ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2003 года по МПК F24H1/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при изготовлении водогрейных котлов малой и средней мощности, предназначенных для работы на твердом, жидком и газообразном топливе.

Известен котел КВ-ТС-10-150В, работающий на твердом топливе (Сидельковский Л. Н., Юренев В. Н. Котельные установки промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 339). Котел содержит поворотный экран, боковые экраны, фестонный и задний экраны. Данный котел имеет мощность 11,63 МВт и предназначен для работы в больших котельных. Использование данных котлов в малых и средних котельных неэффективно. Кроме этого, для работы данного котла требуется наличие дорогостоящих автоматических устройств.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является водогрейный котел (авторское свидетельство СССР 1719806, кл. F 24 Н 1/32, 1989). Этот котел содержит установленные в корпусе фронтовой, потолочный, задний и боковые экраны, подключенные к соответствующим коллекторам, причем боковые экраны и задний экран выполнены из трех отдельных панелей. Экраны выполнены из газоплотных плавниковых труб с частичными проемами.

Недостатком данного котла является недостаточная его эффективность, так как дымовые газы при движении внутри котла не успевают отдать значительное количество тепла и выходят из него с достаточно высокой температурой. Кроме этого, котел имеет большие габариты, так как дополнительными конвективными панелями снабжены не только боковые экраны, но и задний экран.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы водогрейного котла за счет обеспечения многоходовой циркуляция дымовых газов.

Предлагаемый котел содержит размещенные в корпусе фронтовой, потолочный, задний и боковые экраны, изготовленные из труб с плавниками и подключенные к соответствующим коллекторам, при этом боковые экраны выполнены из внешней сплошной панели и внутренних панелей, снабженных проемами. В отличие от прототипа предлагаемый котел установлен на основании и снабжен внутренним экраном, выполненным в виде газоплотной трубной панели и расположенным в топочном пространстве, разделяющем его на радиационную и конвективную части с образованием дополнительного газохода между потолочным и внутренним экранами. Кроме этого, боковые экраны снабжены перегородками, а проемы выполнены в верхней и нижней частях внутренних панелей боковых экранов. При этом проемы верхней части панелей боковых экранов по ходу дымовых газов сообщены с дополнительным газоходом. Боковые грани основания выполнены в виде газоплотных трубных панелей, включенных в систему циркуляции котла. При сжигании топлива в топке трубные панели основания и поверхности трубных экранов, ограничивающих топочное пространство, получают тепло за счет излучения. Одновременно благодаря действию сопел острого дутья, расположенных в основании котла под задним экраном, дымовые газы, образующиеся при горении топлива, омывают фронтовой, внутренний (снизу) и задний экраны и через межтрубные проемы, расположенные в нижней части боковых экранов, направляются в боковые газоходы, проходят последовательно горизонтальные секции этих газоходов и через межтрубные проемы верхней части боковых экранов попадают в дополнительный газоход, образованный потолочным и внутренним экранами, и затем через вихревой циклон выходят наружу.

Таким образом, в предлагаемом котле увеличена поверхность нагрева как радиационная за счет трубных панелей основания, так и конвективная за счет внутреннего экрана, и увеличен путь прохождения дымовых газов в пространстве котла за счет разделения боковых газоходов на отдельные секции и образования дополнительного газохода между потолочным и внутренним экранами. Дымовые газы находятся в пространстве котла длительное время, максимально отдают тепло нагреваемой воде и только затем со значительно сниженной температурой выходят из котла. При этом именно наличие внутреннего экрана и разделение боковых газоходов на отдельные секции позволяют разделить весь объем котла на радиационную и конвективную части, причем конвективная часть котла имеет развитую поверхность, что обеспечивает при малогабаритных размерах котла высокую теплопроизводительность за счет многоходовой циркуляции дымовых газов.

Устройство предлагаемого котла поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид котла, на фиг.2 - вид котла сзади, на фиг.3 - боковой экран, на фиг. 4 - внутренняя панель бокового экрана, на фиг.5 - гидравлическая схема.

