ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2001 года по МПК F24H1/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к водогрейным котлам, предназначенным для теплоснабжения индивидуальных домов и зданий коммунально-бытового назначения, оборудованных системами водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Известен отопительный котел, содержащий изолированный корпус с топкой и теплообменником в виде пучка труб, подключенных к входному и выходному водяным коллекторам (см. RU 94011526 A1, 20.12.1995).

Однако известный водогрейный котел характеризуется невысокой эффективностью использования тепловой энергии.

Известен также отопительный котел, принятый за прототип и содержащий изолированный корпус, включающий размещенные в нижней части топочную камеру с газовыми горелками, над ними теплообменник в виде пучка труб, подключенных к входному и выходному водяным коллекторам, а в верхней части - коллектор дымовых газов с выходным отверстием (см. WO 93/05347, 18.03.1993).

Недостатком известного котла является его сравнительно низкая производительность вследствие невысокой теплоотдачи поверхностей нагрева теплообменника и отсутствия автоматизированной системы регулирования и контроля.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности использования тепла дымовых газов котла, а также обеспечение возможности его эксплуатации без привлечения обслуживающего персонала.

Поставленная задача решается тем, что отопительный котел, содержащий изолированный корпус, включающий размещенные в нижней части топочную камеру с газовыми горелками, над ними теплообменник в виде пучка труб, подключенных к входному и выходному водяным коллекторам, а в верхней части - коллектор дымовых газов с выходным отверстием, согласно изобретению снабжен блоком управления, трубы теплообменника выполнены из меди или медно-никелевого сплава, а водяные коллекторы - из чугуна, каждая труба теплообменника снабжена отражательными пластинами, закрепленными на диффузорах, установленных на водяных коллекторах, в коллекторе дымовых газов установлен тягопрерыватель потока дымовых газов, а блок управления включает реле наличия тяги, размещенное в коллекторе дымовых газов, и реле наличия потока воды во входном коллекторе, связанные с блоком зажигания.

Поставленная задача решается также тем, что водяные коллекторы могут быть расположены с одной стороны корпуса, а с противоположной его стороны размещена смесительная камера.

На фиг. 1 представлен предлагаемый отопительный котел.

На фиг. 2 - отопительный котел в разрезе.

На фиг. 3 - элемент теплообменника.

Предлагаемый отопительный котел содержит изолированный корпус 1, включающий размещенные в нижней части топочную камеру 2 с газовыми горелками 3, над ними теплообменник в виде пучка оребренных труб 4, подключенных к входному и выходному водяным коллекторам 5 и 6 соответственно, а в верхней части - коллектор 7 дымовых газов с выходным отверстием 8. Трубы 4 теплообменника выполнены из меди или медно-никелевого сплава, а водяные коллекторы 5 и 6 - из чугуна. Каждая труба 4 теплообменника снабжена отражательными пластинами 9, установленными на его поверхности и скрепленными стяжками 10. В коллекторе 7 дымовых газов установлен тягопрерыватель 11 потока дымовых газов. Котел также снабжен блоком управления, который включает реле 12 наличия тяги, размещенное в коллекторе 7 дымовых газов, и реле 13 наличия потока воды во входном коллекторе 5, связанные с блоком 14 зажигания. В случае расположения водяных коллекторов 5 и 6 с одной стороны корпуса 1 с противоположной его стороны размещена смесительная камера 15.

Работа котла осуществляется следующим образом.

Теплоноситель из системы подается котловым насосом (не показан) во входной коллектор 5, далее проходит по трубам 4 теплообменника, нагревается и выходит через выходной коллектор 6 к потребителю. При расположении водяных коллекторов 5 и 6 с одной стороны корпуса 1 котла теплоноситель проходит из входного коллектора 5 по части труб 4, попадает в смесительную камеру 15, разворачивается на 180^o и проходит по другой части труб 4 в выходной коллектор 6. Теплообменник котла выбран малоемкостным с трубами 4 из меди или медно-никелевого сплава с внутренним диаметром, равным 21-23 мм, и с наружным оребрением, что позволяет эффективно забирать тепло от теплосодержащих дымовых газов, проходящих от газовых горелок 3 в топочной камере 2 через трубы 4 теплообменника в коллектор 7. Трубы 4 покрыты сверху отражательными пластинами 9, создающими завихрения потока дымовых газов, тем самым увеличивая эффективность использования их тепла. Дымовые газы, отдав тепло через трубы 4 теплоносителю, поступают в коллектор 7, где установлен тягопрерыватель 11. Основной функцией тягопрерывателя 11 является обеспечение независимости процесса удаления дымовых газов из котла от изменяющейся аэродинамики дымовой трубы (не показана). Поскольку аэродинамическое сопротивление описываемого котла мало, возможно применение дымовых труб минимальной высоты. Автоматический блок управления котлом включает блок 14 электронного зажигания и контроля пламени, реле 12 наличия тяги и реле 13 наличия потока воды. В случае прекращения циркуляции воды, прекращения подачи электроэнергии, утечки воды из системы автоматика котла обеспечивает отключение подачи газа к горелкам 3, а при восстановлении исходных рабочих условий котла блок 14 электронного зажигания включает его в работу. Наличие такой системы управления позволяет эксплуатировать предлагаемый котел без привлечения обслуживающего персонала.

Изобретение предназначено для подогрева теплоносителя и может быть использовано для теплоснабжения индивидуальных домов и зданий, оборудованных системами водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Сущность изобретения заключается в том, что отопительный котел содержит изолированный корпус, включающий размещенные в нижней части топочную камеру с газовыми горелками, над ними теплообменник в виде пучка труб, подключенных к входному и выходному водяным коллекторам, а в верхней части - коллектор дымовых газов с выходным отверстием. Трубы теплообменника выполнены из меди или медно-никелевого сплава, а водяные коллекторы - из чугуна. Каждая труба теплообменника снабжена отражательными пластинами. В коллекторе дымовых газов установлен тягопрерыватель потока дымовых газов. Котел снабжен также блоком управления, который включает реле наличия тяги, размещенное в коллекторе дымовых газов, и реле наличия потока воды во входном коллекторе, связанные с блоком зажигания. Такое выполнение котла позволит повысить эффективность использования тепла дымовых газов котла, а также обеспечить возможность его эксплуатации без привлечения обслуживающего персонала. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Отопительный котел, содержащий изолированный корпус, включающий размещенные в нижней части топочную камеру с газовыми горелками, над ними теплообменник в виде пучка труб, подключенных к входному и выходному водяным коллекторам, а в верхней части - коллектор дымовых газов с выходным отверстием, отличающийся тем, что он снабжен блоком управления, трубы теплообменника выполнены из меди или медно-никелевого сплава, а водяные коллекторы - из чугуна, каждая труба теплообменника снабжена отражательными пластинами, в коллекторе дымовых газов установлен тягопрерыватель потока дымовых газов, а блок управления включает реле наличия тяги, размещенное в коллекторе дымовых газов, и реле наличия потока воды во входном коллекторе, связанные с блоком зажигания. 2. Котел по п.1, отличающийся тем, что водяные коллекторы расположены с одной стороны корпуса, а с противоположной его стороны размещена смесительная камера.