RU180166U1

RU180166U1 - Flue gas condensate recovery module

Info

Publication number: RU180166U1
Application number: RU2017136206U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Инягин
Original assignee: Александр Николаевич Инягин
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2018-06-05

Abstract

Конденсационный модуль-утилизатор дымовых газов предназначен для повышения КПД котельной установки за счет использования энергии теплоты уходящих дымовых газов, в том числе скрытой энергии парообразования, затраченной на испарение воды в результате горения природного газа и других продуктов сгорания. Конденсационный модуль-утилизатор дымовых газов состоит из корпуса и помещенного внутри него теплообменного трубчатого элемента из одной или нескольких цилиндрически навитых тонкостенных гофрированных трубок. Корпус снабжен патрубками для подвода и отвода дымовых газов, а также конденсатоотводной трубкой. Поток дымовых газов обтекает теплообменный элемент, при этом водяные пары конденсируются на стенках теплообменного элемента, стекают вниз и удаляются из корпуса. Конструкция позволяет использовать данный конденсационный утилизатор дымовых газов в качестве дополнительного модуля, встраиваемого в дымоход, в том числе сбоку от котла при наличии принудительной тяги.The flue gas recovery condensing module is designed to increase the efficiency of the boiler plant by using the heat energy of the exhaust flue gases, including the latent vaporization energy expended on the evaporation of water from the combustion of natural gas and other combustion products. The flue gas recovery condensing module consists of a housing and a heat-exchange tubular element placed inside it from one or several cylindrically wound thin-walled corrugated tubes. The housing is equipped with nozzles for supplying and discharging flue gases, as well as a condensate drain pipe. A flue gas stream flows around the heat exchange element, while water vapor condenses on the walls of the heat exchange element, flows down and is removed from the housing. The design allows the use of this condensing flue gas utilizer as an additional module built into the chimney, including on the side of the boiler in the presence of forced draft.

Description

Полезная модель относится к теплотехнике, а точнее к области рекуператоров тепла и может быть использована для утилизации энергии теплоты уходящих дымовых газов, в том числе скрытой энергии парообразования, затраченной на испарение воды в результате горения природного газа и других продуктов сгорания.The utility model relates to heat engineering, and more specifically to the field of heat recuperators, and can be used to utilize the heat energy of the exhaust flue gases, including the latent energy of vaporization, spent on the evaporation of water from the combustion of natural gas and other combustion products.

Из существующего уровня техники известен теплообменник конденсатной части котла, которым снабжен конденсационный котел наружного размещения. Теплообменник конденсатной части котла размещен в нижней части дымовой трубы котла и соединен с обратной линией системы отопления здания и обратной линией котла. Труба расположена сбоку от основного теплообменника котла. На поверхностях теплообменника из гофрированной нержавеющей стали образуется конденсат, который стекает по внутренней поверхности дымовой трубы, минуя теплообменник котла, попадает в основание дымовой трубы и через конденсатоотводящую трубку удаляется из котла (патент №2440538, опубл. 20.01.2012).From the prior art, a heat exchanger of the condensate part of the boiler is known, which is equipped with an external condensation boiler. The heat exchanger of the condensate part of the boiler is located in the lower part of the chimney of the boiler and is connected to the return line of the building heating system and the return line of the boiler. The pipe is located on the side of the main heat exchanger of the boiler. Condensation forms on the surfaces of the heat exchanger from corrugated stainless steel, which flows down the inner surface of the chimney, bypassing the boiler’s heat exchanger, enters the base of the chimney and is removed from the boiler through the condensate drain pipe (patent No. 2440538, publ. 20.01.2012).

Недостатком данной конструкции является то, что данный теплообменник является неотъемлемой частью конденсационного котла, разработанного автором, и не может быть совмещен с котлами других производителей.The disadvantage of this design is that this heat exchanger is an integral part of the condensing boiler developed by the author, and cannot be combined with boilers of other manufacturers.