Котел содержит корпус 1, установленный на основании 2, и снабжен топкой 3. В основании 2 котла расположены сопла острого дутья 4. В корпусе 1 размещены фронтовой 5, потолочный 6, задний 7 и боковые 8 экраны, причем боковые экраны 8 выполнены из трех отдельных панелей 9. Экраны и боковые грани основания 2 выполнены газоплотными из труб 10 с плавниками 11, причем внешние панели 9 боковых экранов 8 изготовлены сплошными, а на двух внутренних панелях 9 на противоположных углах выполнены участки 12, 13 без плавников 11 между трубами с межтрубными проемами 14. При этом котел снабжен внутренним экраном 15, выполненным в виде газоплотной трубной панели и расположенным в топочном пространстве, которое разделено этим внутренним экраном 15 на радиационную и конвективную части. Между потолочным экраном 6 и внутренним экраном 15 образован дополнительный газоход 16. Кроме этого, панели 9 боковых экранов 8 снабжены перегородками 17, 18, расположенными горизонтально с проемами 19, 20 у противоположных торцов котла. Таким образом, боковые газоходы разделены на три отдельных газохода 21, 22, 23 с образованием в проемах 19, 20 газовых поворотных камер, закрытых съемными заглушками 24, 25. На выходе котла 1 установлен вихревой циклон 26.

Предлагаемый котел работает следующим образом.

При сжигании топлива трубные панели основания 2 и поверхности трубных экранов фронтового 5, заднего 1, боковых 8 и внутреннего 15, ограничивающих топочное пространство, получают тепло за счет излучения. Одновременно благодаря действию сопел острого дутья 4, расположенных в основании котла 2 под задним экраном 7, дымовые газы, образующиеся при горении топлива, омывают фронтовой экран 5, боковые экраны 8, нижнюю поверхность внутреннего экрана 15 и задний экран 7 и через межтрубные проемы 14 участка 12 боковых панелей 9 поступают в нижние боковые газоходы 21, двигаются до поворотной газовой камеры, образованной в проеме 19, далее, поворачиваясь на 180^o, попадают в средние боковые газоходы 22, затем через поворотную газовую камеру, образованную в проеме 20, - в верхние боковые газоходы 23 и через межтрубные проемы 14 участка 13 боковых панелей 9 попадают в дополнительный газоход 16 между потолочным экраном 6 и внутренним экраном 15. Далее дымовые газы, отдавшие значительное количество тепла, выносятся из котла через вихревой циклон 26.

Гидравлическая схема котла работает следующим образом. От сетевых насосов обратная вода из систем центрального отопления поступает через фронтовой экран 5 в основание 2, далее - через нижний коллектор в панели 9 боковых экранов 8, причем панели 9 соединены последовательно и дросселированы, затем вода поступает в задний экран 7, далее - во внутренний экран 15, в потолочный экран 6 и на выход из котла.

Предлагаемый котел обеспечивает более высокую интенсивность теплообмена, при которой достигается высокий удельный теплосъем, а следовательно, увеличивается кпд, чем обеспечивается экономия топлива и экономия металла для поверхности нагрева. Кроме того, полностью экранированная топка создает более рациональное распределение тепловосприятия между радиационными и конвективными поверхностями нагрева и при герметичности обеспечивает работу под наддувом. Данный котел предназначен для работы на твердом топливе, но может работать на жидком и газообразном топливе, причем с более высокими техническими показателями.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева воды. Водогрейный котел содержит размещенные в корпусе фронтовой, задний, потолочный и боковые экраны, изготовленные из труб с плавниками и подключенные к соответствующим коллекторам. Боковые экраны выполнены из внешней сплошной панели и внутренних панелей. Котел установлен на основании, снабжен внутренним экраном, расположенным в топочном пространстве и образующим с потолочным экраном дополнительный газоход. В верхней и нижней частях внутренних панелей боковых экранов, которые снабжены перегородками, выполнены проемы. Проемы верхней части панелей боковых экранов по ходу дымовых газов сообщены с дополнительным газоходом, а внутренний экран и боковые грани основания выполнены в виде газоплотных трубных панелей. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы водогрейного котла. 5 ил.

Водогрейный котел, содержащий размещенные в корпусе фронтовой, задний, потолочный и боковые экраны, изготовленные из труб с плавниками и подключенные к соответствующим коллекторам, при этом боковые экраны выполнены из внешней сплошной панели и внутренних панелей, снабженных проемами, отличающийся тем, что он установлен на основании, снабжен внутренним экраном, расположенным в топочном пространстве и образующим с потолочным экраном дополнительный газоход, проемы выполнены в верхней и нижней частях внутренних панелей боковых экранов, которые снабжены перегородками, при этом проемы верхней части панелей боковых экранов по ходу дымовых газов сообщены с дополнительным газоходом, а внутренний экран и боковые грани основания выполнены в виде газоплотных трубных панелей.