Котел отопительный газовый
Изобретение относится к бытовой топлевоиспользующей аппаратуре и может быть использовано в газовых проточных и емкостных водонагревателях, отопительных аппаратах для нужд отопления горячего водоснабжения квартир в жилых домах. Котел отопительный газовый включает в себя прямоугольный шкаф с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стену помещения, кассету с адсорбирующим веществом, герметично установленной в патрубке выхода продуктов сгорания, который за внешней стеной помещения установлен вертикально и содержит конусообразный насадок с криволинейными плоскостями и направляющими и закручивающими ребрами, при этом криволинейные плоскости выполнены из биметалла, причем материал со стороны внешней поверхности патрубка выхода продуктов сгорания имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности биметалла со стороны внутренней поверхности конусообразного насадка.
Изобретение относится к бытовой топлевоиспользующей аппаратуре и может быть использовано в газовых проточных и емкостных водонагревателях, отопительных аппаратах для нужд отопления горячего водоснабжения квартир в жилых домах.
Известен котел отопительный газовый для нужд отопления и горячего водоснабжения в жилых помещениях (см. котел отопительный газовый КС-ГВС-7,5. Руководство по эксплуатации Л1-1366.00.00.00 РЭ. Паспорт ГОСТ Р 51733-2001 г. ТУ 485811.001-2002) состоящий из прямоугольного шкафа с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стену помещения.
Недостатком является загрязнение внешней окружающей среды продуктами сгорания непосредственно на внешней стенке помещения, что приводит к поступлению газовых загрязнений вовнутрь помещения с резким ухудшением экологии зоны эксплуатации газового отопительного котла.
Известен котел отопительный газовый (см. патент РФ №2269065 МПК F24H /00, F23J 15/02. 2006), состоящий из прямоугольного шкафа с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стену помещения, кассету с адсорбирующим веществом, герметично установленной в патрубке выхода продуктов сгорания, который за внешней стеной помещения установлен вертикально и содержит конусообразный насадок с криволинейными плоскостями, направляющими и закручивающими ребрами.
Недостатком является увеличение аэродинамического сопротивления конусообразного насадка и, соответственно, патрубка выхода продуктов сгорания из-за возможности налипания твердых частиц загрязнений:
ржавчина, окалина образующихся при длительной эксплуатации в изменяющихся природно-климатических условиях, что способствует уменьшению прочного сечения между внутренней поверхностью конусообразного насадка и направляющими и закручивающими ребрами.
Задача заключается в обеспечение нормированного аэродинамического сопротивления патрубка выхода продуктов сгорания. Технической результат по поддержанию эффективной адсорбционной отчистки при длительной эксплуатации, путем обеспечения нормированного аэродинамического сопротивления патрубка выхода продуктов сгорания, достигается тем, что котел отопительный газовый состоит из прямоугольного шкафа с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стену помещения, кассету с адсорбирующим веществом, герметично установленной в патрубке выхода продуктов сгорания, который за внешней стеной помещения установлен вертикально и содержит конусообразный насадок с криволинейными плоскостями и направляющими и закручивающими ребрами, при этом криволинейные плоскости выполнены из биметалла, причем материал со стороны внешней поверхности патрубка выхода продуктов сгорания имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности биметалла со стороны внутренней поверхности конусообразного насадка.
На фиг.1 изображен котел отопительный газовый, на фиг.2 - патрубок выхода продуктов сгорания с конусообразной насадкой и криволинейными плоскостями выполненными из биметалла.
Котел отопительный газовый состоит из прямоугольного шкафа 1 с тепловой изоляцией и кожухом, внутри которого расположена камера сгорания 2 с горелкой 3, теплообменник 4 и патрубок выхода продуктов сгорания 5. Между внутренней поверхностью внешней стенки и внутренней стенкой 6 жилого помещения и кожухом прямоугольного шкафа 1 с тепловой изоляцией в патрубке выхода продуктов сгорания 5 герметично установлена кассета 7 с абсорбирующим веществом (полимер, селикагель КСМ-5).
Патрубок выхода продуктов сгорания 5 снабжен конусообразным насадком 9 с криволинейным плоскостями 10 и направляющими и закручивающими ребрами 11, при этом криволинейные плоскости 10 выполнены из биметалла, причем материал биметалла 12 со стороны внешней поверхности 13 патрубка выхода продуктов сгорания 5 имеет коэффициент теплопроводности 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала 14 со стороны внешней поверхности 15 конусообразного насадка 9.
