RU2146790C1 - Water-tube water boiler - Google Patents
Water-tube water boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2146790C1 RU2146790C1 RU98122066A RU98122066A RU2146790C1 RU 2146790 C1 RU2146790 C1 RU 2146790C1 RU 98122066 A RU98122066 A RU 98122066A RU 98122066 A RU98122066 A RU 98122066A RU 2146790 C1 RU2146790 C1 RU 2146790C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- boiler
- heat
- annular
- pipes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может найти применение в водогрейных котлах отопительных котельных. The invention relates to a power system and may find application in boilers of heating boiler rooms.
Известны водогрейные жаротрубные и водотрубные котлы, именуемые далее по тексту "котел", содержащие горелку, цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, размещенные внутри корпуса котла топку и конвективные поверхности нагрева из прямолинейных теплообменных труб, входящих своими концами в жаротрубных котлах в отверстия трубных решеток, а в водотрубных котлах в перепускные кольцевые коллекторы со съемными крышками или лючками [1]
Недостатками известных котлов является в жаротрубных котлах отсутствие доступа к теплообменным поверхностям нагрева с водяной стороны, а в водотрубных котлах сравнительно низкая надежность и малая длительность работы теплообменных труб при номинальной теплопроизводительности из-за интенсивных накипеотложений, чрезмерного перегрева и последующего разрушения, происходящих вследствие малых скоростей циркулирующей воды.Known hot-water fire-tube and water-tube boilers, hereinafter referred to as the "boiler", containing a burner, a cylindrical body with nozzles for supplying and discharging heated water, a firebox and convective heating surfaces from straight heat-exchanging pipes entering the openings of the fire-tube boilers into the openings tube sheets, and in water tube boilers to bypass ring collectors with removable covers or hatches [1]
The disadvantages of the known boilers are the lack of access to the heat exchange heating surfaces from the water side in the fire tube boilers, and the relatively low reliability and short duration of the operation of the heat exchange tubes in the tube heat boilers at the nominal heat output due to intensive scale deposits, excessive overheating and subsequent destruction resulting from low circulating speeds water.
Наиболее близким прототипом к предполагаемому изобретению является водогрейный котел типа КВГ, изготавливаемый на ОАО "Белэнергомаш", содержащий горелку, цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, размещенные внутри корпуса котла топку и конвективные поверхности нагрева из труб, вертикально установленных концами в перепускные кольцевые коллекторы со съемными крышками или лючками [2]. The closest prototype to the proposed invention is a hot water boiler of the type KVG manufactured at Belenergomash OJSC, containing a burner, a cylindrical body with nozzles for supplying and discharging heated water, a firebox and convective heating surfaces from pipes vertically installed with ends in the bypass ring installed inside the boiler body collectors with removable covers or hatches [2].
Недостатком этого котла является низкая надежность и малая длительность работы теплообменных труб при номинальной теплопроизводительности котла из-за возникающего поверхностного кипения воды в трубах при малых скоростях циркулирующей воды в них, сопровождающегося интенсивными накипеотложениями с ухудшенной теплопередачей, перегревом металла и разрушением стенок труб. Движение воды в теплообменных трубах котлов КВГ с низкими скоростями происходит потому, что холодная вода подводится в нижний кольцевой коллектор и распределяется одновременно по всем теплообменным трубам, сразу за один ход проходит их и отводится из верхнего кольцевого коллектора. Установка внутренних поперечных перегородок в кольцевых коллекторах в шахматном порядке, хотя и увеличивает скорость циркулирующей воды, однако может привести к проблемам удаления воздуха или дренажа воды из всех участков котла. В котлах КВГ горелка размещается сверху котла, при этом ее обслуживание затруднено. The disadvantage of this boiler is the low reliability and short duration of the heat transfer pipes at the rated heat output of the boiler due to the surface boiling of water in the pipes at low speeds of circulating water in them, accompanied by intense scale deposits with poor heat transfer, overheating of the metal and destruction of the pipe walls. The movement of water in the heat transfer pipes of KVG boilers with low speeds occurs because cold water is supplied to the lower ring collector and distributed simultaneously to all heat transfer pipes, passes through them immediately and is discharged from the upper ring collector. The installation of internal transverse partitions in the annular collectors in a checkerboard pattern, although it increases the speed of the circulating water, however, it can lead to problems of air removal or drainage of water from all sections of the boiler. In KVG boilers, the burner is located on top of the boiler, while its maintenance is difficult.
