RU108566U1 - Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды - Google Patents

Abstract

1. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды, содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топочное и газоходное пространства, введенный во внутренний объем котла теплообменник, облегающий топочную камеру и образующий с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды, коллектор основных горелок с запальной горелкой и колосники, размещенные в нижней части котла, патрубок соединения с дымоходом, патрубки для подсоединения к системе отопления и горячего водоснабжения, указатель температуры воды, причем лицевая часть котла выполнена, по меньшей мере, с двумя дверками, включающими верхнюю загрузочную и нижнюю шуровочную дверки, отличающийся тем, что котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды имеет дымосборный коллектор и снабжен шибером вторичного воздуха, установленным под упомянутой нижней шуровочной дверкой, выполненным с возможностью регулирования количества воздуха, подаваемого под упомянутые колосники, и снабжен щитком, установленным сверху над упомянутыми колосниками и выполненным с возможностью исключения самопроизвольного выпадания продуктов сгорания из котла. ! 2. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды по п.1, отличающийся тем, что снабжен автоматикой безопасности с газогорелочным устройством, содержащей датчик тяги, установленный на упомянутой загрузочной дверке и выполненный с возможностью отключения котла при отсутствии тяги в дымовой трубе, датчик пламени, установленный на панели газогорелочного устройства, датчик температуры теплоносителя, расположенный в полости водяной рубашки, блок безопасности и управления, котор�

Description

Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды предназначен для теплоснабжения индивидуальных домов (коттеджей) и для их горячего водоснабжения. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды работает на природном газе и твердях видах топлива с номинальной тепловой мощностью до 31,5 кВт. включительно.

Из аналогов уровня техники наиболее близким по количеству существенных признаков к заявляемой полезной модели, прототипом может быть принята полезная модель «Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды», содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топочное и газоходное пространства, введенный во внутренний объем котла теплообменник, облегающий топочную камеру и образующий с полостью у водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды, коллектор основных горелок с запальной горелкой и колосники, размещенные в нижней части котла, патрубок соединения с дымоходом, патрубки для подсоединения к системе отопления и горячего водоснабжения, указатель температуры воды, верхнюю крышку котла, причем лицевая часть котла выполнена, по меньшей мере, с двумя дверками, включающими верхнюю загрузочную и нижнюю шуровочную дверки (RU №23959, МКП: F24Н 1/00, заявка на полезную модель N2001130586/20 от 15.11.2001 г., авторы: Родионов О.Г., Пахомов А.И., Ермолаев А.П. Овчинников Н.Ф., Подосиновская Р.П., патентообладатели: Родионов Олег Геннадьевич, Пахомов Анатолий Иванович, Ермолаев Александр Павлович, Овчинников Николай Федорович, Подосиновская Раиса Петровна, патент опубликован 20.07.2002 г. в Бюллетене №20).

Недостатком полезной модели принятой за прототип является низкий КПД котла.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение КПД котла.

Технический результат в заявляемой полезной модели котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды, достигается тем, что по сравнению с полезной моделью принятой за прототип, котлом отопительным водогрейным с отбором горячей воды, содержащим корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топочное и газоходное пространства, введенный во внутренний объем котла теплообменник, облегающий топочную камеру и образующий с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды, коллектор основных горелок с запальной горелкой и колосники, размещенные в нижней части котла, патрубок соединения с дымоходом, патрубки для подсоединения к системе отопления и горячего водоснабжения, указатель температуры воды, причем лицевая часть котла выполнена, по меньшей мере, с двумя дверками, включающими верхнюю загрузочную и нижнюю шуровочную дверки, в заявляемой полезной модели, котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды имеет дымосборный коллектор и снабжен шибером вторичного воздуха, установленным под упомянутой нижней шуровочной дверкой, выполненным с возможностью регулирования количества воздуха подаваемого под упомянутые колосники, и снабжен щитком, установленным сверху над упомянутыми колосниками и выполненным с возможностью исключения самопроизвольного выпадания продуктов сгорания из котла.

Кроме того, котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды, в заявляемой полезной модели имеет дополнительный технический результат:

1. Возможность работы котла отопительного водогрейного с отбором горячей воды на газообразном топливе, процесс горения которого автоматизирован.

2. Повышение КПД котла при работе на газообразном топливе.

