КОТЕЛ НАРУЖНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК F24H1/22 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов, в частности к котлам наружного размещения, и может быть использовано в автономных системах отопления для теплоизоляции оборудования.

Уровень техники

Известен котел наружного размещения, содержащий гидротеплоизолированный корпус с дверцей для обслуживания, воздухозаборной решеткой, с размещенным в нем жаротрубным котлом, основанием дымовой трубы, люком для очистки сажи, прямой и обратной линиями, газогорелочным устройством, при этом он дополнительно снабжен теплоизолированной панелью крепления дутьевой горелки, выполненной с возможностью сменяемости, а под топки жаротрубного котла выполнен из жаропрочных материалов (пат. RU №114359, МПК F24H 1/00, опубл. 20.03.2012).

Недостатком данного котла является отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание с температурой до - 45°C в зимний период.

Известно съемное устройство для термоизоляции оборудования трубопроводов, которое представляет собой многослойный мат, снабженный технологическими отверстиями на торцевых его частях, клапанами и крепежными элементами, при этом оно дополнительно снабжено продольными рукавами, выполненными на боковых частях мата, крепежные элементы выполнены в виде армированных шнуров или веревок, одна часть которых размещена под защитным слоем мата, вторая - внутри продольных рукавов, а клапаны расположены над технологическими отверстиями (пат. RU №124359, МПК F16L 59/16, опубл. 20.01.2013).

Недостатком данного устройства является отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание в котел с температурой до - 45°C в зимний период, некачественное сжигание газа и его повышенный расход.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым за прототип является кожухотрубный теплообменник, содержащий прямые теплообменные трубы, закрепленные в двух трубных решетках, которые в свою очередь скреплены с камерами трубной среды, имеющими разделительную перегородку, штуцеры для межтрубной среды, размещенные на кожухе, и поперечные перегородки, при этом теплообменник выполнен трехходовым, ряды труб по второму ходу расположены под углом к трубным решеткам, концы крайних рядов которых закреплены в трубных решетках напротив разделительных перегородок противоположных камер трубной среды, за счет чего введен дополнительный ряд труб в пространстве второго хода, при этом толщина перегородок камер трубной среды не превышает диаметра теплообменных труб, а расстояние между смежными рядами труб в районе перегородок камер трубной среды составляет не менее двух расстояний любых смежных рядов трубной решетки (пат. RU №45181, кл. F28D 7/00, опубл. 27.04.2005).

Недостатком данного теплообменника является высокая себестоимость его изготовления, недолговечность теплообменников котла, а также отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание в котел с температурой до - 45°C в зимний период, некачественное сжигание газа и его повышенный расход.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка котла наружного размещения, обладающего дополнительным подогревом воздуха, поступающего на сгорание на наружной поверхности третьего хода дымовых газов, за счет выполнения наружной поверхности третьего хода дымовых газов без тепловой изоляции, что также дает более качественное сжигание газа с подогретым воздухом, снижение расхода газа.

Технический результат, который может быть получен с помощью изобретения, сводится к дополнительному подогреву воздуха, поступающего на сгорание, более качественному сжиганию газа с подогретым воздухом, снижению расхода газа.

Технический результат достигается с помощью котла наружного размещения, содержащего теплогидроизолированный корпус, внутри которого установлен трехходовой теплообменник с топкой, с прямой и обратной линиями, дутьевую горелку, расположенную соосно с топкой, турбулизаторы, патрубок с дымовой трубой, решетку для поступления наружного воздуха, при этом наружная поверхность третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника выполнена без тепловой изоляции.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что наружная поверхность третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника выполнена без теплой изоляции.

Краткое описание чертежей

На чертеже дан котел наружного размещения, общий вид.

Осуществление изобретения

Котел наружного размещения состоит из теплогидроизолированного корпуса 1, внутри которого установлен трехходовой теплообменник 2 с топкой (не показана), с обратной и прямой линиями 3 и 4 соответственно, при этом трехходовой теплообменник 2 содержит дутьевую горелку 5, расположенную соосно с топкой, турбулизаторы 6, патрубок 7, на котором смонтирована дымовая труба 8, и решетку 9 для поступления наружного воздуха, при этом наружная поверхность 10 третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника 2 выполнена без тепловой изоляции, что дает возможность дополнительного подогрева холодного воздуха, поступающего на сгорание через решетку 9, который опускается вниз теплогидроизолированного корпуса 1, соприкасается с неизолированной поверхностью 10 и подогревается, что также дает более качественное сжигание газа с подогретым воздухом и снижение расхода газа.

Котел наружного размещения работает следующим образом.

Дутьевая горелка 5 в трехходовом теплообменнике 2, установленном внутри теплогидроизолированного корпуса 1, вырабатывает тепло, дымовые газы омывают поверхности нагрева трехходового теплообменника 2, омывают турбулизаторы 6 и по третьему ходу через дымовой патрубок 7 удаляются в дымовую трубу 8, при этом воздух на сгорание поступает через решетку 9 для поступления наружного воздуха, теплоноситель поступает в трехходовой теплообменник 2 по обратной линии 3 из системы отопления (не показана), подогревается дымовыми газами и по прямой линии 4 направляется в систему отопления, при этом наружный воздух, имеющий в зимний период температуру до -45°C, поступает через решетку 9 для поступления наружного воздуха, опускается вниз теплогидроизолированного корпуса 1, соприкасается с неизолированной поверхностью 10 третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника 2, подогревается, поднимается вверх, смешивается в верхней части решетки 9 для поступления наружного воздуха с холодным наружным воздухом и в подогретом виде поступает в вентилятор (не показан) дутьевой горелки 5, где смешивается с газом и обеспечивает качественное сгорание газа, при этом коэффициент полезного действия котла возрастает, так как используется температура отходящих дымовых газов.

Изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- дополнительный подогрев воздуха, поступающего на сгорание;

- качественное сжигание газа с подогретым воздухом;

- снижение расхода газа;

- повышение долговечности котла наружного размещения до срока службы котла, то есть до 15 лет;

- обеспечение тяги дымовой трубы в период запуска и работы котла;

- удешевление производства тепла;

- повышение надежности котла;

- экономия топлива на 15-20%.

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов, в частности к котлам наружного размещения, и может быть использовано в автономных системах отопления для теплоизоляции оборудования. Котел наружного размещения состоит из теплогидроизолированного корпуса 1, внутри которого установлен трехходовой теплообменник 2 с топкой (не показана), с обратной и прямой линиями 3 и 4 соответственно, дутьевую горелку 5, расположенную соосно с топкой, турбулизаторы 6, патрубок 7 с дымовой трубой 8 и решетку 9 для поступления наружного воздуха, при этом наружная поверхность 10 третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника 2 выполнена без тепловой изоляции, что дает возможность дополнительного подогрева холодного воздуха, поступающего на сгорание через решетку 9. Технический результат сводится к дополнительному подогреву воздуха, поступающего на сгорание, более качественному сжиганию газа с подогретым воздухом, снижению расхода газа. 1 ил.

Котел наружного размещения, содержащий теплогидроизолированный корпус, внутри которого установлен трехходовой теплообменник с топкой, с прямой и обратной линиями, дутьевую горелку, расположенную соосно с топкой, турбулизаторы, патрубок с дымовой трубой, решетку для поступления наружного воздуха, отличающийся тем, что наружная поверхность третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника выполнена без теплоизоляции.