RU2447370C1

RU2447370C1 - Heater for heating system (versions)

Info

Publication number: RU2447370C1
Application number: RU2011104758/06A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Александрович Глебов (RU); Геннадий Александрович Глебов
Original assignee: Геннадий Александрович Глебов
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2012-04-10

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: heater for heating system contains heat-exchanger and burner. Heat-exchanger consists of shell with cover to which burner with flame tube is joined in the central part. Shell includes combustion and flow chambers and heating components. Flame tube is installed in combustion chamber of heat-exchanger concentric to heat-transfer wall thus forming rotary gas flue chamber. Heating components are formed by longitudinal corrugation at heat-transfer wall. The other version of heater includes rotary chamber consisting of two adjoining semi-cylindrical cavities which are formed by two opposite horizontal baffles installed at edges of heat-transfer wall and joining to shell. Heat medium inlet is connected to input semi-ring collector.

EFFECT: design simplification and improvement of operating performance.

8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области отопления, в частности к отопительным устройствам, и может быть использовано в водо- и воздухонагревателях для подготовки транспортных средств к работе и обогрева пассажирских салонов, жилых и производственных помещений в условиях низких температур.The invention relates to the field of heating, in particular to heating devices, and can be used in water and air heaters for preparing vehicles for work and heating passenger salons, residential and industrial premises at low temperatures.

Известны котлы жидкостных подогревателей с наружной жидкостной рубашкой, как прямоточные, так и с разворотом направления газов, которые могут быть жаротрубными и водотрубными (кн. Николаев Л.А., Сташевич А.П. и Захаров И.А. Системы подогрева тракторных дизелей при пуске. М.: Машиностроение, 1977, с.42). Недостатками представленных девяти типов котлов являются неполное сгорание топлива и выброс в атмосферу большого количества вредных веществ, таких как оксид углерода, сажа, из-за непосредственного контакта продуктов сгорания с холодными стенками котла-теплообменника.There are known boilers of liquid heaters with an external liquid jacket, both direct-flow and with a reversal of the direction of gases, which can be fire tube and water tube (Prince Nikolaev L.A., Stashevich A.P. and Zakharov I.A. Tractor diesel engine heating systems for start-up. Moscow: Mashinostroenie, 1977, p. 42). The disadvantages of the nine types of boilers presented are the incomplete combustion of fuel and the emission of a large amount of harmful substances into the atmosphere, such as carbon monoxide, soot, due to direct contact of the combustion products with the cold walls of the heat exchanger boiler.

