ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2222752

УСТАНОВКА НАГРЕВА ВОДЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ И/ИЛИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ, ОХЛАЖДАЕМЫЙ КОНДЕНСАТОСБОРНИК УСТАНОВКИ, ТЕПЛООБМЕННИК "ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ" УСТАНОВКИ

УСТАНОВКА НАГРЕВА ВОДЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ И/ИЛИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ, ОХЛАЖДАЕМЫЙ КОНДЕНСАТОСБОРНИК УСТАНОВКИ, ТЕПЛООБМЕННИК "ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ" УСТАНОВКИ

Имя изобретателя: Евсеев А.Г.; Евсеев Г.А.; Козов В.Н.; Конохов А.П. 
Имя патентообладателя: Евсеев Геннадий Александрович
Адрес для переписки: 127562, Москва, ул. Санникова, 1, кв.87, Г.А. Евсееву
Дата начала действия патента: 2001.12.24 

Область применения изобретения - теплоэнергетика. Установка, подключенная к контуру тепловой нагрузки, содержит генератор тепла, сообщенный с ним газоход, выполненную в газоходе систему пластинчатых теплообменников газ - жидкость, включающую по крайней мере начальный и конечный теплообменники, конденсатосборник, теплообменник жидкость - жидкость установки. По греющей среде выход теплообменника жидкость - жидкость установки сообщен со входом конечного теплообменника По нагреваемой среде вход теплообменника жидкость - жидкость установки сообщен с источником внешнего потока воды, а выход - со входом теплообменника системы горячего водоснабжения. Выход начального теплообменника сообщен со входом тепловой нагрузки, а выход тепловой нагрузки сообщен с конечным теплообменником через разделитель потока. Установка выполнена со своим контуром циркуляционного охлаждения конечного теплообменника, включающим теплообменник жидкость - жидкость установки и насос, при этом выход конечного теплообменника сообщен со входом по греющей среде теплообменника жидкость - жидкость установки. Контур циркуляционного охлаждения конечного теплообменника сообщен с контуром тепловой нагрузки, для чего выход тепловой нагрузки через управляемый клапан сообщен одним выходом разделителя потока со входом конечного теплообменника, а другим - с выходом конечного теплообменника. Охлаждаемый конденсатосборник установки образован по крайней мере двумя рядами охлаждаемых V-образных профилей, проекции которых на горизонтальную плоскость перекрывают все сечение газохода. Боковые стенки конденсатосборника выполнены охлаждаемыми. Две из них образованы пластинами с каналами для протока циркулирующей жидкости, а две другие - входным и выходным коллекторами пластин и каналов V-образных профилей. Под боковыми стенками расположена рамка, в которой выполнены канавки с отверстиями для слива конденсата. Теплообменник жидкость - жидкость установки содержит пакет пластин с каналами для протока нагреваемой и греющей сред, включающий разделительные пластины и крайние силовые пластины. Пакет пластин содержит промежуточные пластины, например, из резины, в которых выполнены сквозные отверстия, формирующие параллельные каналы. В разделительных пластинах выполнены по две группы отверстий, а в промежуточных пластинах по одной группе отверстий, при этом в разделительных пластинах одна группа отверстий согласована с группой отверстий в промежуточных пластинах, а другая - с параллельными каналами. Параллельные каналы для протока нагреваемой/греющей среды последовательно сообщены, для чего выходы из параллельных каналов нагреваемой/греющей среды через группу отверстий последовательно в разделительной, промежуточной и разделительной пластинах сообщены со входами в последующие параллельные каналы нагреваемой/греющей среды. В силовых пластинах выполнены по две группы отверстий, сообщенных с выходами/входами коллекторов подвода/отвода нагреваемой/греющей среды, одна группа отверстий напрямую, а другая - через группу отверстий последовательно в промежуточной и разделительной пластинах сообщены со входами/выходами в параллельные каналы нагреваемой/греющей среды. Коллекторы подвода/отвода нагреваемой и греющей сред выполнены по разные стороны пакета пластин. Изобретение обеспечивает более высокую надежность работы установки и высокий термический кпд.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в установках подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения зданий и сооружений децентрализованным образом.

