ПАРОВОЙ КОТЕЛ Российский патент 2006 года по МПК F22B27/16 

Изобретение относится к устройствам для получения пара.

Известен паровой котел, состоящий из источника тепловой энергии, экранов, расположенных ступенчато над источником тепловой энергии, с чередующимися прорезями для вывода дымовых газов, изогнутых вертикальных водяных труб, установленных между экранами, барабана, соединенного посредством отверстий с водяными трубами в верхней части (1).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, выраженная в сложности траектории изгиба водяных труб, наличии громоздких барабанов, пароперегревателя. Кроме того, дымовые газы сгорают не полностью. Требуется установка дополнительного оборудования.

Часть этих недостатков устраняется в пихтоваренной установке, состоящей из парогенератора, расположенного в герметичной емкости котла и выполненного в виде распылителя жидкости, и накопителя тепловой энергии, установленных над излучателем тепловой энергии. При этом излучатель тепловой энергии образован внутренней поверхностью корпуса парового котла (2).

Однако и эта установка не дает должного эффекта из-за ограничения площади теплоотдачи излучателя тепловой энергии.

Техническим результатом является повышение паропроизводительности при простоте конструкции установки.

Достигается это тем, что в паровом котле, состоящем из котла, в герметичной емкости которого установлены парогенератор и рессивер, разделенные перегородкой, с отверстием, причем парогенератор выполнен в виде распылителя пароводяной смеси и накопителя тепловой энергии, установленных над излучателем тепловой энергии, а излучатель тепловой энергии образован внутренней поверхностью котла, источника тепловой энергии, экранов, расположенных ступенчато над источником тепловой энергии, с чередующимися прорезями для вывода дымовых газов, изогнутых вертикальных водяных труб, установленных между экранами, барабана, соединенного с водяными трубами на месте скопления паров, водяные трубы выполнены в виде спирали, а диаметр отверстия, соединяющего барабан и отрезок витка спирали на месте скопления паров, установлен в соотношении к диаметру водяной трубы таким образом, что позволяет максимально пропустить через себя пар и препятствовать выносу воды. При этом барабан выполнен в виде трубы и соединен с распылителем пароводяной смеси, а экран имеет форму зонта, поверхность которого повторяет траекторию изгиба спирали.

На фиг.1 изображен паровой котел; на фиг.2 - то же, разрез А-А; на фиг.3 - то же, вид I; на фиг.4 - то же, вид Б.

Паровой котел состоит из котла 1. В герметичной емкости котла 1 имеется парогенератор 2 и рессивер 3, разделенные между собой перегородкой 4 с отверстием 5 в нижней части. Парогенератор 2 выполнен в виде распылителя пароводяной смеси 6 и накопителя тепловой энергии 7, установленных над излучателем тепловой энергии 8, а излучатель тепловой энергии 8 образован внутренней поверхностью котла 1. Снаружи котла 1 имеется источник тепловой энергии 9. Над источником тепловой энергии 9 расположены экраны 10, ступенчато с чередующимися прорезями 11 для вывода дымовых газов. Между экранами 10 установлены водяные трубы 12 в виде спирали. Экран 10 имеет форму зонта, поверхность которого повторяет траекторию изгиба спирали. Над водяными трубами 12 установлен барабан 13, выполненный в виде трубы, расположенной вдоль спирали водяных труб 12. Барабан 13 соединен с распылителем пароводяной смеси 6. Полости барабана 13 и верхней части витка спирали водяной трубы 12 соединены между собой отверстием 14. Для предотвращения выноса большого количества воды вместе с пузырьками пара диаметр отверстия 14 установлен меньше диаметра водяной трубы 12. Размер ее определяется лабораторным путем. Котел 1 состоит из двух камер сгорания: нижней камеры (камеры газификации) и верхней камеры (камеры дожигания газов). Паровой котел 1 оборудован регулятором мощности 15 и регулятором-газификатором 16, которые позволяют управлять процессом выделения тепла и устанавливать желаемую температуру и время горения. Для принудительной циркуляции воды по трубам 12 установлен насос 17.