Котел отопительный газовый работает следующим образом. Из газовой сети природный газ низкого давления через систему автоматизации
по газопроводу (на фиг. не показан) поступает в топку 2 к горелке 3, где воспламеняется. Образовавшиеся продукты сгорания проходят через теплообменник 4, где осуществляется нагрев воды, и далее поступает в патрубок выхода продуктов сгорания 5, где контактирует с абсорбентом 8 в кассете 7.
Известно, что воздушный поток, окружающий вертикально установленный конусообразный насадок 9 со стороны внешней стенки 7 всегда насыщен парообразной атмосферной влагой и помимо ее при дождях и туманах каплеобразной жидкостью, а при метелях и снегопаде льдом и инеем, которые при обтекании криволинейной поверхностной плоскости 10, интенсивно на нее налипают, уменьшается продольное отверстие между внутренней поверхностью 15 конусообразного насадка 9 и криволинейными плоскостями 10. Это увеличивает аэродинамическое сопротивление патрубка выхода продуктов сгорания с конусообразной насадкой и кассетой, заполненной адсорбирующим веществом, и, как следствие, резко ухудшает работу котла отопительного газового.
При выполнении криволинейной плоскости 10 из биметалла, наблюдается следующее образовавшиеся продукты сгорания с температурой значительно превышающей температуру окружающего конусообразный насадок 9 атмосферного воздуха, насыщенного паро- и каплеобразной или льдообразной влагой, выбрасываются из патрубка выхода продуктов сгорания 5 и отдают свое тепло материалу 12 биметалла, криволинейной плоскости 10, находящегося со стороны внешней поверхности 13 патрубка выхода продуктов сгорания 5. Воздушный поток атмосферного воздуха, насыщенный паро- и каплеобразной или льдообразной влагой, проходя между внутренней и поверхностью 15 конусообразного насадка 9 материалом 14 биметалла, отбирает тепло от криволинейной плоскости 10. В результате выполнения криволинейной плоскости 10 из биметалла таким образом, что материал 12 биметалла со стороны поступления теплового потока имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала 14 со стороны отбора тепла от криволинейной плоскости 10 образуется температурный градиент величиной, обеспечивающей устойчивую термовибрацию (см., например, Дмитриев А.П. «Биметаллы» 1999 г. - 446 стр.) которая приводит к практической возможности налипания паро- и каплеобразующей или льдообразующей влаги на материале 12 биметалла. А это обеспечивает постоянство аэродинамического сопротивления конусообразного насадка 9
при работе отопительного газового в любых погодно-климатических условиях эксплуатации. Воздушный поток окружающий вертикально установленный конусообразный насадок 9 со стороны внешней стенки 6, обтекает криволинейные поверхности 10 налипших загрязнений в виде капле- и/или льдообразной влаги, а также направляющие и закручивающие ребра 11, закручивается, создавая эжекционный эффект за счет увеличения скорости воздуха в канале между криволинейной поверхностью плоскости 10 и внешней поверхностью патрубка выхода продуктов сгорания 5.
Завихренный поток атмосферного воздуха (ветровая тяга), контактируя с потоком продуктов сгорания, выбрасываемым из патрубка выхода продуктов сгорания 5, закручивая его, частично охлаждается и создает разрежения внутри патрубка выхода продуктов сгорания 5. В результате получаемое разряжение (дополнительна ветровая тяга), многократно превышающее аэродинамическое сопротивление слоя адсорбирующего вещества 8 в полости 7, способствует эффективному выбрасыванию очищенного от газообразуемых загрязнений продуктов сгорания потока дымовых газов из патрубка выхода продуктов сгорания 5.
Оригинальность предлагаемого изобретения по поддержанию нормированных параметров экологической обстановки при длительной эксплуатации котла отопительного газового в условиях погодно-климатического воздействия окружающей среды на конусообразный насадок заключается в том, что при работе обеспечивается термовибрация криволинейных плоскостей, за счет выполнения их из биметалла, причем материал биметалла со стороны внешней поверхности патрубка выхода продуктов сгорания имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше чем коэффициент теплопроводности материала биметалла со стороны внутренней поверхности конусообразного насадка, т.е. поддерживается такое значение градиента температур, которое гарантирует постоянный термовибрационный процесс криволинейных плоскостей.
Котел отопительный газовый, состоящий из прямоугольного шкафа с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стенку помещения, кассету с адсорбирующим веществом, герметично установленную в патрубке выхода продуктов сгорания, который за внешней стенкой помещения установлен вертикально и содержит конусообразный насадок с криволинейными плоскостями и направляющими и закручивающими ребрами, отличающийся тем, что криволинейные плоскости выполнены из биметалла, причем материал биметалла со стороны внешней поверхности патрубка выхода продуктов сгорания имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала биметалла со стороны внутренней поверхности конусообразного насадка.
