RU2139475C1

RU2139475C1 - Hot-water boiler

Info

Publication number: RU2139475C1
Application number: RU98103212A
Authority: RU
Inventors: Б.А. Зимин
Original assignee: Зимин Борис Алексеевич
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1999-10-10

Abstract

FIELD: heating and hot water supply systems. SUBSTANCE: hot-water boiler includes furnace, gas duct, heating surfaces, water supply and discharge pipe lines, heating chambers where water is heated due to thermal tubes whose one end is located in furnace and other end is located in heating chamber. Heating chamber is connected to boiler water discharge pipe line before gate valve; discharge pipe line of heating chamber has flow rate control member which passes in parallel with discharge pipe line of boiler. Pipe line may be connected to supply pipe line running from heating chamber; centrifugal vortex steam generator is mounted in break of this pipe line. Heating chamber may be made in form of two tubes located one above other at some distance. Availability of heating chamber with thermal tubes in boiler makes it possible to heat part of water flowing through boiler to required temperature. By regulating rate of flow of water in pipe line from heating chamber, temperature of water may be regulated at constant load of boiler and heating of water for deaeration and hot water supply may be ensured. EFFECT: simplified construction and enhanced efficiency. 6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано во всех сферах народного хозяйства, главным образом для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. The invention relates to a power system and can be used in all areas of the national economy, mainly for heating and hot water supply of residential and public buildings.

Известны и нашли широкое применение водотрубные водогрейные котлы, поверхности нагрева которых состоят из отдельных секций (нижний и верхний коллекторы, соединенные между собой трубами, обогреваемыми газами). Water-tube boilers are known and widely used, the heating surfaces of which consist of separate sections (lower and upper collectors interconnected by pipes heated by gases).

Таков водогрейный котел КВ-ГМ-6,5 (см. Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э. Я. Берзиньш. "Производственные и отопительные котельные". Издательство "Энергия", 1974, стр. 83, 84, рис. 3-13, 3-14). Such is the KV-GM-6.5 boiler (see EF Buznikov, KF Roddatis, E. Ya. Berzins. "Production and heating boilers." Energia Publishing House, 1974, p. 83, 84 , fig. 3-13, 3-14).

Основным недостатком водогрейных котлов является трудность поддержания необходимой температуры воды за котлом при уменьшенных нагрузках. The main disadvantage of boilers is the difficulty in maintaining the required temperature of the water behind the boiler at reduced loads.

Для поддержания температурного графика отопления требуется более низкая температура, а для собственных нужд (для работы деаэрационной установки) для нагрева воды на горячее водоснабжение в водоводяных теплообменниках требуется более высокий потенциал температур. Для этого приходится усложнять схему котельной установки (устанавливать насос рециркуляции, трубопровод перепуска воды из обратного сетевого трубопровода в прямой). Это приводит к перерасходу энергии на привод насосов. (см. там же, стр. 28, рис. 2-9). To maintain the temperature schedule of heating, a lower temperature is required, and for own needs (for operation of the deaeration plant), a higher temperature potential is required for heating water for hot water supply in water-to-water heat exchangers. To do this, it is necessary to complicate the scheme of the boiler installation (install a recirculation pump, a water bypass pipeline from the return network pipeline to the direct one). This leads to a waste of energy on the pump drive. (see ibid., p. 28, fig. 2-9).

В качестве прототипа выбран водогрейный котел конструкции Ревокатова (см. К. Ф. Роддатис "Котельные установки", Москва, Энергия, 1977, стр. 249, рис. 6-6). As a prototype, a water boiler designed by Revokatov was selected (see K. F. Roddatis "Boiler Installations", Moscow, Energia, 1977, p. 249, Fig. 6-6).

Этот котел нашел очень широкое распространение в малых отопительных котельных. Например, в малых котельных Московской области их более 90%. Называются они котлами ЗИО (по названию первого завода изготовителя - имени Орджоникидзе). This boiler is very widespread in small heating boilers. For example, in small boiler houses in the Moscow Region there are more than 90% of them. They are called ZIO boilers (by the name of the first factory of the manufacturer - named after Ordzhonikidze).

