ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2009 года по МПК F22B7/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

Известны водогрейные котлы, основными элементами которых являются герметичный корпус, частично заполненный жидким теплоносителем, погруженные в теплоноситель топочная камера с горелкой и дымогарные трубы, размещенный над поверхностью теплоносителя теплообменник, например патент РФ №2080516, МПК F22B 7/00.

При работе котла данного типа в результате испарения жидкого теплоносителя его паровая фаза контактирует с поверхностью теплообменника, конденсируется на ней, а конденсат стекает в объем жидкого теплоносителя.

Известный водогрейный котел является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению и выбран в качестве ближайшего аналога.

Недостатком известного котла является то, что в паровом пространстве котла (зона, где расположен теплообменник), наряду с паровой фазой теплоносителя, присутствует воздух, который ограничивает контакт паровой фазы теплоносителя с поверхностью теплообменника, тем самым ухудшает передачу тепла от паровой фазы теплоносителя к поверхности теплообменника и далее к нагреваемой воде системы теплоснабжения.

Техническим результатом изобретения является увеличение теплопередачи от паровой фазы теплоносителя к воде системы теплоснабжения.

Увеличение теплопередачи достигается за счет освобождения парового пространства котла от воздуха, вследствие чего увеличивается мощность котла.

Указанный технический результат достигается тем, что в водогрейном котле, содержащем герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера с горелкой и дымогарные трубы, над которыми расположен теплообменник, согласно изобретению котел снабжен датчиком давления и электромагнитным клапаном, расположенными в верхней части котла, при этом выход электромагнитного клапана соединен трубопроводом с внутренней полостью горелки.

Благодаря указанному выполнению устройства котла воздух из парового пространства котла периодически удаляется, при этом улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего увеличивается мощность котла.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен разрез водогрейного котла в рабочем состоянии.

Водогрейный котел содержит герметичный корпус 1, в нижней части которого размещены топочная камера 2 с горелкой 3, дымогарные трубы 4. В верхней части котла размещен теплообменник 5. Верхняя часть корпуса 1 снабжена датчиком давления 6 и электромагнитным клапаном 7, при этом выход электромагнитного клапана соединен трубопроводом 8 с внутренней полостью горелки 3.

Котел работает следующим образом.

Перед запуском котла в работу топка котла продувается воздухом путем включения вентилятора горелки 3. Затем подают в горелку газ и поджигают его. Продукты сгорания топлива проходят через топочную камеру 2 и систему дымогарных труб 4, при этом осуществляется передача тепла от горячего газа к воде, находящейся в котле. Вода в котле нагревается, начинается ее кипение и испарение. Пары воды поднимаются от поверхности жидкой фазы теплоносителя к трубкам теплообменника 5, на холодной поверхности трубок они конденсируются, и конденсат в виде капель падает в кипящую воду. Пар собирается в верхней части котла, то есть в области теплообменника 5, давление в котле увеличивается, так как в паровом пространстве присутствует воздух, и при достижении избыточного давления значения приблизительно 0,8 кг/см² датчик давления 6 выдает электрический сигнал на открытие электромагнитного клапана 7. При этом воздух из парового пространства через трубопровод 8 вместе с некоторой частью пара будет вытеснен во внутреннюю полость горелки 3, потому что давление во внутренней полости горелки во время ее работы ниже атмосферного. Процесс вытеснения воздуха из парового пространства будет продолжаться до тех пор, пока давление пара в котле не снизится до значения менее 0,7 кг/см², при этом электрический сигнал с датчика 6 перестает воздействовать на электромагнитный клапан 7, и он закрывается. При остановке котла или регулировании его мощности возможно натекание воздуха в котел. Присутствие воздуха в котле при повторном запуске вновь вызывает повышение давления в нем, вновь открывается клапан 7, выпуская воздух вместе с паром в горелку 3.

Процесс удаления воздуха из котла сопровождается удалением некоторого количества теплоносителя, поэтому в конструкции котла предусмотрен механизм восполнения утраченного теплоносителя, автоматически пополняющий котел теплоносителем до определенного уровня.

Процесс испарения и конденсации теплоносителя непрерывно повторяется, при этом происходит перенос тепла от паров теплоносителя к воде в системе теплоснабжения.

Кроме того, поступление в горелку вместе с воздухом паров теплоносителя снижает содержание окислов азота в выбрасываемых в атмосферу отработанных газах.

Таким образом, благодаря указанному выполнению устройства котла воздух из парового пространства при работе котла периодически удаляется, при этом существенно улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего увеличивается мощность котла и уменьшаются выбросы окислов азота в атмосферу.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Котел содержит герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера с горелкой и дымогарные трубы, расположенный над дымогарными трубами теплообменник. Котел снабжен датчиком давления и электромагнитным клапаном, расположенными в верхней части котла. Выход электромагнитного клапана соединен трубопроводом с внутренней полостью горелки. Изобретение обеспечивает увеличение теплопередачи от паров котловой воды к воде системы теплоснабжения и снижение содержания окислов азота в отработанных газах. 1 ил.

Водогрейный котел, содержащий герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера с горелкой и дымогарные трубы, расположенный над ними теплообменник, отличающийся тем, что котел снабжен датчиком давления и электромагнитным клапаном, расположенными в верхней части котла, при этом выход электромагнитного клапана соединен трубопроводом с внутренней полостью горелки.