ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 2011 года по МПК F24H1/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отопления бытовых и промышленных объектов.

Известен водогрейный котел, содержащий дымовую трубу, снабженную водяной рубашкой с патрубком отвода воды в верхней части рубашки, трубу подвода холодной воды, топку с расположенными в ней водоохлаждаемыми верхней, задней и двумя боковыми секциями, между которыми размещены верхняя группа теплообменных элементов на выходе дымовых газов и нижняя группа теплообменных элементов, причем верхняя водоохлаждаемая секция выполнена с подъемом под углом 3-5° к горизонтали, а верхняя группа теплообменных элементов и труба подвода холодной воды установлены под углом 8-10° к противоположным стенкам боковых секций. Стенки водоохлаждаемых секций соединены между собой стяжками. (Патент RU №2133413, МКИ F24Н 1/44, опубл. 20.07.99, бюл. №20.)

Недостаток этого котла - низкая экономичность.

Задача изобретения - повышение к.п.д., уменьшение расхода топлива и повышение надежности работы котла.

Поставленная задача достигается тем, что в водогрейном котле, содержащем дымовую трубу, снабженную водяной рубашкой с патрубком отвода воды в верхней части рубашки, трубу подвода холодной воды, топку с расположенными в ней водоохлаждаемыми верхней, задней и двумя боковыми секциями, между которыми размещены верхняя группа теплообменных элементов и нижняя группа теплообменных элементов с колосником, дополнительно установлена водоохлаждаемая нижняя секция, а верхняя группа теплообменных элементов состоит из двух теплообменных элементов, каждый из которых выполнен из труб, соединенных между собой пластинами, расположенных один над другим, причем нижний теплообменный элемент установлен с зазором относительно задней водоохлаждаемой секции, а верхний теплообменный элемент установлен с зазором по отношению к секции с топкой.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен водогрейный котел, а на фиг.2 и 3 - его поперечные разрезы, на фиг.4 - схема установки теплообменных элементов.

Водогрейный котел содержит дымовую трубу 1, трубу подвода холодной воды 2, топку 3 с расположенными в ней водоохлаждаемыми верхней 4, задней 5, нижней 8 и двумя боковыми секциями 6 и 7, между которыми размещены верхняя группа теплообменных элементов, состоящая из двух теплообменных элементов - верхнего 9, прикрепленного (например, сваркой) к задней секции 5 с зазором 95-100 мм относительно передней стенки (секции с топочным отверстием) (см. фиг.4), и нижнего 10, прикрепленного (например, сваркой) к передней стенке (стенке расположения топочного отверстия) с зазором 95-100 мм относительно задней водоохлаждающей секции 5, и нижняя группа теплообменных элементов 11, на которую установлена колосниковая решетка 12. Дымовая труба 1 снабжена водяной рубашкой 13 с патрубком 14 отвода горячей воды и соединена с расширительным баком 15. Стенки водоохлаждающих секций соединены между собой стяжками 16. Верхняя группа теплообменных элементов 9 и 10 представляет собой конструкции, выполненные из труб, герметично соединенных между собой пластинами, например, при помощи сварки. Трубы выполнены диаметром 50 мм, расстояние между центрами соседних труб 80 мм. Верхняя водоохлаждаемая секция 4 выполнена с подъемом под углом 3-5° к горизонтали, а верхняя группа теплообменных элементов установлена под углом 8-10° к противоположным стенкам боковых секций 6 и 7.

Водогрейный котел работает следующим образом.

Система заполняется водой, в топку 3 загружается топливо, например уголь или дрова, начинается растопка котла. Вода нагревается в секциях 4, 5, 6, 7, 8 теплообменных элементах 9, 10, 11. Возникает циркуляция воды в котле и системе отопления. Благодаря тому, что верхняя группа теплообменных элементов 9 и 10 выполнена из труб и теплообменные элементы расположены один над другим, дымовые газы, огибая их, полностью отдают тепло, так как увеличивается длина дымохода, тем самым повышается к.п.д. установки, увеличивается теплопередача между дымовыми газами и водой. Конструкция тепловых элементов из труб выбрана потому, что по сравнению с пластинами площадь обогрева трубы больше. На выходе температура воды составляет 95°С. При сравнении результатов обогрева заявляемым устройством и прототипом при отоплении помещения одинакового объема расход топлива уменьшается примерно на 30%.

Выполнение нижней секции водоохлаждаемой также способствует повышенной теплоотдаче, так как зола, оседающая на дно, тоже отдает тепло.

За счет увеличения жесткости котла из-за ввариваемых трубок теплообменных элементов котел выдерживает давление воды в 2 атмосферы (стандартные котлы выдерживают давление 1 атмосферу).

Таким образом, технический результат использования изобретения заключается:

1. В увеличении экономичности вследствие повышения к.п.д. установки за счет увеличения дымохода.

2. В увеличении надежности водогрейного котла за счет повышения жесткости стенок.

Устройство просто в изготовлении и может быть изготовлено в условиях промышленного производства.

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Водогрейный котел содержит дымовую трубу, снабженную водяной рубашкой с патрубком отвода воды в верхней части рубашки, трубу подвода холодной воды, топку с расположенными в ней водоохлаждаемыми верхней, задней и двумя боковыми секциями, между которыми размещены верхняя группа теплообменных элементов и нижняя группа теплообменных элементов с колосником. Верхняя водоохлаждаемая секция выполнена с подъемом под углом 3-5° к горизонтали, а верхняя группа теплообменных элементов установлена под углом 8-10° к противоположным стенкам боковых секций. Котел содержит нижнюю водоохлаждаемую секцию. Верхняя группа теплообменных элементов состоит из двух теплообменных элементов, каждый из которых выполнен из труб, соединенных между собой пластинами, расположенных один над другим. Нижний теплообменный элемент установлен с зазором относительно задней водоохлаждаемой секции, а верхний теплообменный элемент установлен с зазором по отношению к передней стенке. Изобретение обеспечивает повышение к.п.д., уменьшение расхода топлива и повышение надежности работы котла. 4 ил.

Водогрейный котел, содержащий дымовую трубу, снабженную водяной рубашкой с патрубком отвода воды в верхней части рубашки, трубу подвода холодной воды, топку с расположенными в ней водоохлаждаемыми верхней, задней и двумя боковыми секциями, между которыми размещены верхняя группа теплообменных элементов и нижняя группа теплообменных элементов с колосником, причем верхняя водоохлаждаемая секция выполнена с подъемом под углом 3-5° к горизонтали, а верхняя группа теплообменных элементов установлена под углом 8-10° к противоположным стенкам боковых секций, отличающийся тем, что он содержит нижнюю водоохлаждаемую секцию, а верхняя группа теплообменных элементов состоит из двух теплообменных элементов, каждый из которых выполнен из труб, соединенных между собой пластинами, и расположенных один над другим, причем нижний теплообменный элемент установлен с зазором относительно задней водоохлаждаемой секции, а верхний теплообменный элемент установлен с зазором по отношению к передней стенке.