RU195711U1 - Водотрубный котёл - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в водогрейных котлах. Котёл содержит горизонтально расположенную топку и конвективную часть, расположенную снизу топки, горелку, расположенную в переднем торце топки по центру, отводящий газоход, расположенный снизу конвективной части. Экранная часть топки образована рядами многовитковых овальных спиралей из труб, концы которых соединены соответственно с левым и правым боковыми коллекторами топки, соседние витки спиралей в нижней части имеют различающиеся радиусы гибов и увеличенные просветы между собой, в торце топки установлен отражающий излучение экран. Конвективная часть состоит из нескольких горизонтальных рядов труб, которые расположены продольно, могут быть расположены в шахматном порядке и иметь наружное оребрение. Концы конвективных труб соответственно соединены с передним и задним коллекторами конвективной части, которые имеют патрубок подвода теплоносителя, патрубок перехода теплоносителя в коллектор топки. Патрубок отвода теплоносителя из котла установлен на противоположном боковом коллекторе топки. Такое выполнение котла обеспечивает противоток теплоносителя и продуктов сгорания, при этом продукты сгорания движутся сверху вниз, выделяющаяся избыточная вода отделяется на дно отводящего газохода, в котором предусмотрен штуцер для её отвода. Обеспечивается высокий КПД котла и возможность работы в конденсационном режиме.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в водогрейных, термомасляных и других жидкостных котлах.

Известен водогрейный котел, содержащий вертикально расположенный корпус с топкой и внешней конвективной частью, охватывающий топку, отделенной от нее цилиндрической перегородкой и сообщенный с ней через кольцевой зазор, образованный цилиндрической перегородкой и днищем котла, грелку, установленную в крышке котла в зоне топки, подводящие и отводящие коллекторы, поверхности нагрева топочного экрана, образованные секциями спиральных труб, подсоединенных к подводящему и отводящему коллекторам, поверхности нагрева конвективной части, состоящие из внутренней и внешней части, выполненных из спиральных труб (патент RU №2327082, МПК F24H 1/00 2007).

Однако, известный котел характеризуется ограниченной производительностью из-за вертикальной конструкции, не предназначен для работы в «конденсационном режиме», с наиболее высоким КПД, имеет недостаточную экологичность и недостаточную компактность, особенно по ширине по фронту котла.

Задачей полезной модели является получение конструкции котла практически не ограниченной производительности с высоким КПД, предусматривающим возможность работы в «конденсационном режиме», пониженным содержанием окиси углерода и окислов азота в уходящих продуктах сгорания, устойчивого к накипеобразованию, с минимальной шириной по фронту котла.

Поставленная задача решается тем, что в водотрубном котле, содержащем горизонтально расположенную овальную топку, образованную многовитковыми овальными спиралями из труб, соединенными концами с двумя горизонтальными боковыми коллекторами, горелку, установленную в переднем торце топки, конвективную часть расположенную снизу топки, состоящую из горизонтальных рядов труб, установленных вдоль котла, соединенных концами с передним и задним коллекторами конвективной части, отводящий газоход, расположенный снизу конвективной части котла, горизонтально расположенная топка имеет в поперечном сечении форму вертикально установленного овала, ось горелки установлена горизонтально по центру овала, а соседние витки спиралей топки в нижней своей части имеют различающийся радиус, увеличивающий живое сечение выхода продуктов сгорания из топки,

а так же тем, что в заднем торце топки может быть установлен отражающий излучение факела экран, увеличивающий полноту и качество сгорания топлива; количество труб в горизонтальных рядах конвективной части может уменьшается по ходу движения продуктов сгорания; внутри коллекторов топки или конвективной части могут быть установлены перегородки, создающие два или более последовательных потока теплоносителя; трубы конвективной части могут быть расположены в шахматном порядке и иметь наружное оребрение.

На Фиг. 1 представлен предлагаемый водотрубный котел.

На Фиг. 2 представлен поперечный разрез предлагаемого водотрубного котла.

На Фиг. 3 представлена гидравлическая схема предлагаемого водотрубного котла.

