ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 1998 года по МПК F24H1/14 

Предлагаемое изобретение относится к области "малой" теплоэнергетики, в частности к конструкциям водогрейных котлов, предназначенных для обогрева жилых помещений и зданий площадью до 120 м² и объемом 360 м², а также для приготовления пищи и получения горячей воды для бытовых нужд.

Предлагаемая конструкция способна работать на твердом и газообразном топливе.

Известен отопительный аппарат, содержащий цилиндрический корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей цилиндрическую топку. Топка соединена с газоотводом при помощи дымогарных труб, которые выполняют роль конвективного газохода. Дымогарные трубы снабжены лепестковыми турбулизаторами. В водяном объеме между стенками топки и корпуса помещен змеевик для получения горячей воды. Облицовка аппарата выполнена в форме параллелепипеда. Топливо - природный газ.

Недостатком этого аппарата является то, что он предназначен для работы только на газообразном топливе. Применяемая конструкция турбулизаторов, установленных в дымогарных трубах малого диаметра, способствует интенсивному заносу их продуктами сгорания, что приводит к ослаблению теплообмена и снижению экономичности работы аппарата. Изготовление обечаек корпуса ⊘ 380 мм из стального листа = 2 мм не обеспечивает требуемую жесткость конструкции, что отрицательно сказывается при сборке аппарата. (АКГВ - 17,4 -1; ТУ-929-31-91 черт. 4462СБ).

Предлагаемая конструкция повышает экономические показатели и снижает металлоемкость котла с 6,5 кг на 1 кВт до 5,65 кг на 1 кВт.

Водогрейный котел, содержащий корпус, топку, конвективный газоход, пружинный турбулизатор, змеевик, загрузочную шахту и плиту с конфоркой (далее крышка) для приготовления пищи, отличается тем, что конвективный газоход выполнен в виде спирали из двух (2х) витков с углом атаки 14^o, в центре которого помещена загрузочная шахта для твердого топлива и плита с крышкой для приготовления пищи. В верхней части водяного объема котла установлен змеевик цилиндрической формы для получения горячей воды.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что конвективный газоход, который образуется двухвитковой спиралью с углом атаки 14^o и загрузочной шахтой с одной стороны и стенкой топки с другой стороны, а крышка с верхней частью газоотвода является плитой для приготовления пищи. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

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

Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображено на:
фиг. 1 - общий вид котла, работающего на твердом топливе;
фиг. 2 - общий вид котла, работающего на газообразном топливе.

Котел содержит топку котла 1, конвективный газоход 2, винт регулировочный (для регулировки тяги), декоративный кожух 4, корпус котла 5, колосники 6, шуровочный щиток 7, шуровочная дверка 8, крышка загрузочной шахты 9, загрузочная шахта 10, дымовой патрубок 11, шибер 12, регулятор тяги, змеевик для горячего водоснабжения 14, термометр 15, автоматическое газогорелочное устройство 16, распределительная решетка 17, перегораживающий лист 18, газоотвод (с завихрителем) 19, обшивка котла 20, нижняя подвесная панель 21, верхняя панель 22, смотровое окно 23, ручки 24, пружинный турбулизатор 25.

Работает котел следующим образом.

При сжигании топлива в топке 1 происходит нагрев водяного объема через стенку топки. Температура газов на выходе из топки 1 равна 470^oC. В конвективном газоходе происходит теплопередача температуры газов - воде через стенки газохода (со стороны топки). Для более глубокого снижения температуры уходящих газов (t^oух) котел оснащен двухвитковым спиральным газоходом, что позволяет снизить их температуру до 170^oC. Установка пружинных турбулизаторов позволяет снизить температуру уходящих газов еще на 10-12^oC.

При получении горячей воды для бытовых нужд через змеевик 14 проходит водопроводная вода, которая при температуре 20^oC на входе и при расходе 4,3 л/мин нагревается на 45^oC, что на выходе из змеевика составит 65^oC.

Регулировка тяги осуществляется шибером 12 в дымовом патрубке 11 и регулировочным винтом.

В верхней части котла размещена плита с крышкой (конфоркой) загрузочной шахты, которая служит и для приготовления пищи. Для этого необходимо при помощи ручки 24 на верхней панели поднять эту панель, тем самым освободив доступ к плите. Один литр воды (1 дм³) закипает в течение 6 мин.

Предлагаемый котел работает на твердом топливе (антрацит, бурый уголь, брикеты, дрова) и на газообразном топливе (природный газ) и имеет высокие теплотехнические и эксплуатационные показатели: КПД котла (коэффициент полезного действия) на газообразном топливе - 91%, на твердом (антрацит) - 85%.

Теплопроизводительность на газообразном топливе 12 кВт, на твердом - 9,5 кВт. Эти показатели достигнуты за счет интенсивной турбулизации потока газов. Выполнение газохода в виде двухвитковой спирали, установка в нем турбулизаторов способствуют повышению теплопередачи.

Конструкция котла позволяет устанавливать турбулизаторы в межвитковое пространство газохода 2 и при необходимости извлекать их для очистки от продуктов сгорания. Вместе с тем турбулизаторы способствуют задержанию частиц продуктов сгорания, что положительно влияет на окружающую среду.

Внешний вид, высокие теплотехнические и эксплуатационные показатели делают котел конкурентоспособным и повышают покупательский спрос.

Изобретение относится к водогрейным котлам, предназначенным для обогрева жилых помещений. Водогрейный котел содержит корпус, топку, конвективный газоход, пружинный турбулизатор, змеевик, загрузочную шахту и плиту с конфоркой для приготовления пищи. Изобретение снижает металлоемкость котла и повышает экономичность последнего. 2 ил.

Водогрейный котел, содержащий корпус, топку, конвективный газоход, змеевик и плиту с конфоркой, отличающийся тем, что он снабжен пружинным турбулизатором, а конвективный газоход выполнен в виде спирали из двух витков с углом атаки 14^o, в центре которой расположена загрузочная шахта для твердого топлива и упомянутая плита с конфоркой для приготовления пищи.