Известна установка для водяного отопления и/или горячего водоснабжения (см. патент РФ 2127853, кл. F 24 D 3/08, 17/00, 1999), содержащая газовый генератор тепла с контуром охлаждения, сообщенный с газовым генератором тепла газоход, в котором последовательно по ходу нагретого газа установлены первая теплообменная система, охлаждаемый конденсатосборник и вторая теплообменная система. Каждая теплообменная система содержит теплообменники газ - жидкость из пакета пластин, установленных вдоль потока нагретого газа с определенным шагом и снабженных каналами для протока циркулирующей жидкости. Выход первой теплообменной системы и вход второй теплообменной системы в их верхних частях по ходу нагретого газа предназначены для подключения тепловой нагрузки.

В указанной установке используется схема противоток - прямоток, позволяющая повысить кпд установки и реализовать режим работы с конденсацией паров воды из уходящих газов при относительно низких температурах циркулирующей жидкости на выходе тепловой нагрузки (менее 40oС). Однако при больших тепловых нагрузках в зимний период работы установки, когда температура циркулирующей жидкости на выходе тепловой нагрузки равна, например, 70oС, невозможно реализовать режим работы с конденсацией паров воды из уходящих газов и, как следствие, получить высокий кпд установки.

Известна установка подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения (см. патент РФ 2018771, кл. F 24 D 3/08 и др., 1994), взятая в качестве прототипа. Установка содержит генератор тепла, сообщенный с ним газоход, выполненную в газоходе систему теплообменников, включающую, например, начальный, средний и конечный теплообменники и конденсатосборник, основной водо-водяной теплообменник, сообщенный по греющей среде с контуром циркуляционного охлаждения теплообменников, дополнительный водо-водяной теплообменник. При этом вход дополнительного водо-водяного теплообменника по нагреваемой среде сообщен с источником внешнего потока воды, а выход - со входом основного водо-водяного теплообменника, выход основного водо-водяного теплообменника по нагреваемой среде сообщен с потребителем горячего водоснабжения. Выход дополнительного водо-водяного теплообменника по греющей среде сообщен со входом конечного теплообменника. Кроме того установка снабжена регулируемым разделителем потока циркулирующей жидкости в контуре тепловой нагрузки. При этом вход разделителя потока сообщен с выходом тепловой нагрузки, один выход разделителя потока сообщен со входом дополнительного водо-водяного теплообменника по греющей среде, второй выход сообщен со входом среднего теплообменника.

Недостаток указанной установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения заключается в том, что, как и в рассмотренной выше установке, в предложенной схеме при использовании регулируемого разделителя потока циркулирующей жидкости в контуре тепловой нагрузки невозможно существенно повысить кпд установки во всем рабочем диапазоне температуры циркулирующей жидкости на выходе тепловой нагрузки.

Коэффициент полезного действия установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения зависит от температуры циркулирующей жидкости на входе в конечный теплообменник установки и растет с уменьшением этой температуры. Экспериментально измеренный кпд указанной установки, определенный по низшей теплотворной способности топлива (природный газ по ГОСТ 5542-87), при температуре 50-70oС циркулирующей жидкости на входе в конечный теплообменник установки, при которой отсутствует конденсация паров воды из уходящих газов на пластинах конечного теплообменника, равен 0,95-0,96. При температуре 40oС, что соответствует началу конденсации паров воды из уходящих газов, кпд установки равен 1,02. При температуре 20oС, что соответствует развитой конденсации паров воды из уходящих газов, кпд установки равен 1,06. Отметим, что максимально достижимый кпд по низшей теплотворной способности топлива, т. е. без учета теплоты конденсации паров воды из уходящих газов, для природного газа по ГОСТ 5542-87 составляет 1,11.

