RU2080522C1

RU2080522C1 - Steel hot-water boiled

Info

Publication number: RU2080522C1
Application number: RU94018133A
Authority: RU
Inventors: Борис Михайлович Петелин
Original assignee: Борис Михайлович Петелин
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1997-05-27

Abstract

FIELD: heating of dwelling-houses. SUBSTANCE: hot-water boiled has outer and inner shells interconnected and provided with covers; they are connected by common bottom; boiled is provided with branch pipe for connection with smoke flue and ferrules for mounting and securing the doors equipped with shields and shut-off device. Lower door is provided with air intake device with cover secured by means of hinge and provided with adjusting screw. Upper door is used for cleaning hot-water section and middle door is used for pouring solid fuel. Lower door is used for poking, lighting up fuel and removal of ash and slag. Furnace 13 is provided with grate bars 14 for burning solid fuel; boiled may be provided with gas burner for burning natural gas. Hot-water sections 15 are secured in upper portion of furnace 13 in side walls of inner shell; they are inclined in two directions forming space between them; sections 15 are shifted relative to each other. Such position of hot-water sections 15 provided for free spaces which are connected with space between hot-water sections 15, thus forming zigzag passage for flue gases at higher efficiency of heat transfer. During operation of boiled, gases flow in succession over each section 15 on three sides; transverse passages for gases between hot-water sections increase heat-transfer time by 1.5 to 2 times. To enhance circulation of water and intensify its preheating during passage through all spaces of sections 15, grooves 17 are made at ends of sections on opposite sides edgewise in half-profile; as a result, projections 16 are formed edgewise in half-profile which limit volumes between boiler walls which are connected with volumes of hot-water sections 15 through grooves 17 forming zigzag passage for water at more effective heating due to inconsiderable inclination (1.5 to 2 deg.) of walls of hot-water sections 15. EFFECT: saving of fuel; intensified heating and more effective heating of water. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к нагревательным устройствам для отопления жилых домов. The invention relates to heating devices for heating residential buildings.

Известен стальной сварной котел [1] для сжигания твердого и газообразного топлива, с применением соответствующих устройств, содержащий наружный и внутренний корпуса, кожух для изоляции, в топке задняя стенки имеет изгиб, отводящий газы к передней стенке и к патрубку, в котором установлены две плоские пустотелые секции с пространством между ними, продолжение патрубка соединяется с дымоходом, а над патрубком расположен латунный змеевик, подогревающий воду для хозяйственных нужд. Known steel welded boiler [1] for burning solid and gaseous fuels, using appropriate devices, containing the outer and inner shells, a casing for insulation, in the furnace the rear walls have a bend that exhausts gases to the front wall and to the pipe, in which two flat hollow sections with a space between them, the extension of the pipe is connected to the chimney, and above the pipe is a brass coil that heats the water for household needs.

Недостаток известного котла заключается в том, что уходящие газы имеют высокую температуру, что приводит к перерасходу топлива. A disadvantage of the known boiler is that the exhaust gases have a high temperature, which leads to an excessive consumption of fuel.

Технической задачей изобретения является экономия топлива путем увеличения площади нагрева с более эффективной теплопередачей. An object of the invention is to save fuel by increasing the heating area with more efficient heat transfer.