Предлагаемый водотрубный котел содержит горизонтально расположенную овального сечения топку 1 и конвективную часть 2 расположенную снизу топки 1, горелку 3, расположенную в торце топки 1 по центру овала топки 1, отводящий газоход 4, расположенный снизу конвективной части 2. Экранная часть топки 1 образована рядами многовитковых овальных спиралей из труб 9, концы которых соединены соответственно с левым 5 и правым 6 коллекторами топки 1, соседние витки спиралей из труб 9 в нижней части могут иметь различающиеся радиусы гибов и увеличенные просветы для прохода газов. В торце топки 1 установлен отражающий излучение факела экран 15. Конвективная часть 2 расположена снизу топки 1 и состоит из нескольких горизонтальных рядов труб 10, которые могут иметь наружные ребра, концы труб 10 соединены гидравлически с передним 8 и задним 7 коллекторами, один из коллекторов 7 или 8 соединен гидравлически с коллектором топки 5 через переход 13, другой коллектор конвективной части имеет патрубок 11 для подвода теплоносителя, для отвода теплоносителя на боковом коллекторе 6 установлен патрубок 12. Снизу конвективной части 2 установлен отводящий газоход 4 и штуцер отвода конденсата 14.

Водотрубный котел работает следующим образом. Из горелки 3 топливная смесь поступает в овальную топку 1, где происходит горение топлива с выделением тепла. Часть выделившегося тепла за счет излучения от факела поглощается экранными поверхностями из многовитковых спиралей из труб 9, при этом за счет овального по вертикали поперечного сечения топки 1 обеспечивается увеличенная рециркуляция продуктов сгорания сверху и снизу факела, повышается качество сгорания топлива и снижается содержание вредностей (СО, NOx и др.) в продуктах сгорания. Установленный в торце топки отражающий излучение экран 15 также повышает качество сгорания топлива. За счет увеличенных просветов между витками спиралей 9 в нижней части топки 1 обеспечивается переход продуктов сгорания из топки 1 в конвективную часть 2. Соотношение между количеством спиралей 9 и витков в них подбирается так, чтобы обеспечить оптимальный расход и скорость теплоносителя. Продукты сгорания проходят сверху вниз конвективную часть 2, через горизонтальные ряды труб 10, которые могут иметь оребрение и расположены в шахматном порядке, при этом горизонтальные ряды труб 10 могут иметь уменьшающееся по ходу газов количество труб 10 в ряду и, соответственно, уменьшающееся живое сечение для прохода газов и поддержания оптимальной для теплообмена скорости газов. Охлажденные в конвективной части 2 продукты сгорания направляются вниз в отводящий газоход 4 и отводятся из котла, выпадающая из продуктов сгорания при их глубоком охлаждении вода собирается на нижней поверхности газохода 4 и отводится из котла через штуцер 14. Нагреваемый теплоноситель через подводящий коллектор 11 подается в задний коллектор 7, проходит через конвективные трубы 10 за один или несколько ходов, нагревается и поступает в передний коллектор 8, из которого по переходу 13 в боковой коллектор топки 5, из которого поступает в спирали 9 топки 1, нагревается, поступает в боковой коллектор топки 6 и нагретый теплоноситель отводится из котла через патрубок 12. При этом обеспечивается противоток теплоносителя продуктам сгорания и эффективная теплопередача.

Claims (5)

1. Водотрубный котёл, содержащий горизонтально расположенную овальную топку, образованную многовитковыми овальными спиралями из труб, соединёнными концами с двумя горизонтальными боковыми коллекторами, горелку, установленную в переднем торце топки, конвективную часть, расположенную снизу топки, состоящую из горизонтальных рядов труб, установленных вдоль котла, соединённых концами с передним и задним коллекторами конвективной части, отводящий газоход, расположенный снизу конвективной части котла, отличающийся тем, что горизонтально расположенная топка имеет в поперечном сечении форму вертикально установленного овала, ось горелки установлена горизонтально по центру овала, а соседние витки спиралей топки в нижней своей части имеют различающийся радиус, увеличивающий живое сечение выхода продуктов сгорания из топки.

2. Котёл по п. 1, отличающийся тем, что в заднем торце топки установлен отражающий излучение факела экран.

3. Котёл по п. 1, отличающийся тем, что количество труб в горизонтальных рядах конвективной части уменьшается по ходу движения продуктов сгорания.

4. Котёл по п. 1, отличающийся тем, что внутри коллекторов топки или конвективной части установлены перегородки.

5. Котёл по п. 1, отличающийся тем, что трубы конвективной части расположены в шахматном порядке и имеют наружное оребрение.

Images