RU214710U1 - Топка водогрейного котла малой мощности - Google Patents
Топка водогрейного котла малой мощности Download PDFInfo
- Publication number
- RU214710U1 RU214710U1 RU2022119933U RU2022119933U RU214710U1 RU 214710 U1 RU214710 U1 RU 214710U1 RU 2022119933 U RU2022119933 U RU 2022119933U RU 2022119933 U RU2022119933 U RU 2022119933U RU 214710 U1 RU214710 U1 RU 214710U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- burners
- water
- combustion chamber
- fuel combustion
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области промышленной и коммунальной теплоэнергетики, а именно к теплоснабжению, и может быть использована в конструкциях водогрейных котлов малой мощности. Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в возможности функционирования топки водогрейного котла при сжигании в ней водотопливной эмульсии, содержащей в качестве горючей составляющей отходы сельскохозяйственных ферм. Для достижения технического результата предложена топка водогрейного котла малой мощности, представляющая собой камеру сжигания топлива (1), содержащую горелочное устройство, связанное со средствами подачи топлива и воздуха, и систему трубопроводов, обеспечивающую подачу холодной воды в камеру сжигания топлива, теплообмен и отвод горячей воды потребителю. Новым является то, что топка выполнена с возможностью сжигания водотопливной эмульсии, для подачи которой в камере сжигания топлива (1) установлены две группы горелок (2), соединенные трубами между собой и со средством подачи топлива. Каждая группа горелок (2) расположена вертикально по обе стороны топки для обеспечения встречного движения продуктов сгорания топлива. При этом горелки (2) каждой из двух групп смонтированы в стенках камеры сжигания топлива (1), а между обеими группами горелок для осуществления теплообмена вертикально установлены, причем в шахматном порядке горизонтальные теплообменные трубы в виде змеевиков (3), соединенные с нижним коллектором (4) подачи холодной воды, являющейся нагреваемым холодным теплоносителем, и с верхним коллектором (5) отвода горячей воды, нагреваемой продуктами сгорания топлива, являющимися греющим теплоносителем, распыляемым с помощью подаваемого в горелки воздуха, при этом каждая горелка соединена каналами со средством подачи воздуха. Кроме того, в камере сжигания топлива установлена решетчатая пластина (7), предназначенная для опоры змеевиков, а водотопливная эмульсия в качестве горючей составляющей содержит, в частности, отходы сельскохозяйственных ферм. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области промышленной и коммунальной теплоэнергетики, а именно к теплоснабжению, и может быть использована в конструкциях водогрейных котлов малой мощности.
Из уровня техники известны топки в конструкциях водогрейных котлов малой мощности, работающих преимущественно на твердом топливе (патент РФ №2376525 С1, дата приоритета 28.07.2008, дата публикации 20.12.2009, авторы: Поликарпов А.Н. и др., RU; патент РФ №2575591 С1, дата приоритета 29.07.2014, дата публикации 20.02.201 в, авторы: Захаров Г.А. и др., RU; патент РФ №70344 U1, дата приоритета 10.10.2007, дата публикации 20.01.2008, авторы: Вичкапов A.M. и др., RU; патент РФ №80538 U1, дата приоритета 15.08.2008, дата публикации 10.02.2009, авторы: Вичкапов A.M. и др., RU; патент РФ №205295 U1, дата приоритета 24.12.2020, дата публикации 07.07.2021, авторы: Поликарпова М.Г. и др., RU).
Общим недостатком указанных аналогов является невозможность использования их конструкций для сжигания водотопливной эмульсии.
Кроме топочных устройств твердотопливных котлов известно использование в водогрейных котлах горелочных устройств.
Известен водогрейный котел, включающий топку, заднюю и переднюю торцевые стенки, газоход и водотрубный теплообменник, образованный горизонтальными оребренными трубами, расположенными параллельно друг другу непосредственно в топке, причем трубы теплообменника снабжены спиральными турбулизаторами и расположены по ходу движения уходящих газов, причем в нижней и средней частях котла в один или два ряда, а в верхней части до пяти рядов в зависимости от мощности котла и требуемой максимальной температуры нагрева теплоносителя, при этом сообщение труб между собой осуществляется через переднюю поворотную и заднюю поворотно-распределительную камеры. Водогрейный котел характеризуется высоким КПД за счет, в том числе, большей площади полезных теплообменных поверхностей и объемов полезно используемого пространства котла (патент РФ №2628954 С1, дата приоритета 04.04.2016, дата публикации 23.08.2017, автор Хазиев Д.Н., RU).
Недостатком известного аналога является использование в теплообменнике труб со спиральными турбулизаторами, что усложняет изготовление поверхности нагрева теплообменного аппарата.