В заявляемой полезной модели дополнительный технический результат достигается тем, что котел снабжен автоматикой безопасности с газогорелочным устройством, содержащей датчик тяги, установленный на упомянутой загрузочной дверке и выполненной с возможностью отключения котла при отсутствии тяги в дымовой трубе, датчик пламени, установленный на панели газогорелочного устройства, датчик температуры теплоносителя, расположенный в полости водяной рубашки, блок безопасности и управления, который герметично вкручен на резьбовой конец коллектора основных горелок газогорелочного устройства, содержащий клапан безопасности, рабочий клапан, регулятор давления газа и регулятор температуры воды, причем упомянутый клапан безопасности связан с упомянутыми датчиками пламени, тяги и датчиком температуры теплоносителя, а упомянутый блок безопасности и управления своим входом подключен к сети подвода газа, а выходом соединен с коллектором газогорелочного устройства, при этом упомянутый блок безопасности и управления выполнен с возможностью автоматического регулирования температуры воды на выходе из котла, прекращения подачи газа при погасании пламени упомянутой запальной горелки, отсутствии тяги и при понижении давления в сети ниже минимального.

Автоматика безопасности с газогорелочным устройством, выполненная с возможностью автоматического регулирования температуры воды на выходе из котла, прекращения подачи газа при погасании пламени запальной горелки, отсутствии тяги и при понижении давления в сети ниже минимального, обеспечивает энергосбережение и ресурсосбережение (расход газа снижается до 30%) и повышение точности регулирования заданных параметров отопления.

Кроме того, дополнительный технический результат, регулирование мощности горения кислорода в топочной камере, достигается тем, что котел снабжен шибером регулирования тяги, расположенным внутри упомянутого дымосборного коллектора и выполненного в виде заслонки, установленной на оси, с возможностью регулирования поступающего воздуха через упомянутый шибер вторичного воздуха в упомянутую топочную камеру.

Кроме того, дополнительный технический результат, увеличение пути прохождения дымовых газов в топочной камере, достигается тем, что котел снабжен отбойником, размещенным в топочной камере.

Наличие отбойника в котле позволяет нагревать большую площадь водяной рубашки и за счет увеличения ее конвенционной поверхности позволяет увеличить КПД котла.

Кроме того, дополнительный технический результат, возможность регулирования количества воздуха подаваемого от упомянутого шибера вторичного воздуха, достигается тем, что котел снабжен распределительной решеткой, размещенной в нижней части корпуса котла.

Кроме того, дополнительный технический результат, возможность нагревания чистой воды для ее использования на бытовые нужды, достигается тем, что котел снабжен водоподогревателем (бойлером), размещенным в верхней части внутреннего объема водяной рубашки.

Кроме того, дополнительный технический результат, улучшение безопасности работы котла, достигается тем, что котел снабжен предохранительным клапаном, установленным в верхней точке водяной рубашки и выполненным с возможностью срабатывания при давлении в системе отопления 1,5+-0,1 кгс/см2.

Кроме того, дополнительный технический результат, чтобы тепло с топочного пространства топочной камеры не передавалось на наружные стенки загрузочной дверцы топочной камеры, достигается тем, загрузочная дверца снабжена тепловым мостиком, выполненным в виде теплоизоляции.

Заявляемая полезная модель «Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды» поясняется чертежами, на которых изображены:

Фиг.1. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды, вид слева в разрезе.

Фиг.2. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды, вид справа, с вырезами (Вид А и Вид Б).

Фиг.3. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды, вид спереди в разрезе.

Фиг.4. Дверца загрузочная в разрезе (вид В на фиг.1).

Сущность полезной модели.

Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды, содержащий корпус 1 (фиг.1-3), представляющий собой сварную конструкцию коробчатой формы, закрытую снаружи облицовочными панелями 2 (фиг.1).