В настоящее время их изготавливают небольшие предприятия и предприятия Тепловых сетей. Изготавливаются они в виде двух параллельных (по воде) секций правой и левой. В каждой секции нижний (входной) и верхний (выходной коллекторы и три ряда труб по 16 труб в каждом ряду). Один ряд труб со стороны топки образует топочный экран и отделяется от двух других кирпичной стенкой, не доходящей до верхнего перекрытия (образуя окно в конвективную часть котла). Currently, they are manufactured by small enterprises and enterprises of heating networks. They are made in the form of two parallel (on water) sections of the right and left. In each section, the lower (input) and upper (output collectors and three rows of pipes, 16 pipes in each row). One row of pipes from the side of the furnace forms a furnace screen and is separated from the other two by a brick wall that does not reach the upper floor (forming a window into the convection part of the boiler).

Трубы в двух других рядах являются конвективными поверхностями нагрева. Под ними располагаются газоходы (правый и левый). Pipes in the other two rows are convective heating surfaces. Under them are the flues (right and left).

Недостатками этого котла являются: низкий КПД из-за высокой температуры уходящих газов, так как большая часть конвективных труб работает неэффективно (большая часть топочных газов обходит кирпичную перегородку в конце топки. Передние трубы конвективной части почти не работают). The disadvantages of this boiler are: low efficiency due to the high temperature of the exhaust gases, since most convective pipes work inefficiently (most of the flue gases bypass the brick wall at the end of the furnace. The front pipes of the convection part almost do not work).

В начале восьмидесятых годов автором настоящего изобретения была проведена реконструкция котла ЗИО, позволившая на 12% повысить КПД котла. Была переделана кирпичная перегородка между трубами. Она была нарощена до верхнего перекрытия (ликвидировано горизонтальное окно для прохода газов). Вместо него было выполнено вертикальное окно в конце топки (перегородка не доходит до задней стенки котла). Между конвективными трубами и расположенным под ними газоходом была установлена перегородка, не доходящая до фронтовой стенки котла (т.е. в перегородке было образовано окно для перепуска газов из конвективного газохода в нижний газоход (боров). Вместо продольного омывания газами конвективных труб получилось поперечное омывание. Стали работать все трубы конвективной части. (В конвективной части котла газы пошли от задней стенки к передней, далее в нижний газоход). In the early eighties, the author of the present invention reconstructed the ZIO boiler, which made it possible to increase the boiler efficiency by 12%. The brick partition between the pipes was redone. It was extended to the upper floor (the horizontal window for the passage of gases was eliminated). Instead, a vertical window was made at the end of the furnace (the partition does not reach the rear wall of the boiler). A partition was installed between the convection pipes and the gas duct located below them, not reaching the front wall of the boiler (that is, a window was formed in the partition for transferring gases from the convective gas duct to the lower duct (hogs). Instead of longitudinal washing of the convective pipes with gases, a transverse washing was obtained All the pipes of the convective part began to work. (In the convective part of the boiler, the gases went from the back wall to the front, then to the lower duct).

Даже после реконструкции у котла осталось много недостатков. Недостаточный нагрев воды (котлы проектируются на температуру воды - 95 градусов). При нагреве воды выше 95 град. при номинальной нагрузке происходит закипание воды в отдельных трубах, которые зарастают накипью и выходят из строя. Для нагреве сырой воды для горячего водоснабжения устанавливают паровые котлы Е-1/9 и пароводяные нагреватели, что значительно усложняет схему котельной. Even after reconstruction, the boiler has many shortcomings. Insufficient water heating (boilers are designed for water temperature - 95 degrees). When heating water above 95 degrees. at rated load, water boils in individual pipes, which overgrow with scale and fail. To heat raw water for hot water supply, steam boilers E-1/9 and steam-water heaters are installed, which greatly complicates the boiler room scheme.

