ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2003 года по МПК F24H1/00 

Изобретение относится к области теплоснабжения и может быть использовано, например, в стальных водогрейных котлах.

Известен газотрубный котел, содержащий топку, выполненную в виде жаровой трубы с выходом газов из жаровой трубы в сторону фронта котла и двухходовой конвективный пучок (см. Прайс-лист фирмы Viesman, 1997 г., котел Turbomat-Duplex 16032, 16132, 16232).

Недостатком известного котла является его полная неразборность и сложность конструкции, высокие требования к материалам для изготовления конвективной поверхности нагрева и, как следствие этого, высокая трудоемкость и стоимость изготовления котла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является водогрейный котел, содержащий газотрубную часть и водотрубную часть, газотрубная часть имеет топку в виде жаровой трубы и газотрубный одноходовой конвективный пучок, установленные в одном корпусе, а водотрубная часть имеет конвективную камеру с теплообменной поверхностью нагрева, сообщенной с конвективным пучком и топкой (см. патент РФ 2162574, МПК F 24 Н 1/32, бюл 1, 27.01.2001 г.).

Недостатками котла-прототипа является низкая надежность и малый срок службы элементов поверхностей нагрева котла, неразборность, а следовательно, низкая ремонтопригодность конвективной поверхности нагрева, а также слабая интенсивность теплоотдачи в конвективной камере.

Задачей создания изобретения является разработка простой, надежной, ремонтопригодной, экономичной конструкции котла с более высоким КПД.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как водогрейный котел, содержащий газотрубную и водотрубную части, первая из которых имеет топку в виде жаровой трубы и газотрубный одноходовой конвективный пучок, установленные в одном корпусе, а вторая выполнена в виде конвективной камеры с теплообменной поверхностью нагрева, сообщенной с конвективным пучком и топкой, и отличительных существенных признаков таких, выход газов из топки направлен на фронтовую сторону котла, упомянутая теплообменная поверхность выполнена в виде панелей, крайних и средних, с коллекторами прямоугольной формы, соединенными съемными трубными элементами, средние панели являются съемными, одна из них разделяет конвективную камеру на первый и второй газоход, при этом газы проходят по первому газоходу, а затем по второму газоходу.

Вышеперечисленные отличительные признаки, которые предусматривают сочетание в конструкции котла газотрубной и водотрубной частей, позволяют получить следующий технический результат:
упростить конструкцию и снизить стоимость газотрубной части за счет уменьшения площади поверхности нагрева газовых труб (а значит, уменьшения длины и диаметра корпуса газотрубной части котла), отсутствия передней съемной крышки котла;
компактность и надежность выполнения газотрубной части за счет установки в одном корпусе топки и конвективного пучка;
увеличить еще на более длительный срок службу газотрубной части котла ввиду того, что газовые трубы больше не находятся в зоне низких температур уходящих газов на выходе из котла и меньше коррелируют;
увеличить надежность и ремонтопригодность котла за счет выполнения водотрубной части когда в разбираемом виде (наличие съемных трубных элементов) - при удалении из конвективной камеры съемных панелей каждая точка конвективной водотрубной поверхности нагрева котла доступна для осмотра и ремонта во время обыкновенной остановки котла;
уменьшить стоимость водотрубной конвективной части котла за счет применения для изготовления ее элементов (коллекторов прямоугольной формы и штампованных панелей) только обыкновенной низкоуглеродистой листовой стали, так как снижена температура на выходе в водотрубную конвективную часть (в сравнении с водотрубными котлами).

Вся совокупность признаков формулы изобретения позволяет в целом повысить эффективность работы котла (увеличить его КПД) по отношению к чисто водотрубным или чисто газотрубным котлам при прочих равных условиях.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами: на фиг.1 представлен общий вид кота, продольный разрез, на фиг.2 - вид сверху, с разрезом по водотрубной конвективной части, на фиг. 3 - поперечный разрез.

