RU2057997C1 - Horizontal water-tube boiler - Google Patents

Horizontal water-tube boiler Download PDF

Info

Publication number
RU2057997C1
RU2057997C1 RU93006223/06A RU93006223A RU2057997C1 RU 2057997 C1 RU2057997 C1 RU 2057997C1 RU 93006223/06 A RU93006223/06 A RU 93006223/06A RU 93006223 A RU93006223 A RU 93006223A RU 2057997 C1 RU2057997 C1 RU 2057997C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
convective
lateral
pipes
screens
collectors
Prior art date
Application number
RU93006223/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93006223A (en
Inventor
Юрий Михайлович Гнедочкин
Original Assignee
Юрий Михайлович Гнедочкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Михайлович Гнедочкин filed Critical Юрий Михайлович Гнедочкин
Priority to RU93006223/06A priority Critical patent/RU2057997C1/en
Publication of RU93006223A publication Critical patent/RU93006223A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2057997C1 publication Critical patent/RU2057997C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of boilers. SUBSTANCE: horizontal water-tube boiler has furnace chamber and convective chamber with horizontal heating surfaces with are separated by partitions; furnace chamber is provided with upper, lower, lateral and rear water screens connected respectively with upper, lower and left-hand lateral headers 3, 4 and 1 with diaphragms 12 mounted in them; ends of pipes of lateral screens are brought into convective chamber and are blanked off. Boiler is additionally provided with lateral manifold 2 which forms rectangular frame with upper, lower and left-hand lateral screens 3, 4 and 1; lateral headers 1 and 2, tubes of lateral screens and convective tubes are connected in series. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в отопительных котлах. The invention relates to a power system and can be used in heating boilers.

Известен водогрейный котел Наделяева, имеющий радиационные П-образные панели с охватом по периметру топочной камеры, а в нижней части последней установлено возвратно-дожигающее устройство, выполненное в виде части цилиндра, заведенной верхней кромкой в зону нижних рядов труб радиационных панелей [1]
Недостатками этого аналога является неэффективное использование радиационной поверхности топки из-за установки горелок в подтопке и необходимость использования огнеупорных обмуровочных материалов, значительная материалоемкость.
Known water boiler Nadelyaeva, having radiation U-shaped panels with coverage around the perimeter of the combustion chamber, and in the lower part of the latter a return-afterburning device is installed, made in the form of a cylinder, wound with the upper edge in the area of the lower rows of pipes of radiation panels [1]
The disadvantages of this analogue are the inefficient use of the radiation surface of the furnace due to the installation of burners in the underflooding and the need to use refractory lining materials, significant material consumption.

Известен водогрейный котел [2] содержащий радиационную камеру с горелочными устройствами и конвективную камеру с теплообменными элементами, площадь проходного сечения которой по ходу газов уменьшается от входного участка к выходному с целью снижения расхода электроэнергии путем уменьшения аэродинамического сопротивления. Known hot water boiler [2] containing a radiation chamber with burner devices and a convective chamber with heat exchange elements, the passage area of which along the gas decreases from the inlet to the outlet to reduce energy consumption by reducing aerodynamic drag.

Недостатками этого аналога является неэффективное использование радиационной поверхности топки из-за установки горелок в подтопке, недостаточная степень экранирования топки и поворотной камеры, необходимость использования огнеупорных обмуровочных материалов, значительная материалоемкость. The disadvantages of this analogue are the inefficient use of the radiation surface of the furnace due to the installation of burners in the underflooding, insufficient screening of the furnace and the rotary chamber, the need to use refractory lining materials, and significant material consumption.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранный в качестве прототипа отопительный котел [3] содержащий топочную и поворотные камеры с расположенным по их периметру экраном из горизонтальных труб, подключенных параллельно к вертикальным коллекторам, образующих незамкнутый виток, и экранированную конвективную шахту, причем экранирование шахты выполнено продолжением экрана камер. The closest in technical essence to the invention is the selected as a prototype heating boiler [3] containing a furnace and rotary chambers with a screen located along their perimeter from horizontal pipes connected in parallel to the vertical collectors, forming an open loop, and a shielded convective shaft, and the shielding of the shaft performed by the continuation of the camera screen.