Известен водогрейный котел, который содержит камеру сгорания с каналами подвода топлива и воздушного потока, низкотемпературную секцию и высокотемпературную секцию, сообщенную с выходом топочной камеры, при этом нагревание воды в водогрейном котле производится в теплообменных секциях, сначала в низкотемпературной, далее в высокотемпературной, за счет теплоты топочных газов, при этом используется схема движения теплоносителей «перекрестный ток» (патент РФ №2697787 С1, дата приоритета 29.12.2018, дата публикации 19.08.2010, авторы: Якимович Ю.К., Злодеев Ю.Г., RU).
Недостатком данного аналога является невозможность использования его конструкции для сжигания водотопливной эмульсии.
Из уровня техники известны также водогрейные котлы, основанные на сжигании природного газа. Известен, например, принятый в качестве прототипа водогрейный котел, позволяющий снизить потребности водогрейного котла в углеводородном топливе и снизить его стоимость путем замещения части углеводородного топлива водородом, синтезированным из воды с применением низкотемпературного металлического катализатора воды. Для этого водогрейный котел содержит блок управления нагревом воды, воздушный насос, газовую камеру сжигания топлива и управляемую запорную арматуру. При этом в газовой камере установлены низкотемпературный преобразователь нагретой воды в водород, газовая горелка, теплообменник, свеча зажигания, воздухозаборник и датчик пламени горелки, а низкотемпературный преобразователь нагретой воды соединен с полостью теплообменника и с газовой горелкой через соответствующую запорную арматуру. Нагревание воды в теплообменнике осуществляется за счет сжигания топлива в газовой горелке, причем теплоносители движутся в газовой камере по схеме «перекрестный ток» (патент РФ №2723656 С1, дата приоритета 07.10.2019, дата публикации 17.06.2020, авторы: Боев С.Ф. и др., RU, прототип).
Недостатками прототипа являются: во-первых, ограниченное применение из-за сложности управления процессом, связанным с использованием низкотемпературного металлического катализатора воды, что затрудняет использование данной конструкции для отопления и горячего водоснабжения сельскохозяйственных предприятий; во-вторых, невозможность использования конструкции водогрейного котла для сжигания водотопливной эмульсии.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является создание топки водогрейного котла малой мощности для системы отопления и горячего теплоснабжения малых объектов, например, сельскохозяйственных ферм, конструкция которой обеспечивает подачу в топку и сжигание в ней водотопливной эмульсии, горючей составляющей которой могут служить, например, отходы кроличьих ферм.
Для решения технической проблемы предложена топка водогрейного котла малой мощности, представляющая собой камеру сжигания топлива, содержащую горелочное устройство, связанное со средствами подачи топлива и воздуха, и систему трубопроводов, обеспечивающую подачу холодной воды в камеру сжигания топлива, теплообмен и отвод горячей воды потребителю. Новым является то, что топка выполнена с возможностью сжигания водотопливной эмульсии, для подачи которой в камере сжигания топлива установлены две группы горелок, соединенных трубами между собой и со средством подачи топлива. Каждая группа горелок расположена вертикально по обе стороны топки для обеспечения встречного движения продуктов сгорания топлива. При этом горелки каждой из двух групп смонтированы в углах условного прямоугольника в стенках камеры, а между обеими группами горелок для осуществления теплообмена вертикально установлены горизонтальные теплообменные трубы в виде змеевиков, соединенные с нижним коллектором подачи холодной воды, являющейся нагреваемым холодным теплоносителем, и с верхним коллектором отвода горячей воды, нагреваемой продуктами сгорания топлива, распыляемыми с помощью подаваемого в горелки воздуха и являющимися греющим теплоносителем, при этом каждая горелка соединена каналами со средством подачи воздуха, кроме того, в камере сжигания топлива установлена решетчатая пластина, предназначенная для опоры змеевиков.
Согласно полезной модели, горизонтальные теплообменные трубы в виде змеевиков расположены в шахматном порядке.
Согласно полезной модели, водотопливная эмульсия в качестве горючей составляющей содержит отходы сельскохозяйственных ферм.
Сущность полезной модели поясняется функциональной схемой топки водогрейного котла малой мощности, представленной на фиг.1; на фиг.2 показан разрез А-А на фиг. 1.
На чертежах приведены следующие обозначения:
1 - камера сжигания топлива;
2 - горелки для сжигания водотопливной эмульсии;
3 - горизонтальные теплообменные трубы в виде змеевиков;
4 - нижний коллектор холодной воды;
5 - верхний коллектор горячей воды;
6 - дверца для обслуживания;
7 - решетчатая пластина для опоры змеевиков.