Известен теплообменник для автомобильного отопителя, содержащий наружный и внутренний корпуса в виде горшка с расположенными в направлении продольной оси корпуса периферийными стенками и днищами, между которыми выполнена проточная камера для нагреваемой текучей среды. Внутренний корпус на участке своей периферийной стенки выполнен таким образом, что на наружной стороне периферийной стенки, обращенной к проточной камере для текучей среды, и на внутренней стороне периферийной стенки, обращенной к проточной камере для отработавших газов, образовано расположенное вдоль продольной оси винтообразное устройство с выпуклостями и прогибами. Такое устройство позволяет существенно увеличить площадь теплообмена, интенсифицировать теплопередачу за счет турбулизации газового потока и тем самым повысить эффективность котла. (Патент RU №2264925 С1. Теплообменник для отопителя, в частности для автомобильного отопителя. - МПК⁷: В60Н 1/22. - 27.11.2005. Бюл. №33). Недостатком известного изобретения является сложность конструкции, причем теплообменника.A heat exchanger for a car heater is known, comprising an outer and inner body in the form of a pot with peripheral walls and bottoms located in the direction of the longitudinal axis of the body, between which a flow chamber for a heated fluid is made. An inner housing at a portion of its peripheral wall is configured such that a helical device with bulges is formed along the longitudinal axis on the outer side of the peripheral wall facing the flow chamber for the fluid and on the inner side of the peripheral wall facing the flow chamber for exhaust and deflections. Such a device allows to significantly increase the heat transfer area, to intensify the heat transfer due to the turbulence of the gas flow and thereby increase the efficiency of the boiler. (Patent RU No. 2264925 C1. A heat exchanger for a heater, in particular for a car heater. - IPC ⁷ : B60H 1/22. - 11/27/2005. Bull. No. 33). A disadvantage of the known invention is the complexity of the design, and the heat exchanger.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является водогрейный котел, содержащий корпус с крышкой, закрепленную в центральной части крышки горелку, размещенные в корпусе водяной объем, топочную камеру, поворотную камеру дымовых газов и дымогарные трубы, сообщенные входными участками с поворотной камерой дымовых газов, а выходными - с коллекторами дымовых газов, связанными с дымовой трубой, водяной коллектор, расположенный в донной части котла, нагревательные элементы в виде труб, каждая из которых помещена с кольцевым зазором в дымогарную трубу, причем впускные концы нагревательных элементов подключены к подводящему воду трубопроводу, а выпускные - к водяному объему котла. В каналах, образованных кольцевыми зазорами между нагревательными элементами и дымогарными трубами, установлены турбулизаторы газового потока, поворотная камера дымовых газов образована днищами водяного объема и топочной камеры, впускные концы нагревательных элементов подключены к подводящему трубопроводу через водяной коллектор, а выпускные - непосредственно к водяному объему, при этом водяной коллектор образован днищами котла и топочной камеры, а коллектор дымовых газов - крышкой котла и обращенными к крышке поверхностями водяного объема (Патент RU №2187763 С1. Водогрейный котел. - МПК⁷: F24H 1/00. - Опубл. 20.08.2002). Данное изобретение принято за прототип.The closest analogue to the claimed invention is a hot water boiler comprising a housing with a lid, a burner fixed in the central part of the lid, a water volume, a combustion chamber, a rotary flue gas chamber and smoke pipes communicated by the inlet sections with the rotary flue gas chamber and the output - with flue gas collectors associated with the chimney, a water collector located in the bottom of the boiler, heating elements in the form of pipes, each of which is placed with an annular gap in the smoke pipe, with the inlet ends of the heating elements connected to the water supply pipe, and the exhaust to the water volume of the boiler. In the channels formed by the annular gaps between the heating elements and the smoke tubes, gas flow turbulators are installed, the rotary flue gas chamber is formed by the bottoms of the water volume and the combustion chamber, the inlet ends of the heating elements are connected to the inlet pipe through the water collector, and the exhaust ends directly to the water volume, in this case, the water collector is formed by the bottoms of the boiler and the combustion chamber, and the flue gas collector is formed by the boiler cover and the surfaces of the water droplets facing the cover volume (Patent RU №2187763 C1 Boiler - IPC ^7:.. F24H 1/00 - 20.08.2002 Publ..). This invention is taken as a prototype.

Недостатком известного водогрейного котла, принятого за прототип, является наличие дымогарных труб и турбулизаторов газового потока, значительно усложняет конструкцию котла, а наличие газовой горелки снижает универсальность ее использования, например, в транспортных средствах.A disadvantage of the known hot-water boiler, adopted for the prototype, is the presence of smoke tubes and turbulators of the gas stream, significantly complicates the design of the boiler, and the presence of a gas burner reduces the versatility of its use, for example, in vehicles.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является упрощение конструкции без снижения технического уровня эксплуатации подогревателя системы отопления.The main task, to the solution of which the claimed technical solution is directed, is to simplify the design without reducing the technical level of operation of the heater of the heating system.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является упрощение конструкции и улучшение рабочих характеристик подогревателя системы отопления.The technical result achieved by the implementation of the proposed technical solution is to simplify the design and improve the performance of the heater of the heating system.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном подогревателе системы отопления, содержащем горелку и теплообменник, последний состоит из корпуса с крышкой, а в центральной части крышки закреплена горелка, размещенные в корпусе топочную камеру, ограниченную с одной стороны торцовой стенкой, поворотную камеру топочных газов, газоходы, сообщающиеся входами с поворотной камерой топочных газов, а выходами - с коллектором дымовых газов, связанным с дымовой трубой, проточную камеру теплоносителя, сообщающуюся с входным коллектором, размещенным между торцовыми стенками топочной камеры и корпуса и соединенным с патрубком подвода теплоносителя, теплопередающую стенку и установленные с зазором нагревательные элементы, согласно предложенному техническому решениюThe specified technical result is achieved by the fact that in the known heater of the heating system comprising a burner and a heat exchanger, the latter consists of a housing with a lid, and in the central part of the lid there is a burner mounted in the housing, a combustion chamber bounded on one side by an end wall, a rotary chamber of flue gases , flues communicating with entrances to a rotary flue gas chamber, and exits with a flue gas collector associated with a chimney, a flow-through coolant chamber communicating with an inlet a ctor, located between the end walls of the combustion chamber and the casing and connected to the coolant supply pipe, a heat transfer wall and heating elements installed with a gap, according to the proposed technical solution

