Водогрейный котел Советский патент 1992 года по МПК F24H1/14 

дним и боковыми обрамляющими трубчатыми экранами, подключенными к верхнему и нижним коллекторам, последние из которых установлены на вершине постамента, а также промежуточные трубчатые экраны, подключенные к своим нижним и верхним коллекторам и расположенные между корпусом и боковыми экранами с образованием вертикальных конвективных газоходов, сообщенных с отводящими газоходами.

Недостатками известного котла является низкая скорость циркуляции воды, отсутствие возможности подогрева воды до высокой температуры на начальной стадии ее циркуляции, высокая температура уходящих газов, а также сложность проведения монтажных и ремонтных работ, в частности, при замене трубчатых экранов в случае их пережога или иного повреждения, что в целом не обеспечивает высокой теплопроиз- водительности котла и надежности его работы.

Целью изобретения является повышение экономичности путем увеличения теп- лопроизводительности и надежности, а также упрощения монтажа и ремонта.

Поставленная цель достигается тем, что водогрейный котел, содержащий корпус с патрубком подвода воды и размещенную в ко рпусе топку с фронтовым, задним и боковыми обрамляющими трубчатыми экранами, подключенными к верхнему и нижним коллекторам, последние из которых установлены на вершине постамента, а также промежуточные трубчатые экраны, подключенные к своим нижним и верхним коллекторам и расположенные между корпусом и боковыми экранами с образованием вертикальных конвективных газоходов, сообщенный с газоходами, дополнительно содержит пространственный змеевик с входной и выходной камерами, размещенный в центральной верхней части топки, верхний коллектор боковых экранов выполнен из двух камер, установленных с образованием продольной полости, в концевых участках которой расположены входная и выходная камеры пространственного змеевика, к первой из которых подключен указанный патрубок подвода воды, при этом верхние коллекторы промежуточных экранов установлены с плотным примыканием друг к другу, а промежуточные экраны и их нижние коллекторы расположены соответственно с образованием отводящих газоходов. Кроме того, постамент выполнен в виде установленных ярусами водоохлаждаемых камер коробчатой формы и включен по воде между промежуточными и боковыми экранами.

Предлагаемый котел позволяет за счет увеличения поверхности нагрева при прежних габаритах и изменения схемы циркуляции воды увеличить скорость циркуляции

воды и уменьшить температуру уходящих продуктов сгорания, что повышает тепло- производительность предложенного котла, надежность его работы и увеличивает срок службы. Одновременно обеспечивает воз0 можность автономной циркуляции воды через каждый экран и блок постамента, что позволяет без значительных трудовых и материальных затрат производить монтаж и ремонт или замену любого экрана, про5 странственного змеевика и блока постамента в случае их пережога или других повреждений.

На фиг. 1 показан котел, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на

0 фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на

фиг.4 - схема циркуляции воды через котел.

Водогрейный котел содержит корпус 1

с патрубком 2 подвода воды. В корпусе 1

размещена топка 3 с фронтовым, задним и

5 боковыми обрамляющими трубчатыми экра- нами 4-7 соответственно и колосниковой решеткой 8.

Фронтовой экран 4 подключен к верхним коллекторам 9 и 10 и нижним коллекто-.

0 рам 11 и 12. Задний экран 5 подключен к. верхним коллекторам 13 и 14 и нижним коллекторами и 16. Боковые экраны 6 и 7 автономно подключены по воде к своим верхним коллекторам 17 и 18 и нижним коллек5 торам 19 и 20.

Между корпусом 1 и боковыми экранами б и 7 с образованием вертикальных конвективных газоходов 21 и 22 установлены промежуточные трубчатые экраны 23 и 24.

0 Промежуточные экраны 23 и 24 автономно подключены по воде к своим верхним коллекторам 25, 26 и нижним коллекторам 27 и 28.

Верхние коллекторы 17 и 18 боковых

5 экранов 6 и 7 установлены с образованием продольной полости 29. В торцах полости 29 расположены входная и выходная камеры 30 и 31, к которым подключен пространственный змеевик 32, размещенный в цент0 ральной верхней части топки 3, К входной камере 30 подключен патрубок 2 подвода воды в котел. Нижние коллекторы 19 и 20 боковых экранов 6 и 7 опираются на вершину постамента 33, выполненного в виде двух

5 примыкающих друг к другу блоков из установленных ярусами водоохлаждаемых камер 34 коробчатой формы. Блоки постамента 33 подключены по воде автономно между собою, а постамент 33 вклю- чен по воде между промежуточным

экранами 23 и 24 и боковыми экранами 6 и 7.

