating boiler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA16618U true UA16618U (en) 2006-08-15

Family

ID=37504408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200602020U UA16618U (en) 2006-02-24 2006-02-24 Method for heating water in water-heating boiler

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA16618U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9134041B2 (en) Vapor vacuum condensing boiler designs
US10415849B2 (en) Down-fired high efficiency gas-fired water heater
CN102384682B (en) Internal-circulation special high-efficiency heat exchanger
CN103471084A (en) Low-pressure hot-water smoke cooling system and method for avoiding low-temperature corrosion of air pre-heater
CN205279773U (en) Waste heat power generation system of cold machine of sintered ring
CN103353102B (en) A kind of device with high temperature and high pressure gas heat exchange
WO2015052733A1 (en) Controlled heating method of a process fluid through concentrating solar thermal plant and heat carrier system and apparatus thereof
JP5976570B2 (en) Superheated steam generator
RU2011106833A (en) CONDENSATION STEAM TURBINE POWER PLANT
JP5610841B2 (en) Liquid fuel water heater
CN101337700A (en) Desalination plant using residual heat of thermal superconductivity of heat pipe and engine high-temperature exhaust air
RU2565945C2 (en) Combined heat power plant with open district heating system
CN103115348B (en) Device and method for reducing regenerative cycle coal burning heat consumption by using of solar energy
CN104776638B (en) The supply system that a kind of chemical heat pump type fuel conversion is combined with gas-fired heat pump
CN204345689U (en) Shunting string sheet flue gas waste heat recoverer in efficient
CN102322624A (en) System utilizing organic heat carrier furnace flue gas waste heat to produce low-pressure steam
CN202229154U (en) System for using organic heat carrier boiler smoke waste heat to generate low voltage steam
CN113051752A (en) Method for determining optimal heat source of high-pressure air energy storage system electrically coupled with coal
CN205332831U (en) Horizontal adverse current two -period form U -shaped pipe high pressure feed water heater
CN203464222U (en) Straight-flow heat exchange device
RU130670U1 (en) EVAPORATOR INSTALLATION OF A STEAM-GAS UNIT FOR DISPOSAL TYPE
EP4656847A2 (en) Cogeneration unit
RU2715073C1 (en) Combined cycle gas turbine with cooled diffuser
CN103851778A (en) Integrated through-flow normal pressure hot water boiler
EP2994710B1 (en) Boiler and method for optimization of heat transfer in a boiler