Технический результат обеспечивается тем, что водогрейный стальной котел содержит внутренний и наружный корпуса с крышками квадратного сечения, соединенные общим дном, патрубком соединения с дымоходом и обечайками для установки и крепления дверок. На лицевой стороне котла установлены три шарнирно закрепленные запирающиеся дверки, на нижней выполнено воздухозаборное устройство с регулирующим винтом. Топка внизу снабжена колосниками, а в ее верхней части установлены водогрейные секции с наклонами 1,5 2^o вдоль и поперек секций. На концах секций с противоположных сторон выполнены в полпрофиля выемки, а оставшиеся в полпрофиля выступы плотно прилегают к внутренним поверхностям наружных стенок корпуса, образуя зигзагообразный проход для циркуляции воды последовательно по всем секциям, чему способствует наклон секций вдоль. Секции установлены еще с наклоном поперек и со смещениями между собой в противоположные стороны к стенкам котла вплотную, образованные при этом пространства между водогрейными секциями и стенками котла вместе с пространствами между водогрейными секциями образуют зигзагообразный канал для прохода газов. Наружный корпус снабжен патрубками для соединения с системой отопления.The technical result is ensured by the fact that the steel steel boiler contains an inner and outer case with square cross-sections, connected by a common bottom, a connection pipe with a chimney and shells for installing and securing the doors. On the front side of the boiler there are three hinged lockable doors; on the bottom there is an air intake device with an adjusting screw. The furnace below is equipped with grates, and in its upper part there are installed water-heating sections with slopes of 1.5 2 ^o along and across the sections. At the ends of the sections, the notches are made in half-profile on opposite sides, and the protrusions remaining in the half-profile are tightly attached to the inner surfaces of the outer walls of the casing, forming a zigzag passage for water circulation in series across all sections, which is facilitated by the inclination of the sections along. The sections are installed even with an inclination across and with displacements between themselves in opposite directions to the boiler walls closely, the spaces formed between the water-heating sections and the boiler walls together with the spaces between the water-heating sections form a zigzag channel for the passage of gases. The outer casing is equipped with nozzles for connecting to the heating system.

Расположение закрепленных водогрейных секций с противоположным смещением их к стенкам внутреннего корпуса в топке с наклонами вдоль и поперек 1,5 - 2^o обеспечивают образование зигзагообразного канала для прохода газов при сжигании любого топлива, причем с лучшей теплоотдачей через почти горизонтальные стенки водогрейных секций. При этом на поворотах и выходах их проходов между стенками котла и смещенных секций газы с инерцией и скоростью упираются в стенки водогрейных секций, происходит процесс торможения газов, что улучшает теплоотдачу, которая продолжается при прохождении между двумя водогрейными секциями до следующего поворота. При этом газы смывают последовательно каждую водогрейную секцию с трех сторон. Поперечные ходы между водогрейными секциями увеличивают в 1,5 2 раза время теплоотдачи по сравнению с современными котлами, а это значит, что газы уходят из топки с меньшей температурой, приводя к экономии топлива.The location of the fixed water heating sections with their opposite displacement towards the walls of the inner body in the furnace with slopes along and across 1.5 - 2 ^° provide the formation of a zigzag channel for the passage of gases when burning any fuel, with better heat transfer through almost horizontal walls of the heating sections. At the same time, at the turns and exits of their passages between the walls of the boiler and the displaced sections, the gases inertia and speed abut against the walls of the hot-water sections, the process of gas braking takes place, which improves heat transfer, which continues when passing between two hot-water sections until the next turn. In this case, gases are washed off successively each water-heating section from three sides. The transverse passages between the water-heating sections increase the heat transfer time by 1.5 to 2 times compared to modern boilers, which means that the gases leave the furnace with a lower temperature, leading to fuel economy.

За счет выполненных полупрофильных выемок с противоположных сторон на концах водогрейных секций и оставшихся в полупрофилях выступов плотно прилегающих к внутренним сторонам стенок корпуса, создается зигзагообразный канал в наклонных водогрейных секциях для циркуляции воды, последовательно проходящий через все водогрейные секции с повышением температуры. При этом свою долю тепла передают и внутренние вертикальные стенки, т.е. получается котел с площадью нагрева двух котлов в одном и с более эффективной теплопередачей. Due to the performed semi-profile notches from opposite sides at the ends of the hot-water sections and the protrusions remaining in the semi-profiles, which are closely adjacent to the inner sides of the casing walls, a zigzag channel is created in the inclined hot-water sections for water circulation, which passes through all the hot-water sections sequentially with increasing temperature. At the same time, internal vertical walls transmit their fraction of heat, i.e. it turns out a boiler with a heating area of two boilers in one and with more efficient heat transfer.

