ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 1997 года по МПК F24H1/34 

Предлагаемое изобретение относится к области "малой" теплоэнергетики, в частности к конструкциям водогрейных котлов, предназначенных для обогрева жилых помещений и зданий площадью не менее 300 м² и объемом 900 м³, а также для получения горячей воды для бытовых нужд.

Известен отопительный котел, содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топку и газоход, снабженный полыми перегородками, сообщенными с полостью рубашки и образующими в газоходе лабиринтный канал, на стенках которого установлено продольное по ходу газов оребрение, полости перегородок дополнительно сообщены между собой переточными трубами, установленными в газовом канале с образованием ширм и с наклоном относительно продольной оси соответствующих участков канала под углом от 75 до 90^o, трубы ширм снабжены наружными плавниковыми ребрами в виде равносторонних треугольников, расположены с равным шагом и смещенными относительно ребер соседних труб на расстояние шага [1]
Недостатком этого котла является то, что при эксплуатации котла на твердом топливе происходит интенсивный занос экранов и ребер газохода продукта сгорания, что приводит к ослаблению процесса теплообмена в верхней части топки и снижению экономичности работы котла.

Известен котел отопительный водогрейный содержащий корпус, топку, конвективный газоход, змеевик и турбулизатор [2]
Недостатком этого котла является то, что очень слабо развит конвективный газоход, вследствие чего высокие уходящие газы снижают КПД котла (82% 75%). Неудачно выбранная компоновка котла (расположение змеевика) приводит к чрезмерному увеличению его размера по высоте 1200 мм и веса 190 кг.

Предлагаемое изобретение повышает экономические показатели и снижает металлоемкость котла.

Водогрейный котел, содержащий корпус, топку, конвективный газоход, змеевик и турбулизаторы, отличается тем, что конвективный газоход выполнен в виде трехходовой шахты с углом 14^o30' между двумя нижними ходами, в нишах, образованных газоходом, установлен змеевик прямоугольной формы, а турбулизаторы расположены в газоходе и состоят из "П"-образных рамок, смещенных друг относительно друга.

Сопостовительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что конвективный газоход выполнен в виде трехходовой шахты с углом 14^o30' между двумя нижними ходами, в нишах, образованных газоходом, установлен змеевик прямоугольной формы, а турбулизаторы расположены в газоходе и состоит из П-образных рамок, смещенных друг относительно друга. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

При сравнении заявляемого технического решения с аналогичными решениями в данной области техники, признаки, отличающие их от прототипа не выявлены в них, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображено; на фиг. 1 общий вид котла, на фиг. 2, 3 турбулизатор, на фиг. 4, 5 змеевик.

Котел содержит корпус 1 с тепловой изоляцией 2; топку 3, переходящую в конвективный газоход, выполненный в виде 3-х ходовой шахты 4 с углом 14^o30' между двумя нижними ходами; в нишах 5, образованных газоходом, установлен змеевик 6 прямоугольной формы, в газоходе расположены съемные турбулизаторы 7; колосники 8; шуровочный щиток 9; водоохлаждаемый радиатор 10; загрузочную дверку 11; смотровую дверку 12; шуровочную дверку 13; заслонку 14; винт 15; термометр 16; дымовой патрубок 17; шибер 18; регулятор тяги 19.

Работает котел следующим образом.

При сжигании топлива в топке 1 происходит нагрев водяного объема воды через ее стенку. Температура газов на выходе из топки 1 равна 630^oC. В конвективном газоходе происходит теплопередача t^o от газов воде через его стенки. Для снижения температуры уходящих газов и увеличения поверхности нагрева в верхней части газохода установлен водоохлаждаемый радиатор 7. В наклонных участках газохода для премешивания потока газов и улучшения теплопередачи установлены съемные турбулизаторы 7, что позволяет дополнительно снизить температуру уходящих газов (t^o _ух) до 130^oC.

При получении горячей воды для бытовых нужд через змеевик 6 пропускается водопроводная вода при расходе 4,3 м/сек; нагрев воды происходит на 43^oC - 50^oC. Размер тяги осуществляется шиберами 18 в дымовом патрубке 17 и заслонкой 14. При работе котла на газе тяга регулируется регуляторами тяги 19 на соплах. Предлагаемый котел работает на твердом топливе и на газе и имеет высокие теплотехнические и эксплуатационные показатели: КПД котла на газе - 91% на твердом топливе (антрацит) 86% Температура уходящих газов - 130^oC. Теплопроизводительность на газе 34 квт, на твердом топливе 29 квт. Эти показатели достигнуты за счет интенсивной турбулизации потока газов в газоходе. Выполнение газоходы в виде трехходовой шахты с углом 14^o30' между двумя нижними ходами и установка в нем турбулизаторов способствует повышению коэффициента теплоотдачи. Простая конструкция турбулизаторов позволяет устанавливать их наклонном газоходе котла и при необходимости демонтировать в процессе эксплуатации котла. Вместе с тем турбулизаторы способствуют задержанию частиц продуктов сгорания, что положительно влияет на окружающую среду. Расположение змеевика в нишах образованных газоходом уменьшает габариты котла.

Использование: для обогрева жидких помещений и зданий, а также для получения горячей воды для бытовых нужд. Сущность изобретения: котел содержит корпус 1 с тепловой изоляцией 2, топку 3 переходящую в конвективный газоход, выполненный в виде 3-х ходовой шахты 4 с углом 14^o30' между двумя нижними ходами, в наших 5, образованных газоходом установлен змеевик 6 прямоугольной формы; в газоходе расположены съемные турбулизаторы 7 и состоят из П-образных рамок, смещенных друг относительно друга. 5 ил.

Водогрейный котел, содержащий корпус, топку, конвективный газоход, змеевик и турбулизаторы, отличающийся тем, что конвективный газоход выполнен в виде трехходовой шахты с углом 14^o30' между двумя нижними ходами, в нишах, образованных газоходом, установлен змеевик прямоугольной формы, а турбулизаторы расположены в газоходе и состоят из П-образных рамок, смещенных друг относительно друга.