Водогрейный котел Советский патент 1992 года по МПК F24H1/16 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в водогрейных котельных установках, в частности в мобильно-модульных котельных, работающих на твердом топливе.

Известен водогрейный котел, содержащий боковые и торцовые теплообменные секции, соединенные между собой перепускными трубами, и газоходные каналы, расположенные над топочным пространством.

Известен водогрейный котел, содержащий горизонтальный корпус с камерой сгорания, обрамленной торцовыми и боковыми теплообменными поверхностями, последняя из которых выполнена из нескольких газоплотных секций, соединенных между собой перепускными трубами, расположенных концентрично с образованием кольцевых газоходных каналов.

Недостатком известной конструкции является недостаточно высокая эффективность теплообмена, что обуславливает высокую температуру уходящих газов и связанную с этим низкую экономичность работы устройства.

Цель изобретения - повышение экономичности и теплопроизводительности путем увеличения эффективности теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что водогрейный котел дополнительно содержит перегородки,установленные в газоходных каналах с поочередным примыканием к торцам корпуса по ходу газов, а каждая секция боковой теплообменной поверхности выполнена в виде пространственной много- заходной спирали из ряда труб.

На фиг.1 представлен водогрейный котел,-разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - одна из секций боковой теплообменной поверхности; на фиг.5 - узел I на фиг.2; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - разрез ГТ на фиг.2; на фиг.8 - разрез Д- Д на фиг.2.

Водогрейный котел содержит камеру 1 сгорания, включающую неподвижные горизонтальные колосники 2, ряд наклонных колосников 3, опирающихся на поперечные балки 4, концы которых закреплены на несущих ребрах воздушного короба 5.

Камера 1 сгорания обрамлена торцовыми теплообменными секциями б и 7 и боковой теплообменной поверхностью 8.

Боковая теплообменная поверхность 8 выполнена из нескольких газоплотных секций, например, внутренней 9, средней 10 и наружной 11, причем каждая из этих секций выполнена в виде пространственной много- заходной спирали 12 из ряда труб 13, концы

которых соединены соответственно подводящими 14 и отводящими 15 коллекторами. , Секции 9-11 соединены между собой и с торцовыми теплообменными секциями 6 и

7 перепускными трубами 16, причем секция 6 (передняя) соединена с внутренней секцией 9, а секция 7 (задняя) соединена с секциями 9 и 10.

Секции 6 и 7 и часть секции 9, располо0 женная над плоскостью колосников 2, относятся к радиационным поверхностям нагрева. Остальная часть поверхности секции 9, а также поверхности секций 10 и 11 относятся к конвективным поверхностям

5 нагрева.

Наружная секция 11 является корпусом котла и имеет слой 17 тепловой изоляции.

Между газоплотными секциями 11 и 10 и 10 и 9 образованы кольцевые газоходные

0 каналы, в которых установлены перегородки 18. Причем перегородки 18 установлены с поочередным примыканием к секциям по ходу газов.

Перегородки 18 являются одновремен5 но опорами секций 10 и 9 и каждая из них состоит из двух длинномерных сопрягаемых профилей 19 и 20, жестко соединенных соответственно с секцией 9 (или секцией 10) и с секцией 10 (или с секцией 11).

0 После установки секций 9-11 одна в другую и сочленения деталей 19 и 20 перегородкой 18 последние образуют герметичные стенки газоходных каналов.

Со стороны передней секции 6 располо5 жены окно 21 для подачи топлива, окно 22 для шуровки топлива, окна 23 для подвода воздуха под колосниковую решетку 2 камеры сгорания и зольник 24.

Со стороны задней секции 7 расположе0 но оборудование для механизированного удаления 25, например шнековое.

Сгорание топлива осуществляется в слое 26 над колосниковой решеткой 2 камеры 1 сгорания. Во внутренней секции 9 рас5 положено отверстие 27 для проходз продуктов сгорания в кольцевые газоходные каналы.