На фиг. 1 изображен котел с вырезом, общий вид; на фиг. 1 то же вид сверху; на фиг. 3 то же, продольный разрез; на фиг. 4 боковые поверхности секций; на фиг. 5 водогрейная секция, вид сверху. In FIG. 1 shows a boiler with a cutaway, general view; in FIG. 1 same top view; in FIG. 3 the same, longitudinal section; in FIG. 4 side surfaces of sections; in FIG. 5 water section, top view.

Водогрейный стальной котел, фиг. 1 3 содержит наружный корпус 1 с крышкой 3 и внутренний корпус 2 с крышкой 4, соединенные общим основанием 5, патрубком соединения с дымоходом 6, и обечайками 19 для установки и крепления дверок 7 с экранами 8 и с запорами 9. Нижняя дверка 7 служит как шуровочная для розжига топлива и удаления золы и шлака, на ней выполнено воздухообразное устройство 10 с шарнирно закрепленной крышкой 11, снабженной регулировочным винтом 12. Верхняя дверка 7 служит для очистки от золы и сажи водогрейных секций 15, а средняя дверка 7 служит для загрузки твердого топлива. Наружный корпус 1 снабжен патрубками 20 и 21 для соединения с системой отопления. В топке 13 поставлены колосники 14 для сжигания твердого топлива, а для сжигания природного газа можно поставить газогорелочное устройство. В верхней части топки 13, в боковых стенках внутреннего корпуса 2, установлены и закреплены водогрейные секции 15 с наклонами вдоль и поперек 1,5 2^o, со смещениями в противоположные стороны между собой и с пространствами между собой. В результате такого расположения водогрейных секций 15, при котором образовались проходы, соединенные с пространствами между водогрейными секциями 15, получился уникальный зигзагообразный канал 18 для прохода газов, которой обеспечивает более эффективную теплоотдачу газов и экономию топлива за счет омывания газами последовательно с трех сторон каждой водогрейной секции 15. За счет поперечных ходов между водогрейными секциями 15 удлинился путь для газов и увеличилось время теплоотдачи примерно в 1,5 2 раза по сравнению с котлами, в которых основная площадь нагрева образования вертикальными стенками.Steel hot water boiler, FIG. 1 3 contains an outer casing 1 with a cover 3 and an inner casing 2 with a cover 4, connected by a common base 5, a connection pipe to the chimney 6, and shells 19 for installing and securing the doors 7 with screens 8 and with locks 9. The lower door 7 serves as shurovochnaya for ignition of fuel and removal of ash and slag, it is made of an airy device 10 with a hinged lid 11 provided with an adjusting screw 12. The upper door 7 is used to clean the ash and soot of the heating sections 15, and the middle door 7 is used to load solid fuel . The outer casing 1 is equipped with nozzles 20 and 21 for connection to a heating system. In the furnace 13, grates 14 for burning solid fuel are supplied, and for burning natural gas, a gas burner device can be supplied. In the upper part of the furnace 13, in the side walls of the inner casing 2, water-heating sections 15 are installed and fixed with slopes along and across 1.5 2 ^o , with displacements in opposite directions between themselves and with spaces between each other. As a result of such an arrangement of the hot-water sections 15, in which passages are formed that are connected to the spaces between the hot-water sections 15, a unique zigzag channel 18 for the passage of gases is obtained, which provides more efficient heat transfer of gases and fuel economy by washing gases sequentially from three sides of each hot-water section 15. Due to the transverse passages between the water heating sections 15, the path for gases was lengthened and the heat transfer time increased by about 1.5 2 times compared to boilers in which The new heating area is vertical wall formation.