Котел содержит топку 1 в виде жаровой трубы, поворотную камеру газов 2 во фронтовой части котла, одноходовой газотрубный конвективный пучок 3, поворотную камеру газов из газотрубной части котла в водотрубную 4, конвективную камеру 5 с двухходовой водотрубной конвективной поверхностью нагрева, корпус 6 газотрубной части котла, крайние конвективные панели 7, средние конвективные напели 8, соединительные трубные элементы панелей 7 и 8, стенки 10 конвективной камеры 5, съемную заднюю крышку 11 котла, перепускную трубу 12 (фиг. 1).

Крайние конвективные панели 7 соединены на сварке со стенками конвективной камеры 10 и образуют тем самым газоплотную конвективную камеру 5. Камера 5 с пучком 3 представляет собой конвективную часть когда. Средние конвективные панели 8 являются съемными и достаются из конвективной камеры 5 через выходное окно котла и проем, закрываемые съемной задней крышкой котла 11 (фиг. 1).

Одна из средних конвективных панелей 8 разделяет конвективную камеру 5 на первый и второй газоходы (фиг.2).

Верхние и нижние коллекторы конвективных панелей 7 и 8 имеют прямоугольную форму, плотно прилегают друг к другу, соединяются между собой съемными трубными элементами 9 (фиг. 2 и 3).

Котел работает следующим образом.

Образующиеся при сжигании топлива в топке 1 газы поступают в поворотную камеру 2, расположенную внутри корпуса 6 вблизи фронта котла, далее проходят внутри трубок, образующих конвективный пучок 3, омываемый снаружи нагреваемой водой, затем поступают в поворотную камеру 4, разворачиваются на 90^o и поступают в водотрубную часть котла, т.е. в конвективную камеру 5.

Развернувшись на 90^o, газы проходят по первому газоходу между конвективными панелями 7 и 8, разворачиваются на 180^o, проходят по второму газоходу между панелями 7 и 8 и покидают котел через выходное окно (фиг.2).

Вода из системы трубопроводов котельной поступает в коллектор левой крайней панели 7 второго газохода, проходит через трубы и коллекторы всех конвективных панелей 7, 8 и их соединительные элементы 9 последовательно и выходит из коллектора правой крайней панели 7 в перепускную трубу 12.

Из перепускной трубы 12 вода поступает в нижнюю часть корпуса 6 газотрубной части котла. Далее вода, поднимаясь, омывает кожух топки 1, поворотные камеры 2 и 4, трубы газотрубного конвективного пучка 3 и выходит из верхней части корпуса 6 газотрубной части котла в систему трубопроводов котельной.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для теплоснабжения. Водогрейный котел содержит газотрубную и водотрубную части, первая из которых имеет топку в виде жаровой трубы, и газотрубный одноходовой конвективный пучок, установленные в одном корпусе, а вторая выполнена в виде конвективной камеры с теплообменной поверхностью нагрева. Теплообменная поверхность нагрева сообщена с конвективным пучком и топкой и выполнена в виде панелей, крайних и средних, с коллекторами прямоугольной формы, соединенными съемными трубными элементами. Выход газов из топки направлен на фронтовую сторону котла. Средние панели являются съемными, одна из них разделяет конвективную камеру на первый и второй газоход, при этом газы проходят сначала по первому газоходу, а затем по второму газоходу. Изобретение обеспечивает создание простой, надежной, ремонтопригодной и экономичной конструкции котла. 3 ил.

Водогрейный котел, содержащий газотрубную и водотрубную части, первая из которых имеет топку в виде жаровой трубы, и газотрубный одноходовой конвективный пучок, установленные в одном корпусе, а вторая выполнена в виде конвективной камеры с теплообменной поверхностью нагрева, сообщенной с конвективным пучком и топкой, отличающийся тем, что выход газов из топки направлен на фронтовую сторону котла, упомянутая теплообменная поверхность выполнена в виде панелей, крайних и средних, с коллекторами прямоугольной формы, соединенными съемными трубными элементами, средние панели являются съемными, одна из них разделяет конвективную камеру на первый и второй газоход, при этом газы проходят сначала по первому газоходу, а затем по второму газоходу.