КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ Российский патент 2004 года по МПК F24H1/00 F24H1/12 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам малой и средней мощности.

Известен отопительный котел “Луга”, который содержит топочную камеру с передним, задним, потолочным и боковыми экранами, конвективный пучок из горизонтальных труб, размещенный в опускном газоходе, отделенном от топочной камеры перегородкой.

Передний экран этого котла выполнен из горизонтальных труб, задний экран образован вертикальными трубами. Один из боковых экранов образован вертикальными трубами, а трубы другого бокового экрана переходят в горизонтальные трубы верхнего яруса потолочного экрана, а потолочный экран выполнен из горизонтальных труб. Трубы нижнего яруса потолочного экрана являются продолжением труб заднего экрана, а верхнего яруса - одного из боковых экранов (см. авт. свид. №1691675, кл. F 24 H 1/00 за 1991 г.). Недостатком этого котла является низкая эффективность использования в нем тепла из-за потерь мощности, возникающих как при движении воды в трубах котла, так и местных потерь при наличии перемычек, вызванных геометрическими размерами перемычек, изменением скорости потока, это приводит к потерям напора и дополнительным затратам мощности на их преодоление, а следовательно, к снижению КПД котла.

Наиболее близким к предлагаемому является котел водогрейный, содержащий топочную камеру с пятью топочными экранами, два из которых боковые, а три других - двойного облучения, с вертикально расположенными трубами, делящими камеру на четыре отсека, потолочный экран, конвективный блок, размещенный в газоходе и отделенный от топочной камеры перегородкой (см. кн. Ю.Л. Гусев. Основы проектирования котельных установок. - М.: Издательство литературы по строительству, 1973, с.48-51).

Недостатком указанного котла является недостаточная эффективность теплосъема.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности теплосъема за счет увеличения поверхности теплосъема (без увеличения габаритов котла) и полезного использования лучистого, радиационного и конвективного теплообмена в топочной камере, приводящего к сокращению расхода топлива и к увеличению КПД котла.

Для достижения указанного технического результата в котел водогрейный, содержащий топочную камеру с пятью топочными экранами, два из которых боковые, а три других - двойного облучения с вертикально расположенными трубами, делящими камеру на четыре отсека, потолочный экран, конвективный блок, размещенный в газоходе и отделенный от топочной камеры перегородкой, перегородка выполнена в виде экрана, который имеет правый и левый вертикальные коллекторы, соединенные между собой горизонтальными трубами меньшего диаметра, при этом верхняя часть левого вертикального коллектора герметично соединена с верхним коллектором потолочного экрана, а его нижняя часть - с верхним коллектором левого бокового экрана, а правый вертикальный коллектор заглушен с торцов.

Отличительными признаками предлагаемого котла водогрейного являются выполнение перегородки в виде экрана, который имеет правый и левый вертикальные коллекторы, соединенные между собой горизонтальными трубами меньшего диаметра, герметичное соединение верхней части вертикального левого коллектора с верхним коллектором потолочного экрана, соединение нижней его части с верхним коллектором левого бокового экрана и выполнение правого вертикального коллектора заглушенным с торцов.

Благодаря наличию этих признаков создается дополнительная поверхность, участвующая в радиационном, лучистом и конвективном теплообмене, то есть увеличивается теплопроизводительность котла с сохранением прежних габаритов, снижаются потери тепла с уходящими газами, сокращается расход топлива и, как следствие, увеличивается КПД котла.

Предлагаемый котел иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-5.

На фиг.1 показан общий вид котла водогрейного, слева.

На. фиг.2 - то же, разрез по А-А фиг.1.

На фиг.3 - то же, разрез по Б-Б фиг.1.

На фиг.4 показан экран, вид по стрелке В фиг.1.

На фиг.5 - то же, схема движения воды в котле.

Котел водогрейный (фиг.1) содержит топочную камеру 1 с пятью топочными экранами, каждый из которых состоит из верхнего коллектора 2 и нижнего коллектора 3, соединенные между собой вертикальными трубами 4, из них два боковых топочных экрана 5 и три топочных экрана двойного облучения 6, которые делят топочную камеру на четыре отсека, потолочный экран 7, который состоит из нижнего коллектора 8 и верхнего коллектора 9, соединенных между собой Г-образными трубами 10, конвективный блок 11, состоящий из двух частей, имеющих нижний коллектор 12 и верхний коллектор 13, и соединенных между собой трубами, размещенный в газоходе и отделенный от топочной камеры перегородкой 14, выполняющей функции как газонаправляющей, так и дополнительного теплосъема и которая выполнена в виде экрана, содержащего левый вертикальный коллектор 15 и правый вертикальный коллектор 16, которые соединены между собой горизонтальными трубами 17 меньшего диаметра, при этом верхняя часть левого вертикального коллектора 15 герметично соединена с верхним коллектором 9 потолочного экрана 7, а нижняя часть левого вертикального коллектора 15 герметично соединена с помощью перепускной трубы с верхним коллектором 2 левого бокового топочного экрана 5, а правый вертикальный коллектор 16 заглушен.

Котел работает следующим образом.

Вода из тепловой сети поступает параллельно в два нижних коллектора 12, затем поднимается в верхние коллекторы 13, далее по трубам 10 поступает в нижний коллектор 8 потолочного экрана 7 и далее по трубам 10 в верхний коллектор 9 потолочного экрана 7, через перепускную трубу в верхнюю часть левого вертикального коллектора 15, перегородки 14, далее проходит ряды горизонтальных труб 17 в нижнюю часть левого вертикального коллектора 15 и через перепускную трубу поступает в верхний коллектор 2 левого топочного бокового экрана 5 и далее по трубам 4 трех топочных экранов двойного облучения 6 в верхний коллектор 2 правого топочного бокового экрана 5 и далее к потребителю.

Были проведены теплотехнические испытания предлагаемого котла водогрейного в котельных Танкодром-1, Калинина, 87, Зеленая, 1, Чехова, 36, Горки-1, Олонецкого, 5, РКБ-2, А-Кутуя, 2 г. Казани, которые показали увеличение производительности котла на 10%, сокращение расхода газа на 6%, увеличение КПД на 2,5%.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Котел водогрейный содержит топочную камеру с пятью топочными экранами, два из которых боковые, а три других - двойного облучения с вертикально расположенными трубами, делящими камеру на четыре отсека, потолочный экран, конвективный блок, размещенный в газоходе и отделенный от топочной камеры перегородкой. Перегородка выполнена в виде экрана, который имеет правый и левый вертикальные коллекторы, соединенные между собой горизонтальными трубами. Верхняя часть левого вертикального коллектора герметично соединена с верхним коллектором потолочного экрана, а его нижняя часть - с верхним коллектором левого бокового экрана. Правый вертикальный коллектор заглушен с торцов. Изобретение обеспечивает сокращение расхода топлива и увеличение КПД. 5 ил.

Котел водогрейный, содержащий топочную камеру с пятью топочными экранами, два из которых боковые, а три других - двойного облучения с вертикально расположенными трубами, делящими камеру на четыре отсека, потолочный экран, конвективный блок, размещенный в газоходе и отделенный от топочной камеры перегородкой, отличающийся тем, что перегородка выполнена в виде экрана, который имеет правый и левый вертикальные коллекторы, соединенные между собой горизонтальными трубами, при этом верхняя часть левого вертикального коллектора герметично соединена с верхним коллектором потолочного экрана, а его нижняя часть - с верхним коллектором левого бокового экрана, а правый вертикальный коллектор заглушен с торцов.