В указанной установке подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения при использовании регулируемого разделителя потока циркулирующей жидкости в контуре тепловой нагрузки и дополнительного водо-водяного теплообменника возможно снизить температуру циркулирующей жидкости на входе в конечный теплообменник установки на 10-15oС, т.е. повышенный кпд может быть получен при температуре циркулирующей жидкости на выходе тепловой нагрузки меньшей примерно 50oС, что реализуется не при всех режимах работы установки, особенно при больших нагрузках в системе теплоснабжения, например в зимний период.

В основу изобретения поставлена задача разработать установку подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения с такими элементами, которые обеспечат высокий термический кпд при всех режимах работы установки, в том числе и при больших нагрузках в зимний период работы установки, когда температура циркулирующей жидкости на выходе тепловой нагрузки равна, например, 70oС.

Поставленная цель достигается тем, что установка нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, подключенная к контуру тепловой нагрузки из системы отопления и/или горячего водоснабжения, содержит генератор тепла, сообщенный с ним газоход, выполненную в газоходе систему пластинчатых теплообменников газ - жидкость, включающую по крайней мере начальный и конечный теплообменники, конденсатосборник, теплообменник жидкость - жидкость установки, выход которого по греющей среде сообщен со входом конечного теплообменника. По нагреваемой среде вход теплообменника жидкость - жидкость установки сообщен с источником внешнего потока воды, а выход - со входом теплообменника жидкость - жидкость системы горячего водоснабжения контура тепловой нагрузки. Выход начального теплообменника сообщен со входом тепловой нагрузки, а выход тепловой нагрузки сообщен с конечным теплообменником через разделитель потока. Установка выполнена со своим контуром циркуляционного охлаждения конечного теплообменника, включающем теплообменник жидкость - жидкость установки и насос, при этом выход конечного теплообменника сообщен со входом по греющей среде теплообменника жидкость - жидкость установки. Контур циркуляционного охлаждения конечного теплообменника сообщен с контуром тепловой нагрузки, для чего выход тепловой нагрузки через управляемый клапан сообщен одним выходом разделителя потока со входом конечного теплообменника, а другим - с выходом конечного теплообменника.

В установке выход конечного теплообменника может быть сообщен со вторым выходом разделителя потока через управляемый клапан.

В установке выход конечного теплообменника может быть сообщен со входом по греющей среде теплообменника жидкость - жидкость установки через обратный клапан.

Предлагаемое техническое решение выполнения установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения со своим контуром циркуляционного охлаждения конечного теплообменника, включающем теплообменник жидкость - жидкость установки и насос, при сохранении его связи с контуром тепловой нагрузки в виде систем отопления и/или горячего водоснабжения, позволяет работать в двух режимах:

1. Система теплоснабжения работает в номинальном или форсированном режиме горячего водоснабжения. В этом случае контур циркуляционного охлаждения конечного теплообменника работает в автономном режиме, т.е. он не связан с выходом тепловой нагрузки. При этом выход тепловой нагрузки сообщается только с выходом конечного теплообменника и далее с охлаждаемыми элементами установки согласно обвязке установки. Как показывают расчеты, в этом случае даже при максимально возможной температуре на выходе тепловой нагрузки (примерно 70oС) в контуре циркуляционного охлаждения конечного теплообменника за счет охлаждения в теплообменнике жидкость - жидкость установки реализуется температура на входе в конечный теплообменник ниже температуры точки росы (до 20oС). При этом будет реализоваться режим конденсации паров воды из уходящих газов на пластинах конечного теплообменника и, как следствие, - высокий кпд установки в целом.

2. Система теплоснабжения работает при отсутствии или малой нагрузке горячего водоснабжения, например ночью. В этом случае, чтобы не допустить перегрева конечного теплообменника и обеспечить теплосъем с него, контур циркуляционного охлаждения конечного теплообменника подключается к выходу тепловой нагрузки, тогда возможны две схемы подключения выхода тепловой нагрузки к контуру циркуляционного охлаждения конечного теплообменника, а именно: с использованием одного или двух управляемых клапанов. При этом в контур циркуляционного охлаждения конечного теплообменника подается часть расхода или весь расход циркулирующей жидкости в контуре тепловой нагрузки. В этом режиме работы реализуется кпд установки, характерный для работы установки без конденсации паров воды из уходящих газов, например 0,95.

