Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для улучшения теплотехнических характеристик водогрейных котлов.
Известны пароводяные водогрейные котлы по патенту RU 2278333, опубл. 2006.06.20, котельный блок которых представляет собой составной корпус из обечайки и камеры, в которой расположен трубный пучок теплообменника. В нижней части корпуса расположена топочная камера, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка и выходной патрубок для отвода дымовых газов. Продукты сгорания из топочной камеры проходят через газовый тракт, в котором расположен конвективный пучок, и далее отводятся в газоход котельной и через дымовую трубу удаляются в атмосферу. Тепло продуктов сгорания передается промежуточному теплоносителю - воде, которая кипит под разряжением. Котел при нагреве воды до 90°C и ниже работает под вакуумом. Образующийся при кипении пар поступает в межтрубное пространство трубчатки водонагревателя, где конденсируется, отдавая тепло конденсации нагреваемой воде, проходящей по трубчатке. Образовавшийся конденсат стекает обратно в зону кипения, таким образом весь процесс является замкнутым. Нагретая вода отводится в систему теплоснабжения. Теплопроизводительность таких котлов ограничена из-за недостаточной поверхности теплообмена и недостаточного использования его лучистой составляющей. Для повышения лучистой составляющей энергии теплообмена могут быть применены металлические сетки из жаропрочного материала, которые используются в качестве вторичных излучателей. Такие сетки также способствуют интенсификации сжигания газа и стабилизации горения.
Предлагаемый котел-термосифон позволяет устранить вышеперечисленные недостатки путем поддержания заданной температуры горячей воды на выходе из котла, что является задачей изобретения. Поставленная задача реализуется обеспечением взаимодействия между падением давления и теплопередачей, при этом коэффициент теплопередачи зависит от температурного перепада, который в свою очередь зависит от температуры кипения, являющейся функцией перепада давлений.
Технический результат изобретения - улучшение теплотехнических и энергетических характеристик котла. Это достигается введением в конструктивную схему котла мембранного расширительного бака, используемого для компенсации температурного расширения.
На чертеже показан вакуумный водогрейный котел-термосифон, вид спереди.
Вакуумный водогрейный котел-термосифон содержит горелку блочную 1, топочную жаровую трубу 2, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка; теплообменник (водонагреватель) 3 для получения горячей воды с помощью пара, образовавшегося при кипении воды под вакуумом. Водяная рубашка, окружающая камеру сгорания 2, и теплообменные трубы конвективного пучка осуществляют отбор тепла на всех стадиях теплообмена одновременно с помощью лучистого и конвективного теплообмена. В топочной жаровой трубе 2 установлен вторичный излучатель 4 в виде металлической сетки из жаропрочного материала и путем своего повышенного коэффициента излучения резко усиливает лучистую составляющую энергии теплообмена. Мембранный расширительный бак 5 представляет собой сосуд, разделенный мембраной на две камеры, в одной из которых находится под давлением газ (воздух), а другая часть его соединена с паровым пространством котла. Давление газа (воздуха) в баке 5 устанавливается и поддерживается на необходимом уровне при эксплуатации котла. Подключение в паровое пространство котла-термосифона мембранного расширительного бака 5 с целью компенсации температурных расширений обеспечивает получение заданной температуры воды на выходе из теплообменника котла.
Предлагаемый вакуумный котел-термосифон в автономном режиме работает следующим образом. Установленный в топочной камере котла для повышения лучистой составляющей теплообмена вторичный излучатель (металлическая сетка) из жаропрочного материала обеспечивает поддержание температуры насыщения пара в паровом пространстве, необходимой для подогрева воды в теплообменнике котла до заданной величины.
Вакуумный котел-термосифон обладает высокими энергетическими характеристиками.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Жаротрубный водогрейный котёл | 2017 |
|
RU2666027C1 |
ЖАРОТРУБНЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ | 2022 |
|
RU2794681C1 |
ЖАРОТРУБНЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ | 2022 |
|
RU2794679C1 |
ПАРОВОДЯНОЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ | 2004 |
|
RU2278333C2 |
КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ | 2014 |
|
RU2575297C1 |
Котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения | 2017 |
|
RU2683337C1 |
Котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения | 2017 |
|
RU2683341C1 |
КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ | 2014 |
|
RU2563874C1 |
Котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения | 2017 |
|
RU2683348C1 |
ЖАРОТРУБНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ | 1998 |
|
RU2150051C1 |
Изобретение относится к теплоэнергетике. Вакуумный водогрейный котел-термосифон, содержащий горелку блочную, теплообменник для получения горячей воды с помощью пара, образовавшегося при кипении воды под вакуумом, топочную жаровую трубу, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка. Водяная рубашка представляет собой теплообменник в объеме, окружающем топочную жаровую трубу, осуществляющий совместно с трубами конвективного пучка отбор тепла на всех стадиях одновременно с помощью лучистого и конвективного теплообмена; в топочной жаровой трубе установлена металлическая сетка из жаропрочного материала, выполняющая функцию вторичного излучателя, увеличивающего лучистую составляющую теплообмена собственным коэффициентом излучения; в паровое пространство котла подключен мембранный расширительный бак, обеспечивающий заданную температуру воды на выходе путем компенсации температуры расширения и представляющий собой сосуд, разделенный мембраной на две камеры, в одной из которых находится под давлением газ или воздух, другая его камера соединена с паровым пространством котла. Изобретение направлено на повышение теплотехнических и энергетических характеристик водогрейного котла. 1 ил.
Вакуумный водогрейный котел-термосифон, содержащий горелку блочную, теплообменник для получения горячей воды с помощью пара, образовавшегося при кипении воды под вакуумом, топочную жаровую трубу, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка, отличающийся тем, что водяная рубашка представляет собой теплообменник в объеме, окружающем топочную жаровую трубу, осуществляющий совместно с трубами конвективного пучка отбор тепла на всех стадиях одновременно с помощью лучистого и конвективного теплообмена; в топочной жаровой трубе установлена металлическая сетка из жаропрочного материала, выполняющая функцию вторичного излучателя, увеличивающего лучистую составляющую теплообмена собственным коэффициентом излучения; в паровое пространство котла подключен мембранный расширительный бак, обеспечивающий заданную температуру воды на выходе путем компенсации температуры расширения и представляющий собой сосуд, разделенный мембраной на две камеры, в одной из которых находится под давлением газ или воздух, другая его камера соединена с паровым пространством котла.
ПАРОВОДЯНОЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ | 2004 |
|
RU2278333C2 |
Винтовой пресс для прессования шерсти, хлопка и тому подобного | 1950 |
|
SU91139A1 |
КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ | 2012 |
|
RU2495335C1 |
Электрохимический способ нанесения шкал на измерительные инструменты | 1961 |
|
SU145825A1 |
Нагреватель жидкости | 1981 |
|
SU958793A1 |
WO 1988008105 A1, 20.10.1988. |
Авторы
Даты
2018-07-25—Публикация
2017-07-11—Подача