ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2004 года по МПК F24H1/00 

Предлагаемое изобретение относится к области промышленной энергетики, в частности к конструкциям водогрейных водотрубных котлов, предназначенных для получения горячей воды, используемой для технологических нужд, а также для отопления и горячего водоснабжения производственных и жилых помещений.

Известны водогрейные котлы типа ТВГ (см.: Павлов И.И., Федоров М.Н. Котельные установки и тепловые сети. - М.: Стройиздат, 1986, стр.74, рис.IV.11, IV.12), содержащие топочную камеру с секциями радиационной поверхности, конвективный газоход. Конвективная и радиационная поверхности состоят из отдельных секций. Котел оборудован подовыми горелками, которые размещены между секциями радиационной поверхности.

Известны водогрейные котлы типа KB (см.: рис.IV. 13, стр.76 вышеуказанного издания), содержащие топочную камеру, конвективный газоход. Трубная часть котла состоит из конвективной поверхности нагрева, фестона и экрана.

Недостатком указанных котлов являются большие габаритные размеры, высокие весовые характеристики за счет металлоемкости и натрубной обмуровки, сложность конструкции, соответственно высокая трудоемкость изготовления, недостаточно высокий КПД.

Предлагаемым изобретением решается задача по снижению габаритных размеров котла, весовых характеристик, трудоемкости изготовления, повышения КПД за счет турбулизации движения газов по конвективному газоходу.

Для достижения указанного технического результата в водогрейном котле, содержащем корпус, топочную камеру, конвективный газоход, газоотводящий короб, состоящий из трех секций: внутренней, средней и наружной, секции выполнены цилиндрической формы, установлены соосно, каждая секция состоит из двух коллекторов, соединенных между собой прямыми трубами поверхностей нагрева, в коллекторах установлены перегородки для изменения потока воды, коллекторы соединены перепускными трубами, внутренняя секция образует топочную камеру и выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее верхней части, через которую происходит выход газов из топочной камеры по всей ее длине в конвективный газоход, наружная секция выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее нижней части, через которую происходит выход газов в газоотводящий короб, наружная поверхность внутренней секции и внутренняя поверхность наружной секции и трубы средней секции образуют конвективный газоход.

Отличительными признаками предлагаемого водогрейного котла от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является то, что секции выполнены цилиндрической формы, установлены соосно, каждая секция состоит из двух коллекторов, соединенных между собой прямыми трубами поверхностей нагрева, в коллекторах имеются перегородки для изменения потока воды, коллекторы соединены перепускными трубами, внутренняя секция образует топочную камеру и выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее верхней части, через которую происходит выход газов из топочной камеры по всей ее длине в конвективный газоход, наружная секция выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее нижней части, через которую происходит выход газов в газоотводящий короб, наружная поверхность внутренней секции и внутренняя поверхность наружной секции и трубы средней секции образуют конвективный газоход.

Предлагаемый водогрейный котел иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.

На фиг.1 показан общий вид водогрейного котла.

На фиг.2 показан вид В фиг.1.

На фиг.3 - сечение Б-Б фиг.1.

Водогрейный котел (фиг.1), содержащий корпус 1, топочную камеру 2, конвективный газоход 3, газоотводящий короб 4, состоящий из трех секций: внутренней 5, средней 6 и наружной 7, последние выполнены цилиндрической формы, установлены соосно, каждая секция состоит из двух коллекторов 8, соединенных между собой прямыми трубами поверхностей нагрева 9, в коллекторах установлены перегородки для изменения потока воды, коллекторы соединены перепускными трубами 11, внутренняя секция образует топочную камеру и выполнена газоплотной за счет проставок 12, за исключением ее верхней части, через которую происходит выход газов из топочной камеры по всей ее длине в конвективный газоход, наружная секция выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее нижней части, через которую происходит выход газов в газоотводящий короб, наружная поверхность внутренней секции и внутренняя поверхность наружной секции и трубы средней секции образуют конвективный газоход. Средняя секция выполнена гладкотрубной и проставок не имеет. Торцевые стенки котла заполнены жароупорным бетоном 13, на фронте котла установлена горелка 14. В нижней части котла установлен короб 4 для удаления продуктов сгорания из котла. На задней части котла расположен коллектор 15, соединенный трубами 16 с коллектором 8 внутренней секции. Наружная поверхность котла покрыта изоляцией 17 и металлической обшивкой 18, в верхней части наружной секции установлен штуцер 19 для выхода воды.

Работа осуществляется следующим образом.

Питательная (обратная) вода через коллектор 15 и трубы 16 поступает в нижнюю часть внутренней секции 5 и за счет перегородок 10 совершает возвратно-поступательное движение через все трубы секции. Затем вода через перепускные трубы 11 поступает в среднюю секцию 6, совершая аналогичное движение, а затем в наружную секцию 7, из которой через штуцер 19 выходит из котла. Внутренняя поверхность внутренней секции 5 образует топочную камеру 2, а наружная поверхность внутренней секции 5, гладкие трубы средней секции 6 и внутренняя поверхность наружной секции 7 образуют конвективный газоход.

Газы из топочной камеры через межтрубное пространство в верхней части (отсутствие проставок) внутренней секции 5 по всей длине поступают в конвективный газоход 3 и, разделяясь на два потока (правый и левый), проходят его и через межтрубное пространство нижней части наружной секции 7 поступают в газоотводящий короб 4 и выходят из котла.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в промышленной энергетике. Котел содержит корпус, топочную камеру, конвективный газоход, газоотводящий короб, состоящий из трех секций: внутренней, средней и наружной, которые выполнены цилиндрической формы и установлены соосно. Каждая секция состоит из двух коллекторов, соединенных между собой прямыми трубами поверхностей нагрева. Коллекторы соединены перепускными трубами и в них установлены перегородки для изменения потока воды. Внутренняя секция образует топочную камеру и выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее верхней части, через которую происходит выход газов из топочной камеры по всей ее длине в конвективный газоход. Наружная секция выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее нижней части, через которую происходит выход газов в газоотводящий короб. Наружная поверхность внутренней секции, внутренняя поверхность наружной секции и трубы средней секции образуют конвективный газоход. Изобретение обеспечивает снижение габаритных размеров котла, его весовых характеристик, трудоемкости изготовления и повышение КПД котла. 3 ил.

Водогрейный водотрубный котел содержащий корпус, топочную камеру, конвективный газоход, газоотводящий короб, состоящий из трех секций - внутренней, средней и наружной, отличающийся тем, что секции выполнены цилиндрической формы, установлены соосно, каждая секция состоит из двух коллекторов, соединенных между собой прямыми трубами поверхностей нагрева, в коллекторах установлены перегородки для изменения потока воды, коллекторы соединены перепускными трубами, внутренняя секция образует топочную камеру и выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее верхней части, через которую происходит выход газов из топочной камеры по всей ее длине в конвективный газоход, наружная секция выполнена газоплотной за счет проставок, за исключением ее нижней части, через которую происходит выход газов в газоотводящий короб, наружная поверхность внутренней секции и внутренняя поверхность наружной секции и трубы средней секции образуют конвективный газоход.