RU2158394C1

RU2158394C1 - Heating boiler

Info

Publication number: RU2158394C1
Application number: RU99120219A
Authority: RU
Inventors: С.С. Трунов; Н.Н. Турбанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС-ХОЛДИНГ"
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2000-10-27

Abstract

FIELD: power engineering; heating systems working on liquid fuels. SUBSTANCE: heating boiler has shell with flue gas branch pipe, combustion chamber with water jacket, convective heating surfaces in form of horizontal flat tubes with multi-passage gas duct separated from combustion chamber by partition where turbulizers are arranged. Combustion chamber is characterized by the following relationship of parameters: H=(1.3-2.0)h: B=(1.5-2.0)h, where H is height of combustion chamber; H is height of mounting the burner and B is width of combustion chamber. EFFECT: enhanced reliability and operational efficiency due to optimization of geometrical parameters of convective heating surfaces and combustion chamber. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для водогрейных котлов, работающих на жидком или газообразном топливе. The invention relates to energy and can be used for boilers operating on liquid or gaseous fuels.

Из уровня техники известен отопительный котел, содержащий корпус с патрубком дымовых газов, камеру сгорания, снабженную водяной рубашкой, в верхней части которой расположены конвективные поверхности нагрева с многоканальным газоходом, горелку, установленную в передней стенке корпуса (см. патент СССР 290574, кл. F 24 H 1/00, 1971 г.). К недостатку данного котла можно отнести сложность конструктивного выполнения конвективных поверхностей нагрева, которые представляют собой ребристые трубки, подключенные к промежуточной перепускной камере, соединенной с водяной рубашкой. A heating boiler is known from the prior art, comprising a housing with a flue gas pipe, a combustion chamber equipped with a water jacket, in the upper part of which there are convective heating surfaces with a multi-channel gas duct, a burner installed in the front wall of the housing (see USSR patent 290574, class F 24 H 1/00, 1971). The disadvantage of this boiler is the complexity of the structural design of convective heating surfaces, which are ribbed tubes connected to an intermediate bypass chamber connected to a water jacket.

Изобретение направлено на упрощение конструкции котла и повышение надежности и эффективности его работы за счет оптимизации геометрических параметров конвективных поверхностей нагрева и камеры сгорания. The invention is aimed at simplifying the design of the boiler and improving the reliability and efficiency of its operation by optimizing the geometric parameters of convective heating surfaces and the combustion chamber.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в отопительном котле, содержащем корпус с патрубком дымовых газов, камеру сгорания, снабженную водяной рубашкой, в верхней части которой расположены конвективные поверхности нагрева с многоканальным газоходом, горелку, установленную в передней стенке корпуса, согласно изобретению конвективные поверхности нагрева выполнены в виде горизонтальных плоских труб, в горизонтальных каналах газохода размещены турбулизаторы, а в камере сгорания со стороны задней стенки между водяной рубашкой и нижней горизонтальной плоской трубой конвективных поверхностей нагрева установлена перегородка из огнеупорного материала, отделяющая многоканальный газоход от камеры сгорания, при этом камера сгорания характеризуется следующим соотношением геометрических параметров:
H = (1,3 - 2,0)h;
B = (1,5 - 2,0)h,
где: H - высота камеры сгорания;
h - высота установки горелки;
B - ширина камеры сгорания.The solution to this problem is provided by the fact that in a heating boiler containing a housing with a flue gas pipe, a combustion chamber equipped with a water jacket, in the upper part of which there are convective heating surfaces with a multi-channel gas duct, a burner installed in the front wall of the housing, according to the invention, convective heating surfaces made in the form of horizontal flat pipes, turbulators are placed in the horizontal ducts of the gas duct, and in the combustion chamber from the back wall between the water jacket The first and lower horizontal flat pipes of convective heating surfaces have a partition made of refractory material that separates the multi-channel gas duct from the combustion chamber, while the combustion chamber is characterized by the following ratio of geometric parameters:
H = (1.3 - 2.0) h;
B = (1.5 - 2.0) h,
where: H is the height of the combustion chamber;
h is the height of the burner;
B is the width of the combustion chamber.

Кроме того, турбулизаторы, установленные в горизонтальных каналах газохода, выполнены в виде пластин с чередующимися просечками(окнами) и отгибами. In addition, turbulators installed in the horizontal ducts of the gas duct are made in the form of plates with alternating cutouts (windows) and bends.

Выполнение конвективных поверхностей нагрева в виде горизонтальных плоских труб, подключенных по торцам к водяной рубашке, существенно упрощает конструкцию отопительного котла, а наличие турбулизаторов и заявленное сочетание геометрических параметров камеры сгорания с местом установки горелки обеспечивает высокую полноту сжигания топлива при экономичном расходе, что повышает коэффициент полезного действия. The implementation of convective heating surfaces in the form of horizontal flat pipes connected at the ends to a water jacket greatly simplifies the design of the heating boiler, and the presence of turbulators and the claimed combination of geometric parameters of the combustion chamber with the location of the burner provides a high completeness of fuel combustion at an economical consumption, which increases the coefficient of useful actions.

