RU2133404C1

RU2133404C1 - Shell-type boiler

Info

Publication number: RU2133404C1
Application number: RU97119359A
Authority: RU
Inventors: А.А. Сердюков; А.М. Сердюков
Original assignee: Сердюков Алексей Алексеевич; Сердюков Алексей Максимович
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-07-20

Abstract

FIELD: water heating systems and hot water supply systems; individual heating systems. SUBSTANCE: shell-type boiler includes combustion chamber 1 with built-in burners 2 connected with flue tube 3 formed by ring-shaped cavity 4 consisting of smoke stack 5 and tube 6 of larger diameter; flue tube 3 is provided with turbulators 7 mounted inside it, expansion tank 8 with straight pipe line 9 being mounted in top portion. Combustion chamber 1 is provided with return pipe line 10 in its lower portion. Shell-type boiler is heat-insulated and is protected against weather by means of heat and hydraulic insulation 11. Combustion chamber 1 is provided with opening doors 12 protected with heat and hydraulic insulation for maintenance of burners 2 where registers 13 are mounted. EFFECT: low cost of thermal energy; reduced capital outlays for building of boiler houses; high safety of burning. 1 dwg

Description

Изобретение относится к водяным системам отопления и горячего водоснабжения и может быть использовано в системах с индивидуальным отоплением. The invention relates to water heating systems and hot water supply and can be used in systems with individual heating.

Известна котельная установка, содержащая снабженный контактными воздухонагревателем и экономайзером котел, параллельно подключенный подводящей и отводящей линиями к греющим трактам тепловой сети и поверхностного теплообменника, нагреваемый тракт которого соединен с контактным воздухонагревателем и снабжен регулятором расхода, а экономайзер сообщен с подводящей линией котла (см. а.с. N 1666855, кл. F 22 B 1/36). A boiler installation is known, which contains a boiler equipped with a contact air heater and an economizer, connected in parallel to the supply and exhaust lines to the heating paths of the heat network and the surface heat exchanger, the heated path of which is connected to the contact air heater and equipped with a flow regulator, and the economizer is connected to the boiler supply line (see a S. p. N 1666855, CL F 22 B 1/36).

Недостатками данной установки являются высокие затраты на ее изготовление, громоздкость, невысокая надежность. The disadvantages of this installation are the high costs of its manufacture, cumbersome, low reliability.

Известна котельная установка, содержащая герметичный электродный котел с пароотводящей трубой, снабженный запорным вентилем, размещенным на уровне котла по высоте, подключенный питательным трубопроводом к установленному под котлом питательному баку, снабженному регулятором уровня питательной воды, при этом установка снабжена дополнительно расширительным баком, пароотводящая труба в зоне до запорного вентиля выполнена с П-образным участком, верхняя часть которого размещена выше регулятора уровня питательного бака, а расширительный бак выполнен съемным и включен в рассечку этой трубы (см. а. с. N 1666848, кл. F 22 B 1/30). A boiler plant is known, comprising a sealed electrode boiler with a steam outlet pipe, equipped with a shut-off valve located at the height of the boiler, connected by a feed pipe to a feed tank installed under the boiler, equipped with a feed water level controller, the installation is further equipped with an expansion tank, a steam pipe in the zone to the shut-off valve is made with a U-shaped section, the upper part of which is located above the level regulator of the feed tank, and the expansion the tank is removable and included in the cut of this pipe (see A. p. N 1666848, class F 22 B 1/30).

Известна также котельная установка, состоящая из котла с дымовой трубой, подводящей трубой и обратной линией, расширительный бачок с переливной трубкой (см. паспорт на ЭБ-2-94 И - экономайзер чугунный блочный, заводской N 500, изготовлен 18.10.88 г. Кусинским машиностроительным заводом, 459930, г. Куса, Челябинской обл.). A boiler plant is also known, consisting of a boiler with a chimney, a supply pipe and a return line, an expansion tank with an overflow pipe (see passport on EB-2-94 I - cast-iron block economizer, factory number 500, manufactured on 10/18/08 by Kusinsky machine-building plant, 459930, Kusa, Chelyabinsk region).

Недостатком данной установки является громоздкость, низкий КПД, высокая стоимость оборудования, тепловое загрязнение атмосферы. The disadvantage of this installation is cumbersome, low efficiency, high cost of equipment, thermal pollution of the atmosphere.