У прототипа и изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: топочная камера с экраном из горизонтальных труб, экранированная конвективная шахта за счет продолжения экранных труб, многоходовая циpкуляция воды за счет перегородок в коллекторах. The prototype and the invention have the following similar essential features: a combustion chamber with a screen of horizontal pipes, a shielded convective shaft due to the continuation of the screen pipes, multi-way circulation of water due to partitions in the collectors.

Недостатками прототипа являются невысокая экономичность, повышенный расход металла и обмуровочных материалов, значительные габариты и вес. The disadvantages of the prototype are low profitability, increased consumption of metal and lining materials, significant dimensions and weight.

Указанные недостатки обусловлены необходимостью установки горелочных устройств в подтопке из огнеупорных материалов, при этом часть поверхности топки (подтопка) не используется для радиационного теплообмена, из-за этого увеличивается поверхность и масса конвективной части. Кроме того, гнутые гладкие трубы конвективной части имеют недостаточно развитую поверхность и увеличенную массу. These drawbacks are due to the need to install burner devices in the flooding of refractory materials, while part of the furnace surface (heating) is not used for radiative heat transfer, because of this the surface and mass of the convection part increase. In addition, bent smooth pipes of the convective part have an underdeveloped surface and increased mass.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в создании экономичных, компактных, простых и надежных в эксплуатации отопительных котлов. The invention is aimed at solving the problem of creating economical, compact, simple and reliable heating boilers in operation.

Горизонтально-водотрубный котел содержит четыре коллектора с перегородками, жестко связанные в прямоугольную вертикальную pаму. Верхний и нижний коллекторы связаны плотным П-образным пакетом труб, образующих верхний, задний и нижний экраны топки. Два боковых плотных пакета горизонтальных экранных труб передними концами соединены с боковыми коллекторами, а задние концы труб удлинены за пределы топки, заглушены и соединены между собой каждая горизонтальным рядом конвективных труб меньшего диаметра с напрессованными или навитыми ребрами, образующих вместе конвективный пакет. При этом коллекторы, экранные трубы и конвективные трубы соединены между собой последовательно, а конвективная часть имеет одну или несколько газоплотных перегородок. A horizontal water tube boiler contains four collectors with partitions, rigidly connected to a rectangular vertical frame. The upper and lower collectors are connected by a dense U-shaped package of pipes forming the upper, rear and lower firebox screens. Two lateral dense packs of horizontal screen tubes with the front ends are connected to the side collectors, and the rear ends of the tubes are elongated outside the furnace, muffled and connected to each other by a horizontal row of convective tubes of smaller diameter with pressed or wound ribs forming together a convective packet. In this case, collectors, screen tubes and convective tubes are interconnected in series, and the convective part has one or more gas-tight partitions.

По отношению к прототипу у предлагаемого котла имеются следующие отличительные признаки: удлиненные за пределы топки трубы боковых экранов на концах заглушены и соединены между собой горизонтальными рядами конвективных труб, за счет этого обеспечивается циркуляция воды последовательно через боковые экранные трубы и соответствующие ряды конвективных труб, при этом боковые экранные трубы в удлиненной части служат не только экранами конвективной части, но и являются одновременно коллекторами для конвективных труб. In relation to the prototype, the proposed boiler has the following distinctive features: lateral pipe tubes extended at the ends of the furnace are muffled and interconnected by horizontal rows of convective pipes, due to this, water is circulated sequentially through the side screen pipes and the corresponding rows of convective pipes, while lateral screen tubes in the elongated part serve not only as screens of the convective part, but are also collectors for convective pipes.

Между отличительными признаками и задачей, решаемой изобретением, существует следующая причинно-следственная связь: использование удлиненных экранных труб топки одновременно в качестве экранов и коллекторов конвективной части котла, а также использование жестко связанных между собой в прямоугольную несущую раму коллекторов, их последовательное соединение с экранными и конвективными трубами позволяет создать новую конструкцию водотрубного котла, отличающегося от аналогов компактностью, уменьшенной материалоемкостью и экономичностью. Between the distinguishing features and the problem solved by the invention, there is the following causal relationship: the use of elongated screen tubes of the furnace at the same time as screens and collectors of the convective part of the boiler, as well as the use of collectors rigidly connected to each other in a rectangular support frame, their serial connection with screen and convection pipes allows you to create a new design of a water tube boiler, which differs from its analogues in compactness, reduced material consumption and cost-effectiveness tew.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности "изобретательский уровень". The set of essential features characterizing the essence of the invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, which allows us to conclude that it meets the patentability condition "inventive step".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в теплоэнергетике, следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". The set of essential features characterizing the essence of the invention, in principle, can be reused in the power system, therefore, the invention meets the condition of patentability "industrial applicability".

