RU11310U1

RU11310U1 - BOILER

Info

Publication number: RU11310U1
Application number: RU99103499/20U
Authority: RU
Inventors: А.Б. Ситников
Original assignee: Ситников Андрей Борисович
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 1999-09-16

Abstract

Отопительный котел, включающий корпус с наружной рубашкой, размещенную в нем топку с горелкой и системой подвода в нее газа и воздуха, конвективный пучок и экономайзеры, отличающийся тем, что система подвода газа и воздуха в топку содержит смеситель газа и воздуха с патрубками подачи газа и воздуха и блок регулирования мощности котла, включающий установленные на патрубках подачи газа и воздуха сдвоенный редуктор и регулировочные краны, связанные с электродвигателем, при этом наружная рубашка корпуса выполнена в виде полого металлического кожуха, заполненного воздухом под давлением, охватывающего снаружи конвективный пучок и экономайзеры, и соединена с патрубком подачи воздуха в смеситель, а экономайзеры выполнены в виде моделей.A heating boiler including a housing with an outer jacket, a firebox with a burner and a gas and air supply system, a convective beam and economizers, characterized in that the gas and air supply system contains a gas and air mixer with gas supply pipes and air and a boiler power control unit, including a dual reducer installed on the gas and air supply pipes and control valves associated with an electric motor, while the outer jacket of the case is made in the form of a hollow metal about a casing filled with air under pressure, covering the convection bundle and economizers from the outside, and connected to the air supply pipe to the mixer, and economizers are made in the form of models.

Description

ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛBOILER

Полезная модель относится к теплотехнике и может быть использована для обогрева индивидуальных и многоквартирных домов, а также для подогрева воды на бытовые нужды.The utility model relates to heat engineering and can be used for heating individual and multi-apartment buildings, as well as for heating water for domestic needs.

Известен отопительный котел, содержащий топочную камеру, расположенный над ним конвективный пучок, в котором происходит передача тепла от продуктов сгорания газа находящейся в котле воде. Топка обмурована огнеупорным кирпичом (см. а.с. СССР № 985628, кл. F 24 Н 1/00, от 1981 г).Known heating boiler containing a combustion chamber, a convective beam located above it, in which heat is transferred from the products of gas combustion in the boiler water. The furnace is lined with refractory bricks (see AS USSR No. 985628, class F 24 N 1/00, from 1981).

Недостатком известного устройства является низкая эксплуатационная надежность из-за длительного воздействия топочных газов на наружную поверхность конвективного пучка в котле, который является неохлаждаемым. Кроме того, тяжелая обмуровка увеличивает габариты котла.A disadvantage of the known device is the low operational reliability due to the prolonged exposure to flue gases on the outer surface of the convective beam in the boiler, which is uncooled. In addition, heavy lining increases the dimensions of the boiler.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является отопительный котел, включающий топку с горелкой и системой подвода в нее газа и воздуха, конвективный пучок и экономайзеры. Наружная поверхность котла обмурована огнеупорным кирпичом. Для отвода отработанных в котле выполнен дымосос (см. Л.Р. Стойкий Машинист (кочегар) котельных на жидком и газообразном топливе. М., Недра, 1975 , с.170-171) .The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is a heating boiler, including a firebox with a burner and a gas and air supply system, a convective beam and economizers. The outer surface of the boiler is lined with refractory bricks. To exhaust spent in the boiler, a smoke exhauster was made (see L.R. Stable, Engineer (fireman) of boiler houses using liquid and gaseous fuels. M., Nedra, 1975, p. 170-171).

МПК6 F 24 H 1/00 IPC 6 F 24 H 1/00

В топку котла газ подается по патрубку от газорегулирующей установки (ГРУ). Подача газа и воздуха в топку регулируется установленными на каждом патрубке подвода газа и подвода воздуха задвижками , вручную оператором. Газ в топку поступает под давлением 0,1-1,0 атм.Gas is supplied to the boiler furnace through a branch pipe from a gas control unit (GRU). The gas and air supply to the furnace is regulated by valves installed on each gas supply and air supply pipe, manually by the operator. Gas enters the furnace under a pressure of 0.1-1.0 atm.

Однако известное устройство имеет низкую эффективность работы. Это объясняется тем, что конструкция такого котла не позволяет эффективно сжигать топливо в топке, поскольку из-за ручного регулирования (задвижками ) подачи газа и воздуха в топку невозможно выровнять величины их давлений. Как следствие - происходит неполное сжигание топлива, либо его перерасход.However, the known device has a low efficiency. This is explained by the fact that the design of such a boiler does not allow efficiently burning fuel in the furnace, since due to manual control (valves) of the gas and air supply to the furnace, it is impossible to equalize their pressure values. As a result, there is an incomplete combustion of fuel, or its overuse.