Известен охлаждаемый кондесатосборник установки для водяного отопления и/или горячего водоснабжения (см. патент РФ 2127853, кл. F 24 D 3/08, 17/00, 1999), взятый в качестве прототипа охлаждаемого конденсатосборника установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения. Установка содержит охлаждаемый конденсатосборник, выполненный в виде V-образных профилей, обращенных вершинами навстречу потоку нагретого газа, со сливными желобами, установленными поперек профилей под ними у их концов, причем V-образные профили расположены параллельно друг относительно друга по крайней мере в двух уровнях таким образом, что проекции всех V-образных профилей на горизонтальную плоскость полностью перекрывают сечение газохода, V-образные профили снабжены каналами для протока циркулирующей жидкости охлаждения теплообменников установки, входы и выходы каналов объединены входным и выходным коллекторами конденсатосборника.

Недостаток указанного охлаждаемого конденсатосборника установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения заключается в том, что его стенки не охлаждаются. Это приводит к перегреву стенок конденсатосборника и дополнительным тепловым потерям. В результате снижается эффективность работы установки в целом.

В основу изобретения поставлена задача разработать охлаждаемый конденсатосборник установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения с охлаждаемыми стенками, что позволит устранить указанные выше недостатки.

Поставленная цель достигается тем, что в охлаждаемом кондесатосборнике установки нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, выполненном в виде V-образных профилей, обращенных вершинами навстречу потоку нагретого газа, со сливными желобами, установленными поперек профилей под ними у их концов, причем V-образные профили расположены параллельно друг относительно друга по крайней мере в двух уровнях таким образом, что проекции всех V-образных профилей на горизонтальную плоскость полностью перекрывают сечение газохода, V-образные профили снабжены каналами для протока циркулирующей жидкости охлаждения теплообменников установки. Входы и выходы каналов объединены входным и выходным коллекторами. Две боковые стенки конденсатосборника образованы пластинами с каналами для протока циркулирующей жидкости, а две другие боковые стенки образованы входным и выходным коллекторами пластин и каналов V-образных профилей. Под боковыми стенками расположена рамка, в которой под боковыми стенками, образованными пластинами, выполнены канавки с отверстиями для слива конденсата.

Предлагаемое техническое решение выполнения охлаждаемого конденсатосборника с охлаждаемыми стенками устраняет указанные выше недостатки и позволяет размещать его в более высокотемпературной зоне установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения.

Известны разборные пластинчатые теплообменники жидкость - жидкость фирмы Alfa Laval (Швеция), взятые в качестве прототипа теплообменника жидкость - жидкость установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения. Разборные пластинчатые теплообменники фирмы Alfa Laval содержат пакет пластин с каналами для протока нагреваемой и греющей сред, включающий разделительные пластины, крайние силовые пластины и коллекторы подвода/отвода нагреваемой и греющей сред. Гофрированная поверхность разделительных пластин обеспечивает жесткость конструкции теплообменника. Каждая разделительная пластина снабжена прокладкой из термостойкой резины, уплотняющей соединение и направляющей различные потоки жидкостей в соответствующие каналы.

Недостаток указанных разборных пластинчатых теплообменников жидкость - жидкость фирмы Alfa Laval (Швеция) заключается в том, что при изготовлении разделительных пластин теплообменника и резиновых прокладок сложной формы необходимо использовать дорогостоящее оборудование. При этом заявляемые параметры теплообменников (давление до 2,5 МПа и температура воды до 150oС) применительно к теплообменнику жидкость - жидкость установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения оказываются сильно завышенными, их обеспечение приводит к удорожанию стоимости теплообменника.