Коллекторы 9-20. 25-28 также имеют коробчатую форму,

Верхние коллекторы 25 и 26 лромежу- точных экранов 23 и 24 установлены с плотным примыканием друг к Другу, а нижние коллекторы 25 и 26 экранов 23 и 24 установлены на уровне оснований постамента 33, который образует с промежуточными экра- нами 23 и 24 отводящие газоходы 35 и 36.

Во фронтовый экран 4 включен водоох- лзждаемый короб 37, образованный плотно примыкающими друг к другу коробчатыми камерами 38 и 39, Нижние коллекторы 11 и 12 экрана плотно примыкают торцами друг к другу и также опираются на вершину постамента 33.

К коробу 37 примыкает загрузочная дверца 40.

Коллекторы 17-29 боковых экранов 6 и

7снабжены поперечными перегородками 41, разделяющими экраны 6 и 7 на подъемные и опускные участки. Причем число труб, входящих в подъемные участки, на одну больше, чем число труб, входящих в опускные участки. Постамент 33 одновременно образует своим внутренним объемом возду- хоподводящий канал 42. сообщенный с атмосферой.

Котел работает следующим образом.

Через дверцу 40 на колосниковую решетку 8 загружают твердое топливо. При сжигании топлива на колосниковой решетке

8образовавшиеся продукты сгорания под- нимаются в верхнюю часть топки 3, омывая при этом поверхности боковых экранов 6.7

и поверхность пространственного змеевика 32 Одновременно обогреваются фронтовой и задний экраны 4 и 5. Из топки 3 продукты сгорания направляются двумя потоками в конвективные газоходы 21 и 22, а затем поступают в отводящие газоходы 35 и 36, после чего удаляются из котла. Проходя по отводящим газоходам 35 и 36, продукты его- рания интенсивно передают тепло нижним участкам промежуточных экранов 23 и 24 и двум блокам постамента 33, значительно охлаждаясь при этом.

Предназначенная для нагрева вода циркулирует через поверхности нагрева котла (фиг.4). Вода подается во входную камеру 30 и далее в пространственный змеевик 32 и выходную камеру 31. При этом в змеевик 32 вода подается с высокой скоро- стью, что позволяет змеевику 32 отбирать до 30-25% тепла, выделяемого в топке 3 при сжигании топлива и защищать от пережога экраны 4-7, Из камеры 31 вода направляется двумя параллельными потоками в верхние коллекторы 9 и 10 фронтового экрана 4, а затем параллельными потоками поступает в нижние коллекторы 11 и 12 экрана 4, предварительно пройдя через камеры 38 и 39 короба 37. Далее вода поступает в нижние коллекторы 19 и 20 боковых экранов 6 и 7 поднимается в их верхние коллекторы 17 и 18. Благодаря наличию поперечных перегородок 41 в коллекторах 17 и 20 вода в экранах б и 7 совершает последовательное подъемно-опускное движение. Причем, так как число труб в подъемных участках экранов б и 7 на одну больше, чем в опускных участках этих экранов, то обеспечивается увеличение скорости в опускных участках и поддержание высокой скорости циркуляции воды через экраны 6 и 7 с одновременным увеличением теплосъема.

Пройдя экраны 6 и 7, вода через коллекторы 17 и 18 параллельными потоками перетекает в верхние коллекторы 13 и 14 заднего экрана 5 и опускается по нему, направляясь в его нижние коллекторы 15 и 16 Из коллекторов 15 и 16 вода двумя потоками поступает в блоки постамента 33 и проходит через его камеры 34.

От постамента 33 вода двумя параллельными потоками отводится в нижние коллекторы 27 и 28 промежуточных экранов 23 и 24, а затем поступает в верхние коллекторы 25 и 26 этих экранов и отводится из котла к потребителю. Водоохлзждаемые камеры 34 постамента 33 обеспечивают одновременно подогрев дутьевого воздуха s канале 42, идущего на поддержание горения топлива, что интенсифицирует процесс сгорания топлива, увеличивая экономичность.

В случае пережога или какого-либо повреждения любого из экранов 4-7, 23 и 2, а также змеевика 32 или блоков постамента 33 они легко заменяются на новые, так как каждая из перечисленных поверхностей нагрева охлаждается автономно и не требуется значительных затрат для их монтажа и ремонта. Для проведения монтажных и ремонтных работ, например замены любых поверхностей нагрева достаточно снять не более половины обмуровки корпуса 1 и свободно извлечь и заменить поврежденную поверхность нагрева, что также повышает экономичность эксплуатации котла.

