Котел водогрейный

Котел водогрейный, содержащий патрубок подвода газа с установленным на нем автоматическим блоком управления подачей газа, соединенным с термостатом, датчик которого размещен в корпусе, газовую горелку соединенную с патрубком подвода газа, снабженную воспламенительным устройством и установленную в камере сгорания, которая размещена в корпусе, при этом корпус сообщен с трубой выпуска продуктов сгорания, а газовая горелка размещена в нижней части камеры сгорания, а корпус сообщен с трубой выпуска продуктов сгорания через дымоход размещенный в верхней части корпуса, которая снабжена крышкой с установленным в ней датчиком тяги, соединенным с автоматическим блоком управления подачей газа, верхняя часть камеры сгорания соединена, по меньшей мере, с одной пропускной трубой, верхний конец которой соединен с дымоходом, а внутри пропускной трубы размещен, по меньшей мере, один завихритель, при этом корпус снабжен двумя патрубками сообщенными с отопительной системой, а блок управления подачей газа соединен с термогенератором и термопарой, расположенными в воспламенительном устройстве, термостатом предельного нагрева, размещенном на крышке и соединенным с термостатом.

Заявленная полезная модель относится к устройствам для нагрева воды и может быть использована в отопительной технике и для горячего водоснабжения.

Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога, аппарат для нагрева жидкости, содержащий патрубок подвода газа с установленным на нем автоматическим блоком управления подачей газа и соединенным с газовой горелкой, снабженной воспламенительным устройством и установленной в верхней части камеры сгорания, образованной цилиндрическим кожухом, расположенном в корпусе и сообщенным с ним, при этом корпус снабжен трубой выпуска продуктов сгорания, кроме того, в зазоре между образующей кожуха и внутренней поверхностью корпуса, вокруг кожуха, расположен трубопровод, выполненный в виде спирали, с которым сообщен термостат, который, в свою очередь, соединен с блоком управления подачей газа (Патент Франции на изобретение 2404811, кл. МПК F23C 3/00, опубл. 27.04.1979 г.)

Расположение газовой горелкой в верхней части камеры сгорания позволяет использовать указанный аппарат при большом давлении подачи газа, сопровождаемом интенсивным горением, в противном случае будет происходить нагрев только верхней части камеры сгорания.

Выделяемая при горении газа теплота, затрачивается на нагрев цилиндрического кожуха, затем происходит процесс теплообмена между камерой сгорания и воздуха между камерой сгорания и внутренней поверхностью корпуса, а вслед за этим происходит теплообмен между нагретым воздухом и трубопроводом, выполненном в виде спирали, а также с жидкостью находящейся в трубопроводе. Однако, часть теплоты при этом теряется за счет того, что корпус снабжен трубой выпуска продуктов сгорания.

Расположение термостата на трубопроводе, выполненном в виде спирали, позволяет регулировать температуру жидкости только в пределах указанного аппарата, при этом не учитывается температура жидкости поступающий в магистрали горячего водоснабжения и отопительной системы.

Недостатком указанного аппарата является то, что теплота выделяемая при горении газа используется не рационально, кроме того, в нем регулирование температуры осуществляется путем полного прекращения горения газа и повторным воспламенением газа в горелке, что приводит к быстрому изнашиванию воспламенительного устройства, кроме того, отсечение подачи газа в газовую горелку происходит только в том случае, если температура воды превысит предельно допустимое значение.

Техническим результатом, который может быть получен в заявленной полезной

модели, является создание котла водогрейного с максимально эффективным использованием теплоты выделяемой при горении газа, при максимально безопасной эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в котле водогрейном, содержащем патрубок подвода газа с установленным на нем автоматическим блоком управления подачей газа, соединенным с термостатом, датчик которого размещен в корпусе, газовую горелку соединенную с патрубком подвода газа, снабженную воспламенительным устройством и установленную в камере сгорания, которая размещена в корпусе, при этом корпус сообщен с трубой выпуска продуктов сгорания, кроме того, газовая горелка размещена в нижней части камеры сгорания, а корпус сообщен с трубой выпуска продуктов сгорания через дымоход размещенный в верхней части корпуса, которая снабжена крышкой с установленным в ней датчиком тяги, соединенным с автоматическим блоком управления подачей газа, верхняя часть камеры сгорания соединена, по меньшей мере, с одной пропускной трубой, верхний конец которой соединен с дымоходом, а внутри пропускной трубы размещен, по меньшей мере, один завихритель, при этом корпус снабжен двумя патрубками сообщенными с отопительной системой, а блок управления подачей газа соединен с термогенератором и термопарой, расположенными в воспламенительном устройстве, термостатом предельного нагрева, размещенном на крышке и соединенным с термостатом.

А также тем, что труба выпуска продуктов сгорания снабжена дверцей, выполненной с возможностью открытия.