Кроме того, в котлах КВГ газовое окно для выхода топочных газов из топки в конвективную поверхность нагрева размещено в месте выхода воды из теплообменных труб, что создает условия для возникновения поверхностного кипения воды и интенсивного зарастания труб накипеотложениями, их перегревом и выходом из строя. In addition, in the KVG boilers, a gas window for the exit of flue gases from the furnace to the convective heating surface is located at the place of water exit from the heat exchange pipes, which creates the conditions for surface boiling of water and intensive overgrowth of pipes by scale deposits, their overheating and failure.
Цель изобретения - повышение надежности и длительности работы теплообменных труб котла. The purpose of the invention is to increase the reliability and duration of the heat transfer pipes of the boiler.
Эта цель достигается тем, что в водогрейном водотрубном котле, содержащем горелку, цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, размещенные внутри корпуса котла топку и конвективные поверхности нагрева из прямолинейных теплообменных труб, входящих своими концами в перепускные кольцевые коллекторы со съемными крышками или лючками, горелка размещена сбоку котла, а все теплообменные трубы размещены в горизонтальной плоскости, кольцевые коллекторы расположены вертикально, для непрерывного горизонтально-подъемного движения воды снизу вверх патрубок подвода воды размещен внизу одного из кольцевых коллекторов, по обе стороны от которого установлены внутренние поперечные перегородки между отверстиями для ввариваемых теплообменных труб, а в сочленяемом с ним теплообменными трубами другом кольцевом коллекторе установлены встречные внутренние поперечные перегородки в шахматном порядке для многоходового возвратно-поступательного движения воды со скоростями, гарантирующими отсутствие поверхностного кипения воды, до патрубка отвода воды, размешенного вверху выходного кольцевого коллектора. This goal is achieved by the fact that in a water-heating boiler containing a burner, a cylindrical body with nozzles for supplying and discharging heated water, a firebox and convective heating surfaces from straight heat-exchange tubes placed inside the boiler body, entering their ends into the bypass ring collectors with removable covers or hatches , the burner is located on the side of the boiler, and all heat transfer pipes are placed in a horizontal plane, the annular collectors are arranged vertically, for continuous horizontal lifting In order to move water from bottom to top, a water supply pipe is located at the bottom of one of the annular collectors, on both sides of which there are internal transverse partitions between the holes for welded heat-exchange pipes, and in the articulated pipes of the other annular collector, counter-mounted internal transverse partitions are staggered for multi-way reciprocating movement of water with speeds guaranteeing the absence of surface boiling of water to the water outlet pipe, stir at the top of the output ring collector.
Кроме того, в заявленном объекте газовое окно выхода топочных газов из топки в конвективную поверхность нагрева размещено по центру в нижней части топки, где в размещенные теплообменные трубы поступает наиболее холодная вода и тепловые нагрузки наибольшие, а выходное газовое окно для удаления дымовых газов из котла расположено в верхней боковой части цилиндрического корпуса котла, где в теплообменных трубах температура нагретой воды наибольшая и тепловые нагрузки наименьшие. In addition, in the claimed object, the gas window for the exit of flue gases from the furnace to the convective heating surface is located centrally in the lower part of the furnace, where the coldest water and the largest heat loads enter the placed heat exchange pipes, and the gas exit window for removing flue gases from the boiler is located in the upper side of the cylindrical body of the boiler, where the temperature of the heated water in the heat transfer tubes is the highest and the heat loads are the smallest.
Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показан продольный разрез по корпусу котла. In FIG. 1 shows a longitudinal section through the boiler body.