При отсутствии паровых котлов не может работать система деаэрации воды (даже вакуумная). Малые котельные не оборудуются насосами рециркуляции, поэтому трудно поддерживать температуру воды даже 95 град. при неполной нагрузке котельной (межсезонье). Трудно использовать водоводяные нагреватели для системы горячего водоснабжения из-за низкой температуры воды. In the absence of steam boilers, the water deaeration system (even vacuum) cannot work. Small boiler houses are not equipped with recirculation pumps, so it is difficult to maintain a water temperature of even 95 degrees. with an incomplete load of the boiler room (off-season). It is difficult to use water-water heaters for a hot water system due to the low temperature of the water.

Целью настоящего изобретения является: 1. Обеспечение возможности нормального горячего водоснабжения и отопления при наличии в котельной водогрейных котлов с температурой воды - до 95 град., а также обеспечение достаточной температуры греющей воды даже при невысокой температуре воды за котлом, необходимой для деаэрации подпиточной. 2. Повышение КПД котла. 3. Обеспечение потребителей (больницы, воинские части, столовые) при необходимости низкопотенциальным паром. The aim of the present invention is: 1. Ensuring the possibility of normal hot water supply and heating in the presence of boilers in the boiler with a water temperature of up to 95 degrees, as well as ensuring a sufficient temperature of heating water even at a low water temperature behind the boiler, necessary for deaeration of makeup. 2. Improving the efficiency of the boiler. 3. Providing consumers (hospitals, military units, canteens), if necessary, with low-grade steam.

Указанная цель достигается тем, что в известном котле, содержащем топочную камеру, газоход, подводящий и отводящий трубопроводы воды с запорными устройствами, водонагревательные поверхности нагрева, выполненные в виде труб, объединенных в единую систему (секции) при помощи камер (коллекторов), соединенных с подводящим и отводящим трубопроводами воды, в топочную камеру или газоход устанавливают дополнительные поверхности нагрева, выполненные в виде тепловых труб, нижние концы которых опущены в топку или газоход, а верхние - в дополнительно установленную водонагревательную камеру или группу камер, соединенных между собой последовательно или параллельно, причем один конец этой камеры соединен трубой или несколькими параллельными трубами с отводящим трубопроводом основной части котла (или с отводящим коллектором) до запорного устройства, а второй (выходной) конец камеры соединен с трубопроводом, параллельным основному отводящему трубопроводу котла. Причем на этом трубопроводе установлено запорно-регулирующее устройство или запорное (задвижка) и регулирующее (клапан), а до него (них) присоединен ответвляющий трубопровод с запорным органом, подсоединенный вторым концом к отводящему трубопроводу основной части котла, но после запорного устройства. Кроме того, на ответвлении отдельного трубопровода от водонагревательной камеры в рассечку установлено центробежно-вихревое парогенерирующее устройство, например, защищенное патентом России N 1453113. This goal is achieved by the fact that in a known boiler containing a combustion chamber, a gas duct supplying and discharging water pipelines with shut-off devices, water heating surfaces made in the form of pipes combined into a single system (section) by means of chambers (collectors) connected to additional heating surfaces made in the form of heat pipes, the lower ends of which are lowered into the furnace or gas duct, and the upper ones into an additional an installed water heating chamber or a group of chambers connected in series or in parallel, one end of this chamber being connected by a pipe or several parallel pipes to a discharge pipe of the main part of the boiler (or to a discharge collector) to a shut-off device, and the second (output) end of the camera is connected with a pipeline parallel to the main outlet pipe of the boiler. Moreover, a locking-regulating device or a shut-off device (gate valve) and a regulating valve (valve) is installed on this pipeline, and a branch pipe with a locking member connected to the outlet pipe of the main part of the boiler, but after the locking device, is connected to it (them). In addition, a centrifugal-vortex steam-generating device, for example, protected by Russian patent N 1453113, is installed at the branch of a separate pipeline from the water-heating chamber.

