ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Советский патент 1972 года по МПК F24H1/00 F24H6/00 F22B21/02 

Изобретение относится к конструкциям водогрейных котлов и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Известны водогрейные котлы с заэкранным газоходом и размещенным в нем воздухоподогревателем.

Однако в известных водогрейных котлах в заэкранном газоходе между экранами топки и воздухоподогревателем помещены большие поверхности нагрева, которые воспринимают основное количество тепла от газового потока. Это приводит к тому, что воздух, проходящий в кольцевом канале, нагревается слабо, особенно при пониженных нагрузках котла. Кроме того, в известных котлах недостаточно полно используется поверхность нагрева экранирующих топку труб, так как они фактически работают только одной стороной, обращенной в сторону топки. При паибо.юе распространенном в котлостроении относительном шаге

труб - 1,1 в работе по теплообмену приниd

мает участие только 33-35% от общей поверхности экранных труб.

Целью описываемого изобретения является обеспечение стабильной температуры воздуха за воздухоподогревателем при изменении нагрузки котла, а также улучшение использования поверхности нагрева труб топочного экрана.

Эта цель достигается тем, что заэкрапкый газоход выполнен в виде кольцевого канала, внутренняя сторона которого образована наружной поверхностью газоплотного экрана топки, а наружная - внутренней поверхностью кольцевого канала воздухоподогревателя.

В заэкранном газоходе нет поверхностей нагрева, кроме обратной стороны экранных

труб и внутренней поверхности кольцевого канала воздухоподогревателя. Таким образом, газы, проходящие в заэкранном газоходе, передают все свое тепло только трубам экранов и воздуху, обеспечивая стабильный нагрев

воздуха до 240-250°С и повышение использования поверхности нагрева экранных труб.

На фиг. 1 показан предложенный котел, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-Л па фиг. 1.

Предложенный водогрейный котел выполнен в виде одно- или двухкамерной экранированной топки цилиндрической или многогранной формы. Первая камера 1 или нижняя часть топки выполнена в виде вертикального

циклона или в виде пылеугольной топки и экранирована трубами обычным порядком. Трубы этой части камеры, в зависимости от вида сжигаемого топлива, могут быть ошипованы и футерованы или оставлены без футеровной камеры / может быть выполнена в виде футерованного пода.

Вторая камера 2 нмеет ту же форму и выполнена из труб, сваренных между собой от среднего коллектора 3 до фестона 4, образуя сплошной газоплотный цилиндрический или многогранный экран 5.

Сплошная сварка экранных труб тоночной камеры 2, опирающейся на средний коллектор 3, создает жесткую конструкцию, достаточно устойчивую без дополнительных креплений к каркасу. Необходимость в последнем полностью отпадает.

Воздухоподогреватель 6 выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров или многогранников, окружающих камеру 2 и образующих канал 7 для прохода воздуха и газоход 5.

Продукты сгорания из камеры 1 попадают в камеру 2, из которой через фестон 4 направляются в заэкранный газоход 8. Продукты отдают тенло в двух направлениях: трубам обратной стороны экрана 5 и стенке воздухоподогревателя, омываемой с другой стороны воздухом.

Дымовые газы на выходе из заэкранного газохода собираются нижним газосборником Я из которого они попадают в хвостовой газоход, где расположены трубы экономайзерной части котла 10. После охлаждения в этом газоходе газы попадают в короб //, подводящий их к дымовой трубе.

Поскольку все газоходы котла герметические, то работа его может быть осуществлена без дымососа под наддувом вентилятора, подающего воздух по трубе 12 и далее по каналу 7 воздухонодогревателя. Пройдя канал воздухоподогревателя, горячий воздух собирается воздухосборником 13, из которого подается двумя стояками 14 в топочную камеру 1. Паружная стенка воздухоподогревателя изолирована слоем тепловой изоляции. В виду наличия воздухоподогревателя, обеспечивающего подогрев воздуха до 240-250°С, можно под этим котлом сжигать не только мазут, но и твердое топливо в виде пыли. Путь подогреваемой воды начинается с коллекторов 15, распределяющих воду по трубам экономайзерной части котла JO. Пос.че подогрева в этих трубах вода собирается коллектором 16, из которого двумя патрубками подводится к нижнему коллектору 17, распределяющему ее по трубам камеры 1. Трубы подводят подогреваемую воду к среднему коллектору 3, нз которого она распределяется по трубам экрана 5 топочной камеры 2. Горячая вода собирается в верхнем коллекторе 18, из

которого патрубками 19 направляется в выходной вертикальный коллектор 20, выдающий горячую воду в теплосеть.

Включение в активную работу по тенлообмену обратной стороны экранных труб при одновременном нагреве воздуха в заэкранном газоходе приводит к сокращению расхода металла на котел и к глубокому охлаждению газов в заэкранном газоходе, что значительно

сокращает размеры экономайзерной части котла.

Подогрев воздуха при сжигании сернистых мазутов в топке циклонного типа с минимальным избытком воздуха повьшаает температурный уровень процесса горения и почти полноностью исключает образование коррозионного газа 5Оз. Это приводит к устранению наиболее опасной сернистой коррозии труб и к удлинению их срока службы. Параллельное исключение труб котла и воздухонодогревателя с одновременным омыванием одним и тем же потоком труб и стенки воздухоподогревателя полностью исключает гидравлические сопротивления носледнего на газовой стороне, что

сокращает расход энергии на преодоление сопротивлений газового тракта котла. Наружная стенка воздухоподогревателя, изолированная слоем тепловой изоляции, получает лучистое тепло от горячей внутренней стенки и

передает его воздуху конвективным путем. Горячая стенка воздухоподогревателя излучает часть тепла и на трубы. Все это приводит к интенсификации теплообмена как на воздушной, так и на газовой стороне газохода.

Применение цельносваренных металлических газоходов но всему газовому тракту котла приводит к полному устранению подсосов воздуха в нем в случае применения дымососа и к значительному уменьшению расхода на тягу

н дутье при работе котла под наддувом. Это повышает экономические показатели котла.

Предмет изобретения

Водогрейный котел с заэкранным газоходом и размещенным в нем воздухоподогревателем, отличающийся тем, что, с целью стабилизации температуры воздуха за воздухоподогревателем при изменении нагрузки котла и улучщения использования поверхности труб топочного экрана, газоход выполнен в виде кольцевого канала, внутренняя сторона которого образована наружной поверхностью газоплотного экрана, а наружная - внутренней поверхностью кольцевого канала воздухоподогревателя.

3

А-А

/4

Риг I