На фиг. 2 показан поперечный разрез по трубной части котла. In FIG. 2 shows a cross section through the tubular part of the boiler.
На фиг. 3 показана циркуляционная схема котла в изометрическом изображении. In FIG. 3 shows the circulation circuit of the boiler in an isometric image.
Котел содержит горелку 1, установленную горизонтально сбоку котла, горизонтально расположенный цилиндрический корпус котла 2 с патрубками подвода 3 и отвода 4, топку 5 и конвективные поверхности нагрева 6, выполненные из прямолинейных теплообменных труб. Все теплообменные трубы топки и конвективной поверхности нагрева входят своими концами в отверстия перепускных кольцевых коллекторов 7,8, закрытых с обратной стороны съемными крышками 9 или лючками, не показанными на этих чертежах. Теплообменные трубы топки 5 по периметру имеют плавники 10, приваренные в зазорах по всей длине труб, кроме газового окна 11 выхода топочных газов из топки в конвективную поверхность нагрева. Такие же плавники могут привариваться и к наружным теплообменным трубам конвективной поверхности для ограничения конвективного газохода. Для увеличения поверхности нагрева котла часть конвективных поверхностей нагрева может быть выполнена из оребренных теплообменных труб 12. Снаружи котла, в амбразуре горелки, и с противоположной торцевой стороны топки выполняется тепловая изоляция и обмуровка котла 13. Во входном кольцевом коллекторе 7 по обе стороны от патрубка подвода воды 3 установлены внутренние поперечные перегородки 14 между отверстиями для вваренных труб, а в сочленяемом с ним теплообменными трубами другом кольцевом коллекторе 8 установлены встречные внутренние поперечные перегородки 15 между отверстиями для ввариваемых труб также по обе стороны параллельных потоков воды. Далее внутренние поперечные перегородки 14 и 15 устанавливаются попеременно в шахматном порядке в перепускных коллекторах 7 и 8 для создания непрерывного возвратно-поступательного и горизонтально-подъемного движения воды последовательно по всем теплообменным трубам с расчетными скоростями воды, гарантирующими отсутствие поверхностного кипения, определяемыми по методике [3]. В нижнем углу внутренних поперечных перегородок имеются небольшие сквозные отверстия 16 для лучшего дренирования воды из котла. В верхней боковой части цилиндрического корпуса котла размещено выходное газовое окно 17 удаления дымовых газов из котла. The boiler contains a burner 1 mounted horizontally on the side of the boiler, a horizontally arranged cylindrical body of the boiler 2 with nozzles for supply 3 and outlet 4, a furnace 5 and convective heating surfaces 6 made of straight heat-exchange pipes. All heat transfer pipes of the furnace and convective heating surface enter their ends into the openings of the bypass annular collectors 7.8, closed on the back with removable covers 9 or hatches not shown in these drawings. The heat exchange tubes of the furnace 5 along the perimeter have fins 10 welded in gaps along the entire length of the pipes, except for the
Котел работает следующим образом. Холодная вода подводится через патрубок подвода воды 3 в нижнюю часть кольцевого коллектора 7 и распределяется параллельными потоками по теплообменным трубам 1-ого хода, вваренных в его отверстия вплоть до внутренних перегородок 14, и попадет по ним в сочленяемый другой перепускной кольцевой коллектор 8. Далее двумя параллельными потоками вода распределяется по теплообменным трубам 2-ого хода вплоть до встречных внутренних поперечных перегородок 15 и попадает по ним снова в кольцевой коллектор 7 со следующим комплектом внутренних поперечных перегородок. Так, последовательно нагреваемая вода при горизонтально-подъемном (горизонтальном в теплообменных трубах и подъемном - в кольцевых коллекторах) и возвратно-поступательном движении проходит все теплообменные трубы котла с расчетными скоростями, определяемым проходным сечением каналов для воды, гарантирующими отсутствие поверхностного кипения. После последнего хода нагретой воды оба параллельных потока объединяются в один и в выходном участке одного из кольцевых коллекторов через патрубок отвода воды 4 направляется потребителю. The boiler operates as follows. Cold water is supplied through the water supply pipe 3 to the lower part of the annular collector 7 and is distributed in parallel flows through the heat-exchange pipes of the first stroke, welded into its openings up to the internal partitions 14, and through them will enter the articulated other bypass ring collector 8. Then two in parallel flows, water is distributed through the heat exchange tubes of the 2nd stroke up to the oncoming internal transverse partitions 15 and flows through them again into the annular collector 7 with the following set of internal transverse X partitions. Thus, sequentially heated water with horizontal lifting (horizontal in heat transfer pipes and lifting in ring collectors) and reciprocating movement passes through all the heat transfer pipes of the boiler with design speeds determined by the passage section of the water channels, guaranteeing the absence of surface boiling. After the last stroke of the heated water, both parallel flows are combined into one and in the outlet section of one of the annular collectors is sent to the consumer through the water outlet 4.
