CS247516B1 - Plamencový kotel s dodatkovým výměníkem - Google Patents

Abstract

Řešení zlepšuje účinnost plamencových kotlů umístěním dodatkového výměníku jako součásti žárových trubek plamencového kotle na ušlechtilá paliva. Část žárových trubek /6/, které nejsou při nižších výkonech plně využity, je zapojována klapkou /8/ automaticky ovládanou pomocí servopohonu čidlem /9/, jež sleduje teplotu spalin. Řešení lze využít hlavně u teplovodních, parních nízkotlakých a středotlakých horkovodních kotlů s plamencem a žárovými trubkami. Dále i u spalinových kotlů a u výměníku, kde plynné médium prochází trubkami.

Description

Vynález se týká plamencového kotle se zabudovaným dodatkovým výměníkem a jeho využívání dle provozního režimu kotle.

Dosud známá řešení plamencového kotle s dodatkovým výměník.em na využívání vyšších teplot spalin k ohřevu vstupní vody do kotle umísťují výměník do kouřovodu nebo do prostoru zadních tahů kotle.

První způsob, kdy výměník je zabudován do kouřovodu za kotel je náročný na prostorové řešení. S ohledem na korozi vlastního systému výměníku bývá využíván pouze při vyšších výkonech kotle, kdy je sice nejvyšší teplota spalin, ale i odpor kotle dosahuje maximálních hodnot.

Další zvýšení odporu ve spalinové části kotle je nutno eliminovat bučí větším výkonem ventilátoru nebo snížením odporu vlastního kotle. Výměník vychází rozměrný, náročný na materiál a výrobu.

Druhý způsob, kdy je výměník zabudován v kouřové komoře kotle, snižuje sice nároky na prostor kotelny, avšak nevýhodou zůstává zvýšení odporu kotle na straně spalin, zvýšení hmotnosti a zvýšení'výrobní náročnosti.

Výměník je samostatným strojním dílem, zabudovaným do kotle před výstupem spalin do kouřovodu. Průchod spalin výměníkem zvyšuje odpor kotle dle konstrukce o 15-30 S. Funkce a využití výměníku zůstávají stejné jako u prvního způsobu.

Podstata plamencového kotle, sestávajícího z plamence, kolem něhož jsou uspořádány žárové trubky, v přední části je hořák a v zadní části kouřová komora a kouřový nástavec s výstupem spalin, podle vynálezu, spočívá v tom, že dodatkový výměník je přímo součástí žárových trubek, které jsou při menších výkonech vyřazeny a využity jako dodatkový výměník při větších výkonech.

V kouřové komoře je umístěna regulační klapka automaticky ovládaná servopohonem a v kouřovém nástavci je teplotní čidlo, jež sleduje teplotu spalin.

Výhodou plamencového kotle s dodatkovým výměníkem jako součásti žárových trubek je zlepšení provozních vlastností kotle. Při nižších výkonech se zvyšuje rychlost spalin v trubkách, následně odpor kotle a koeficient přestupu tepla.

, Zvýšením rychlosti se navíc sníží zanášení žárových trubek pevnými zbytky paliva. Vyřazením žárových trubek výměníku tepla při nižších výkonech se zamezuje podkročením rosného bodu v této části kotle a tím se podstatně zvyšuje životnost ocelového kotle.

Vyřazení části žárových trubek při nižších výkonech má za následek zvýšení teploty spalin, takže při těchto provozních režimech nedochází k rosení v kouřovodech a komínech a zvýší se podstatně životnost těchto částí.

Při vyšších výkonech se naopak zapojením výměníku zvětší průřez žárových trubek, čímž se sníží odpor kýtle. V celém rozsahu bude tedy možno seřídit spalování na nižší přebytek vzduchu a není nutno zvyšovat výkon ventilátoru, nebo snižovat odpor kotle.

Zapojením výměníku při výkonech nad 70 % se sníží teplota spalin a tím se sníží komínová ztráta. Při provedení kotle dle vynálezu stoupne účinnost kotle o 2 - 3 %. Umístění výměníku v kotli dle vynálezu má minimální nároky na zvýšení půdorysné plochy kotle, proti kotli bez výměníku stoupne pouze o 8 %, náročnost technologie výroby se nemění a vlastní hmotnost kotle stoupne o 4 %.

Na přiložených výkresech je na obr. 1 svislý řez kotlem s dodatkovým výměníkem dle vynálezu v jeho podélné ose. Na obr. 2 řez kotlem s dodatkovým výměníkem dle vynálezu kolmo na podélnou obr. 3 grau ζη·ί ; j i.nivj ící závislost, teploty spalin na ose y na výkonu kotle na na ose x =

Na obr. 4 graf znázorňující závislost odporu kotle na straně spalin na ose y na výkonu kotle na ose x.

Na obr. 1 a obr. 2 znázorňujících svislé řezy kotlem je hořák «1 na ušlechtilá paliva s nuceným přívodem vzduchu, 2. jsou dveře s izolací, plamenec 3_ s vratným plamenem je po obvodu obklopen vodním pláštěm £ s žárovými trubkami 5. v horní Části a trubkami tvořícími dodatkový výměník tepla _6 v dolní části.

Ve spodní části kouřové komory 7_ je regulační klapka £ ovládaná servopohonem 11 dle teploty spalin sledované čidlem 9,. Výstup spalin je kouřovým nástavcem 10. Na obr. 3 znázorňujícím závislost teploty spalin na výkonu kotle je závilost'u kotle bez výměníku 1.2, s výměníkem 13, s výměníkem dle vynálezu 14.

Na obr. 4 znázorňujícím závislost odporu kotle na straně spalin dle výkonu kotle je záviálost u kotle bez výměníku .15, s výměníkem 16, s výměníkem dle vynálezu 17.

Teplosměnná plocha kotle sestává z plamence .3 a trubek í> a 6_. Spaliny, které opustí plamenec 3., vstupují'při menších výkonech do žárových trubek 5.. Při vyšších výkonech - teplotách, dojde k přestavení regulační klapky .8 umístěné ve spodní části kouřové komory, pomocí servopohonu' '11 a spaliny proudí i trubkami tvořícími dodatkový výměník 6..

Teplotu spalin registruje čidlo 9. umístěné na výstupní straně žárových trubek £ v kouřové komoře' J·

Vynález najde uplatnění hlavně u teplovodních, parních nízkotlakých, středotlakých a horkovodních kotlů s plamencem a žárovými trubkami. Uplatní se však i u spalinových kotlů a u výměníků, kde plynné topné médium prochází trubkami.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Plamencový kotel s dodatkovým výměníkem sestávající z plamence, kolem něhož jsou uspořádá ny žárové /trubky, v přední části je hořák s nuceným přívodem vzduchu a v zadní části kouřová komora a kouřový nástavec, vyznačující se tím, že dodatkový výměník je přímo součástí žárových trubek /6/, v kouřové komoře /7/ za výměníkem je umístěna regulační klapka /8/ se servopohonem /11/ a v kouřovém nástavci /10/ je teplotní čidlo /9/.