На фиг. 1 изображен водогрейный котел, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a boiler, longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 section BB in FIG. 1.

Котел состоит из левого 1, правого 2, верхнего 3 и нижнего 4 коллекторов, жестко связанных между собой и образующих прямоугольную раму, причем гидравлически между собой соединены только левый 1 и нижний 4 коллекторы. Внутрь коллекторов вставлены перегородки 12 для разделения потока жидкости на необходимое количество ходов, в данном случае 7 ходов. В нижний 4 и верхний 3 коллекторы входят вразбежку П-образные экранные трубы 5, уложенные плотно друг к другу и образующие верхний, задний и нижний экраны топки. В левый 1 и правый 2 коллекторы входят вразбежку горизонтальные трубы 6, образующие плотные боковые экраны топки, причем эти трубы 6 удлинены и за пределами топки соединяются между собой рядом конвективных труб 7. Таким образом в удлиненной части боковые экранные трубы являются одновременно коллекторами конвективной части 7 котла. Пакет конвективных труб отделен от топки газоплотной перегородкой 8. Для увеличения поверхности и коэффициента теплопередачи на конвективные трубы навивается с шагом и плотно закрепляется металлическая проволока прямоугольного или другого сечения. The boiler consists of left 1, right 2, upper 3 and lower 4 collectors, rigidly interconnected and forming a rectangular frame, and only left 1 and lower 4 collectors are hydraulically connected to each other. Partitions 12 are inserted inside the collectors to separate the fluid flow into the required number of strokes, in this case 7 strokes. The lower 4 and upper 3 collectors are spaced apart by U-shaped screen tubes 5, laid tightly to each other and forming the upper, rear and lower firebox screens. The left 1 and right 2 collectors are spaced apart by horizontal pipes 6 forming dense side panels of the furnace, and these pipes 6 are elongated and connected outside of the furnace by a series of convective pipes 7. Thus, in the elongated part, the side screen pipes are simultaneously collectors of the convective part 7 boiler. A package of convective pipes is separated from the furnace by a gas-tight partition 8. To increase the surface and the heat transfer coefficient, convective pipes are wound in steps and tightly fixed to a metal wire of rectangular or other cross-section.

Горелка или несколько горелок устанавливаются в окно внутри рамы, образованной коллекторами 1-4. A burner or several burners are installed in a window inside a frame formed by collectors 1-4.

Водогрейный котел работает следующим образом. The hot water boiler operates as follows.

Дымовые газы через разведенные в нижней части топки трубы заднего экрана 5, поступают из топки в поворотную камеру 15 и далее в конвективную часть, образованную трубами 7, причем за счет изменения количества труб 7 и расстояния между ними можно изменять живое сечение и поверхность нагрева и подобрать оптимальную для теплообмена скорость дымовых газов. Flue gases through the pipes of the rear screen 5 diluted in the lower part of the furnace go from the furnace to the rotary chamber 15 and then to the convective part formed by the pipes 7, and by changing the number of pipes 7 and the distance between them, you can change the live section and heating surface and select optimal flue gas velocity for heat transfer.

Нагреваемая жидкость через патрубок 13 поступает в левый коллектор 1 и проходит через горизонтальные трубы 6 боковых экранов и конвективные трубы 7 в правый коллектор 2, затем аналогичным образом через другие ряды труб 6 возвращается в правый коллектор и т. д. совершает четыре хода. При этом в конвективной части жидкость движется по группам рядов четыре хода сверху вниз, противотоком к дымовым газам. Из левого коллектора 1 нагреваемая жидкость переходит в нижний коллектор 4, далее через П-образные экранные трубы 5 в верхний коллектор 3 и, совершив три хода, отводится через патрубок 14 в верхнем коллекторе 3. The heated fluid through the pipe 13 enters the left manifold 1 and passes through the horizontal tubes 6 of the side screens and convective tubes 7 into the right manifold 2, then in the same way through other rows of tubes 6 it returns to the right manifold, etc., makes four moves. At the same time, in the convective part, the liquid moves in groups of rows for four strokes from top to bottom, countercurrent to flue gases. From the left collector 1, the heated fluid passes to the lower manifold 4, then through the U-shaped screen tubes 5 to the upper manifold 3 and, after three moves, is discharged through the pipe 14 in the upper manifold 3.

