ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2001 года по МПК F24H1/00 F24H1/14 

Изобретение относится к теплоэнергетике, к водогрейным котлам малой мощности типа ТВГ, предназначенным для отопления и горячего водоснабжения производственных и жилых зданий и сооружений.

Известен водогрейный котел малой мощности, работающий как на газе, так и на мазуте (см. отраслевой каталог "Котлы малой и средней мощности и топочные устройства", ЦНИИТЭИТяжмаш, М., 1992, стр. 125-129). Котел рассчитан на подогрев воды до 150^oC и имеет горизонтальную компоновку с единым поперечным сечением. Топочная камера котла, как и конвективная шахта, полностью экранирована мембранными панелями, сваренными из труб. Трубы боковых экранов котла вварены в коллекторы, т.е. трубные полости коллекторов (двух в одном экране) сообщаются при помощи упомянутых трубок. Проходные сечения коллекторов перекрыты глухими перегородками, посредством которых создается направленное движение воды со скоростью, обеспечивающей надежную и эффективную работу котла.

Недостаток котла заключается в его значительных габаритах и массе, которые обусловлены его относительно большой мощностью, так котел КВ-1Р-4-150 имеет высоту 6,7 м и массу 8 т. Данный котел является стационарным и в собранном виде нетранспортабелен.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является техническое решение по патенту RU 2124678, F 24 H 1/00, 10.01.1999, содержащее горелку, топку, образованную боковыми, потолочными и задним экранами (панелями), каждый из которых выполнен, по меньшей мере, из двух параллельных, разнесенных друг от друга горизонтальных коллекторов, сообщающихся между собой через трубки, причем экраны посредством коллекторов соединены между собой в единую систему подачи и отвода теплоносителя.

Задачами изобретения является создание компактного, быстро собираемого с целью сокращения времени на монтаж котла.

Компактность конструкции преследует снижение габаритов и материалоемкости котла, создание транспортабельной конструкции котла.

Данные задачи решают тем, что в известном водогрейном котле, содержащем обмуровку, горелку, топку, образованную боковыми, потолочными и задним экранами (панелями), каждый из которых выполнен, по меньшей мере, из двух параллельных, разнесенных друг от друга коллекторов (труб), сообщающихся между собой через трубки, экраны посредством коллекторов соединены между собой в единую систему для подачи и отвода теплоносителя, коллекторы экранов в котле расположены горизонтально, а обмуровка выполнена в виде сборно-разборных теплоизоляционных плит.

Каждая из теплоизоляционных плит выполнена многослойной из листов и слоев разных материалов.

Материал листов и слоя в каждой плите установлен от экрана в следующем порядке: сталь жаростойкая, асбест, пеноизол, асбест, сталь углеродистая обыкновенная. Смежные, соединенные между собой под прямым углом теплоизоляционные плиты соединены между собой при помощи уголка и крепежа. Между наружными поверхностями смежных панелей в зоне их соединения и внутренними поверхностями уголка установлена асбестовая прокладка.

Выполнение обмуровки в виде теплоизоляционных плит позволило существенно уменьшить габариты котла, снизить его материалоемкость, добиться такого важного свойства котла, как транспортабельность. Транспортабельность котла позволяет изготавливать его на специализированном предприятии и автомобильным транспортом доставлять заказчику.

Уменьшение толщины плит по сравнению с толщиной кирпичной обмуровки достигнуто подбором несущего конструктивного и теплоизоляционного материалов, который установлен в каждой плите в порядке погашения теплового потока от экрана. Такой порядок обеспечивается количественным, качественным показателями материала плит.

Соединение плит при помощи равнобокого уголка сократило время на сборку котла, снизило себестоимость его изготовления, размещение асбестовой прокладки между наружными поверхностями смежных плит в зоне их соединения и внутренними поверхностями уголка позволило свести до минимума потери тепла через щели между смежными плитами в местах их соединения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 - котел в продольном разрезе;
на фиг. 2 - котел в поперечном разрезе по А-А;
на фиг. 3 - котел без обмуровки;
на фиг. 4 - выносной элемент I разреза угла обмуровки.