горелка, содержащая запальник, установленный над форкамерой, связанной с камерой сгорания топливно-воздушной смеси через отверстие в смежной стенке, последовательно сообщающиеся с жаровой трубой, примкнута к крышке корпуса теплообменника, а в центральной части крышки расположена жаровая труба горелки, установленная в топочной камере теплообменника концентрично теплопередающей стенке, образующая в промежутке между свободным торцом жаровой трубы и торцовой стенкой топочной камеры поворотную камеру топочных газов, причем нагревательные элементы выполнены на теплопередающей стенке, образующие на периферии жаровой трубы продольные газоходы, и/или с корпусом теплообменника - проточные каналы, образующие прямоточную камеру теплоносителя, а на выходе проточных каналов образован кольцевой коллектор, связанный с патрубком отвода теплоносителя;a burner containing an igniter mounted above a pre-chamber connected to the combustion chamber of the fuel-air mixture through an opening in an adjacent wall in series with the flame tube is connected to the cover of the heat exchanger housing, and in the central part of the cover there is a flame tube of the burner installed in the combustion chamber of the heat exchanger concentrically to the heat transfer wall, forming in the gap between the free end of the flame tube and the end wall of the combustion chamber a rotary chamber of the flue gases, and th elements are made on the heat transfer wall, forming longitudinal flues on the periphery of the flame tube, and / or with the heat exchanger body — flow channels forming a direct-flow chamber of the heat carrier, and an annular collector connected to the heat transfer branch pipe is formed at the outlet of the flow channels;

нагревательные элементы образованы продольными гофрами на теплопередающей стенке с возможностью обдувания впадин топочными газами со стороны жаровой трубы и обмывания теплоносителем с противоположной стороны, для чего вершины гофр расположены с зазором в топочной камере относительно периферии жаровой трубы горелки, образуя продольные газоходы, и/или в проточной камере относительно корпуса теплообменника, образуя продольные проточные каналы теплоносителя;heating elements are formed by longitudinal corrugations on the heat transfer wall with the possibility of blowing cavities with flue gases from the side of the flame tube and washing with heat carrier from the opposite side, for which the corrugation vertices are located with a gap in the combustion chamber relative to the periphery of the burner flame tube, forming longitudinal ducts, and / or in the flow the chamber relative to the heat exchanger body, forming longitudinal flow channels of the coolant;

горелка содержит компрессор подачи воздуха с лопаточным колесом в камере первоначального завихрения воздуха;the burner comprises an air supply compressor with a paddle wheel in the initial air swirl chamber;

горелка содержит тангенциальный патрубок подачи воздуха от внешней системы в камеру первоначального завихрения воздуха.the burner contains a tangential pipe for supplying air from an external system to the initial air swirl chamber.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном подогревателе системы отопления, содержащем горелку и теплообменник, последний состоит из корпуса с крышкой, в центральной части крышки закреплена горелка, размещенные в корпусе топочную камеру, ограниченную с одной стороны торцовой стенкой, поворотную камеру топочных газов, газоходы, сообщающиеся входами с поворотной камерой топочных газов, а выходами - с коллектором дымовых газов, связанным с дымовой трубой, поворотную проточную камеру теплоносителя, сообщающуюся с коллектором, размещенным между торцовыми стенками топочной камеры и корпуса и соединенным с патрубком подвода теплоносителя, теплопередающую стенку и установленные с зазором нагревательные элементы, согласно предложенному техническому решениюThe specified technical result is achieved by the fact that in the known heater of the heating system comprising a burner and a heat exchanger, the latter consists of a housing with a lid, a burner mounted in the central part of the lid, a combustion chamber located in the housing, bounded on one side by an end wall, a rotary flue gas chamber, gas flues communicating with entrances to a rotary flue gas chamber, and exits with a flue gas collector connected to the chimney, a rotary flow-through coolant chamber communicating with projectors, arranged between the end walls of the combustion chamber and the housing and connected to the coolant supply pipe, the heat transfer wall and mounted with clearance heating elements, according to the proposed technical solution