Паровой котел работает следующим образом. В котел 1 вводят источник тепловой энергии 9 - разжигают дрова. Горение происходит следующим образом. Сначала в нижней камере сгорают дрова, а после в верхней камере сгорают выделяющиеся при горении газы. Для интенсификации горения газов снизу, через заслонку 15, между экранами 10 вводят воздух. Источник тепловой энергии прогревает поверхность водяных труб 12, экранов 10, излучателя тепловой энергии 8. Экраны 10 конвектируют тепловую энергию водяным трубам 12 и излучателю тепловой энергии 8. Излучатель тепловой энергии 8 передает тепло накопителю тепловой энергии 7, а прогретые поверхности водяных труб 12 - воде. Вода доходит до фазы парообразования. Начинается процесс выделения пузырьков у стен водяной трубы 12. Для повышения интенсивности отделения пузырьков от стенок труб 12 и выхода их через отверстия 14 включают насос 17, который осуществляет принудительную циркуляцию воды по водяным трубам 12. При этом часть воды выходит через отверстие 14, образуя пароводяную смесь. Пароводяная смесь поступает в распылитель пароводяной смеси 6, где распыляется перед излучателем тепловой энергии 8, превращаясь в пар. Затем пар проходит через накопитель тепловой энергии 8, превращаясь в перегретый пар. Перегретый пар опоясывает излучатель тепловой энергии 8, не давая ему накаляться до красна, а затем через отверстие 5, находящееся в нижней части перегородки 4, поступает в рессивер 3, где аккомулируется.

Применение паровых котлов данной компоновки позволит повысить паропроизводительность при простоте конструкции.

Источники информации

1. Политехнический словарь, ред. А.Ю.Шилинский изд. "Советская энциклопедия". г.Москва. 1989 г., с.366.

2. Патент RU №2254365, Пихтоваренная установка.

Изобретение предназначено для получения пара и может быть использовано в теплооэнегргетике. Паровой котел состоит из котла, в герметичной емкости которого установлены парогенератор и рессивер, разделенные перегородкой с отверстием. Парогенератор выполнен в виде распылителя пароводяной смеси и накопителя тепловой энергии, установленных над излучателем тепловой энергии, а излучатель тепловой энергии образован внутренней поверхностью котла. С внешней стороны котла расположены источник тепловой энергии, экраны, установленные ступенчато над источником тепловой энергии, с чередующимися прорезями для выхода дымовых газов, изогнутых вертикальных водяных труб, установленных между экранами, барабана, соединенного посредством отверстий с водяными трубами на месте скопления паров. При этом водяные трубы выполнены в виде спирали, а диаметр отверстия соединяющего барабан с отрезком витка спирали на месте скопления паров, меньше диаметра водяной трубы, что позволяет максимально пропускать через себя пар и препятствовать выносу воды. Изобретение обеспечивает повышение паропроизводительности при простоте конструкции. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Паровой котел, состоящий из котла, в герметичной емкости которого установлены парогенератор и рессивер, разделенные перегородкой с отверстием внизу, причем парогенератор выполнен в виде распылителя пароводяной смеси и накопителя тепловой энергии, установленных над излучателем тепловой энергии, а излучатель тепловой энергии образован внутренней поверхностью котла, источника тепловой энергии, экранов, расположенных ступенчато над источником тепловой энергии, с чередующимися прорезями для вывода дымовых газов, изогнутых вертикальных водяных труб, установленных между экранами, барабана, соединенного посредством отверстий с водяными трубами на отрезке скопления паров, отличающийся тем, что водяные трубы выполнены в виде спирали, а диаметр отверстия, соединяющего барабан и отрезок витка спирали, установлен в соотношении к диаметру водяной трубы таким образом, что позволяет максимально пропустить через себя пар и препятствовать выносу воды, а именно, диаметр отверстия меньше диаметра водяной трубы.2. Паровой котел по п.1, отличающийся тем, что барабан выполнен в виде трубы и соединен с распылителем пароводяной смеси.3. Паровой котел по п.1, отличающийся тем, что экран имеет форму зонта, поверхность которого повторяет траекторию изгиба спирали.