Водогрейный котел содержит боковые, потолочный и задний экраны 1-4 соответственно, каждый из которых выполнен из двух параллельных, разнесенных друг от друга труб большего диаметра - коллекторов 5, сообщающихся между собой через трубки 6 (см. фиг. 1-3). Проходные сечения коллекторов 5 перекрыты глухими перегородками "a", посредством которых создается направленное движение воды со скоростью, обеспечивающей надежную и эффективную работу котла. Коллекторы экранов распложены в котле горизонтально. Это снижает расходы электроэнергии на перемещение массы воды через систему котла. Экраны 1-4 посредством коллекторов соединены между собой в единую систему для подвода и отвода теплоносителя (см. фиг. 1-3). Экраны 1-4 образуют топочное пространство, топку 7 (см. фиг. 2), где происходит окончательное сгорание газового топлива и образование необходимой температуры. Газ поступает в горелку 8, где осуществляется его загорание. Вода в систему котла подается питательным насосом. Процесс горения, температура в топке 7 и температура теплоносителя поддерживается на заданном уровне при помощи системы автоматики (не показана). Снаружи экраны (фиг. 2, 1) закрыты обмуровкой 9, которая выполнена в виде сборно-разборных теплоизоляционных плит 10, 11 (см. фиг. 4), каждая из плит выполнена многослойной из стандартных листов и слоя 12-15 разных материалов. Материал листов и теплоизоляционного слоя расположен в плите от экрана в следующем порядке: сталь жаростойкая, асбест, пеноизол, асбест, сталь углеродистая обыкновенная. Смежные плиты 10, 11 соединены между собой при помощи уголка 16 и крепежа для предотвращения утечки тепла из топочного пространства 7, между внутренней поверхностью уголка 16 и наружными поверхностями смежных плит 10, 11 предусмотрена асбестовая прокладка 17, которая уплотняется при присоединении уголка 16 с плитами 10, 11. Продукты горения удаляются из топочного пространства 7 через трубу 18.

Работа водогрейного котла осуществляется следующим образом.

Открывают запорную арматуру на входе и выходе котла и включают насос, подающий питательную воду в котел, подают газ в горелку 8 и зажигают его, включают систему автоматики и устанавливают работу котла в автоматическом режиме.

Вода циркулирует в экранах 1-4, нагревается и отводится из котла.

Продукты сгорания выходят из топки 7, проходят через экранные поверхности нагрева и удаляются через трубу 18.

Котел предназначен для нагрева воды и может быть использован для отопления и горячего водоснабжения производственных и жилых зданий и сооружений. Котел содержит горелку, топку, образованную боковыми, потолочными и задним экранами (панелями), каждый из которых выполнен по меньшей мере из двух параллельных, разнесенных друг от друга горизонтальных коллекторов, сообщающихся между собой через трубки, причем экраны посредством коллекторов соединены между собой в единую систему подачи и отвода теплоносителя. Обмуровка котла выполнена в виде сборно-разборных теплоизоляционных плит, каждая из которых выполнена многослойной из листов и слоев разных материалов, при этом материал листов и слоя установлен от экрана в следующем порядке: сталь жаростойкая, асбест, пеноизол, асбест, сталь углеродистая обыкновенная, смежные теплоизоляционные плиты соединены между собой под прямым углом при помощи уголка и крепежа, а между наружными поверхностями смежных плит в зоне их соединения и внутренними поверхностями уголка установлена асбестовая прокладка. Конструкция котла обеспечивает снижение габаритов и материалоемкости котла. 4 ил.

Водогрейный котел, содержащий горелку, топку, образованную боковыми, потолочными и задним экранами (панелями), каждый из которых выполнен, по меньшей мере, из двух параллельных, разнесенных друг от друга горизонтальных коллекторов, сообщающихся между собой через трубки, причем экраны посредством коллекторов соединены между собой в единую систему подачи и отвода теплоносителя, отличающийся тем, что он содержит обмуровку, выполненную в виде сборно-разборных теплоизоляционных плит, каждая из которых выполнена многослойной из листов и слоев разных материалов, при этом материал листов и слоя установлен от экрана в следующем порядке: сталь жаростойкая, асбест, пеноизол, асбест, сталь углеродистая обыкновенная, смежные теплоизоляционные плиты соединены между собой под прямым углом при помощи уголка и крепежа, а между наружными поверхностями смежных плит в зоне их соединения и внутренними поверхностями уголка установлена асбестовая прокладка.