Установка в котле дополнительных поверхностей нагрева в виде тепловых труб повышает производительность котла. Соединение секции подогревателя воды на тепловых трубах с отводящим трубопроводом основного котла, как указано выше, позволяет направлять часть нагретой в основном котле воды через этот дополнительный подогреватель и повышать температуру воды до необходимой, регулируя расход воды через этот подогреватель при помощи регулирующего клапана на трубопроводе. (При постоянной тепловой нагрузке котла можно значительно повысить температуру части воды, необходимой для собственных нужд котельной и для подогревателей сырой воды для горячего водоснабжения). Installation of additional heating surfaces in the form of heat pipes in the boiler increases the productivity of the boiler. The connection of the section of the water heater in the heat pipes with the exhaust pipe of the main boiler, as described above, allows you to direct part of the water heated in the main boiler through this additional heater and raise the water temperature to the required temperature by regulating the flow of water through this heater using a control valve in the pipeline. (With constant thermal load of the boiler, it is possible to significantly increase the temperature of part of the water necessary for the boiler’s own needs and for raw water heaters for hot water supply).

Установка в рассечку трубопровода от водонагревателя на тепловых трубах центробежно-вихревого парогенератора позволяет в малых котельных не устанавливать паровые котлы, требующие повышенной квалификации персонала. (Часто пар требуется периодически и в небольших количествах, например, для санобработки белья в больницах, на кухнях воинских частей и т.п.). The installation of a centrifugal-vortex steam generator on the heat pipes of the pipeline from the water heater allows the small boilers not to install steam boilers that require advanced staff training. (Often steam is required periodically and in small quantities, for example, for sanitizing clothes in hospitals, in the kitchens of military units, etc.).

Повышение КПД котла достигается за счет изменения направления хода топочных газов в конвективном газоходе (продольное омывание газами труб заменено на поперечное) за счет изменения конструкции перегородки, разделяющей топку и конвективную часть котла (перегородка наращивается до потолочного перекрытия, а в задней части топки, параллельно задней стенке делается новое окно), кроме того нижняя часть газохода конвективной части, где нет поверхностей нагрева, отделяется от остальной перегородкой по всей длине конвективного газохода, за исключением передней части (отсутствующая перегородка образует окно в нижний газоход). An increase in boiler efficiency is achieved by changing the direction of the flue gas flow in the convection duct (the longitudinal gas washing of pipes is replaced by a transverse one) by changing the design of the partition separating the furnace and the convection part of the boiler (the partition grows to the ceiling, and in the back of the furnace, parallel to the back a new window is made on the wall), in addition, the lower part of the duct of the convective part, where there are no heating surfaces, is separated from the rest by a partition along the entire length of the convective duct, for a lawsuit illumination of the front part (the missing partition forms a window into the lower duct).

Вместо кирпичной перегородки между топкой и конвективной частью, которую очень неудобно выполнять между трубами, вторым вариантом предусмотрено выполнить перегородку при помощи плавников (пластин, соединяющих передние трубы поверхностей нагрева). Между трубами второго от топки ряда труб привариваются сплошные пластины снизу до верху, за исключением нескольких последних труб (находящихся ближе к задней стенке котла). Между последними трубами образуются окна в конвективный газоход. Instead of a brick partition between the furnace and the convective part, which is very inconvenient to perform between the pipes, the second option is to make the partition using fins (plates connecting the front pipes of the heating surfaces). Between the pipes of the second row of pipes from the furnace, solid plates are welded from bottom to top, with the exception of the last few pipes (located closer to the rear wall of the boiler). Between the last pipes, windows are formed into the convective gas duct.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез котла (вариант установки тепловых труб). На фиг. 2 - поперечный разрез по А-А на фиг. 1 (правая половина). In FIG. 1 shows a cross section of the boiler (heat pipe installation option). In FIG. 2 is a cross-section along AA in FIG. 1 (right half).

На фиг. 3 схематично изображен вид сверху на котел на прилегающие к нему трубопроводы (схема взаиморасположения труб и коллекторов котла). In FIG. 3 schematically shows a top view of the boiler on the adjacent pipelines (a diagram of the relative position of the pipes and collectors of the boiler).