Выполненный по "Нормативному методу" тепловой расчет горизонтально-водотрубного котла мощностью 1,16 Мвт с температурой воды 95-70оС на природном газе показал следующие результаты:
КПД 93%
температура уходящих газов 92оС;
масса котла 2100 кг.
Completion of "normative method" thermal calculation horizontal water tube boiler with a capacity of 1.16 MW water temperature of 95-70 ° C by natural gas gave the following results:
93% efficiency
flue gas temperature 92 ° C;
boiler weight 2100 kg.

Изготовленные и опробованные в г. Перми первые два котла этого типа соответствуют указанным расчетным характеристикам. The first two boilers of this type manufactured and tested in the city of Perm correspond to the specified design characteristics.

Claims (1)

ГОРИЗОНТАЛЬНО-ВОДОТРУБНЫЙ КОТЕЛ, содержащий топочную и конвективные камеры с горизонтальными поверхностями нагрева, разделенные между собой перегородкой, причем топочная камера снабжена верхним, нижним, боковыми и задним экранами, соединенными соответственно с верхним, нижним и левым боковым коллекторами, с установленными в них диафрагмами, при этом концы труб боковых экранов заведены в конвективную камеру и выполнены заглушенными, отличающийся тем, что он дополнительно содерит правый боковой коллектор, образующий прямоугольную раму с верхним, нижним и левым боковым коллекторами, при этом боковые коллекторы, трубы боковых экранов и конвективные трубы соединены последовательно. HORIZONTAL WATER BOILER, comprising a furnace and convection chambers with horizontal heating surfaces, separated by a partition, the furnace chamber having upper, lower, side and rear screens connected respectively to the upper, lower and left side collectors, with diaphragms installed in them, the ends of the tubes of the side screens are brought into the convection chamber and are muffled, characterized in that it additionally contains the right side manifold, forming a rectangular frame with the upper, lower and left side collectors, while the side collectors, pipes of the side screens and convective pipes are connected in series.
RU93006223/06A 1993-02-03 1993-02-03 Horizontal water-tube boiler RU2057997C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006223/06A RU2057997C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Horizontal water-tube boiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006223/06A RU2057997C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Horizontal water-tube boiler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93006223A RU93006223A (en) 1995-04-30
RU2057997C1 true RU2057997C1 (en) 1996-04-10

Family

ID=20136619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93006223/06A RU2057997C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Horizontal water-tube boiler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2057997C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195711U1 (en) * 2019-07-09 2020-02-04 Юрий Михайлович Гнедочкин Water tube boiler

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 16663335, кл. F 24H 1/12/ 1990. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1495594, кл. F 24H 1/26, 1990. *
3. Патент Великобритании N 1143652, кл. F 24H 1/40, 1969. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195711U1 (en) * 2019-07-09 2020-02-04 Юрий Михайлович Гнедочкин Water tube boiler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2057997C1 (en) Horizontal water-tube boiler
RU2625367C1 (en) Hot-water boiler
RU89884U1 (en) STEAM BOILER
RU2129243C1 (en) Hot-water boiler
RU2683341C1 (en) Hot-water boiler of rectangular cross section
RU2061932C1 (en) Heating boiler
RU2132023C1 (en) Hot-water boiler
CA1171332A (en) Heater
RU2296270C1 (en) Air heater
RU53410U1 (en) DEVICE FOR GAS AND OIL HEATING
RU2260743C1 (en) Vertical water-tube boiler (versions)
RU2725918C1 (en) Hot-water boiler
RU15778U1 (en) STEEL WATER BOILER FOR LIQUID FUEL
RU2110730C1 (en) Barrel boiler
RU2164642C1 (en) Hot-water boiler
SU1016634A2 (en) Heating boiler
RU2273802C1 (en) Hot-water boiler
CN215723122U (en) Vertical coal-fired boiler with changed heat exchange mode
CN216010795U (en) Shell type coal-fired water pipe boiler with changed heat exchange mode
RU2059938C1 (en) Steel hot-water boiler
SU1663335A2 (en) Nadeliaev water boiler
RU32241U1 (en) Hot water boiler
RU2061200C1 (en) Gas preheater
RU2124678C1 (en) Hot-water boiler
RU2185576C1 (en) Vertical heating boiler

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050204