В основу изобретения поставлена задача разработать теплообменник жидкость - жидкость установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, который обеспечил бы высокие теплотехнические характеристики теплообменника при относительно простой технологии его изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике жидкость - жидкость установки подогрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, содержащем пакет пластин с каналами для протока нагреваемой и греющей сред, включающем разделительные пластины, крайние силовые пластины и коллекторы подвода/отвода нагреваемой и греющей сред, пакет пластин содержит промежуточные пластины, например из резины, в которых выполнены сквозные отверстия, формирующие параллельные каналы для протока нагреваемой/греющей среды. В разделительных пластинах выполнены по две группы отверстий, а в промежуточных пластинах - по одной группе отверстий. При этом в разделительных пластинах одна группа отверстий согласована с группой отверстий в промежуточных пластинах, а другая - с параллельными каналами. Параллельные каналы для протока нагреваемой/греющей среды последовательно сообщены. Для чего выходы из параллельных каналов нагреваемой/греющей среды через группу отверстий последовательно в разделительной, промежуточной и разделительной пластинах сообщены со входами в последующие параллельные каналы нагреваемой/греющей среды. В силовых пластинах выполнены по две группы отверстий, сообщенные с выходами/входами коллекторов подвода/отвода нагреваемой/греющей среды, одна группа отверстий напрямую, а другая через группу отверстий последовательно в промежуточной и разделительной пластинах сообщены со входами/выходами в параллельные каналы нагреваемой/греющей среды. Коллекторы подвода/отвода нагреваемой и греющей сред выполнены по разные стороны пакета пластин.

В теплообменнике жидкость - жидкость установки коллекторы подвода/отвода нагреваемой/греющей среды могут быть выполнены в силовых пластинах.

В теплообменнике жидкость - жидкость установки коллекторы подвода/отвода нагреваемой/греющей среды могут быть выполнены вне пакета пластин.

Предлагаемое техническое решение выполнения теплообменника жидкость - жидкость позволяет реализовать параллельно-последовательное течение нагреваемой и греющей сред в каналах теплообменника, что позволяет уменьшить площадь единичных пластин и, как следствие, габариты теплообменника. Более того, в случае такого параллельно-последовательного течения в отличие от только параллельного, которое реализовано, например, в теплообменниках жидкость - жидкость Alfa Laval, при одинаковой суммарной площади теплообмена в теплообменнике возрастут скорости протока жидкости в каналах, будет реализован турбулентный режим течения нагреваемой и греющей сред и, как следствие, улучшатся условия теплообмена между нагреваемой и греющей средами, т.е. повысится эффективность работы теплообменника в целом. Эффективность работы теплообменника также обеспечивается за счет использования схемы течения противоток. Для чего коллекторы подвода/отвода нагреваемой и греющей сред выполнены по разные стороны пакета пластин.

УСТАНОВКА НАГРЕВА ВОДЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ И/ИЛИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ, ОХЛАЖДАЕМЫЙ КОНДЕНСАТОСБОРНИК УСТАНОВКИ, ТЕПЛООБМЕННИК "ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ" УСТАНОВКИ УСТАНОВКА НАГРЕВА ВОДЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ И/ИЛИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ, ОХЛАЖДАЕМЫЙ КОНДЕНСАТОСБОРНИК УСТАНОВКИ, ТЕПЛООБМЕННИК "ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ" УСТАНОВКИ
 
УСТАНОВКА НАГРЕВА ВОДЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ И/ИЛИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ, ОХЛАЖДАЕМЫЙ КОНДЕНСАТОСБОРНИК УСТАНОВКИ, ТЕПЛООБМЕННИК "ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ" УСТАНОВКИ
 
 

На фиг. 1 представлена схема установки нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения; на фиг.2, 3 - варианты выполнения установки; на фиг. 4, 5 представлена схема охлаждаемого конденсатосборника установки нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения; на фиг.6 представлена схема теплообменника жидкость - жидкость установки нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, а на фиг.7, 8 - варианты выполнения входных/выходных коллекторов теплообменника жидкость - жидкость.