Корпус 1 (фиг.1-3) выполнен в виде водяной рубашки 3 (фиг.1), обрамляющей топочное и газоходное пространства и содержит, введенный во внутренний объем котла сварной высокоэффективный стальной теплообменник 4 (фиг.1), образующий с полостью водяной рубашки 3 (фиг.1) замкнутый контур теплоносительной среды. На лицевой стороне корпуса 1 (фиг.1-3) котла расположены дверца загрузочная 5 (фиг.1, 3, 4), служащая для загрузки твердого топлива и дверца шуровочная 6 (фиг.1), предназначенная для растопки, а также для извлечения очагового остатка. Ниже дверцы шуровочной 6 (фиг.1) расположен шибер вторичного воздуха 7 (фиг.1, 2), выполненный в виде поддувального щитка, содержащего две пластины, в которых выполнены вертикальные прорези. При движении пластин по горизонтали меняется сечение щели и регулируется количество воздуха поступающего под колосники 8 (фиг.1) и тем самым регулируется интенсивность горения. Внутри в нижней части корпуса 1 (фиг.1-3) расположены колосники 8 (фиг.1) и зольник 9 (фиг.1), служащий для сбора золы. Колосники 8 (фиг.1) представляют из себя распределительную решетку, служащую для прохождения воздуха и разделяют поддувальную камеру 10 (фиг.1, 2) и топочную камеру 11 (фиг.1, 2, 4). Топочная камера 11 (фиг.1, 2, 4) с боков и сзади ограничена водоохлаждаемыми секциями теплообменника 4 (фиг.1), а спереди закрыта фронтальным листом газогорелочного устройства (ГГУ), на котором закреплен коллектор основных горелок 12 (фиг.2, 3) с соплами и установлен кронштейн запальной горелки 13 (фиг.2). Слева на фронтальном листе имеется смотровое окно (на чертеже не показано) для наблюдения за работой запальной горелки 13 (фиг.2), а также для поджигания газовоздушной смеси. Основные горелки 12 (фиг.2, 3) выполнены из жаростойкой нержавеющей стали и размешены равномерно под теплообменником 4 (фиг.1), создавая равномерное тепловое поле в топочном объеме топочной камеры 11 (фиг.1, 2, 4), что исключает образование локальных зон перегрева теплообменника 4 (фиг.1) и его разрушения. Сверху над колосниками 8 (фиг.1) установлен щиток 14 (фиг.1), который служит для предотвращения самопроизвольного выпадания продуктов сгорания из котла. Котел снабжен водоподогревателем (бойлером) 15 (Фиг.1), размещенным в верхней части внутреннего объема котла, у которого нагревательный элемент выполнен в виде змеевика из тонкостенной гофрированной трубы. Водоподогреватель (бойлер) 15 (фиг.1) служит для обеспечения чистой горячей водой, которая идет на бытовые нужды. Дымосборный коллектор 16 (фиг.1, 2) является продолжением конвективной поверхности, внутри которого расположен регулирования тяги 17 (фиг.1). Шибер регулирования тяги 17 (фиг.1) выполнен в виде оси, закрепленной в дымосборном коллекторе 16 (фиг.1, 2), на которой установлена пластинка, выполненная в виде заслонки. Шибер регулирования тяги 17 (фиг.1) посредством изменения положения заслонки, установленной на оси, перекрывает входные и выходные отверстия (на чертеже не показаны) в дымосборном коллекторе 16 (фиг.1, 2) и через шибер вторичного воздуха 7 (фиг.1, 2), через которые поступает воздух и за счет чего осуществляет регулирование мощности горения кислорода в топочной камере 11 (фиг.2, 4). В нижней части корпуса 1 (фиг.1, 2) приварен патрубок 18 (фиг.1, 2) для присоединения к трубопроводу обратной линии системы отопления, служащему для подвода охлажденной воды к котлу, а в верхней части корпуса 1 (фиг.1, 2) приварен патрубок 19 (фиг.1, 2) для присоединения к подающему трубопроводу 20 (фиг.1) нагнетательной линии системы отопления, служащий для отвода горячей воды от котла в систему отопления. За выходным патрубком 19 (фиг.1, 2) подающего трубопровода 20 (фиг.1) нагнетательной линии системы отопления установлен указатель температуры 21 (фиг.1), выполненный в виде термометра браслетного. Котел снабжен предохранительным клапаном 22 (фиг.1), установленным в верхней точке водяной рубашки и выполненным с возможностью срабатывания при давлении в системе отопления 1,5+-0,1 кгс/см2. Сверху котла выполнена крышка 23 (фиг.1-3). Котел снабжен отбойником 24 (фиг.2), обеспечивающим увеличение пути прохождения дымовых газов. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды снабжен автоматикой безопасности с газогорелочным устройством, содержащей датчик тяги 25 (фиг.1), установленный на загрузочной дверце 5 (фиг.3) и выполненной с возможностью отключения котла при отсутствии тяги в дымовой трубе, содержащей датчик пламени 26 (фиг.3), установленный на панели газогорелочного устройства 27 (фиг.3), датчик температуры теплоносителя 28 (фиг.3), расположенный в полости водяной рубашки 3 (фиг.1), блок безопасности и управления 29 (фиг.2, 3), герметично вкрученный на резьбовой конец коллектора основных горелок 12 (фиг.2, 3) газогорелочного устройства. Блок безопасности и управления 29 (фиг.2, 3) содержит клапан безопасности, рабочий клапан, регулятор давления газа и регулятор температуры воды (на чертеже не показаны). Клапан безопасности блока безопасности и управления 29 (фиг.2, 3) связан с датчиком тяги 25 (фиг.1), датчиком пламени 26 (фиг.3) и с датчиком температуры теплоносителя 28 (фиг.3). Блок безопасности и управления 29 (фиг.2, 3), своим входом подключен к сети подвода газа, на которой расположен газовый кран (на чертеже не показан) подачи газа к автоматике безопасности с газогорелочным устройством, а выходом соединен с коллектором основных горелок 12 (фиг.2, 3) газогорелочного устройства. Блок безопасности и управления 29 (фиг.2, 3), выполнен с возможностью автоматического регулирования температуры воды на выходе из котла, прекращения подачи газа при погасании пламени запальной горелки 13 (фиг.2), отсутствии тяги и при понижении давления в сети ниже минимального и с возможностью автоматического прекращения подачи газа при погасании пламени запальной горелки 13 (фиг.2). Загрузочная дверца 5 (фиг.1, 3, 4) снабжена тепловым мостиком 30 (фиг.4), выполненным в виде теплоизоляции который служит для того, чтобы тепло с топочного пространства топочной камеры 11 (фиг.2, 4) не передавалось на наружные стенки загрузочной дверцы 5 (фиг.1, 3, 4). Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды позволяет повысить КПД за счет большого объема конвекционной поверхности водяной рубашки 3 (фиг.1).