Наиболее близким по технической сущности и принятый авторами за прототип является котел, содержащий камеру сгорания с дверцами и встроенными горелками, прямой и обратный трубопровод, дымовую трубу, турбуляторы, блок управления и теплоизоляцию (см. проспект фирмы BOSCH на котел GXM-GXP на газе или солярке, 1997 г.). The closest in technical essence and accepted by the authors for the prototype is a boiler containing a combustion chamber with doors and built-in burners, a direct and return pipe, a chimney, turbulators, a control unit and thermal insulation (see the prospectus of BOSCH for a gas-fired boiler GXM-GXP or diesel fuel, 1997).

Недостатком данного котла является высокая стоимость теплоэнергии, большие затраты на строительство зданий котельных, опасность сжигания топлива. The disadvantage of this boiler is the high cost of heat, the high cost of building boiler houses, the danger of burning fuel.

Цель предлагаемого изобретения - удешевление стоимости теплоэнергии, уменьшение капитальных затрат на строительство зданий котельных, повышение безопасности сжигания топлива. The purpose of the invention is to reduce the cost of heat, reduce capital costs for the construction of boiler houses, improving the safety of fuel combustion.

Поставленная цель достигается тем, что жаротрубный котел содержит камеру сгорания с дверцами и встроенными горелками, прямой и обратный трубопроводы, дымовую трубу, турбуляторы и теплоизоляцию, при этом дымовая труба выполнена в виде жаровой, например, однотрубной, образованной кольцеобразной полостью, состоящей из дымовой трубы и трубы большего диаметра, причем внутри жаровой трубы установлены турбуляторы, а в верхней части - расширительный бачок с прямым трубопроводом, при этом обратный трубопровод установлен в нижней части камеры сгорания, а дверцы снабжены вентиляционными решетками. This goal is achieved in that the fire tube boiler contains a combustion chamber with doors and built-in burners, direct and return pipes, a chimney, turbulators and heat insulation, while the chimney is made in the form of a fire, for example, a single-tube, formed annular cavity consisting of a chimney and pipes of larger diameter, with turbulators installed inside the flame tube, and an expansion tank with a direct pipe in the upper part, with a return pipe installed in the lower part of the chamber Rania, and doors are provided with ventilation grilles.

Удешевление стоимости теплоэнергии, уменьшение стоимости капитальных затрат и повышение безопасности сжигания достигаются за счет того, что в жаротрубном котле дымовая труба выполнена в виде жаровой, например, однотрубной, т.е. дымовая труба является одновременно жаровой, при этом жаротрубный котел изолирован и защищен от осадков теплогидроизоляцией и может быть установлен возле отапливаемого здания. Reducing the cost of heat energy, reducing the cost of capital costs and increasing the safety of combustion are achieved due to the fact that in a fire tube boiler the chimney is made in the form of a fire tube, for example, a single tube, i.e. the chimney is simultaneously a fire, while the fire-tube boiler is insulated and protected from precipitation by heat and water insulation and can be installed near a heated building.

На чертеже дан общий вид жаротрубного котла. The drawing shows a General view of the fire tube boiler.

Жаротрубный котел состоит из камеры сгорания 1, со встроенными горелками 2, соединенными с жаровой трубой 3, образованной кольцеобразной полостью 4, состоящей из дымовой трубы 5 и трубы большего диаметра 6, при этом внутри жаровой трубы 3 установлены турбуляторы 7, а в верхней части - расширительный бачок 8 с прямым трубопроводом 9, камера сгорания 1 в нижней части снабжена обратным трубопроводом 10, жаротрубный котел теплоизолирован и защищен от атмосферных осадков теплогидроизоляцией 11, причем камера сгорания 1 для обслуживания горелок 2 снабжена теплогидроизолированными открывающимися дверцами 12 с установленными в последних вентиляционными решетками 13. A fire tube boiler consists of a combustion chamber 1, with integrated burners 2 connected to a flame tube 3, formed by an annular cavity 4, consisting of a chimney 5 and a pipe of larger diameter 6, while turbulators 7 are installed inside the flame tube 3, and in the upper part expansion tank 8 with a direct pipe 9, the combustion chamber 1 in the lower part is equipped with a return pipe 10, the fire tube boiler is thermally insulated and protected from atmospheric precipitation by heat and water insulation 11, and the combustion chamber 1 for servicing the burners 2 is supplied with on heat-insulated opening doors 12 with ventilation grilles 13 installed in the latter.