Заявляемая топка водогрейного котла малой мощности представляет собой камеру сжигания топлива 1, выполненную прямоугольной конфигурации с возможностью сжигания водотопливной эмульсии, которая в качестве горючей составляющей содержит отходы сельскохозяйственных предприятий, например кроличьих ферм. Для подачи в топку указанной водотопливной эмульсии в камере сжигания топлива установлены две группы горелок 2, в качестве которых могут быть использованы стандартные горелки для сжигания жидкого и газообразного топлива, например, производства ЗАО "РУСΗ ИТ" (http://www.ingeo-2000.ru/gorelka %20proizvoditeli 28.html. Горелки 2 каждой группы соединены трубами между собой и со средством подачи топлива, например насосом (не показано). Каждая группа горелок расположена вертикально по обе стороны топки для обеспечения встречного движения продуктов сгорания топлива. При этом горелки каждой из двух групп смонтированы в стенках камеры сжигания топлива 1, в углах условного прямоугольника, а к каждой из них подведены каналы, соединенные со средством подачи воздуха, в частности с вентилятором (не показано). Между обеими группами горелок 2 для осуществления теплообмена вертикально установлены горизонтальные теплообменные трубы в виде змеевиков 3, которые расположены в шахматном порядке для интенсификации теплообмена. Змеевики 3 соединены с нижним коллектором 4 холодной воды, поступающей из трубопровода и являющейся нагреваемым холодным теплоносителем. Сверху змеевики 3 соединены с верхним коллектором 5 горячей воды, нагреваемой продуктами сгорания топлива, которые являются греющим теплоносителем и распыляются с помощью подаваемого в горелки воздуха. Вместе с тем, верхний коллектор 5 горячей воды связан трубопроводом с потребителем. Для обслуживания топки предусмотрена дверца 6. Решетчатая пластина 7 служит опорой для змеевиков.
Таким образом, предлагаемая конструкция топки водогрейного котла обеспечивает движение греющего и нагреваемого теплоносителей по схеме «перекрестный ток», а поверхность нагрева омывается встречными потоками продуктов сгорания, что способствует интенсификации теплообмена между теплоносителями.
Для организации процесса горения и работы предлагаемой топки водогрейного котла малой мощности используются установленные на противоположных сторонах камеры сжигания топлива 1 горелки 2, в которые в качестве топлива поступает водотопливная эмульсия, горючей составляющей которой являются отходы сельскохозяйственных предприятий, например, кроличьих ферм. Подача указанной водотопливной эмульсии осуществляется по трубопроводу с помощью насоса. Одновременно с подачей топлива к горелкам 2 по каналам от вентилятора подводится воздух, необходимый для процессов горения и распыления продуктов сгорания. Поток исходной воды из трубопровода и нижнего коллектора воды 4 подается в змеевики 3, смонтированные между группами горелок 2 в несколько рядов в шахматном порядке и образующие поверхность нагрева, которая омывается встречными потоками продуктов сгорания. При этом в процессе теплообмена происходит движение греющего и нагреваемого теплоносителей по схеме «перекрестный ток», способствующей интенсификации теплообмена между теплоносителями. Нагретая в змеевиках 3 вода поступает в верхний коллектор воды 5 и далее по трубопроводу к потребителю.
Технико-экономическое преимущество предлагаемой топки водогрейного котла малой мощности заключается в упрощении ее конструкции, а также в обеспечении утилизации отходов сельскохозяйственных предприятий, способствующей улучшению экологии и экономии природных ресурсов.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в возможности функционирования топки водогрейного котла при сжигании в ней водотопливной эмульсии, содержащей в качестве горючей составляющей отходы сельскохозяйственных ферм.
Claims (3)
1. Топка водогрейного котла малой мощности, представляющая собой камеру сжигания топлива, содержащую горелочное устройство, связанное со средствами подачи топлива и воздуха, и систему трубопроводов, обеспечивающую подачу холодной воды в камеру сжигания топлива, теплообмен и отвод горячей воды потребителю, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью сжигания водотопливной эмульсии, для подачи которой в камере сжигания топлива установлены две группы горелок, соединенные трубами между собой и со средством подачи топлива, каждая группа горелок расположена вертикально по обе стороны топки для обеспечения встречного движения продуктов сгорания топлива, причем горелки каждой из двух групп смонтированы в стенках камеры, в углах условного прямоугольника, а между обеими группами горелок для осуществления теплообмена вертикально установлены горизонтальные теплообменные трубы в виде змеевиков, соединенные с нижним коллектором подачи холодной воды, являющейся нагреваемым холодным теплоносителем, и с верхним коллектором отвода горячей воды, нагреваемой продуктами сгорания топлива, являющимися греющим теплоносителем, распыляемым с помощью подаваемого в горелки воздуха, при этом каждая горелка соединена каналами со средством подачи воздуха, кроме того, в камере сжигания топлива установлена решетчатая пластина, предназначенная для опоры змеевиков.
