ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2000 года по МПК F24H1/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для водогрейных котлов, работающих на жидком или газообразном топливе.

Из уровня техники известен отопительный котел, содержащий корпус с патрубком дымовых газов, камеру сгорания, снабженную водяной рубашкой, в верхней части которой расположены конвективные поверхности нагрева с многоканальным газоходом, горелку, установленную в передней стенке корпуса (см. патент СССР 290574, кл. F 24 H 1/00, 1971 г.). К недостатку данного котла можно отнести сложность конструктивного выполнения конвективных поверхностей нагрева, которые представляют собой ребристые трубки, подключенные к промежуточной перепускной камере, соединенной с водяной рубашкой.

Изобретение направлено на упрощение конструкции котла и повышение надежности и эффективности его работы за счет оптимизации геометрических параметров конвективных поверхностей нагрева и камеры сгорания.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в отопительном котле, содержащем корпус с патрубком дымовых газов, камеру сгорания, снабженную водяной рубашкой, в верхней части которой расположены конвективные поверхности нагрева с многоканальным газоходом, горелку, установленную в передней стенке корпуса, согласно изобретению конвективные поверхности нагрева выполнены в виде горизонтальных плоских труб, в горизонтальных каналах газохода размещены турбулизаторы, а в камере сгорания со стороны задней стенки между водяной рубашкой и нижней горизонтальной плоской трубой конвективных поверхностей нагрева установлена перегородка из огнеупорного материала, отделяющая многоканальный газоход от камеры сгорания, при этом камера сгорания характеризуется следующим соотношением геометрических параметров:
H = (1,3 - 2,0)h;
B = (1,5 - 2,0)h,
где: H - высота камеры сгорания;
h - высота установки горелки;
B - ширина камеры сгорания.

Кроме того, турбулизаторы, установленные в горизонтальных каналах газохода, выполнены в виде пластин с чередующимися просечками(окнами) и отгибами.

Выполнение конвективных поверхностей нагрева в виде горизонтальных плоских труб, подключенных по торцам к водяной рубашке, существенно упрощает конструкцию отопительного котла, а наличие турбулизаторов и заявленное сочетание геометрических параметров камеры сгорания с местом установки горелки обеспечивает высокую полноту сжигания топлива при экономичном расходе, что повышает коэффициент полезного действия.

На фиг. 1 представлен общий вид котла (продольный разрез); на фиг. 2 - разрез I-I на фиг. 1.

Отопительный котел содержит корпус 1 с патрубком 2 дымовых газов, камеру 3 сгорания (топку), снабженную водяной рубашкой 4, конвективные поверхности нагрева, выполненные в виде горизонтальных плоских труб 5, которые присоединены по торцам к водяной рубашке 4 с образованием многоканального газохода в виде горизонтальных плоских каналов 6, которые отделены от камеры 3 сгорания перегородкой 7 из огнеупорного материала (например, вермикулита), установленной наклонно в верхней части камеры 3 сгорания между нижней горизонтальной плоской трубой 5 конвективных поверхностей нагрева и водяной рубашкой 4 со стороны задней стенки корпуса 1. На передней стенке 8 корпуса 1 смонтирована горелка 9, работающая на жидком или и газообразном топливе, высота h установки которой связана с геометрическими параметрами камеры 3 сгорания следующими соотношениями:
H = (1,3 - 2,0)h;
B = (1,5 - 2,0)h,
где H - высота камеры сгорания;
B - ширина камеры сгорания.

В горизонтальных плоских каналах 6 газохода размещены турбулизаторы 10, выполненные в виде пластин с чередующимися просечками (окнами) 11 и отгибами 12.

Отопительный котел работает следующим образом.

При сжигании жидкого или газообразного топлива, которое подается в камеру 3 сгорания горелкой 9, образующиеся дымовые газы омывают водяную рубашку 4 и поступают в горизонтальные плоские каналы 6 многоканального газохода со стороны передней стенки 8 корпуса 1, проходя по которым турбулизируются на турбулизаторах 10 и обтекают горизонтальные плоские трубы 5 конвективных поверхностей нагрева с высоким коэффициентом теплопередачи. Отработавшие дымовые газы отводятся по патрубку 2, расположенному на задней стенке корпуса 1. В верхней части водяной рубашки 4 врезаны выпускной и обратный трубопроводы 13 и 14 для подключения к системе отопления.

Изобретение предназначено для использования в энергетике для нагрева воды на отопление с использованием жидкого или газообразного топлива. Отопительный котел содержит корпус с патрубком дымовых газов, камеру сгорания с водяной рубашкой, конвективные поверхности нагрева в виде горизонтальных плоских труб с многоканальным газоходом, отделенным от камеры сгорания перегородкой, в канале которого размещены турбулизаторы. При этом камера сгорания характеризуется следующим соотношением параметров: Н = (1,3 - 2,0)h; В = (1,5 - 2,0)h, где Н - высота камеры сгорания; h - высота установки горелки; В - ширина камеры сгорания. За счет оптимизации геометрических параметров конвективных поверхностей нагрева и камеры сгорания повышается надежность и эффективность работы котла. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Отопительный котел, содержащий корпус с патрубком дымовых газов, камеру сгорания, снабженную водяной рубашкой, в верхней части которой расположены конвективные поверхности нагрева с многоканальным газоходом, горелку, установленную в передней стенке корпуса, отличающийся тем, что конвективные поверхности нагрева выполнены в виде горизонтальных плоских труб, в горизонтальных каналах газохода размещены турбулизаторы, а в камере сгорания со стороны задней стенки между водяной рубашкой и нижней горизонтальной плоской трубой конвективных поверхностей нагрева установлена перегородка из огнеупорного материала, отделяющая многоканальный газоход от камеры сгорания, при этом камера сгорания характеризуется следующим соотношением геометрических параметров:
H = (1,3 - 2,0)h;
B = (1,5 - 2,0)h,
где Н - высота камеры сгорания; h - высота установки горелки; В - ширина камеры сгорания. 2. Отопительный котел по п.1, отличающийся тем, что турбулизаторы выполнены в виде пластин с чередующимися просечками (окнами) и отгибами.