На фиг. 4 - вариант конструкции камеры нагрева с тепловыми трубами (продольный разрез). In FIG. 4 is a design view of a heating chamber with heat pipes (longitudinal section).

На фиг. 5 - поперечный разрез котла (второй вариант установки тепловых труб в топке с подовыми газовыми горелками, с двумя греющими камерами с тепловыми трубами). In FIG. 5 is a transverse section through the boiler (the second option is to install heat pipes in a furnace with hearth gas burners, with two heating chambers with heat pipes).

На фиг. 6 - схема трубопроводов и коллекторов котла во взаимодействии с трубопроводами котельной. In FIG. 6 is a diagram of pipelines and collectors of a boiler in cooperation with pipelines of a boiler room.

Водогрейный котел имеет две секции поверхностей нагрева, состоящие из нижнего (входного) коллектора 1 и верхнего (выходного) коллектора 2. Коллекторы связаны между собой четырьмя или тремя рядами труб 3. Крайний ряд труб со стороны топки представляет собой радиационную поверхность нагрева (экран) - 3а. Ряд труб 3б, соединяющий коллекторы по прямой, может иметь плавники (пластины, полностью перекрывающие расстояние между трубами, кроме нескольких задних труб). При отсутствии плавников между первым (со стороны топки) и вторым рядами труб устанавливается кирпичная перегородка 5. При наличии плавников кирпичная перегородка не устанавливается. Трубы 3а и 3г (а при наличии плавников и половина трубы 3б) образуют конвективные поверхности нагрева. Трубы 4 являются поверхностями нагрева потолочного экрана. В основном они служат для перекрытия топки и для крепления на них дополнительной камеры нагрева 10. При возможности выполнить перекрытие топки без труб 4 они не устанавливаются. Через отверстия в нижней образующей камеры 10 пропущены тепловые трубы 12, проходящие через вертикальные соединительные трубы и доходящие до верхней трубы, представляющие собой трубы, частично заполненные водой, заваренные с двух концов и освобожденные от воздуха (вакуумные трубы). Трубы жестко приварены к нижней стенке камеры 10 (отверстия, через которые пропущены тепловые трубы, заварены). Один вариант камеры нагрева 10 показан на фиг. 1 - это коллектор круглого, овального или прямоугольного сечения, второй вариант камеры 10 на фиг. 3 - это две параллельные трубы 10а и 10б, устанавливаемые горизонтально или наклонно, соединенные между собой перпендикулярно расположенными трубами 11, причем к нижнему коллектору присоединена труба, отводящая воду из основного котла, а к верхнему - труба, отводящая воду параллельно основному отводящему трубопроводу котла (на собственные нужды или на водоводяной подогреватель горячего водоснабжения). Трубы потолочного экрана 4 объединены в выходящий коллектор 6, от которого ответвляются труба 8, соединяющая его с подогревателем воды 10 и труба 7 - основная отводящая труба котла. Труба 9, отводящая воду из подогревателя воды 10, на ней установлен регулирующий клапан 15, подсоединен трубопровод 13 с запорным устройством 14, связанный с трубой 7 после запорного органа (задвижки) 16 - водоводяной теплообменник собственных нужд или горячего водоснабжения 17 - обратный сетевой трубопровод, 18 - прямой сетевой трубопровод, 19 - сетевой насос, 20 - трубопровод перепуска воды, 21 - трубопровод подогреваемой воды в подогревателе 16, 22 - топка котла, 23 - окно в перегородке 5 между топкой и конвективным газоходом, 24, 25 - горизонтальная перегородка между конвективным газоходом и отводящим газоходом (боровом) 27, не доходящая до фронтовой стенки котла и образующая окно 26, 28 - газовая горелка (на фиг. 2 - инжекционная горелка, на фиг. 5 - подовая горелка). От трубопровода 9 ответвляется трубопровод 29, соединенный при помощи нескольких патрубков с задвижками 30, 31 с центробежно-вихревым парогенератором 32, имеющим отводящий паропровод 33. Труба 34 отводит охлажденную (за счет вскипания) воду и направляет ее в охладитель 35 (это может быть подогреватель сырой воды или любой другой). Охлажденная ниже 100 град. вода поступает в бак 36 и насосом 38 подается в обратный сетевой трубопровод. Труба 37 служит для добавления воды в бак 36 и для регулирования уровня воды в нем. Работа котла осуществляется следующим образом. Из обратного сетевого трубопровода 17 вода подается в нижний коллектор 1 (параллельно в два коллектора). По трубам 3 (3а, 3б, 3в) вода попадает в верхний коллектор 2, нагреваясь в топке и конвекционном газоходе. Далее вода попадает в трубы потолочного экрана 4 и дополнительно нагревается. Затем вода попадает в выходной коллектор 6 основного котла и по трубе 7 - в прямой сетевой трубопровод. Часть воды по трубе 8 подается в камеру нагрева 10, где нагревается, соприкасаясь с зоной конденсации тепловых труб. По трубе 9 нагретая вода выводится наружу и подается в водоводяной теплообменник собственных нужд 16 (такой же теплообменник может использоваться для нагрева сырой воды для горячего водоснабжения). При постоянной нагрузке котла тепловой поток через тепловые трубы постоянен. Изменяя расход воды через