Топочные газы после сгорания топлива из топки 5 направляются в газовое окно 11, расположенное в нижней части топки, и входят 2-я параллельными газовыми потоками в концентрический конвективный газоход котла с конвективными поверхностями нагрева 6, состоящими как из гладких теплообменных труб, труб с плавниками и оребренных теплообменных труб 12. Поднимаясь вверх двумя параллельными потоками, дымовые газы на верхней образующей котла собираются в один поток и через выходное газовое окно 17 покидают котел. After combustion of the fuel from the furnace 5, the flue gases are directed to the
Так, в заявленном котле установленная горизонтально горелка позволяет существенно упростить ее обслуживание. Благодаря размещению теплообменных труб в горизонтальной плоскости, а также попеременной установки внутренних поперечных перегородок в кольцевых коллекторах в шахматном порядке нагреваемая вода в котле совершает горизонтально-подъемное и возвратно-поступательное движение по его теплообменным трубам со скоростями, гарантирующими отсутствие поверхностного кипения, причем в котле полностью отсутствуют участки с опускным движением воды. При этом достигается более надежная и длительная работа котла в целом, в том числе и при номинальной теплопроизводительности, в то же время сохраняется преимущество индустриальности изготовления котла из прямолинейных труб и возможность доступа для осмотра и ремонта любой теплообменной трубы с водяной стороны. So, in the claimed boiler, a horizontally mounted burner can significantly simplify its maintenance. Due to the placement of heat exchange tubes in a horizontal plane, as well as the alternate installation of internal transverse partitions in ring collectors in a staggered manner, the heated water in the boiler performs horizontal-lifting and reciprocating movement along its heat-exchanging pipes with speeds guaranteeing the absence of surface boiling, and in the boiler completely There are no areas with a downward movement of water. At the same time, a more reliable and long-term operation of the boiler as a whole is achieved, including at nominal heat output, at the same time, the industrial advantage of manufacturing the boiler from straight pipes and the possibility of access for inspection and repair of any heat transfer pipe from the water side remain.
Кроме того, надежность и длительность эксплуатации котла в целом повышается за счет релаксации тепловых нагрузок котла, когда наиболее холодная вода подводится в наиболее теплонапряженную часть котла, какой является газовое окно выхода топочных газов из топки в конвективную поверхность, а выход горячей воды осуществляется из менее теплонапряженной части котла, где размещено выходное газовое окно удаления дымовых газов из котла. In addition, the reliability and duration of operation of the boiler as a whole increases due to relaxation of the heat loads of the boiler when the coldest water is supplied to the most heat-stressed part of the boiler, which is the gas window for the exit of flue gases from the furnace to the convective surface, and the exit of hot water is carried out from the less heat-stressed parts of the boiler where the outlet gas window for removing flue gases from the boiler is located.
Источники информации
1. Паровые и водогрейные котлы для промышленной коммунальной энергетики. : Отраслевой каталог. -М.: Издательство ЦНИИТЭИ тяжмаш. 1996, с. 29-33.Sources of information
1. Steam and hot water boilers for industrial utilities. : Industry Directory. -M.: Publishing house TsNIITEI heavy material. 1996, p. 29-33.
