Котел Советский патент 1992 года по МПК F22B7/08 

8

(Л

С

Изобретение относится к энергетике. Использование: котлы для коммунального и сельского хозяйства, медицины, транспорта и научных целей. Сущность изобретения : в водяной камере 4 установлены одна в другой обечайки 10 и 11. Обечайки 10 и 11 закреплены нижними кромкайи в днище 5 камеры 4. При этом диаметр и высота верхней кромки обечайки 10 больше диаметра и высоты соответственно обечайки 11. Камера 4 подключена к патрубку 6 через зазор 12, образованный корпусбм 3 и обечайкой 10. ПароперегревательнаятрубаЗ размещенё в жаровой трубе 1 и выполнена с наружным винтовым оребрением 8, образующим за- вихритель трубы 1. Большая часть корпуса 3 остается холодной, газобый пЬток интенсивно охлаждается, что обеспечивает низкие потери тепла в окружающую среду и повышение экономичности котла. 1 ил.

/

//

1

К

S

.&

vj го

00

ел

ел

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при проектировании котлов для коммунального и сельского хозяйств, медицины, транспорта и научных целей.

Известен котел, содержащий дымогарные трубы в кожухе с цилиндрическими перегородками, заполненном водой.

Недостатком такого котла является отсутствие пароперегревателя, что не позво- ляет получать пар высокой температуры.

Наиболее близким к предлагаемому является котел, содержащий жаровую и паро- перегревательную трубы, первая из которых продольно установлена в верти- кальном корпусе с образованием водяной камеры с днищем, подключенной к патрубку подвода воды, и снабжена установленным s ней продольно завихрителем с шагом закрутки, увеличивающимся в направлении движения газов, а пароперегревательная труба подключена к водяной камере и размещена в жаровой трубе, причем в водяной камере установлены с образованием соответствующих зазоров по меньшей мере две вертикальные обечайки, диаметр и высота верхней кромки каждой из которых отличны от диаметра и высоты верхней кромки соответственно другой обечайки.

Недостатком такого котла является пониженная экономичность из-за повышен- ных потерь тепла в окружающую среду. Этот недостаток обусловлен тем, что значительное количество тепла теряется на нагревстенкикорпуса,а пароперегревательная труба не имеет до- статочного времени контакта с греющими газами.

Целью изобретения является повышение экономичности котла путем снижения потерь тепла в окружающую среду.

В котле, содержащем жаровую и паро- перегревэтельную трубы, первая из которых продольно установлена в вертикальном корпусе с образованием водяной камеры с днищем, подключенной к патрубку подвода воды, и снабжена установленным в ней продольно завихрителем с шагом закрутки, увеличивающимся в направлении движения газов, а пароперегревательная труба подключена к водяной камере и размещена в жаровой трубе, причем в водяной камере установлены с образованием соответствующих зазоров относительно корпуса по меньшей мере две вертикальные обечайки, диаметр и высота верхней кромки каждой из них отличны от диаметра и высоты верхней кромки соответственно другой обечайки, обечайки в водяной камере установлены одна в другой, закреплены нижними кромками в днище водяной камеры и выполнены с высотами верхних кромок, увеличивающимися в направлении от жаровой трубы к корпусу, причем водяная камера подключена к патрубку подвода воды через зазор, образованный корпусом и наружной обечайкой, а пароперегревательная труба выполнена с наружным винтовым оребрением, образующим упомянутый за- вихритель жаровой трубы.

На чертеже схематично изображен котел, общий вид.

Котел содержит жаровую 1 и пароперег- ревательную 2 трубы. Труба 1 продольно установлена в вертикальном корпусе 3 с образованием водяной камеры А с днищем 5. Камера 4 подключена к патрубку б подвода воды. Труба 2 размещена в трубе 1, подключена посредством патрубка 7 к камере 4 и выполнена с наружным винтовым оребрением 8, образующим завихритель трубы 1. Последний установлен в ней продольно с шагом закрутки, увеличивающимся в направлении движения газов. Труба 1 подключена к горелочному устройству 9.