горелка, содержащая запальник, установленный над форкамерой, связанной с камерой сгорания топливно-воздушной смеси через отверстие в смежной стенке, последовательно сообщающиеся с жаровой трубой, примкнута к крышке корпуса теплообменника, а в центральной части крышки расположена жаровая труба горелки, установленная в топочной камере теплообменника концентрично теплопередающей стенке, образующая в промежутке между свободным торцом жаровой трубы и торцовой стенкой топочной камеры поворотную камеру топочных газов, причем нагревательные элементы выполнены на теплопередающей стенке, образующие на периферии жаровой трубы продольные газоходы, и/или с корпусом теплообменника - проточные каналы поворотной проточной камеры теплоносителя, состоящей из двух смежных полуцилиндрических прямоточных полостей, образованных двумя диаметрально установленными на обеих сторонах теплопередающей стенки горизонтальными перегородками, примыкающими к корпусу и крышке, сообщающихся между собой через коллектор, размещенный между торцовыми стенками топочной камеры и корпуса, а патрубок подвода теплоносителя соединен с входным полукольцевым коллектором, образованным в нижней полуцилиндрической полости поворотной проточной камеры на уровне выходного полукольцевого коллектора, образованного в верхней полуцилиндрической полости поворотной проточной камеры, соединенного с патрубком отвода нагретого теплоносителя;a burner containing an igniter mounted above a pre-chamber connected to the combustion chamber of the fuel-air mixture through an opening in an adjacent wall in series with the flame tube is connected to the cover of the heat exchanger housing, and in the central part of the cover there is a flame tube of the burner installed in the combustion chamber of the heat exchanger concentrically to the heat transfer wall, forming in the gap between the free end of the flame tube and the end wall of the combustion chamber a rotary chamber of the flue gases, and The elements are made on the heat transfer wall, forming longitudinal flues on the periphery of the flame tube, and / or with the heat exchanger housing — flow channels of the rotary flow chamber of the heat carrier, consisting of two adjacent semi-cylindrical once-through cavities formed by two horizontal partitions diametrically mounted on both sides of the heat transfer wall adjacent to each other to the casing and the cover, communicating with each other through a collector located between the end walls of the combustion chamber and the casing, and the pipe a coolant supply connected to the input half annular manifold formed in the lower semicylindrical cavity rotary flow chamber at collector outlet semicircular, formed in the upper semicylindrical cavity rotary flow chamber connected to a discharge pipe of the heated coolant;

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленных вариантов исполнения подогревателя системы отопления, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявляемых технических решений соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art cited by the applicant made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by sets of features identical to all the features of the claimed versions of the heating system heater. Therefore, each of the claimed technical solutions meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками каждого заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявляемых технических решений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, каждое из заявляемых технических решений соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of each of the proposed technical solutions showed that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of each of the claimed technical solutions on the achievement of the specified technical result is not revealed. Therefore, each of the claimed technical solutions meets the condition of patentability "inventive step".

В настоящей заявке на выдачу патента соблюдено требование единства изобретения, поскольку варианты исполнения подогревателя системы отопления предназначены для нагрева жидкостей или газов путем сжигания жидкого топлива в различных отопительных системах. Заявленные технические решения решают одну и ту же задачу - упрощение конструкции и снижение стоимости изготовления подогревателя системы отопления.In the present application for the grant of a patent, the requirement of the unity of the invention is met, since the versions of the heater for the heating system are designed to heat liquids or gases by burning liquid fuel in various heating systems. The claimed technical solutions solve the same problem - simplifying the design and reducing the cost of manufacturing a heater for the heating system.

На фиг.1 показана схема первого варианта исполнения подогревателя системы отопления с прямоточной камерой теплоносителя, продольный разрез; на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема второго варианта исполнения подогревателя системы отопления с поворотной проточной камерой теплоносителя, продольный разрез; на фиг.4 - то же, разрез Б-Б на фиг.3.Figure 1 shows a diagram of a first embodiment of a heating system heater with a once-through coolant chamber, a longitudinal section; figure 2 is the same, a section aa in figure 1; figure 3 is a diagram of a second embodiment of a heater of the heating system with a rotary flow chamber of the coolant, a longitudinal section; figure 4 is the same, a section bB in figure 3.