Нагреваемая среда (дистиллированная или умягченная вода) подводится к коллек0 тору 28 наружной секции 1 с задней стороны котла. Вода последовательно проходит че- оез коллекторы 29-35 по перепускной трубе 36 и через нижний коллектор 37. Выход нагретой воды осуществляется через верхний

5 коллектор 38 к промежуточному теплообменнику (не показан). Коллекторы 37 и 38 имеют по две внутренние заглушки 39.

Перед началом работы водогрейного котла трубы теплообменных секций заполняются дистиллированной водой до полного

удаления воздуха из трубной системы и в дальнейшем эксплуатируется в замкнутом цикле.

водогрейный котел раоотает следующим образом.

При сгорании топлива в слое 26 над колосниковой решеткой 2 камеры 1 сгорания продукты сгорания проходят через отверстия 27 внутренней секции 9 в канал а между верхними горизонтальными поверх- ностями секций 9 и 10, Затем, раздваиваясь на два параллельных потока, продукты сгорания последовательно проходят по каналам бив между боковыми поверхностями секций 9 и 10.

Пройдя каналы бив, потоки соединяются в один и поступают в канал г между нижними горизонтальными поверхностями секций 9 и. 10 и расположенными под каме- рой сгорания. После этого поток продуктов сгорания топлива попадает в канал д между нижними горизонтальными поверхностями секций 10 и 11, откуда, вновь разделяясь на два потока, проходят по каналам е и ж меж- ду боковыми поверхностями секций 10 и 11, соединяются в канале к между верхними горизонтальными поверхностями секций 10 и 11 и отводятся из котла.

Подвод нагреваемой среды осуществ- ляется к наружной секции 11 через коллектор 28 с задней стороны котла,

Пройдя по трубам наружной секции 11, вода через отводящий коллектор 29 поступает в коллектор 30 средней секции 10. Пройдя по трубам секции 10, вода через коллектор 31 по перепускной трубе 1 б попадает в коллектор 32 задней секции 7. После прохождения по трубам секции 7 вода через верхний коллектор 33 поступает в коллектор 34 внутренней секции 9.

После прохождения по трубам секции 9 вода через отводящий коллектор 35 по перепускной трубе 36 поступает в нижний коллектор 37 передней секции 6, пройдя которую отводится из верхнего коллектора 38.

Водогрейный котел имеет бескаркасную самонесущую конструкцию, позволяющую процесс сборки котла свести к установке в определенной последовательности готовых блоков - наружной секции 11, средней секции 10, внутренней секции 9, воздушного короба 5 с колосниками 2 и 3 и задней секции 7, а также перепускных труб на фланцевых соединениях.

Таким образом, предлагаемый водогрейный котел обеспечивает эффективный теплообмен за счет многоходового движения продуктов сгорания, что обуславливает его более высокую экономичность и тепло- производительность.

Формула изобретения

Водогрейный котел, содержащий горизонтальный корпус с камерой сгорания, обрамленной торцевыми и боковой теплообменным поверхностями, последняя из которых выполнена из нескольких газоплотных секций, соединенных между собой перепускными трубами и расположенных концентрично с образованием кольцевых газоходных каналов, о тличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и теплопроизводительности путем увеличения эффективности теплробмена, он допол- нительно содержит перегородки, установленные в газоходных каналах с поочередным примыканием к торцам корпуса по ходу газов, а каждая секция боковой теп- лообменной поверхности выполнена в виде пространственной многозаходной спирали из ряда труб.

5-В

39 38 I-L Выход

Г-Г

Использование: нагрев воды в условиях, обеспечивающих экономичность и повышение теплопроизводительности путем увеличения эффективности теплообмена. Сущность изобретения: водогрейный котел содержит горизонтальный корпус, камеру сгорания, боковую и торцовые теплообмен- ные поверхности и перегородки. Камера сгорания 1 обрамлена торцовыми 6, 7 и боковой 8 теплообменными поверхностями. Последняя выполнена из нескольких газоплотных секций 9-11, расположенных кон- центрично с образованием кольцевых газоходных каналов. В каналах установлены перегородки 18 с поочередным примыканием к торцам корпуса. Каждая секция боковой теплообменной поверхности выполнена в виде пространственной многозаходной спирали из ряда труб. 8 ил. /7 11 21 J4 33 З&ход w - . Ё