Установка нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения (фиг. 1), подключенная к контуру тепловой нагрузки из системы отопления и/или горячего водоснабжения, содержит генератор тепла 1, сообщенный с ним газоход 2, выполненную в газоходе систему пластинчатых теплообменников газ - жидкость, включающую по крайней мере начальный 3 и конечный 4 теплообменники, конденсатосборник 5, теплообменник жидкость - жидкость 6 установки. В начальном теплообменнике движение жидкости организовано по схеме прямоток, а в конечном теплообменнике по схеме противоток. По греющей среде выход 7 теплообменника жидкость - жидкость 6 установки сообщен со входом 8 конечного теплообменника 4. По нагреваемой среде вход 9 теплообменника жидкость - жидкость 6 установки сообщен с источником внешнего потока воды, а выход 10 - со входом теплообменника жидкость - жидкость системы горячего водоснабжения (ГВ). Выход 11 начального теплообменника 3 сообщен со входом тепловой нагрузки. Выход тепловой нагрузки сообщен с конечным теплообменником 4 через разделитель потока 12.

Установка выполнена со своим контуром циркуляционного охлаждения конечного теплообменника 4, включающим теплообменник жидкость - жидкость 6 установки и насос 13. Выход 14 конечного теплообменника сообщен со входом 15 по греющей среде теплообменника жидкость - жидкость 6 установки. Контур циркуляционного охлаждения конечного теплообменника сообщен с контуром тепловой нагрузки. Для чего выход тепловой нагрузки через управляемый клапан 16 сообщен первым выходом 17 разделителя потока 12 со входом 8 конечного теплообменника 4, а вторым выходом 18 - с выходом 14 конечного теплообменника.

В установке выход 14 конечного теплообменника 4 может быть сообщен со вторым 18 выходом разделителя 12 потока через управляемый клапан 19 (фиг.2).

При работе циркуляционного контура охлаждения конечного теплообменника в автономном режиме управляемый клапан 16 закрыт, а при использовании дополнительно управляемого клапана 19 он открыт. В этом случае жидкость из контура тепловой нагрузки не попадает в контур охлаждения конечного теплообменника 4, а подается на выход 14 конечного теплообменника и далее к охлаждаемым элементам установки согласно обвязке установки, например, на вход среднего теплообменника 20, далее на вход охлаждаемого конденсатосборника 5, далее на вход системы охлаждения генератора тепла 1 и далее на вход начального теплообменника 3. Схема обвязки установки может изменяться в зависимости от числа используемых теплообменников, типа конденсатосборника (охлаждаемый или неохлаждаемый) и места размещения охлаждаемого конденсатосборника между теплообменниками.

При подключении циркуляционного контура охлаждения конечного теплообменника к контуру тепловой нагрузки соответственно управляемый клапан 16 открыт, а при использовании дополнительно управляемого клапана 19 он закрыт. При работе по схеме с одним управляемым клапаном 16 (клапан открыт) одна часть расхода жидкости из контура тепловой нагрузки направляется на вход 8 конечного теплообменника 4, а другая - на выход 14 конечного теплообменника 4 и далее к охлаждаемым элементам установки согласно обвязке установки. Распределение расходов при этом задается согласно расчетным или экспериментальным параметрам разделителя потока 12, например с помощью выбора сопротивлений на его выходах. При работе по схеме с двумя управляемыми клапанами 16 и 19 (клапан 16 открыт, клапан 19 закрыт) весь расход жидкости из контура тепловой нагрузки подается на вход 8 конечного теплообменника.

В установке выход 14 конечного теплообменника 4 может быть сообщен со входом 15 по греющей среде теплообменника жидкость - жидкость 6 установки через обратный клапан 21 (фиг.3).