Подогреватель системы отопления с прямоточной камерой теплоносителя содержит теплообменник 1 и горелку 2. Теплообменник 1 состоит из корпуса 3 с крышкой 4, к последней примкнута горелка 2. В центральной части крышки 4 закреплена горелка 2. В корпусе 3 размещены топочная камера 5, ограниченная с одной стороны торцовой стенкой 6, и прямоточная камера 7 теплоносителя, сообщающаяся с входным коллектором 8 теплоносителя, размещенным между торцовой стенкой 6 и торцовой стенкой 9 корпуса 3 и соединенным с подводящим патрубком 10, и нагревательные элементы 11. Горелка 2 содержит запальник 12, установленный над форкамерой 13, связанной с камерой 14 сгорания топливно-воздушной смеси через отверстие 15 в смежной стенке 16, последовательно сообщающиеся с жаровой трубой 17. Горелка 2 содержит компрессор 18 подачи воздуха с лопаточным колесом 19 в камере 20 первоначального завихрения воздуха. Горелка 2 может быть выполнена с тангенциальным патрубком подачи воздуха от внешней системы в камеру 20 первоначального завихрения воздуха. В центральной части крышки 4 корпуса 3 расположена жаровая труба 17 горелки 2, установленная в топочной камере 5 теплообменника 1 концентрично теплопередающей стенке 21, образующая в промежутке между свободным торцом 22 жаровой трубы 17 и торцовой стенкой 6 топочной камеры 5 поворотную камеру 23 топочных газов (Фиг.1). Нагревательные элементы 11 образованы продольными гофрами 24 на теплопередающей стенке 21 с возможностью обдувания впадин топочными газами с одной стороны и обмывания теплоносителем с противоположной стороны. Вершины гофр 24 расположены с зазором а в прямоточной камере 7 относительно корпуса 3 теплообменника 1, образуя продольные проточные каналы 25 теплоносителя, сообщающиеся на входе с коллектором 8, а на выходе с кольцевым коллектором 26, связанным с отводящим патрубком 27 теплоносителя, и/или в топочной камере 5 с зазором b относительно периферии жаровой трубы 17 горелки 2, образуя продольные газоходы 28, сообщающиеся на входе с поворотной камерой 23 топочных газов, а на выходе с коллектором 29 дымовых газов, связанным с дымовой трубой 30 (Фиг.2).The heater of the heating system with a once-through coolant chamber contains a heat exchanger 1 and a burner 2. The heat exchanger 1 consists of a housing 3 with a cover 4, a burner 2 is connected to the latter. A burner 2 is fixed in the central part of the cover 4. A combustion chamber 5 is placed in the housing 3, limited to one the sides with the end wall 6, and the direct-flow chamber 7 of the coolant in communication with the input collector 8 of the coolant, located between the end wall 6 and the end wall 9 of the housing 3 and connected to the inlet pipe 10, and a heating element s 11. The burner 2 contains an ignitor 12 mounted above the prechamber 13 connected to the combustion chamber 14 of the fuel-air mixture through an opening 15 in an adjacent wall 16 in series with the flame tube 17. The burner 2 contains an air supply compressor 18 with a 19 vane chamber 20 of the initial air swirl. The burner 2 can be made with a tangential nozzle for supplying air from an external system to the chamber 20 of the initial air swirl. In the central part of the cover 4 of the housing 3 there is a flame tube 17 of the burner 2 installed in the combustion chamber 5 of the heat exchanger 1 concentrically to the heat transfer wall 21, which forms, in the gap between the free end face 22 of the flame tube 17 and the end wall 6 of the combustion chamber 5, of the flue gas chamber 23 (FIG. .one). The heating elements 11 are formed by longitudinal corrugations 24 on the heat transfer wall 21 with the possibility of blowing cavities with flue gases on one side and washing the heat carrier on the opposite side. The corrugation vertices 24 are located with a gap a in the once-through chamber 7 relative to the housing 3 of the heat exchanger 1, forming longitudinal flow channels 25 of the coolant, communicating at the inlet with the collector 8, and at the outlet with the annular collector 26, connected with the outlet pipe 27 of the coolant, and / or the combustion chamber 5 with a gap b relative to the periphery of the flame tube 17 of the burner 2, forming longitudinal flues 28 communicating at the inlet with the rotary chamber 23 of the flue gases, and at the outlet with the flue gas collector 29 connected to the chimney 30 (Figure 2).