Известен конусный теплоутилизатор дымовых газов бытовых котлов, принятый за прототип, предназначенный для отбора тепла дымовых газов из общего дымового коллектора, характеризующийся тем, что состоит из корпуса, образованного двумя усеченными конусами разного диаметра с одинаковыми углами конусности, расположенными коаксиально, основания которых лежат в одной плоскости, между которыми навита медная труба-теплообменник таким образом, что опускается к усеченной части по внутренней поверхности наружного конуса, а поднимается по внешней поверхности внутреннего конуса в шахматном порядке и выходит наружу теплоутилизатора, при этом сверху, на основания конусов, помещена крышка-эжектор, на боковой части наружной стороны которой сделана эжекционная прорезь, снизу - к усеченной части наружного конуса присоединен конусовидный конфузор. Теплоутилизатор устанавливается в общем дымовом коллекторе (патент №158256, опубл. 27.12.2015).Known conical flue gas heat exchanger of domestic boilers, adopted as a prototype, designed to select the heat of flue gases from a common smoke collector, characterized in that it consists of a housing formed by two truncated cones of different diameters with the same taper angles located coaxially, the bases of which lie in one planes between which a copper pipe-heat exchanger is wound in such a way that it falls to the truncated part along the inner surface of the outer cone, and rises along the outer the surface of the inner cone in a checkerboard pattern and goes outside the heat exchanger, with an ejector cover placed on top of the cones base, on the side of the outer side of which an ejection slot is made, from the bottom - a cone-shaped confuser is attached to the truncated part of the outer cone. The heat exchanger is installed in a common smoke collector (patent No. 158256, publ. 12/27/2015).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и отсутствие системы сбора и отвода конденсата.The disadvantage of this device is the design complexity and the lack of a condensate collection and removal system.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является разработка простой конструкции конденсационного модуля-утилизатора дымовых газов, реализованного в виде отдельного модуля с возможностью сбора и отвода конденсата и установки модуля в удобном месте, в том числе сбоку от котла при наличии принудительной тяги.The task to which the claimed technical solution is directed is to develop a simple design of a flue gas condensate recovery module, implemented as a separate module with the ability to collect and drain condensate and install the module in a convenient location, including on the side of the boiler in the presence of forced draft.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к повышению КПД котельной установки за счет использования энергии теплоты уходящих дымовых газов, в том числе скрытой энергии парообразования, затраченной на испарение воды, образующейся в результате горения природного газа.The technical result that can be obtained using the proposed utility model is to increase the efficiency of the boiler plant by using the energy of the heat of the exhaust flue gases, including the latent energy of vaporization, spent on the evaporation of water resulting from the combustion of natural gas.

Данная задача решается за счет того, что конденсационный модуль - утилизатор дымовых газов состоит из корпуса, внутри которого помещен теплообменный элемент. Теплообменный элемент представляет по меньшей мере одну или несколько цилиндрически навитых тонкостенных гофрированных труб, изготовленных из антикоррозирующих материалов, например, нержавеющей стали. Корпус выполнен из антикоррозирующих материалов, например, нержавеющей стали, и снабжен патрубками, обеспечивающими вход и выход дымовых газов и отклоняющим элементом.This problem is solved due to the fact that the condensation module - a flue gas utilizer consists of a housing inside which a heat exchange element is placed. The heat exchange element represents at least one or more cylindrically wound thin-walled corrugated pipes made of anticorrosive materials, for example, stainless steel. The housing is made of anticorrosive materials, for example, stainless steel, and is equipped with nozzles providing entry and exit of flue gases and a deflecting element.

Предлагаемый конденсационный модуль-утилизатор имеет простую конструкцию с возможностью сбора и отвода конденсата, что приводит к повышению КПД котельной установки.The proposed condensing recovery module has a simple design with the ability to collect and drain condensate, which leads to increased efficiency of the boiler installation.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - изометрическая проекция,in FIG. 1 - isometric view

на фиг. 2 - фронтальное сечение.in FIG. 2 - frontal section.

Конденсационный модуль утилизатор дымовых газов содержит корпус 1 с патрубком 2 для входа дымовых газов, патрубком 3 для выхода дымовых газов, конденсатоотводную трубку 4, отклоняющий элемент 6, теплообменный элемент 7, с патрубками 8 для подвода и отвода жидкого теплоносителя, размещенный на опорной конструкции 9, конусообразный уклон 10.The flue gas recovery condenser module comprises a housing 1 with a pipe 2 for flue gas inlet, a pipe 3 for flue gas outlet, a condensate pipe 4, a deflecting element 6, a heat exchange element 7, with pipes 8 for supplying and discharging a liquid heat carrier, located on the supporting structure 9 , conical slope 10.

Конденсационный модуль-утилизатор дымовых газов работает следующим образом.Condensing module utilizer flue gas is as follows.

Горячие дымовые газы с помощью принудительной тяги поступают из котла по дымоходу в корпус 1 через патрубок 3 и, упираясь в отклоняющий элемент 6, вынуждены проходить сквозь зазоры между витками теплообменного элемента 7 наружу и обратно огибая препятствие, нагревая при этом теплоноситель, и далее выходят в дымоход через патрубок 2. Теплоноситель может двигаться в любом направлении внутри теплообменного элемента 7, который соединен с системой отопления или горячего водоснабжения через патрубки 8. При соответствующей разнице температур дымовых газов и теплоносителя на поверхности теплообменного элемента 7 образуется конденсат, который стекает вниз и удаляется через конденсатоотводную трубку 4.Hot flue gases with the help of forced draft flow from the boiler through the chimney into the housing 1 through the nozzle 3 and, abutting against the deflecting element 6, are forced to pass through the gaps between the turns of the heat exchange element 7 to the outside and back around the obstacle, while heating the coolant, and then go into the chimney through the pipe 2. The coolant can move in any direction inside the heat exchange element 7, which is connected to the heating system or hot water supply through the pipes 8. With a corresponding temperature difference, smoke O gases and the coolant on the surface of the heat exchange element 7 is formed condensate which flows downward and is removed through tube 4 kondensatootvodnuyu.

Claims

A flue gas recovery condensing module comprising a housing, inside of which a heat exchange element of one or more cylindrical wound corrugated pipes is placed on a supporting structure, inlet and outlet pipes, a deflecting element, characterized in that a cone-shaped slope for condensate drainage through condensate drain pipe.