Также такой котел не обеспечивает регулирование мощности нагрева в зависимости от условий эксплуатации (например, в зимнее или летнее время, размеров отапливаемых помещений и т.д.).Also, such a boiler does not provide regulation of the heating power depending on the operating conditions (for example, in winter or summer time, sizes of heated rooms, etc.).

Еще одним недостатком известного отопительного котла являются большие габариты из-за громоздкой обмуровки, необходимой для уменьшения тепловых потерь, а также из-за необходимости использования громоздкого дымососа.Another disadvantage of the known heating boiler is its large dimensions due to the cumbersome lining necessary to reduce heat loss, and also because of the need to use a bulky smoke exhaust.

Целью полезной модели является повышение эффективности работы отопительного котла за счет обеспечения регулирования мощности в процессе работы и снижения потерь тепла при уменьшении габаритов .The purpose of the utility model is to increase the efficiency of the heating boiler by providing power control during operation and reducing heat loss while reducing size.

Дополнительной целью является универсальность котла.An additional goal is the versatility of the boiler.

Поставленная цель достигается тем, что в известной отопительном котле, включающем корпус с наружной рубашкой, размещенную в нем топку с горелкой и системой подвода в нее газа и воздуха, конвективный пучок и экономайзеры, новым является то, что система подвода газа иThis goal is achieved by the fact that in a known heating boiler, including a housing with an outer jacket, a firebox with a burner and a gas and air supply system, a convective beam and economizers, placed therein, a new gas supply system and

воздуха в топку содержит смеситель газа и воздуха с патрубками подачи газа и воздуха и блок регулирования мощности котла, включающий установленные на патрубках подачи газа и воздуха сдвоенный редуктор и регулировочные краны, связанные с электродвигателем. Наружная рубашка корпуса выполнена в виде полого металлического кожуха, заполненного воздухом под давлением, охватывающего снаружи конвективный пучок и экономайзеры, и соединена с патрубком подачи воздуха в смеситель, а экономайзеры выполнены в виде модулей.The air in the furnace contains a gas and air mixer with gas and air supply pipes and a boiler power control unit, including a dual gearbox and control valves connected to the electric motor installed on the gas and air pipes. The outer jacket of the casing is made in the form of a hollow metal casing filled with air under pressure, enveloping the convection bundle and economizers from the outside, and connected to the air inlet to the mixer, and the economizers are made in the form of modules.

Благодаря предложенному конструктивному выполнению системы подвода газа и воздуха в топку котла, обеспечивается эффективное сжигание топлива в топке , и тем самым повышается КПД котла. Установка в патрубках подачи газа и воздуха спаренного редуктора позволяет точно выровнять величины давлений газа и воздуха и подать их в смеситель и далее в топку под давлением , что является необходимым условием наиболее полного сжигания топлива. А установка на патрубках подачи газа и воздуха перед смесителем регулировочных кранов, управляемых электродвигателем по заданной программе, позволяет автоматически регулировать мощность котла от малых величин до больших за счет расширения диапазона рабочих давлений подаваемых в топку газа и воздуха. Наличие блока регулирования мощности котла позволяет быстро реагировать на аварийные ситуации его работы: регулировочные краны в доли секунды отключают подачу топлива в топку.Thanks to the proposed constructive implementation of the system for supplying gas and air to the furnace of the boiler, efficient combustion of fuel in the furnace is ensured, and thereby the efficiency of the boiler is increased. The installation of a paired reducer in the gas and air supply pipes allows you to precisely equalize the gas and air pressures and feed them to the mixer and then to the furnace under pressure, which is a necessary condition for the most complete combustion of fuel. And the installation of control valves on the gas and air supply in front of the mixer, controlled by an electric motor according to a given program, allows you to automatically adjust the boiler power from small to large values by expanding the range of operating pressures supplied to the gas and air furnace. The presence of the boiler power control unit allows you to quickly respond to emergency situations: its control valves shut off the fuel supply to the furnace in a split second.

Благодаря тому, что наружная рубашка выполнена в виде полого металлического кожуха, заполненного воздухом под давлением, исключается громоздкая обмуровка, необходимая для исключения потерь тепла с поверхностей нагрева котла, что значительно уменьшает габариты, снижает материалоемкость котла. При этом наружная рубашка в заявляемомDue to the fact that the outer jacket is made in the form of a hollow metal casing filled with air under pressure, the bulky wiring necessary to eliminate heat loss from the boiler heating surfaces is eliminated, which significantly reduces the dimensions and reduces the material consumption of the boiler. Moreover, the outer shirt in the claimed

котле позволяет использовать находящийся в ней подогретый воздух для подачи его вместе с газом в топку , что улучшает процесс сжигания топлива, т.к. воздух подводится нагретый.The boiler allows you to use the heated air inside it to supply it with the gas to the furnace, which improves the process of burning fuel, because heated air is supplied.