Подогреватель системы отопления по второму варианту исполнения содержит поворотную проточную камеру теплоносителя, состоящую из нижней полуцилиндрической полости 31 и верхней полуцилиндрической полости 32, соединенных между собой коллектором 8 поворота потока теплоносителя между торцовыми стенками топочной камеры 6 и корпуса 3. На входе в нижнюю полуцилиндрическую полость 31 поворотной проточной камеры теплоносителя образован полукольцевой входной коллектор 33, сообщающийся с подводящим патрубком 34. На выходе из верхней полуцилиндрической полости 32 образован полукольцевой выходной коллектор 35, сообщающийся с патрубком 27 отвода нагретого теплоносителя (Фиг.3). Смежные полости 31 и 32 образованы двумя диаметрально установленными на обеих сторонах теплопередающей стенки 21 горизонтальными смежными перегородками 36, примыкающими к корпусу 3 и крышке 4 (Фиг.4). Нагревательные элементы 11 образованы продольными гофрами 24, выполненными на теплопередающей стенке 21, расположенной с зазором а относительно корпуса 3 теплообменника 1, вершины которых направлены в топочную камеру 5 и расположены относительно периферии жаровой трубы 17 горелки 2 с зазором b, образуя продольные проточные каналы 25 теплоносителя, и продольные газоходы 28, сообщающиеся на входе с поворотной камерой 23 топочных газов, а на выходе с коллектором 29 дымовых газов, связанным с дымовой трубой 30, с возможностью обдувания вершин гофр 24 и теплопередающей стенки 21 топочными газами, а также обмывания впадин гофр 24 и теплопередающей стенки 21 теплоносителем.The heater of the heating system according to the second embodiment comprises a rotary flow chamber of the coolant, consisting of a lower half-cylindrical cavity 31 and an upper half-cylindrical cavity 32, interconnected by a collector 8 for turning the coolant flow between the end walls of the combustion chamber 6 and the housing 3. At the entrance to the lower half-cylindrical cavity 31 a rotary flow chamber of the coolant is formed of a semi-ring inlet manifold 33, communicating with the inlet pipe 34. At the exit of the upper semicylinder Coy cavity 32 is formed semicircular outlet manifold 35, communicating with the outlet pipe 27 the heated heat medium (3). Adjacent cavities 31 and 32 are formed by two horizontal adjacent partitions 36, diametrically mounted on both sides of the heat transfer wall 21, adjacent to the housing 3 and the lid 4 (Figure 4). The heating elements 11 are formed by longitudinal corrugations 24 made on a heat transfer wall 21 located with a gap a relative to the housing 3 of the heat exchanger 1, the vertices of which are directed to the combustion chamber 5 and are located relative to the periphery of the flame tube 17 of the burner 2 with a gap b, forming longitudinal flow channels 25 of the coolant , and longitudinal flues 28 communicating at the inlet with the rotary chamber 23 of the flue gases, and at the outlet with the flue gas collector 29 connected to the chimney 30, with the possibility of blowing the corrugation peaks 24 and t ploperedayuschey wall 21 of the flue gases, as well as washing the corrugation troughs 24 and heat transfer wall 21 of the coolant.

Работа подогревателя системы отопления по первому варианту исполнения осуществляется следующим образом.The operation of the heater of the heating system according to the first embodiment is as follows.

После заполнения системы отопления теплоносителем, например водой, включают в работу компрессор 18, который нагнетаемым воздухом продувает все полости подогревателя, начиная из камеры 20 первоначального завихрения воздуха лопаточным колесом 19 в горелке 2 с последующим продуванием форкамеры 13, камеры 14 сгорания топливно-воздушной смеси, жаровой трубы 17, с переходом в поворотную камеру 23 топочных газов, газоходы 28 и выходной коллектор 29 дымовых газов топочной камеры 5 с выходом в дымовую трубу 30 теплообменника 1, затем включают запальник 12 и подают по трубопроводу жидкое топливо в горелку 2. Испарившееся топливо перемешивается в форкамере 13 с закрученным потоком воздуха, в которой образовавшиеся испарения топлива воспламеняются посредством факела от запальника 12 и переходят через отверстие 15 в смежной стенке 16 в камеру 14 сгорания для большего обогащения воздухом и сгорания топливно-воздушной смеси. После этого пламя перемещается в жаровую трубу 17, в которой происходит полное дожигание остатков топливно-воздушной смеси. Образовавшиеся в процессе работы вихревой горелки 2 горячие топочные газы перемещаются из жаровой трубы 17 в топочную камеру 5 теплообменника 1. Пройдя последовательно поворотную камеру 23 топочных газов, газоходы 28 и коллектор 29 дымовых газов в дымовую трубу 30, горячие топочные газы нагревают теплопередающую стенку 21 с нагревательными элементами 11. Нагреваемый теплоноситель по подводящему патрубку 10 подается в коллектор 23, затем поступает непосредственно в продольные проточные каналы 25 с нагревательными элементами 11 проточной камеры 5, в которых теплоноситель нагревается путем обдувания впадин гофров 24 топочными газами со стороны продольных газоходов 28 топочной камеры 5 и обмывания теплоносителем со стороны продольных проточных каналов 25 проточной камеры 7, затем, пройдя кольцевой коллектор 26 проточной камеры 7, нагретый теплоноситель через отводящий патрубок 27 поступает к потребителю.After filling the heating system with a coolant, for example water, a compressor 18 is put into operation, which blows out all the heater cavities with pumped air, starting from the chamber 20 of the initial air turbulence with the blade wheel 19 in the burner 2 and then blowing the prechamber 13, the combustion chamber 14 of the fuel-air mixture, the flame pipe 17, with the transition to the rotary chamber 23 of the flue gases, gas ducts 28 and the exhaust manifold 29 of the flue gases of the combustion chamber 5 with the exit to the chimney 30 of the heat exchanger 1, then include the igniter 12 and p liquid fuel is fed into the burner 2. The evaporated fuel is mixed in a prechamber 13 with a swirling air stream, in which the resulting fuel vapor is ignited by a torch from the igniter 12 and passes through the hole 15 in the adjacent wall 16 into the combustion chamber 14 for greater air enrichment and combustion fuel-air mixture. After that, the flame moves into the flame tube 17, in which the complete afterburning of the remaining fuel-air mixture occurs. Hot flue gases formed during operation of the vortex burner 2 are transferred from the flame tube 17 to the combustion chamber 5 of the heat exchanger 1. Having passed through the rotary chamber 23 of the flue gases, the flues 28 and the flue gas collector 29 into the chimney 30, the hot flue gases heat the heat transfer wall 21 s heating elements 11. The heated coolant through the inlet pipe 10 is supplied to the collector 23, then it goes directly to the longitudinal flow channels 25 with heating elements 11 of the flow chamber 5, in of which the heat carrier is heated by blowing the corrugations of the corrugations 24 with flue gases from the side of the longitudinal ducts 28 of the combustion chamber 5 and washing with the coolant from the side of the longitudinal flow channels 25 of the flow chamber 7, then, passing the annular collector 26 of the flow chamber 7, the heated coolant passes through the outlet pipe 27 to the consumer .