При подключении циркуляционного контура охлаждения конечного теплообменника к контуру тепловой нагрузки постановка обратного клапана 21 в контур охлаждения конечного теплообменника гарантирует течение жидкости из контура тепловой нагрузки через конечный теплообменник 4 даже в случае, когда насос 13 не работает.

Охлаждаемый кондесатосборник (фиг.4, 5) установки нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения выполнен в виде V-образных профилей 22, обращенных вершинами навстречу потоку нагретого газа- Сливные желобы 23 установлены поперек профилей под ними у их концов. V-образные профили 22 расположены параллельно друг относительно друга по крайней мере в двух уровнях таким образом, что проекции всех V-образных профилей на горизонтальную плоскость полностью перекрывают сечение газохода. V-образные профили снабжены каналами 24 для протока циркулирующей жидкости охлаждения теплообменников установки. Входы и выходы каналов 24 объединены входным 25 и выходным 26 коллекторами. Две боковые стенки конденсатосборника образованы пластинами 27 с каналами 28 для протока циркулирующей жидкости, а две другие боковые стенки образованы входным 25 и выходным 26 коллекторами пластин 27 и каналов 24 V-образных профилей. Под боковыми стенками расположена рамка 29, в которой под боковыми стенками, образованными пластинами 27, выполнены канавки 30 с отверстиями 31 для слива конденсата.

Теплообменник жидкость - жидкость (фиг.6) установки нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения содержит пакет пластин 32 (на фигуре пластины пакета разнесены и показаны основные элементы пакета) с каналами 33 для протока нагреваемой и греющей сред, включающий разделительные пластины 34, крайние силовые пластины 35 и коллекторы 36 (фиг.7, 8) подвода/отвода нагреваемой и греющей сред. Пакет пластин содержит промежуточные пластины 37, например из резины, в которых выполнены сквозные отверстия, формирующие параллельные каналы 33 для протока нагреваемой/греющей среды. Выполнение промежуточных пластин из резины позволяет не вводить дополнительных уплотнений. В разделительных пластинах 34 выполнены по две группы отверстий 38 (например, для нагреваемой среды) и 39 (например, для греющей среды), а в промежуточных пластинах по одной группе отверстий 38 или 39, при этом в разделительных пластинах 34 одна группа отверстий согласована с группой отверстий в промежуточных пластинах 37, а другая - с параллельными каналами 33. Параллельные каналы 33 для протока нагреваемой/греющей среды последовательно сообщены, для чего выходы из параллельных каналов нагреваемой/греющей среды через группу отверстий, например 38/39, последовательно в разделительной 34, промежуточной 37 и разделительной 34 пластинах сообщены со входами в последующие параллельные каналы 33 нагреваемой/греющей среды. На фиг.6 показаны направления движения нагреваемой и греющей сред в отверстиях пластин и параллельных каналах. В силовых пластинах 35 выполнены по две группы отверстий 38 и 39, сообщенные с выходами/входами коллекторов 36 подвода/отвода нагреваемой/греющей среды. Одна группа отверстий 38 или 39 напрямую, а другая через группу отверстий 38 или 39 соответственно последовательно в промежуточной 37 и разделительной 34 пластинах сообщены со входами/выходами в параллельные каналы 33 нагреваемой/греющей среды. Коллекторы 36 подвода/отвода нагреваемой и греющей сред выполнены по разные стороны пакета пластин 32.

В теплообменнике коллекторы 36 подвода/отвода нагреваемой/греющей среды могут быть выполнены в силовых пластинах 35 (фиг.7).