подогреватель 10 при помощи клапана 15, можно регулировать температуру воды. Если отключено горячее водоснабжение и потребители тепла собственных нужд, то вода направляется по трубе 13 в трубопровод 7 (закрывается клапан 15 и задвижка на трубе 9 и 7 и открывается задвижка 14). Котел работает по обычной схеме водогрейных котлов. The boiler has two sections of the heating surfaces, consisting of the lower (input) collector 1 and the upper (output) collector 2. The collectors are interconnected by four or three rows of pipes 3. The extreme row of pipes on the side of the furnace is the radiation heating surface (screen) - 3a. A number of pipes 3b, connecting the collectors in a straight line, can have fins (plates that completely cover the distance between the pipes, except for several rear pipes). In the absence of fins, a brick partition 5 is installed between the first (from the furnace side) and the second rows of pipes. If there are fins, a brick partition is not installed. Pipes 3a and 3g (and in the presence of fins and half of pipe 3b) form convective heating surfaces. The pipes 4 are the heating surfaces of the ceiling screen. Basically, they serve to overlap the furnace and to attach an additional heating chamber to them 10. If possible, overlap the furnace without pipes 4 they are not installed. Heat pipes 12 are passed through holes in the lower generatrix of the chamber 10, passing through the vertical connecting pipes and reaching the upper pipe, which are pipes partially filled with water, welded at both ends and freed from air (vacuum pipes). The pipes are rigidly welded to the bottom wall of the chamber 10 (the holes through which the heat pipes are passed are welded). One embodiment of the heating chamber 10 is shown in FIG. 1 is a collector of circular, oval or rectangular cross-section, the second version of the chamber 10 in FIG. 3 are two parallel pipes 10a and 10b installed horizontally or obliquely, connected to each other by perpendicularly arranged pipes 11, with a pipe discharging water from the main boiler connected to the lower collector and a pipe discharging water parallel to the main boiler discharge pipe to the lower collector ( for own needs or to a hot water supply heater). The pipes of the ceiling screen 4 are combined into an outlet manifold 6, from which a pipe 8 branches off connecting it to a water heater 10 and a pipe 7 — the main outlet pipe of the boiler. A pipe 9 that discharges water from a water heater 10, a control valve 15 is installed on it, a pipe 13 is connected with a shut-off device 14, connected to the pipe 7 after the shut-off element (gate) 16 - water-to-water heat exchanger for domestic needs or hot water supply 17 - return network pipeline, 18 - direct network pipeline, 19 - network pump, 20 - water bypass pipeline, 21 - heated water pipeline in the heater 16, 22 - boiler furnace, 23 - window in the partition 5 between the furnace and the convection duct, 24, 25 - horizontal partition and between the convective gas duct and the exhaust gas duct (boron) 27, not reaching the front wall of the boiler and forming a window 26, 28 - a gas burner (in Fig. 2 - injection burner, in Fig. 5 - hearth burner). A pipe 29 branches off from the pipeline 9, connected by means of several nozzles with valves 30, 31 to a centrifugal-vortex steam generator 32 having a discharge steam line 33. The pipe 34 discharges the cooled (by boiling) water and directs it to the cooler 35 (this may be a heater raw water or whatever). Chilled below 100 degrees. water enters the tank 36 and is pumped into the return network pipe by a pump 38. The pipe 37 serves to add water to the tank 36 and to control the level of water in it. The operation of the boiler is as follows. From the return network pipe 17, water is supplied to the lower collector 1 (in parallel to two collectors). Through pipes 3 (3a, 3b, 3c), water flows into the upper collector 2, heating in the furnace and convection duct. Next, the water enters the pipes of the ceiling screen 4 and is additionally heated. Then the water enters the outlet manifold 6 of the main boiler and through pipe 7 into a direct network pipeline. Part of the water through the pipe 8 is supplied to the heating chamber 10, where it is heated in contact with the condensation zone of the heat pipes. Through the pipe 9, the heated water is discharged to the outside and fed to the auxiliary water heat exchanger 16 (the same heat exchanger can be used to heat raw water for hot water supply). With a constant load of the boiler, the heat flux through the heat pipes is constant. By changing the flow rate of water through the heater 10 using the valve 15, it is possible to control the temperature of the water. If the hot water supply and domestic heat consumers are turned off, then the water is sent through pipe 13 to pipeline 7 (valve 15 and the valve on the pipe 9 and 7 are closed and the valve 14 opens). The boiler works according to the usual scheme of boilers.