Жаротубный котел работает следующим образом. The fire-tube boiler works as follows.

Топливо, подаваемое в горелки 2, смешиваясь с воздухом, поступающим через вентиляционные решетки 13 дверок 12, сгорает в камере сгорания 1, и продукты сгорания через жаровую трубу 3, образованную кольцеобразной полостью 4, состоящей из дымовой трубы 5 и трубы большего диаметра 6, поднимаются вверх. Тепло улавливается через стенки камеры сгорания 1 и кольцеобразную полость 4, заполненную водой по всей высоте жаровой трубы 3. Турбуляторы 7, установленные внутри жаровой трубы 3, завихряют поток дымовых газов, способствуют усилению теплопередачи от продуктов сгорания греющей воде. Вода, нагреваясь в камере сгорания 1, кольцеобразной полости 4 и расширительном бачке 8, с помощью прямого трубопровода 9 поступает на розлив в систему отопления здания, пройдя через приборы отопления (здание и приборы отопления не показаны), возвращается в камеру сгорания 1 жаротрубного котла с помощью обратного трубопровода 10, установленного в нижней части камеры сгорания 1. Процесс циркуляции осуществляется за счет естественного циркуляционного давления. Таким образом отапливаются здания любой высоты, т.к. жаровая труба 3 всегда выше, чем отапливаемое здание. Жаротрубный котел устанавливается на открытой площадке возле отапливаемого здания, при этом котел изолирован и защищен от атмосферных осадков теплогидроизоляцией 11. The fuel supplied to the burner 2, mixed with the air entering through the ventilation grills 13 of the doors 12, burns in the combustion chamber 1, and the combustion products through the flame tube 3, formed by an annular cavity 4, consisting of a chimney 5 and a pipe of larger diameter 6, rise up. Heat is trapped through the walls of the combustion chamber 1 and an annular cavity 4 filled with water along the entire height of the flame tube 3. Turbulators 7 installed inside the flame tube 3 swirl the flue gas stream and contribute to enhancing heat transfer from the combustion products to heating water. Water, heated in the combustion chamber 1, the annular cavity 4 and the expansion tank 8, through a direct pipe 9 enters the building heating system by passing through the heating devices (the building and heating devices are not shown), returns to the combustion chamber 1 of the fire tube boiler with using the return pipe 10 installed in the lower part of the combustion chamber 1. The circulation process is carried out due to the natural circulation pressure. In this way, buildings of any height are heated, as Fire tube 3 is always higher than a heated building. The fire tube boiler is installed in an open area near the heated building, while the boiler is isolated and protected from atmospheric precipitation by heat and water insulation 11.

Предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом и известными техническими решениями:
- удешевление стоимости теплоэнергии;
- повышение безопасности сжигания топлива;
- уменьшение капитальных затрат, т.к. не требуется строительства специальных зданий котельных, которые, следовательно, не загазовываются и риск взрыва газа отсутствует;
- не требуется присутствия постоянного обслуживающего персонала;
- электроэнергия при использовании предлагаемого жаротрубного котла не применяется, что повышает безопасность и надежность ее работы;
- повышается КПД котла на 12 - 20% за счет увеличения поверхности теплообмена;
- экономия топлива на 15 - 20%.The present invention has the following advantages compared to the prototype and known technical solutions:
- cheapening the cost of heat;
- improving the safety of fuel combustion;
- reduction of capital costs, because construction of special boiler houses is not required, which therefore are not gas-polluted and there is no risk of a gas explosion;
- no presence of permanent attendants is required;
- electricity when using the proposed fire tube boiler is not used, which increases the safety and reliability of its operation;
- the boiler efficiency increases by 12 - 20% due to an increase in the heat transfer surface;
- fuel economy by 15 - 20%.

Claims

A fire tube boiler containing a combustion chamber with doors and built-in burners, direct and return pipes, a chimney, turbulators and heat insulation, characterized in that the chimney is made in the form of a fire, for example, a single-tube, formed annular cavity consisting of a chimney and a larger pipe diameter, and turbulators are installed inside the flame tube, and an expansion tank with a direct pipe is installed in the upper part, while the return pipe is installed in the lower part of the combustion chamber, and the doors are equipped with s ventilation grills.