2. Топка водогрейного котла малой мощности по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальные теплообменные трубы в виде змеевиков расположены в шахматном порядке.
3. Топка водогрейного котла малой мощности по п. 1, отличающаяся тем, что водотопливная эмульсия в качестве горючей составляющей содержит отходы сельскохозяйственных предприятий и ферм.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU214710U1 true RU214710U1 (ru) | 2022-11-11 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2263250C2 (ru) * | 2003-10-03 | 2005-10-27 | Обухов Игорь Валентинович | Топка котла |
| RU2376525C1 (ru) * | 2008-07-28 | 2009-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью Котельный завод "Росэнергопром" | Топка водогрейного котла |
| KR20140003966A (ko) * | 2012-07-02 | 2014-01-10 | 김경수 | 범 목질계연료 공급장치 및 바이오매스 보일러 지속난방 시스템 |
| RU2575591C1 (ru) * | 2014-07-29 | 2016-02-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Топка водогрейного котла |
| RU2723656C1 (ru) * | 2019-10-07 | 2020-06-17 | Акционерное общество "Радиотехнические и Информационные Системы Воздушно-космической обороны (АО "РТИС ВКО") | Водогрейный котел |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2263250C2 (ru) * | 2003-10-03 | 2005-10-27 | Обухов Игорь Валентинович | Топка котла |
| RU2376525C1 (ru) * | 2008-07-28 | 2009-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью Котельный завод "Росэнергопром" | Топка водогрейного котла |
| KR20140003966A (ko) * | 2012-07-02 | 2014-01-10 | 김경수 | 범 목질계연료 공급장치 및 바이오매스 보일러 지속난방 시스템 |
| RU2575591C1 (ru) * | 2014-07-29 | 2016-02-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Топка водогрейного котла |
| RU2723656C1 (ru) * | 2019-10-07 | 2020-06-17 | Акционерное общество "Радиотехнические и Информационные Системы Воздушно-космической обороны (АО "РТИС ВКО") | Водогрейный котел |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20090063438A (ko) | 콘덴싱 보일러 | |
| CN102635852A (zh) | 一种降低氮氧化物排放的燃油/燃气锅炉及其方法 | |
| CN110425511B (zh) | 超低氮燃气蒸汽锅炉 | |
| RU214710U1 (ru) | Топка водогрейного котла малой мощности | |
| CN110822426B (zh) | 一种变异微通道冷却型表面火焰低NOx燃气装置 | |
| RU2035667C1 (ru) | Теплоэлектрогенератор | |
| US4169430A (en) | Modular heat exchangers with a common flue | |
| CN216845139U (zh) | 超低氮冷凝燃气真空加热装置 | |
| CN202013017U (zh) | 一种高效真空热水锅炉 | |
| US11473778B2 (en) | High-efficiency clean excess enthalpy combustion device | |
| CN110500883A (zh) | 管式加热炉、采用其的工业设备及加热方法 | |
| CN103791513B (zh) | 一种二甲醚燃气锅炉用节能高效型汽化器 | |
| RU45510U1 (ru) | Газовый котел конденсационного типа | |
| RU2786853C1 (ru) | Подогреватель нефти на попутном нефтяном газе с большим содержанием сероводорода | |
| CN103363657A (zh) | 无焰燃烧紧凑布置卧式内燃火管热水锅炉 | |
| RU140196U1 (ru) | Газогенераторный твердотопливный котел | |
| RU94638U1 (ru) | Предпусковой подогреватель двигателя внутреннего сгорания | |
| RU217794U1 (ru) | Водогрейный котел | |
| KR102658838B1 (ko) | 고효율 스마트 전기보일러 | |
| CN115235117B (zh) | 一种可承压的双螺旋水冷盘管卧式预混燃气锅炉 | |
| RU202092U1 (ru) | Водонагревательный котёл | |
| RU2730776C1 (ru) | Установка комплексная нагревательно-утилизационно-рекуператорная | |
| GB2473030A (en) | Fluid heating apparatus and method comprising a heat exchanger adjacent a flue | |
| RU2759582C1 (ru) | Двухконтурный газовый водонагреватель | |
| CN214469354U (zh) | 一种大功率全对流式冷凝低氮锅炉系统 |