Топочные газы, образующиеся при сжигании топлива (газа, подаваемого через горелку 28), проходят топку и далее через окно 23 в перегородке 5 направляются в конвективный газоход 24. Охлажденные газы через окно 26 в перегородке 25 покидают котел, попадая в газоход 27, далее в дымовую трубу. The flue gases generated during the combustion of fuel (gas supplied through the burner 28) pass through the furnace and then through the window 23 in the partition 5 are directed to the convective gas duct 24. The cooled gases leave the boiler through the window 26 in the partition 25, entering the gas duct 27, then into the chimney.

При необходимости получать пар, например, давлением 0,7 атм, воду, нагретую до 125 град., подают по трубам 9, 29, 30 и (или) 31 в парогенератор 32, где образуется пар и подается потребителям по паропроводу 33. Охлажденная до 115 град. вода охлаждается в охладителе 35 и направляется в циркуляционную систему котла. Наличие в котле камеры нагрева с тепловыми трубами, концы которых помещены в топке и присоединение этой камеры к выходящему трубопроводу котла до задвижки и установка на отводящем от камеры трубопроводе регулирующего расход воды клапана, позволяет нагревать часть проходящей через котел воды до необходимой температуры, которой трудно добиться, нагревая всю воду в водотрубной системе котла. Это позволяет регулировать температуру воды при постоянстве тепловой нагрузки котла и в котельных с котлами малой мощности иметь систему деаэрации воды, систему горячего водоснабжения без использования паровых котлов. Присоединение же отводящего трубопровода от камеры нагрева к отводящему трубопроводу котла за запорной задвижкой позволяет включать при необходимости камеру с тепловыми трубами в единую систему котла как дополнительную поверхность нагрева. If it is necessary to produce steam, for example, with a pressure of 0.7 atm, water heated to 125 degrees is supplied through pipes 9, 29, 30 and (or) 31 to a steam generator 32, where steam is generated and is supplied to consumers through a steam line 33. Cooled to 115 degrees water is cooled in cooler 35 and sent to the boiler circulation system. The presence in the boiler of a heating chamber with heat pipes, the ends of which are placed in the furnace and the chamber is connected to the outlet pipe of the boiler to the gate valve and the installation of a valve regulating the water flow in the outlet pipe from the chamber, makes it possible to heat part of the water passing through the boiler to the required temperature, which is difficult to achieve by heating all the water in the boiler water pipe system. This allows you to adjust the temperature of the water with constant heat load of the boiler and in boiler houses with low-power boilers have a water deaeration system, a hot water supply system without the use of steam boilers. The connection of the exhaust pipe from the heating chamber to the boiler discharge pipe behind the shutter valve allows you to include, if necessary, the camera with heat pipes in a single boiler system as an additional heating surface.