Таким образом, наличие в топке 3 пространственного змеевика 32, к которому подключен патрубок 2 подвода воды, размещение верхних коллекторов 17 и 18 экранов б и 7 с образованием продольной полости 29 с размещением в ней входной, выходной камер 30 и 31 и установка верхних коллекторов 25 и 26 экранов 23 и 24 с плотным

примыканием друг к другу, з также установка нижних коллекторов 19 и 20 экранов б и 7 на вершине постамента 33 и нижних коллекторов 27 и 28 экранов 23 и 24 на уровне основания постамента 33, образующего с экранами 23 и 24 отводящие газоходы 35 и 36 позволяет развить поверхности нагрева, существенно улучшить схему циркуляции воды, обеспечивающую увеличение скорости циркуляции воды, теллосьема и тепло- производительности, а также снизить температуру уходящих продуктов сгорёния и упростить монтаж и ремонт поверхностей нагрева, что в целом повышает экономичность работа котла.

Формула изобретения 1. Водогрейный котел, содержащий корпус с патрубком подвода воды и размещенную в корпусе топку с фронтовым, задним и Соковыми обрамляющими трубчатыми экранами, подключенными к верхнему и нижним коллекторам, последние из которых установлены на вершине постамента, а также промежуточные трубчатые экраны, подключенные к своим нижним и верхним коллекторам и расположенные между корпусом и боковыми экранами с образованием веотиА31

,1

4 ,...В

кал ных конвективных газоходов, сообщенных с отводящими газоходами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения теплопроизводительности, надежности и упрощения монтажа и демонтажа, он дополнительно содержит пространственный змеевик с входной и выходной камерами, размещенный в центральной верхней части топки,

верхний коллектор боковых экранов выполнен из двух камер, установленных с образованием продольной полости, в концевых участках последней расположены входная и выходная камеры пространственного змеевика, к первой из которых подключен указанный патрубок подвода воды, при этом верхние коллекторы промежуточных экранов установлены с плотным примыканием друг к другу, а промежуточные экраны и их

нижние коллекторы расположены соответственно с зазором относительно постамента и на уровне основания последнего с образованием отводящих газоходов

2. Котел по п.1,отличающийся тем,

что постамент выполнен в виде установленных ярусами водоохлаждаемых камер коробчатой формы и включен по воде между промежуточными и боковыми экранами

26 1д 31 30

л

6Ј

Р/ / / /

л л л /

FF

.1

J7

27

®иг. 4

Применение: теплоэнергетика. Сущность изобретения: водогрейный котел содержит корпус с патрубком подвода воды и размещенную в корпусе топку с фронтовым, задним и боковыми обрамляющими трубчатыми экранами, подключенными к верхним и нижним коллекторам, последние из которых установлены на вершине постамента, а также промежуточные трубчатые экраны, подключенные к своим нижним и верхним коллекторам и расположенные между корИзобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах, работающих в системах отопления и горячего водоснабжения. Известны котлы, содержащие теплооб- менные секции, установленные над топочным пространством и включенные в контур нагреваемой среды, и постамент, образующий своими наружными стенками газоходы и выполненный из металлических жестко скрепленных коробчатых теплообменных 2 пусом и боковыми экранами с образованием вертикальных конвекти&ных газоходов, сообщенных с отводящими газоходами Отличительной особенностью котла является то, что он дополнительно содержит пространственный змеевик с входной и выходной камерами, размещенный в центральной верхней части топки. Верхний коллектор боковых экранов выполнен из двух камер, установленных с образованием продольной полости, в концевых участках которой расположены входная и выходная камеры пространственного змеевика, к первой из которых подключен патрубок подвода воды. Верхние коллекторы промежуточных экранов установлены с плотным примыканием друг к другу, а промежуточные экраны и их нижние коллекторы расположены соответственно с зазорами относительно постамента и на уровне основания последнего с образованием отводящих газоходов. По стамент выполнен в виде установленных ярусами водоохлаждаемых камер коробчатой формы и включен по воде между промежуточными и боковыми экранами. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. элементов, пред включенных по нагреваемой среде к теплообменным секциям. Недостатком известных котлов является низкая теплопроизводительность вследствие невозможности подогрева воды до высокой температуры перед подачей в теплообменнике секции. Наиболее близким к предлагаемому является водогрейный котел, содержащий корпус с патрубком подвода воды и размещенную в корпусе топку с фронтовым, засл с XJ СЛ О X сл