Работа котла отопительного водогрейного с отбором горячей воды.

Для котла при работе на твердом топливе:

- необходимо растопить котел сухими дровами, загрузив ими топочную камеру 11 до половины ее высоты и следя за ним, чтобы горячие угли покрыли все колосники 8, после возгорания верхнего слоя загрузить постепенно уголь;

- загрузку топлива производить небольшими порциями, быстро, не оставляя надолго открытой дверцы загрузочную 5, чтобы не допускать прорыва большого количества холодного воздуха в топочную камеру 11;

- загрузить топливо таким образом, чтобы уровень горения располагался не выше нижней кромки дверцы загрузочной 5;

- загрузку всего объема топочной камеры 11 завершить примерно за час;

- после того, как уголь хорошо разгорится, заслонку шибера регулирования тяги 17 поставить в положение, обеспечивающее оптимальное сжигание топлива, проверить тягу в отверстии дверцы загрузочной 5.

Посредством шибера вторичного воздуха 7 регулируется количество воздуха поступающего под колосники 8 и тем самым регулируется интенсивность горения. Через зольник 9 осуществляется сбора золы.

Для котлов при работе на природном газе необходимо:

- проветрить помещение, в котором установлен котел, в течение 10-15 мин;

- проверить наличие тяги в дымоходе;

- открыть газовый кран (на чертеже не показан) подачи газа к автоматике безопасности с газогорелочным устройством;

- произвести розжиг запальной горелки 13 и основных горелок 12 газо-горелочного устройства (ГГУ).

Повернуть ручку управления (на чертеже не показана) регулятора температуры воды блока безопасности и управления 29 на любую желаемую температуру нагрева воды в котле и проверить выполнение газа на основных горелках 12 визуально через смотровое окно. После того, как топочная камера 11 растопилась, жар нагревает водяную рубашку 3, которая имеет развитую конвекционную поверхность. Нагретая вода поступает в трубопровод 20 нагнетающий линии отопления. Нагретая вода поступает через патрубок 19 в трубопровод 20 нагнетающий линии отопления, нагревает батареи и трубы отопления и затем, после отдачи тепла через батареи и трубы отопления помещениям, возвращается через патрубок 18 для присоединения к трубопроводу обратной линии системы отопления, служащему для подвода охлажденной воды к котлу. Таким образом, осуществляется замкнутый цикл кругооборота воды в трубопроводах 20 нагнетающий линии отопления к трубопроводам обратной линии системы отопления. Чистая вода по трубопроводу и через отдельные патрубки поступает в водоподогреватель (бойлер) 15, размешенный в верхней части внутреннего объема котла, который нагревается от водяной рубашки 3, нагретой до температуры менее 93 градусов С и поступает на бытовые нужды. При достижении заданной температура воды в водяной рубашке 3 котла автоматика отключает подачу газа в газогорелочное устройство на основные горелки 12 и включит ее вновь при снижении температуры до значения, определяемого с учетом заложенной в автоматике зоны гестерезиса, которая не должна превышать 10 C. Подача газа на основные горелки 12 котла в процессе его работы автоматически прекращается в случаях:

- понижение давления газа в магистрали ниже 600 Па,

- недостаточной тяги в топке котла,

- погасание пламени запальной горелки 13,

- нагрева воды в котле выше 93 градусов С, при контроле датчиком температуры теплоносителя 28.