Наличие плавников между трубами одного ряда основной части котла позволяет отделить топку от конвективного газохода, не прибегая к установке кирпичной перегородки между трубами (эту перегородку из кирпича трудно уложить между трубами и при ее неплотности происходит переток газов и снижается КПД). The presence of fins between the pipes of one row of the main part of the boiler allows you to separate the furnace from the convection duct, without resorting to installing a brick partition between the pipes (this brick partition is difficult to lay between the pipes and when it is leaking, gas flows and the efficiency decreases).

Наличие перегородки между конвективным газоходом и отводящим газоходом с окном в передней части котла и наличие окна за счет отсутствия плавников на трубах задней части котла позволяет организовать поперечное омывание труб газами, что увеличивает теплоотдачу газов, уменьшает температуру газов и увеличивает КПД котла. The presence of a partition between the convective gas duct and the exhaust gas duct with a window in the front of the boiler and the presence of a window due to the absence of fins on the pipes at the rear of the boiler allows for transverse washing of pipes with gases, which increases the heat transfer of gases, reduces the temperature of gases and increases the efficiency of the boiler.

Выполнение камеры нагрева воды из двух параллельных труб, соединенных рядом поперечных последовательно расположенных труб, позволяет упростить конструкцию (ибо камера нагрева круглого сечения требует достаточно большого диаметра, чтобы поместить там достаточную длину холодной части тепловой трубы) и уменьшить металлоемкость. The implementation of the water heating chamber from two parallel pipes connected by a series of transverse consecutively arranged pipes makes it possible to simplify the design (because the circular heating chamber requires a sufficiently large diameter to place a sufficient length of the cold part of the heat pipe there) and reduce the metal consumption.

Claims

1. A water boiler containing a combustion chamber, a gas duct supplying and discharging water pipelines with locking devices, heating surfaces made in the form of pipes with circulating water and washed by the flue gases, combined into a single system using chambers (collectors) and pipelines, connected respectively to the inlet and outlet water pipelines, characterized in that a water heating chamber or a group of chambers connected to each other in series or in parallel, having an inlet and outlet t plumbing and covering (covering) the ends of pipes representing zones of condensation of heat pipes, the other ends of which are placed in the furnace or gas duct of the boiler, and the supply pipe of this chamber (s) is connected to the boiler discharge pipe (or to the discharge manifold) to the shut-off device pipeline, and the discharge pipe has a device that controls the flow of water.

2. The boiler according to claim 1, characterized in that the outlet pipe from the water heating chamber (or a group of chambers) has a branch pipe with a shut-off element connected to the boiler outlet pipe after the shut-off device.

3. The hot water boiler according to claim 1, characterized in that a pipeline is connected to the discharge pipe from the water heating chamber, in the cut of which a centrifugal-vortex steam generator is installed.

4. The boiler according to claim 1, characterized in that the convective gas duct is separated from the furnace by means of pipes of heating surfaces provided with plates to form a window for the passage of gases from the furnace into the convection duct.

5. The hot water boiler according to claim 1, characterized in that the lower part of the duct located under the convective heating surfaces is separated from the main horizontal partition, not reaching the front wall of the boiler and forming a window into the separated part of the duct.

6. The boiler according to claim 1, characterized in that the water heating chamber using heat pipes is made in the form of two horizontal or inclined pipes located one above the other at a certain distance, interconnected next to each other in series, and the heat pipes are passed through holes in the lower generatrix of the lower pipe pass through the vertical connecting pipes and reach the upper pipe.