Наличие экономайзеров позволяет уменьшить потери тепла с уходящими дымовыми газами. А выполнение экономайзеров в виде модулей делает устройство к тому же универсальным, т.к. обеспечивает регулирование мощности котла за счет изменения количества таких модулей в зависимости от условий эксплуатации. Уменьшая число модулей, котел может найти применение для обогрева малых объемов жилых помещений, либо, например, только для подогрева воды на бытовые нужды летом и т.п. Увеличивая количество модулей , можно обеспечить эффективный нагрев котла при больших давлениях подаваемого газа и воздуха в топку, а , следовательно, и при больших скоростях движения топочных газов в конвективном пучке и экономайзерах, обеспечивая тем самым требуемую температуру воды на выходе из котла при высоком КПД.The presence of economizers can reduce heat loss with flue gases. And the implementation of economizers in the form of modules makes the device moreover universal, as provides regulation of the boiler power by changing the number of such modules depending on operating conditions. By reducing the number of modules, the boiler can find application for heating small volumes of residential premises, or, for example, only for heating water for domestic purposes in the summer, etc. By increasing the number of modules, it is possible to ensure efficient heating of the boiler at high pressures of the supplied gas and air into the furnace, and, consequently, at high speeds of the flue gases in the convection beam and economizers, thereby ensuring the required temperature of the water leaving the boiler at high efficiency.

При этом работа котла на дымовых газах под давлением исключает необходимость использования громоздкого дымососа.At the same time, the operation of the boiler on flue gases under pressure eliminates the need for a bulky smoke exhauster.

Таким образом, предлагаемое устройство является высокоэффективным в работе, т.к. обеспечивает возможность регулирования мощности и широкий диапазон регулирования. При этом обеспечивается эффективное сжигание топлива, снижение тепловых потерь и значительно уменьшаются габариты котла.Thus, the proposed device is highly efficient in operation, because provides the ability to control power and a wide range of regulation. At the same time, efficient combustion of fuel, reduction of heat losses, and the dimensions of the boiler are significantly reduced.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен заявляемый отопительный котел.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows the inventive heating boiler.

Отопительный котел содержит топку 1 с горелкой 2, переходящую в камеру догорания 3. Над топкой 1 расположен конвективный пучок 4, выполненный в виде ряда изогнутых труб в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и экономайзеры 5,6 и 7. Корпус котла выполненThe heating boiler contains a furnace 1 with a burner 2, passing into the afterburner 3. Above the furnace 1 there is a convective bundle 4 made in the form of a series of bent pipes in horizontal and vertical planes, and economizers 5,6 and 7. The boiler body is made

с наружной рубашкой в виде полого металлического кожуха 8, заполненного воздухом под давлением. Кожух 8 связан с патрубком 9 подачи воздуха в смеситель 10. По другому патрубку Ив смеситель 10 подают газ. Кроме того, система подвода газа и воздуха в топку 1 включает установленные на патрубках 9 и 11 сдвоенный редуктор 12 и регулировочные краны 13, связанные с электродвигателем 14. Питание электродвигателя может осуществляться, например, по программе ЭВМ. Трубы конвективного пучка 4, а также трубы экономайзеров 5,6 и 7 охлаждаются омывающей их снаружи водой. Нагретая вода из конвективного пучка 4 по патрубку 15 поступает потребителю, а отработанные дымовые газы выводятся под давлением в атмосферу по патрубку 16.with an outer jacket in the form of a hollow metal casing 8, filled with air under pressure. The casing 8 is connected to a pipe 9 for supplying air to the mixer 10. A gas is supplied to the mixer 10 through another pipe Iv. In addition, the gas and air supply system to the furnace 1 includes a dual gearbox 12 mounted on the nozzles 9 and 11 and control valves 13 associated with the electric motor 14. The electric motor can be powered, for example, according to a computer program. Convective beam tubes 4, as well as economizer tubes 5,6 and 7, are cooled by water washing them from the outside. Heated water from the convection beam 4 through the pipe 15 enters the consumer, and the exhaust flue gases are discharged under pressure into the atmosphere through the pipe 16.

Экономайзеры 5,6 и 7 выполнены в виде модулей и могут легко отделяться (присоединяться) от котла.Economizers 5,6 and 7 are made in the form of modules and can be easily separated (connected) from the boiler.