Повторный розжиг котла может быть осуществлен только после устранения неисправностей. Автоматика безопасности с газогорелочным устройством обеспечивает регулирование температуры вода на выходе из котла, прекращения подачи газа при погасании пламени запальной горелки 13 при отсутствии тяги и при понижении давления в сети ниже минимального.

Технический результат обеспечения безопасной работы котла при работе на природном газе обеспечивается предохранительным клапаном 22, выполненным с возможностью срабатывания при давлении в системе отопления 1,5+-0,1 кгс/см2.

Claims (8)

1. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды, содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топочное и газоходное пространства, введенный во внутренний объем котла теплообменник, облегающий топочную камеру и образующий с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды, коллектор основных горелок с запальной горелкой и колосники, размещенные в нижней части котла, патрубок соединения с дымоходом, патрубки для подсоединения к системе отопления и горячего водоснабжения, указатель температуры воды, причем лицевая часть котла выполнена, по меньшей мере, с двумя дверками, включающими верхнюю загрузочную и нижнюю шуровочную дверки, отличающийся тем, что котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды имеет дымосборный коллектор и снабжен шибером вторичного воздуха, установленным под упомянутой нижней шуровочной дверкой, выполненным с возможностью регулирования количества воздуха, подаваемого под упомянутые колосники, и снабжен щитком, установленным сверху над упомянутыми колосниками и выполненным с возможностью исключения самопроизвольного выпадания продуктов сгорания из котла.

2. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды по п.1, отличающийся тем, что снабжен автоматикой безопасности с газогорелочным устройством, содержащей датчик тяги, установленный на упомянутой загрузочной дверке и выполненный с возможностью отключения котла при отсутствии тяги в дымовой трубе, датчик пламени, установленный на панели газогорелочного устройства, датчик температуры теплоносителя, расположенный в полости водяной рубашки, блок безопасности и управления, который герметично вкручен на резьбовой конец коллектора основных горелок газогорелочного устройства, содержащий клапан безопасности, рабочий клапан, регулятор давления газа и регулятор температуры воды, причем упомянутый клапан безопасности связан с упомянутыми датчиками пламени, тяги и датчиком температуры теплоносителя, а упомянутый блок безопасности и управления своим входом подключен к сети подвода газа, а выходом соединен с коллектором газогорелочного устройства, при этом упомянутый блок безопасности и управления выполнен с возможностью автоматического регулирования температуры воды на выходе из котла, прекращения подачи газа при погасании пламени упомянутой запальной горелки, отсутствии тяги и понижении давления в сети ниже минимального.

3. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды по п.1, отличающийся тем, что снабжен шибером регулировки тяги, расположенным внутри упомянутого дымосборного коллектора и выполненным в виде заслонки, установленной на оси, с возможностью регулирования поступающего воздуха через упомянутый шибер вторичного воздуха в упомянутую топочную камеру.

4. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды по п.1, отличающийся тем, что снабжен отбойником, размещенным в топочной камере, выполненным с возможностью увеличения пути прохождения дымовых газов.

5. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды по п.1, отличающийся тем, что снабжен распределительной решеткой, выполненной с возможностью регулирования количества воздуха, подаваемого от упомянутого шибера вторичного воздуха.

6. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды по п.1, отличающийся тем, что снабжен водоподогревателем (бойлером), размещенным в верхней части внутреннего объема водяной рубашки, выполненным с возможностью подогрева горячей воды на бытовые нужды.

7. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды по п.1, отличающийся тем, что котел снабжен предохранительным клапаном, установленным в верхней точке водяной рубашки и выполненным с возможностью срабатывания при давлении в системе отопления 1,5±0,1 кгс/см².

8. Котел отопительный водогрейный с отбором горячей воды по п.1, отличающийся тем, что загрузочная дверца котла снабжена тепловым мостиком, выполненным в виде теплоизоляции.