Подогреватель системы отопления по второму варианту исполнения работает следующим образом.The heater of the heating system according to the second embodiment is as follows.

После заполнения системы отопления теплоносителем включают горелку 2. Теплоноситель поступает по подводящему патрубку 34 в полукольцевой входной коллектор 33, затем в нижнюю полуцилиндрическую полость 31 поворотной проточной камеры, в которой теплоноситель предварительно нагревается от теплопередающей стенки 21 с нагревательными элементами 11 путем обмывания впадин гофров 24 теплоносителем со стороны продольных проточных каналов 25 в нижней полуцилиндрической полости 31. Топочные газы, образующиеся в процессе работы вихревой горелки 2, нагревают теплоноситель, проходя последовательно поворотную камеру 23 топочных газов, продольные газоходы 28 топочной камеры 5, образованные внутренней поверхностью впадин теплопередающей стенки 21, и коллектор 29 дымовых газов, связанный с дымовой трубой 30. Таким образом осуществляется предварительный нагрев теплоносителя. Затем поток теплоносителя, предварительно нагретый в нижней полуцилиндрической полости 31, перемещается через коллектор 8 поворота потока теплоносителя между торцовыми стенками топочной камеры 6 и корпуса 3 в верхнюю полуцилиндрическую полость 32 поворотной проточной камеры, затем через полукольцевой выходной коллектор 35 в патрубок 27 отвода нагретого теплоносителя. При прохождении теплоносителя по верхней полуцилиндрической полости 32, аналогично прохождению теплоносителя через нижнюю полуцилиндрическую полость 31, происходит окончательный нагрев теплоносителя, в результате которого значительно возрастает эффективность теплопередачи.After filling the heating system with coolant, turn on the burner 2. The coolant enters through a supply pipe 34 into a semi-ring inlet manifold 33, then into the lower semi-cylindrical cavity 31 of the rotary flow chamber, in which the coolant is preheated from the heat transfer wall 21 with heating elements 11 by washing the corrugations of the corrugations 24 with the coolant from the side of the longitudinal flow channels 25 in the lower semi-cylindrical cavity 31. The flue gases generated during operation of the vortex burner 2, evayut heat transfer fluid passing successively rotary chamber 23 the flue gas, longitudinal flues 28 of the combustion chamber 5 formed by the inner surface of the heat transfer wall troughs 21, 29 and flue gas collector connected to the chimney 30. Thus the preheating is carried coolant. Then, the coolant flow preheated in the lower half-cylindrical cavity 31 is moved through the collector 8 for turning the coolant flow between the end walls of the combustion chamber 6 and the housing 3 into the upper half-cylindrical cavity 32 of the rotary flow chamber, then through the semi-ring output manifold 35 to the outlet pipe 27 of the heated coolant. When the coolant passes through the upper semicylindrical cavity 32, similarly to the passage of the coolant through the lower half-cylindrical cavity 31, the final heating of the coolant occurs, as a result of which the heat transfer efficiency increases significantly.