2. Котлы и котельные установки для промышленной и коммунальной энергетики. Отраслевой каталог. -М.: Издательство ЦНИИТЭИ тяжмаш. 1998, с. 38-39. 2. Boilers and boiler plants for industrial and municipal energy. Branch catalog. -M.: Publishing house TsNIITEI heavmash. 1998, p. 38-39.
3. Сараф Б. А. К расчету надежности водогрейных котлов малой мощности. Промышленная энергетика, N 8, 1978, с. 47-48. 3. Saraf B. A. To the calculation of the reliability of low-power hot water boilers. Industrial Energy, N 8, 1978, p. 47-48.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122066A RU2146790C1 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Water-tube water boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122066A RU2146790C1 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Water-tube water boiler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2146790C1 true RU2146790C1 (en) | 2000-03-20 |
Family
ID=20213101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98122066A RU2146790C1 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Water-tube water boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2146790C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467259C1 (en) * | 2011-05-12 | 2012-11-20 | Алексей Алексеевич Сердюков | Outdoor-type boiler |
RU2477426C2 (en) * | 2010-06-17 | 2013-03-10 | Ришат Сафуанович Шаймухаметов | Hot-water boiler |
EP3450896A4 (en) * | 2016-04-26 | 2019-12-11 | ThermoDeg s.r.o. | Pyrolysis furnace with external heating for processing solid carbon-containing materials (variants) |
-
1998
- 1998-12-07 RU RU98122066A patent/RU2146790C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Котлы и котельные установки для промышленной и коммунальной энергетики. Отраслевой каталог.-М.: Издательство ЦНИИТЭИтяжмаш, 1998, с. 38 - 39. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2477426C2 (en) * | 2010-06-17 | 2013-03-10 | Ришат Сафуанович Шаймухаметов | Hot-water boiler |
RU2467259C1 (en) * | 2011-05-12 | 2012-11-20 | Алексей Алексеевич Сердюков | Outdoor-type boiler |
EP3450896A4 (en) * | 2016-04-26 | 2019-12-11 | ThermoDeg s.r.o. | Pyrolysis furnace with external heating for processing solid carbon-containing materials (variants) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0008568B1 (en) | A boiler for heating the heat-transfer medium in a heating system | |
RU2696418C1 (en) | Boiler with forced circulation | |
RU2511803C2 (en) | Sectional heating boiler from cast iron or aluminium | |
RU2628954C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU2146790C1 (en) | Water-tube water boiler | |
RU2381421C2 (en) | Cascade gas hot-water heating boiler | |
RU2122688C1 (en) | Heating boiler | |
RU2386905C1 (en) | Heat generator | |
CN214664322U (en) | Heat exchange device and hot water boiler and steam generation equipment thereof | |
RU2146789C1 (en) | Vertical water-tube water boiler | |
RU2625367C1 (en) | Hot-water boiler | |
CN105066437B (en) | The complete wet back of the body central flame flame boiler of integral type | |
RU2110730C1 (en) | Barrel boiler | |
RU34235U1 (en) | Hot water tube heat exchanger | |
KR100363719B1 (en) | Spiral Wound Heat Transferring Equipment on the Single Passage for the Super-heater | |
RU2260743C1 (en) | Vertical water-tube boiler (versions) | |
RU2052733C1 (en) | Vertical hot-water boiler | |
RU2771558C1 (en) | Boiler | |
RU226094U1 (en) | Thermal block of a condensing boiler | |
RU2249761C2 (en) | Boiler plant with a cylindrical boiler and a water-heater, a water-tube countercurrent cylindrical boiler with a convective beam, a ring-shaped sectional finned collector | |
RU2084770C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU2132023C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU224410U1 (en) | Hot water heating boiler cast iron gas | |
RU222722U1 (en) | SMOKE WATER BOILER | |
RU202329U1 (en) | Hot water boiler |