Работает устройство следующим образом. В кожух 8 по патрубку 17 под давлением не менее 1-2 атм закачивают воздух. При прохождении через рубашку кожуха 8 воздух нагревается. Нагретый воздух подают на вход патрубка 9 подачи воздуха в смеситель 10. По патрубку 11 в смеситель 10 подают газ под давлением не менее 1 атм. Газ и воздух поступают на сдвоенный редуктор 12, на выходе которого давления уравниваются. Затем газ и нагретый воздух поступает в смеситель 10, в котором происходит их смешивание. Регулировочными кранами 13 с помощью электродвигателя 14 автоматически настраивают работу топки 1 на требуемую мощность котла.The device operates as follows. Air is pumped into the casing 8 through the pipe 17 under a pressure of at least 1-2 atm. When passing through the jacket of the casing 8, the air heats up. Heated air is supplied to the inlet of the air supply pipe 9 to the mixer 10. Gas is supplied to the mixer 10 along the pipe 11 under a pressure of at least 1 atm. Gas and air enter the dual gearbox 12, at the outlet of which the pressure equalizes. Then the gas and heated air enters the mixer 10, in which they are mixed. Adjusting cranes 13 using an electric motor 14 automatically adjust the operation of the furnace 1 to the required boiler power.

Газовоздушная смесь из смесителя 10 поступает через горелку 2 в топку 1, в которой происходит сгорание смеси. Процесс горения смеси завершается в камере догорания 3, откуда продукты горения - дымовые газы - поступают в высокотемпературную камеру нагрева (порядка 1300°С) - конвективный пучок 4, и , проходя по трубам конвективного пучка,The gas-air mixture from the mixer 10 enters through the burner 2 into the furnace 1, in which the mixture is combusted. The combustion process of the mixture ends in the afterburning chamber 3, from where the combustion products - flue gases - enter the high-temperature heating chamber (about 1300 ° C) - convection beam 4, and passing through the pipes of the convection beam,

отдают тепло омывающей их воде. На выходе конвективного пучка 4 температура дымовых газов уменьшается не менее, чем в 2 раза.give off heat to the water washing them. At the exit of the convective beam 4, the temperature of the flue gases decreases by at least 2 times.

Для исключения потерь тепла с уходящими дымовыми газами эти газы подают в экономайзеры 5,6 и 7, на выходе последнего из которых температура газа и воды уравниваются. Дымовые газы из конечного экономайзера по дымоходу 16 выпускаются в атмосферу под небольшим давлением.To eliminate heat loss with flue gases, these gases are fed to economizers 5,6 and 7, at the output of the last of which the gas and water temperatures are equalized. Flue gases from the final economizer through the chimney 16 are released into the atmosphere under slight pressure.

Вода из конвективного пучка 4 забирается по патрубку 15 для отопления жилых помещений. Прошедшая через систему отопления вода подается в конечный экономайзер по патрубку 18, циркуляция воды производится принудительно с помощью насоса.Water from the convective beam 4 is taken through the pipe 15 for heating residential premises. The water passing through the heating system is supplied to the final economizer through the pipe 18, the water is circulated by force using a pump.

Таким образом, широкий диапазон мощности предлагаемого отопительного котла позволяет эффективно его использовать в разнообразных условиях эксплуатации: как в зимнее, так и в летнее время, для обогрева как одиночных жилых домов, так и многоквартирных. При этом обеспечивается простота регулирования мощности котла.Thus, the wide range of power of the proposed heating boiler allows it to be used effectively in a variety of operating conditions: both in winter and in summer, for heating both single-family houses and multi-unit buildings. At the same time, it is easy to control the power of the boiler.

Устройство несложное и удобное в эксплуатации.The device is simple and easy to use.

Габариты котла уменьшаются Не менее, чем в 2,5 раза по сравнению с известным по прототипу отопительным котлом.The dimensions of the boiler are reduced Not less than 2.5 times in comparison with the boiler known for the prototype.

8 февраля 1999 г.&ЛШ А.Б.СитниковFebruary 8, 1999 & L.Sh. A.B. Sitnikov

Claims

A heating boiler including a housing with an outer jacket, a firebox with a burner and a gas and air supply system, a convective beam and economizers, characterized in that the gas and air supply system contains a gas and air mixer with gas supply pipes and air and a boiler power control unit, including a dual reducer installed on the gas and air supply pipes and control valves associated with the electric motor, while the outer jacket of the case is made in the form of a hollow metal about a casing filled with air under pressure, enveloping the convective bundle and economizers from the outside, and connected to the air supply pipe to the mixer, and economizers are made in the form of models.