А также тем, что корпус снабжен термометром, сообщенным с внутренней полостью корпуса.

Заявленная полезная модель поясняется при помощи чертежей приведенных на фиг.1, 2, 3, 4.

При этом на фиг.1 представлен общий вид котла водогрейного;

на фиг.2 представлен котел водогрейный в разрезе;

на фиг.3 представлена схема управления котлом водогрейным;

на фиг.4 представлено воспламенительное устройство.

На фиг.1, 2, 3, 4 приняты следующие обозначения:

патрубок 1 подвода газа;

автоматический блок 2 управления подачей газа;

термостат 3;

датчик 4 термостата 3;

корпус 5;

газовая горелка 6;

термометр 7;

воспламенительное устройство 8;

камера 9 сгорания;

труба 10 выпуска продуктов сгорания;

дымоход 11;

крышка 12;

датчик 13 тяги;

пропускная труба 14;

завихритель 15;

впускной патрубок 16;

выпускной патрубок 17;

термогенератор 18;

термопара 19;

термостат 20 предельного нагрева;

дверца 21;

свеча 22 пьзорозжига;

воспламенитель 23;

Заявленный котел водогрейный состоит из корпуса 5 в нижней части которого размещена камера 9 сгорания, а в ее нижней части установлена газовая горелка 6, снабженная воспламенительным устройством 8. Верхняя часть камеры 9 сгорания соединена, по меньшей мере, с одной пропускной трубой 14. При увеличении количества пропускных труб 14, будет увеличиваться поверхность теплообмена. Внутри каждой пропускной трубы 14 установлен, по меньшей мере, один завихритель 15, выполненный, например, в виде полуоткрытой заслонки или жиклера. Внутренняя полость корпус 5 и пропускные трубы 14 сообщены с дымоходом 11, размещенным в верхней части корпуса 5, которая снабжена крышкой 12. Дымоход 11, сообщен с трубой 10 выпуска продуктов сгорания, которая снабжена дверцей 21, выполненной с возможностью открытия. Корпус 5 снабжен двумя, сообщенными с отопительной системой патрубками, один из которых является впускным патрубком 16, а второй является выпускным патрубком 17. Впускной патрубок 16 предназначен для впуска в корпус 5 холодной воды из отопительной системы, а выпускной патрубок 17 предназначен для выпуска горячей воды в отопительную систему. Корпус 5 снабжен термометром 7, сообщенным с внутренней полостью корпуса 5.

Газовая горелка 6 соединена с патрубком 1 подвода газа, на котором установлен автоматический блок 2 управления подачей газа. В крышке 12 установлен датчик 13 тяги, соединенный с автоматическим блоком 2 управления подачей газа. Автоматический блок 2 управления подачей газа соединен с термогенератором 18 и термопарой 19, расположенными в воспламенительном устройстве 8. На крышке 12 размещен термостат 20 предельного нагрева. На корпусе 5 размещен термостат 3, соединенный с термостатом 20

предельного нагрева. Внутри корпуса 5 размещен датчик 4 термостата 3. Автоматический блок 2 управления подачей газа, соединенным с термостатом 3.

Воспламенительное устройство 8, представленное на фиг.4, состоит из воспламенителя 23, на котором установлена термопара 19, свечи 22 пьзорозжига, электроды которой направлены на выходную часть воспламенителя 23, и термогенератора 18, установленного в непосредственной близости от воспламенителя 23.

Котел водогрейный работает следующим образом.

Перед началом работы котла водогрейного в корпус 5 через впускной патрубок 16, заливается вода из отопительной системы.

При включении котла водогрейного автоматический блок 2 управления подачей газа блокирует подачу газа из патрубка 1 подвода газа на газовую горелку 6 и подает газ на воспламенитель 23. Одновременно автоматический блок 2 управления подачей газа включает свечу 22 пьзорозжига. После того как газ в воспламенителе 23 разгорится, автоматический блок 2 управления подачей газа получит об этом сигнал от термопары 19 и выключит свечу 22 пьзорозжига. При этом термогенератор 18 начинает нагреваться, вырабатывая электрическое напряжение. Термогенератор 18 является независимым источником электрической энергии для питания автоматического блока 2 управления подачей газа. После того, как напряжения в термогенераторе 18 будет достаточно чтобы открыть клапан газовой горелки 6, автоматический блок 2 управления подачей газа откроет указанный клапан и газ начнет подаваться на газовую горелку 6, воспламенившись от пламени на воспламенителе 23.

Горящий газ от газовой горелки 6 поступает в камеру 9 сгорания и горит в ней, превращаясь в продукты сгорания. Затем продукты сгорания поступают в пропускные трубы 14, где происходит теплообмен между продуктами сгорания и внутренними поверхностями пропускных труб 14. Для увеличения интенсивности процесса теплообмена, в трубах 14 предусмотрены завихрители 15, способствующие увеличению турбулентности продуктов сгорания. После выхода из пропускных труб 14, продукты сгорания проходят через дымоход 11 и далее в трубу 10 выпуска продуктов сгорания. Из трубы 10 продукты сгорания уходят в атмосферу. Для регулирования тяги на трубе 10 предусмотрена дверца 21, открывая или закрывая которую можно увеличивать или уменьшать тягу вручную.