В камере 4 установлены вертикальные наружная и внутренняя обечайки 10 и 11 соответственно. Обечайки 10 и 11 установлены одна в другой, закреплены нижними кромками в днище 5 камеры 4. При этом диаметр и высота верхней кромки обечайки 10 больше диаметра и высоты соответственно обечайки 11. Наружная обечайка 10 образует с корпусом 3 зазор 12, между обечайками 10 и 11 образован зазор 13, а обечайка 1.1 образует с трубой 1 зазор 14. Камера 4 подключена к патрубку 6.через зазор 12, образованный корпусом 3 и наружной обечайкой ТО. Высоты верхних кромок обечаек 10 и 11 увеличиваются в направлении от трубы 1 к корпусу 3.

Котел работает следующим образом,

В камеру 4 через патрубок 6 подают воду; которая попадает сначала в зазор 12 между обечайкой 10 и корпусом 3. При достижении водой верхней кромки обечайки 10 происходит ее переливание в зазор 13 между обечайками 10 и 11. После заполнения зазора 13 вода переливается в зазор 14, образованный жаровой трубой 1 и обечайкой 11. После включения горелочного устройства 9 газы проходят по жаровой трубе 1, в которой, закручиваясь, интенсивно отдают тепло воде, кипящей в зазоре 14, и пару, проходящему по трубе 2. Увеличение шага закрутки в направлении движения охлаждающихся газов способствует снижению гидравлического сопротивления жаровой трубы 1. В зазоре 14 контакт воды горячей стенкой жаровой трубы 1 сопровождается образованием пара, часть которого конденсируется на обечайке 11 и передает тепло воде, находящейся в зазоре 13, а остальной пар скапливается в верхней части камеры 4.

Передача тепла в .зазор 13 вызывает конвективный поток горячего пограничного слоя вверх у обечайки 11 и холодного пограничного слоя вниз у обечайки 10. Разные высоты верхних торцов обечаек 10 и 11 способствуют увеличению скорости конвектив- ного теплообмена. В результате обечайка 10 остается холодной, а через верхний торец обечайки 11 переливается предварительно .подогретая вода. Пар из верхней части камеры 4 по патрубку 7 поступает в трубу 2. Поскольку закручивающийся поток газов охлаждается при движении вверх по жаровой трубе 1, температура трубы 2 возрастает в направлении сверху вниз, что способствует плавному нагреву и перегреву пара. Оребрение 8 трубы 2 увеличивает ее теплопередающую поверхность и интенсифицирует теплообмен. : . ;:..

Поскольку большая часть корпуса 3 из- за конвективного теплообмена остается хо- лодной и газовый поток из горелочного устройства 9 существенно охлаждается за счет длительного контактирования с трубами 1 и 2 при закручивании, теплопотери в окружающую среду при получении перёгре- того пара с помощью предложенного котла существенно уменьшаются. Сокращение пути движения пара к потребителю, так как труба 2 является и выходным патрубком,

также снижает тепловые потери в окружающую среду.

Формула изобретения Котел, содержащий жаровую и паропе- регревательную трубы, первая из которых продольно установлена в вертикальном корпусе с образованием водяной камеры с днищем, подключенной к патрубку подвода воды, и снабжена установленным в ней продольно завихрителем с шагом закрутки, уве-° личивающимся в направлении движения газов, а пароперегревательная труба подключена к водяной камере и размещена в жаровой трубе, причем в водяной камере установлены с образованием соответствующих зазоров относительно корпуса по меньшей мере две вертикальные обечайки, диаметр и высота верхней кромки каждой из которых отличны от диаметра и высоты верхней кромки соответственно другой обечайки, отличающийся тем, что. с целью повышения экономичности путем снижения потерь тепла в окружающую среду, обечайки в водяной камере установлены одна в другой, закреплены нижними кромками в днище водяной камеры и выполнены с высотами верхних кромок, увеличивающимися в направлении от жаровой трубы к корпусу, причем водяная камера подключена к патрубку подвода воды через зазор, образованный корпусом и наружной обечайкой, а пароперегревательная труба выполнена с наружным винтовым оребрением, образующим упомянутый завихритель жаровой трубы.