Для более эффективной циркуляции воды при нагревании внутри водогрейных секций 15 и быстрого повышения температуры на концах этих секций с противоположных сторон выполнены в полпрофиля выемки 17, а оставшиеся при этом в полпрофиля выступы 16, тоже с противоположных сторон, прилегают торцами к внутренним поверхностям наружных стенок корпуса 1 (фиг. 1). В результате этого внутри водогрейных секций 15 при взаимодействии выемок 17 и выступов 16, ограничивающих объем между стенками, получен тоже зигзагообразный канал для более эффективной теплоотдачи газов, переходящих последовательно из одной секции 15 в вышерасположенную секцию 15 с повышением температуры через объемы между вертикальными стенками наружного корпуса 1 и внутреннего корпуса 2. For a more efficient circulation of water during heating inside the water-heating sections 15 and a rapid increase in temperature at the ends of these sections from the opposite sides, recesses 17 are made in half-profile, and the protrusions 16 remaining in the half-profile, also from opposite sides, abut against the inner surfaces of the outer walls of the casing 1 (Fig. 1). As a result of this, inside the water-heating sections 15 during the interaction of the recesses 17 and the protrusions 16, which limit the volume between the walls, a zigzag channel is also obtained for more efficient heat transfer of gases passing sequentially from one section 15 to the upstream section 15 with increasing temperature through the volumes between the vertical walls of the outer case 1 and inner case 2.

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

Загрузив топку 13 дровами через нижнюю дверку 7 (для розжига) поджигают их, а через среднюю дверку 7 засыпают каменный уголь. Температуру в помещении и в котле регулируют воздухо-заборным устройством 10, размещенным на нижней дверке 7, регулируя винтом 12 доступ воздуха в топку 13. При горении топлива газы, омывая вертикальные стенки топки 13, с теплоотдачей касаясь наклонно расположенных водогрейных секций 15, пойдут в проход начало зигзагообразного канала для их прохода (фиг. 3). Having loaded the firebox 13 with wood through the lower door 7 (for ignition), they are ignited, and coal is poured through the middle door 7. The temperature in the room and in the boiler is regulated by an air intake device 10 located on the lower door 7, by adjusting the screw 12 to allow air to enter the furnace 13. When burning fuel, the gases washing the vertical walls of the furnace 13, with heat transfer touching the obliquely located water-heating sections 15, will go to passage the beginning of the zigzag channel for their passage (Fig. 3).

Эффективная теплоотдача и экономия топлива обеспечиваются:
за счет омывания газами последовательно с трех сторон каждой водогрейной секции 15;
за счет более эффективной теплоотдачи газов через почти горизонтальные стенки с наклоном в 1,5 -2^o водогрейных секций 15;
за счет поперечных ходов между водогрейными секциями 15, которые удлинили путь для газов и увеличили время теплоотдачи примерно в 1,5 2 раза по сравнению с котлами, где площадью нагрева являются вертикальные стенки, которые и в этом котле производят свою теплоотдачу;
за счет зигзагообразного пути циркуляции воды.Efficient heat transfer and fuel economy are provided by:
by washing with gases sequentially from three sides of each water-heating section 15;
due to more efficient heat transfer of gases through almost horizontal walls with a slope of 1.5 -2 ^o water-heating sections 15;
due to the transverse passages between the water-heating sections 15, which lengthened the path for gases and increased the heat transfer time by about 1.5 2 times compared to boilers, where the heating area is vertical walls, which in this boiler also produce their heat transfer;
due to the zigzag path of water circulation.

Claims

1. A steel steel boiler containing an inner one in an outer casing with covers, connected by a common base, a connection pipe to a chimney, shells for installing and securing doors, to water-heating sections located in the upper part of the furnace, characterized in that the water-heating sections are mounted and fixed obliquely in two directions.

2. The boiler according to claim 1, characterized in that the water sections are displaced to each other in opposite directions, and the vacant places are connected to the spaces between the water sections, a zigzag channel for the passage of gases is formed.

3. The boiler according to claims 1 and 2, characterized in that the volumes of the water-heated obliquely secured sections are connected with the volumes between the walls of the boiler, limited by oppositely arranged protrusions made on opposite sides of the ends of the water-heating sections in half-profile width, which fit snugly against the inner sides of the outer walls case, forming a zigzag channel for water circulation during heating through the recesses.