В теплообменнике коллекторы 36 подвода/отвода нагреваемой/греющей среды могут быть выполнены вне пакета пластин 32 (фиг.8).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Установка нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, подключенная к контуру тепловой нагрузки из системы отопления и/или горячего водоснабжения и содержащая генератор тепла, сообщенный с ним газоход, выполненную в газоходе систему пластинчатых теплообменников "газ-жидкость", включающую по крайней мере начальный и конечный теплообменники, конденсатосборник, теплообменник "жидкость-жидкость" установки, выход которого по греющей среде сообщен со входом конечного теплообменника, по нагреваемой среде вход теплообменника "жидкость-жидкость" установки сообщен с источником внешнего потока воды, а выход - со входом теплообменника "жидкость-жидкость" системы горячего водоснабжения, выход начального теплообменника сообщен со входом тепловой нагрузки, а выход тепловой нагрузки сообщен с конечным теплообменником через разделитель потока, отличающаяся тем, что она выполнена со своим контуром циркуляционного охлаждения конечного теплообменника, включающим теплообменник "жидкость-жидкость" установки и насос, при этом выход конечного теплообменника сообщен со входом по греющей среде теплообменника "жидкость-жидкость" установки, контур циркуляционного охлаждения конечного теплообменника сообщен с контуром тепловой нагрузки, для чего выход тепловой нагрузки через управляемый клапан сообщен одним выходом разделителя потока со входом конечного теплообменника, а другим - с выходом конечного теплообменника.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выход конечного теплообменника сообщен со вторым выходом разделителя потока через управляемый клапан.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выход конечного теплообменника сообщен со входом по греющей среде теплообменника "жидкость-жидкость" установки через обратный клапан.

4. Охлаждаемый конденсатосборник установки нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, выполненный в виде V-образных профилей, обращенных вершинами навстречу потоку нагретого газа со сливными желобами, установленными поперек профилей под ними у их концов, причем V-образные профили расположены параллельно относительно друг друга по крайней мере в двух уровнях таким образом, что проекции всех V-образных профилей на горизонтальную плоскость полностью перекрывают сечение газохода, V-образные профили снабжены каналами для протока циркулирующей жидкости охлаждения теплообменников установки, входы и выходы каналов объединены входным и выходным коллекторами, отличающийся тем, что две его боковые стенки образованы пластинами с каналами для протока циркулирующей жидкости, а две другие боковые стенки образованы входным и выходным коллекторами пластин и каналов V-образных профилей, под боковыми стенками расположена рамка, в которой под боковыми стенками, образованными пластинами, выполнены канавки с отверстиями для слива конденсата.

5. Теплообменник "жидкость-жидкость" установки нагрева воды для отопления и/или горячего водоснабжения, содержащий пакет пластин с каналами для протока нагреваемой и греющей сред, включающий разделительные пластины, крайние силовые пластины и коллекторы подвода/отвода нагреваемой и греющей сред, отличающийся тем, что пакет пластин содержит промежуточные пластины, например из резины, в которых выполнены сквозные отверстия, формирующие параллельные каналы для протока нагреваемой/греющей среды, в разделительных пластинах выполнены по две группы отверстий, а в промежуточных пластинах - по одной группе отверстий, при этом в разделительных пластинах одна группа отверстий согласована с группой отверстий в промежуточных пластинах, а другая - с параллельными каналами, параллельные каналы для протока нагреваемой/греющей среды последовательно сообщены, для чего выходы из параллельных каналов нагреваемой/греющей среды через группу отверстий последовательно в разделительной, промежуточной и разделительной пластинах сообщены со входами в последующие параллельные каналы нагреваемой/греющей среды, в силовых пластинах выполнены по две группы отверстий, сообщенных с выходами/входами коллекторов подвода/отвода нагреваемой/греющей среды, одна группа отверстий напрямую, а другая через группу отверстий последовательно в промежуточной и разделительной пластинах сообщены со входами/выходами в параллельные каналы нагреваемой/греющей среды, коллекторы подвода/отвода нагреваемой и греющей сред выполнены по разные стороны пакета пластин.

6. Теплообменник по п.5, отличающийся тем, что коллекторы подвода/отвода нагреваемой/греющей среды выполнены в силовых пластинах.

7. Теплообменник по п.5, отличающийся тем, что коллекторы подвода/отвода нагреваемой/греющей среды выполнены вне пакета пластин.

Версия для печати
Дата публикации 30.01.2007гг


вверх