Нагретые в процессе теплообмена с продуктами сгорания, пропускные трубы 14 отдают тепло, заполняющей внутреннюю полость корпуса 5 воде. Вода нагреваясь, поступает через выпускной патрубок 17 в отопительную систему, а остывшая вода отопительной системы через впускной патрубок 16 снова заполняет внутреннюю полость корпуса 5 и процесс перехода нагретой воды в отопительную систему, а охлажденной воды в корпус 5 повторяется.

При достижении температуры воды в внутри корпуса 5 котла 90°С, термостат 3

подает сигнал о том, что температура воды внутри корпуса 5 превысила предельно допустимое значение на автоматический блок 2 управления подачей газа, который отключает подачу газа из патрубка 1 подвода газа на газовую горелку 6.

В случае выхода из строя термостата 3 или ошибочной настройки термостата 3 на температуру выше 90°С, термостат 20 предельного нагрева обеспечивает автоматическое предохранительное отключение подачи газа на газовую горелку 6. При достижении температуры воды в корпусе 5 котла 93°С - 100°С, термостат 20 предельного нагрева, соединенный с датчиком 4 термостата 3, подает сигнал о достижении критической температуры на автоматический блок 2 управления подачей газа, который отключает подачу газа из патрубка 1 подвода газа на газовую горелку 6. При понижении температуры воды в корпусе 5 на 25-30°С, блок 2 управления подачей газа автоматически возобновляет подачу газа на газовую горелку 6 и она загорается от пламени воспламенителя 23.

При отсутствии тяги в дымоходе 11 датчик 13 тяги подает сигнал об отсутствии тяги в дымоходе 11 на автоматический блок 2 управления подачей газа, который отключает подачу газа из патрубка 1 подвода газа на газовую горелку 6. Датчик 13 тяги выполнен в виде биметаллической пластина с микровыключателем. При отсутствии тяги, электрическая емкость пластины изменяется и микровыключатель подает сигнал об отсутствии тяги в дымоходе 11 на автоматический блок 2 управления подачей газа, при этом автоматический блок 2 управления подачей газа получает сигнал об отсутствии тяги в дымоходе 11 и отключает подачу газа из патрубка 1 подвода газа на газовую горелку 6.

Если во время работы котла водогрейного произойдет непроизвольное погасание пламени на газовой горелке 6 и воспламенителе 23, то термопара 19, установленная в воспламенительном устройстве 8, при отсутствии процесса горения, охлаждается, при этом автоматический блок 2 управления подачей газа получает сигнал об охлаждении термопары 19 и отключает подачу газа из патрубка 1 подвода газа на газовую горелку 6.

Пользователь сам может вручную прекратить работу котла отопительного, воспользовавшись термометром 7 сообщенным с внутренней полостью корпуса 5, и определив, что температура воды в корпусе 7 достаточна для нормального функционирования человека.

Таким образом, за счет введения в котел водогрейный по меньшей мере, одной пропускной трубы, термопары, термостата предельного нагрева и датчика тяги, теплота, выделяемая при горении газа будет использоваться максимально эффективно, при максимально безопасной эксплуатации котла водогрейного.

1. Котел водогрейный, содержащий патрубок подвода газа с установленным на нем автоматическим блоком управления подачей газа, соединенным с термостатом, датчик которого размещен в корпусе, газовую горелку, соединенную с патрубком подвода газа, снабженную воспламенительным устройством и установленную в камере сгорания, которая размещена в корпусе, при этом корпус сообщен с трубой выпуска продуктов сгорания, отличающийся тем, что газовая горелка размещена в нижней части камеры сгорания, а корпус сообщен с трубой выпуска продуктов сгорания через дымоход, размещенный в верхней части корпуса, которая снабжена крышкой с установленным в ней датчиком тяги, соединенным с автоматическим блоком управления подачей газа, верхняя часть камеры сгорания соединена, по меньшей мере, с одной пропускной трубой, верхний конец которой соединен с дымоходом, а внутри пропускной трубы размещен, по меньшей мере, один завихритель, при этом корпус снабжен двумя патрубками, сообщенными с отопительной системой, а блок управления подачей газа соединен с термогенератором и термопарой, расположенными в воспламенительном устройстве, термостатом предельного нагрева, размещенном на крышке и соединенным с термостатом.

2. Котел по п.1, отличающийся тем, что труба выпуска продуктов сгорания снабжена дверцей, выполненной с возможностью открытия.

3. Котел по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен термометром, сообщенным с внутренней полостью корпуса.