ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2001 года по МПК F24H1/32 

Изобретение относится к области теплотехники, а конкретнее к устройствам, обеспечивающим нагрев воды для целей отопления фермерских хозяйств, усадьб, теплиц и прочее.

Водогрейный котел-прототип содержит снабженную водяной рубашкой топку с встроенной в ее верхнюю часть водяной камерой, в полости которой горизонтально установлены дымогарные трубы, сообщенные своими выходными участками с топкой. Ниже дымогарных труб установлена перегородка, образующая щелевой канал, сообщенный одним торцем с полостью водяной камеры, а другим - с водяной рубашкой [1].

Недостатком этого устройства является низкая эффективность работы. Это объясняется тем, что дымогарные трубы расположены горизонтально, что отрицательно сказывается на тяге топочных газов и эффективной их теплоотдаче.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы водогрейного котла.

Это достигается тем, что дымогарные трубы установлены и проходят через водяную камеру вертикально и соединяют топку с полостью, расположенной над водяной камерой, в которой размещен радиатор, одним концом соединенный с водяной камерой, а другой имеет выход горячей воды к потребителю. Радиатор выполнен в виде стальных наклонно и/или горизонтально расположенных друг над другом труб, один конец которых входит в вертикальный стояк, соединенный с водяной камерой и заглушенный сверху, а другой конец - в вертикальный, заглушенный снизу и отводящий потребителю патрубок, причем на трубах радиатора намотана туго и встык L- образного профиля, например, алюминиевая лента, которая образует наружный слой трубы и ребра радиатора, делая трубу биметаллической, причем ребра и наружный слой обладают теплопроводностью, большей, чем труба радиатора.

Сущность изобретения
На чертеже схематически представлен предлагаемый водогрейный котел.

Котел состоит из корпуса 1, внутри которого размещена топка 2, снабженная водяной рубашкой 3, переходящей в водяную камеру 4, в которой вертикально установлены дымогарные трубы 5. Над водяной камерой 4, в полости корпуса 1 размещен радиатор, состоящий из труб 6 с ребрами 7, стояка 8, соединенного с трубами 6 и водяной камерой 4, и патрубка 9, соединенного с трубами 6 с другого конца.

Радиатор и водяная камера 4 разъединены пластиной 10 с шиберной заслонкой 11, перекрывающей вытяжную трубу 12, соединенную коленом 13 с полостью, в которой размещен радиатор, а колено 14 соединяет эту полость и трубу 12 с атмосферой.

Котел заполнен водой 15 через подающий вентиль 16.

Работает устройство следующим образом.

Через вентиль 16 заполняют водой водяную рубашку 3, водяную камеру 4, стояк 8, трубы 6 и патрубок 9. Шиберной заслонкой 11 открывают вытяжную трубу 12 и перекрывают колено 15 (на чертеже показано пунктиром).

Воспламеняют топку 2, которая может работать на газообразном, жидком и твердом топливе. Пламя топки 2 начинает греть воду 15 в водяной рубашке 3. Топочный газ, поднимаясь по дымогарным трубам 5, нагревает воду в водяной камере 4. Далее топочный газ по вытяжной трубе 12 и колену 14 выводится наружу. По достижении устойчивой работы топки 2 шиберную заслонку 11 поворачивают в положение, показанное на чертеже и перекрывают вытяжную трубу 12. Топочный газ (движение газа показано стрелками) после дымогарных труб 5 начинает поступать в полость, где расположен радиатор. На трубы 6 (см.вид I) туго и встык намотана алюминиевая лента L-образного профиля, которая перекрывает полностью поверхность трубы и делает трубу биметаллической с ребрами из алюминия.

В связи с тем, что площадь ребер большая, а тепловодность алюминия тоже больше (в 3 раза больше, чем у стали), алюминиевое покрытие с ребрами начинает интенсивно передавать тепло трубе и далее воде радиатора. Такое устройство радиатора проще и дешевле, нежели литье радиатора из алюминия. Вместо алюминиевой ленты возможно использование и другого материала с большой теплопроводностью. Начинается конвекционное движение воды вверх к патрубку 9, из которого горячая вода подается потребителю на нагрев батарей отопления. При выходе котла на рабочий режим теплопередача топочных газов в воде стабилизируется.

Таким образом, в предлагаемом котле реализовано 3 стадии нагрева воды.

Первая стадия. Нагрев пламенем печки 2, водяной рубашки 3, из которой вода поднимается в водяную камеру 4.

Вторая стадия. Прогрев воды в водяной камере 4 топочным газом, проходящим по дымогарным трубам 5.

Третья стадия. Догрев воды в радиаторе, куда вода поступает по стояку 8, затем растекается по трубам 6 с ребрами 7 и окончательно добирает тепло и далее по патрубку 9 поступает на потребление.

Перечисленные стадии позволяют воде максимально забрать тепло топочного газа.

Это говорит о том, что конструкция котла оптимальна, а работа его максимально эффективна. То есть достигается технический результат.

Устройство промышленно применимо, может выпускаться в условиях механических мастерских.

Источники информации, принятые во внимание
1. Авт. св. 989263, F 24 H 1/32, 1983 (прототип).

Изобретение относится к области теплотехники и обеспечивает повышение эффективности работы водогрейного котла, содержащего снабженную водяной рубашкой топку с встроенной в ее верхнюю часть водяной камерой, в полости которой установлены дымогарные трубы, сообщенные своими входными отверстиями с топкой. Дымогарные трубы установлены и проходят через водяную камеру вертикально и соединяют топку с полостью, расположенной над водяной камерой, в которой размещен радиатор, одним концом соединенный с водяной камерой, а другой имеет выход горячей воды к потребителю. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Водогрейный котел, содержащий снабженную водяной рубашкой топку с встроенной в ее верхнюю часть водяной камерой, в полости которой установлены дымогарные трубы, сообщенные своими входными отверстиями с топкой, отличающийся тем, что дымогарные трубы установлены и проходят через водяную камеру вертикально и соединяют топку с полостью, расположенной над водяной камерой, в которой размещен радиатор, одним концом соединенный с водяной камерой, а другой имеет выход горячей воды к потребителю. 2. Водогрейный котел по п.1, отличающийся тем, что радиатор выполнен в виде стальных наклонно и/или горизонтально расположенных друг над другом труб, один конец которых входит в вертикальный стояк, соединенный с водяной камерой и заглушенный сверху, а другой конец - в вертикальный, заглушенный снизу и отводящий к потребителю патрубок, причем на трубах радиатора намотана туго и встык L-образного профиля, например, алюминиевая лента, которая образует наружный слой трубы и ребра радиатора, делая трубу биметаллической, причем ребра и наружный слой обладают теплопроводностью большей, чем труба радиатора.