Предложенные варианты исполнения подогревателя системы отопления значительно повышают эффективность теплообмена, уменьшают массу и упрощают конструкцию подогревателя.The proposed versions of the heater of the heating system significantly increase the efficiency of heat transfer, reduce weight and simplify the design of the heater.

Claims

1. The heater of the heating system, containing a burner and a heat exchanger, the latter consists of a housing with a cover, and in the central part of the cover there is a burner, a combustion chamber placed in the housing, bounded on one side by an end wall, a rotary chamber of flue gases, gas ducts communicating with rotary entrances the flue gas chamber, and the outputs - with a flue gas collector associated with the chimney, a flow-through coolant chamber communicating with the inlet manifold located between the end walls of the combustion chamber and of the housing and connected to the coolant supply pipe, a heat transfer wall and heating elements installed with a gap, characterized in that the burner containing an ignitor mounted above the pre-chamber connected to the combustion chamber of the air-fuel mixture through an opening in an adjacent wall in series with the flame tube, adjoined to the cover of the heat exchanger body, and in the central part of the cover there is a flame tube of the burner installed in the combustion chamber of the heat exchanger concentrically to the heat transfer walls e, forming in the gap between the free end of the flame tube and the end wall of the combustion chamber a rotary chamber of flue gases, the heating elements being made on the heat transfer wall, forming longitudinal flues at the periphery of the flame tube, and / or with the heat exchanger housing flow channels forming a direct-flow chamber of the heat carrier and at the outlet of the flow channels, an annular collector is formed, connected with the pipe of the coolant drain.

2. The heater according to claim 1, characterized in that the heating elements are formed by longitudinal corrugations on the heat transfer wall with the possibility of blowing cavities with flue gases from the side of the flame tube and washing the heat carrier on the opposite side, for which the corrugation vertices are located with a gap in the combustion chamber relative to the periphery of the flame burner pipes, forming longitudinal gas ducts, and / or in the flow chamber relative to the heat exchanger body, forming longitudinal flow channels of the coolant.

3. The heater according to claim 1, characterized in that the burner comprises an air supply compressor with a paddle wheel in the initial air swirl chamber.

4. The heater according to claim 1, characterized in that the burner contains a tangential nozzle for supplying air from an external system to the initial air swirl chamber.

5. The heater of the heating system, containing a burner and a heat exchanger, the latter consists of a housing with a lid, a burner is mounted in the central part of the lid, a combustion chamber is located in the housing, bounded on one side by the end wall, a rotary flue gas chamber, gas ducts communicating with the entrances of the rotary chamber flue gases, and outputs - with a flue gas collector associated with the chimney, a rotary flow chamber of the coolant in communication with the collector located between the end walls of the combustion chamber the housing and connected to the coolant supply pipe, a heat transferring wall and heating elements installed with a gap, characterized in that a burner comprising an igniter mounted above a pre-chamber connected to the combustion chamber of the air-fuel mixture through an opening in an adjacent wall in series with the flame tube, adjoined to the lid of the heat exchanger body, and in the central part of the lid there is a flame tube of the burner installed in the combustion chamber of the heat exchanger concentrically to the heat transfer nk, forming in the gap between the free end of the flame tube and the end wall of the combustion chamber a rotary chamber of flue gases, the heating elements being made on the heat transfer wall, forming longitudinal flues on the periphery of the flame tube, and / or with the heat exchanger body - flow channels of the rotary flow chamber of the heat carrier, consisting of two adjacent semi-cylindrical once-through cavities formed by two horizontal burnouts diametrically mounted on both sides of the heat transfer wall odds adjacent to the casing and the lid, communicating with each other through a collector located between the end walls of the combustion chamber and the casing, and the coolant supply pipe is connected to the inlet semicircular collector formed in the lower semi-cylindrical cavity of the rotary flow chamber at the level of the output semicircular collector formed in the upper semicircular collector a semi-cylindrical cavity of a rotary flow chamber connected to a branch pipe of a heated coolant.

6. The heater according to claim 5, characterized in that the heating elements are formed by longitudinal corrugations on the heat transfer wall with the possibility of blowing cavities with flue gases from the side of the flame tube and washing the heat carrier on the opposite side, for which the corrugation vertices are located with a gap in the combustion chamber relative to the periphery of the flame burner pipes, forming longitudinal gas ducts, and / or in the flow chamber relative to the heat exchanger body, forming longitudinal flow channels of the coolant.

7. The heater according to claim 5, characterized in that the burner comprises an air supply compressor with a paddle wheel in the initial air swirl chamber.

8. The heater according to claim 5, characterized in that the burner comprises a tangential air supply pipe from an external system to the initial air swirl chamber.