Паровой котел из трубчатых спиральной формы водяных элементов и с принудительной циркуляцией Советский патент 1931 года по МПК F22B27/08 F22B29/02 

В предлагаемом паровом котле, составленном из трубчатых спиральной формы водяных элементов и с принудительной циркуляцией, одни концы этих элементов присоединены к нагнетательному патрубку циркуляционого насоса, а дру гие-к воронкообразному патрубку, вставленному в расширенную часть вертикального резервуара и служащему для проведения через него струй нагретой воды со свободной поверхностью с целью выделения из них пара на пути падения воды от устья воронкообразного патрубка до уровня воды в расширенной части резервуара, соединенного с приемной камерой циркуляционного насоса.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез парового котла; фиг. 2- его поперечный разрез.

Котел состоит из шести трубчатых спиральной формы водяных элементов 1, 2, 3, 4, 5 и 6, из коих нижние 1, 2 и 3 подвергаются наибольшей тепловой нагрузке, а три элемента 4, 5 и 6 второго ряда принимают на себя меньшую нагрузку. Над элементами располагается обычной формы пароперегреватель 18 для перегрева котельного пара и пароперегреватель 40 для вторичного перегрева отработанного пара низкого давления.

Вода поступает при помощи циркуляционного центробежного насоса 7 по трубам 1, 2, 3... соответственно в элементы 1, 2, 3, пройдя которые, она с паром, образовавшимся в элементах, поступает по трубам Г, 2, 3... к воронкообразному патрубку 15, вставленному в расширенную часть вертикального резервуара 15, 16.

В резервуаре 15 пар и вода отделяются друг от друга, при чем вода самотеком стекает по трубе резервуара 16 в приемную камеру циркуляционного насоса 7 и снова подается им в водяные элементы котла, каковая циркуляция воды производится беспрерывно вплоть до прекращения действия котла-до выгреба из него жара; отделение пара от воды в резервуаре 15 происходит естественным путем, в силу разности удельных весов пара и воды и движения последней с большой скоростью вниз в насос 7-в обратном направлении движению пара, который поднимается вверх в пароперегреватель 18.

Пар, отделившийся от котельной воды, поступает по трубе 17 в пароперегреватель 18, а из последнего в паровой двигатель. Элементы 1, 2, 3... лежат своими концами на кирпичной кладке-обмуровке котла, где находятся и соединения элементов с их трубами-для предохранения соединений от вредного действия топочного жара и для удобства замены износившихся элементов новыми. Котел имеет кожух 19, в пространстве „котоporo 20 циркулирует воздух, необходимый для горения топлива в топке 21 котла; воздух нагнетается в поддувальное пространство 24 вентилятором, предварительно пройдя через воздушный экономайзер. При посредстве резервуара 15, 16 автоматически поддерживается постоянное, непрерывное заполнение водяных элементов .циркулирующей в них водой и добавляется свежая питательная вода, взамен воды, превратившейся в пар.

Так как объем циркуляционной воды в котле от частичного превращ,ения ее в элементах в пар будет уменьшаться, то он будет уменьшаться и в резер вуаре 15, 16, уровень воды в котором будет понижаться. Если же от избыточной работы питательного насоса котла вода в резервуаре 15, 16 будет подаваться в количестве большем чем требуется, то уровень ее в нем повысится и вода может попасть и в перегреватель 18.

Для установления такого питания котла, при котором все элементы его будут заполнены водой и паром, полученным из воды, а уровень воды в резервуаре 15 будет, примерно, на середине высоты его, введен автоматический питатель котла. Прибор этот может быть устроен ил№ в виде поплавка, посредством которого будет открываться и закрываться уравновешенный питательный клапан питателя, долженствующий, когда в резурвуаре уровень воды понизится, предоставить свободный доступ питательной воды внутрь резервуара и наоборот, прекратить доступ воды в резервуар, когда уровень воды в нем повысится, или какой-либо иной формы.

Изображенный на фиг. 1 прибор, предназначенный для автоматического питания состоит из трех трубочек 28, сделанных из металла, обладающего наибольшим коэфициентом удлинени Я при действии на него теплоты. Трубочки обоими своими концами впаяны в пустотелые металлические коробки, из которых верхняя 29 соединяется посредством гибкой эласти;чной трубки с паровым пространством котла, а нижняя 30- с водяным пространством резервуара 15 посредством трубки 34, помещенной в сосуде 35 с циркулирующей в нем

холодной водой. Таким образем, питатель . и резервуар представляют собою сообщающиеся сосуды, вследствие чего уровень воды в них будет одинаковый.

Когда уровень воды в резервуаре начнет понижаться, будет понижаться уровень воды и в питателе, трубки ко.торого будут заполнены паром, передающим им много теплоты, вследствие чего они удлиняются и тем заставляют коробку 29 подняться вверх, а так как последняя при посредстве тяги 31 соединяется с рычагом 32 питательного клапана 33, то клапан 33 поднимется и тем даст возможность питательной воде,тонимой питательным насосом, войти внутрь резервуара. С появлением в трубках питателя холодной воды, последние, от действия на них этой воды, начнут укорачиваться и тем снижать положение верхней коробки 29, что заставит рычаг 32 прикрывать или совсем закрыть клапан 33 н тем уменьшить или совсем прекратить доступ питательной воды в резервуар 15. Обратно, когда уровень воды в резервуаре повысится слишком много, то трубки питателя, от действия вошедшей в них холодной воды, сильно укоротятся и тем начнут закрывать или совсем закроют клапан 33 и уменьшат или совсем прекратят доступ воды в резервуаре 15.

Таким образом, котел, имея автоматический питатель указанного устройства, никогда не останется без воды, так как последняя, силой насосов циркуляционного и питательного, всегда будет упорно вгоняться в водяные элементы, циркулировать по ним и своим движением-потоком будет смывать пузырьки пара с нагревательных поверхностей и выносить их из элементов в вертикальный резервуар 15, 16.

С целью выработки каждым квадратным метром поверхности водяных элементов наибольшего количества пара, питательная вода прогоняется, до входа в котел, через особый водонагреватель, действующий насыщенным паром котла; водонагреватель посылает сильно нагретую воду в котел, поэтому вода в котле почти немедленно начинает превращаться в пар без потери времени на нагревание ее.

Котел имеет двойной кожух, внутреннее пространство которого соединяется с межтрубным пространством воздушного экономайзера, воздушное дутье проходит через экономайзер и через пространство кожуха, после чего в сильно нагретом виде поступает в поддувало котла.

Продукты горения котла, пройдя через воздухонагреватель, по трубкам его вступают в дымовую трубу котла.

Предмет изобретения.

Паровой котел, составленный из трубчатых спиральной формы водяных элементов и с принудительной циркуляцией, отличающийся тем, что одни концы водяных элементов 1, 2... присоединены к воронкообразному патрубку 15, вставленному в расширенную часть вертикального резервуара 15, 16, а другие концы этих же элементов присоединены к нагнетательному патрубку циркуляционного насоса 7, каковой патрубок 15 служит для проведения через него струй воды со свободной поверхностью, с целью выделения из них пара на пути падения воды от устья патрубка до уровня в резервуаре 15, 16.

виг.г