На фиг. 1 представлен общий вид котла (продольный разрез); на фиг. 2 - разрез I-I на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the boiler (longitudinal section); in FIG. 2 is a section I-I in FIG. 1.

Отопительный котел содержит корпус 1 с патрубком 2 дымовых газов, камеру 3 сгорания (топку), снабженную водяной рубашкой 4, конвективные поверхности нагрева, выполненные в виде горизонтальных плоских труб 5, которые присоединены по торцам к водяной рубашке 4 с образованием многоканального газохода в виде горизонтальных плоских каналов 6, которые отделены от камеры 3 сгорания перегородкой 7 из огнеупорного материала (например, вермикулита), установленной наклонно в верхней части камеры 3 сгорания между нижней горизонтальной плоской трубой 5 конвективных поверхностей нагрева и водяной рубашкой 4 со стороны задней стенки корпуса 1. На передней стенке 8 корпуса 1 смонтирована горелка 9, работающая на жидком или и газообразном топливе, высота h установки которой связана с геометрическими параметрами камеры 3 сгорания следующими соотношениями:
H = (1,3 - 2,0)h;
B = (1,5 - 2,0)h,
где H - высота камеры сгорания;
B - ширина камеры сгорания.The heating boiler contains a housing 1 with a flue gas pipe 2, a combustion chamber 3 (furnace) equipped with a water jacket 4, convective heating surfaces made in the form of horizontal flat pipes 5, which are attached at the ends to the water jacket 4 with the formation of a multi-channel gas duct in the form of horizontal flat channels 6, which are separated from the combustion chamber 3 by a partition 7 of refractory material (for example, vermiculite) mounted obliquely in the upper part of the combustion chamber 3 between the lower horizontal flat pipe 5 of hot heating surfaces and a water jacket 4 from the side of the rear wall of the housing 1. On the front wall 8 of the housing 1 is mounted a burner 9 operating on liquid or gaseous fuel, the installation height of which is related to the geometric parameters of the combustion chamber 3 by the following relationships:
H = (1.3 - 2.0) h;
B = (1.5 - 2.0) h,
where H is the height of the combustion chamber;
B is the width of the combustion chamber.

В горизонтальных плоских каналах 6 газохода размещены турбулизаторы 10, выполненные в виде пластин с чередующимися просечками (окнами) 11 и отгибами 12. In horizontal flat channels 6 of the duct placed turbulators 10, made in the form of plates with alternating cutouts (windows) 11 and bends 12.

Отопительный котел работает следующим образом. The heating boiler operates as follows.

При сжигании жидкого или газообразного топлива, которое подается в камеру 3 сгорания горелкой 9, образующиеся дымовые газы омывают водяную рубашку 4 и поступают в горизонтальные плоские каналы 6 многоканального газохода со стороны передней стенки 8 корпуса 1, проходя по которым турбулизируются на турбулизаторах 10 и обтекают горизонтальные плоские трубы 5 конвективных поверхностей нагрева с высоким коэффициентом теплопередачи. Отработавшие дымовые газы отводятся по патрубку 2, расположенному на задней стенке корпуса 1. В верхней части водяной рубашки 4 врезаны выпускной и обратный трубопроводы 13 и 14 для подключения к системе отопления. When burning liquid or gaseous fuel, which is supplied to the combustion chamber 3 by the burner 9, the resulting flue gases wash the water jacket 4 and enter the horizontal flat channels 6 of the multi-channel gas duct from the front wall 8 of the housing 1, passing through which are turbulized on the turbulators 10 and flow around the horizontal flat pipes 5 convective heating surfaces with a high heat transfer coefficient. Exhaust flue gases are discharged through a pipe 2 located on the rear wall of the housing 1. In the upper part of the water jacket 4, the exhaust and return pipes 13 and 14 are cut in for connection to the heating system.

Claims

1. A heating boiler comprising a housing with a flue gas pipe, a combustion chamber equipped with a water jacket, in the upper part of which there are convective heating surfaces with a multi-channel gas duct, a burner installed in the front wall of the housing, characterized in that the convective heating surfaces are made in the form of horizontal flat pipes, turbulators are placed in the horizontal ducts of the gas duct, and the convection x heating surfaces installed baffle of a refractory material multichannel separating pipe from the combustion chamber, the combustion chamber is characterized by the following relation geometrical parameters:
H = (1.3 - 2.0) h;
B = (1.5 - 2.0) h,
where H is the height of the combustion chamber; h is the height of the burner; B is the width of the combustion chamber.

2. The heating boiler according to claim 1, characterized in that the turbulators are made in the form of plates with alternating cutouts (windows) and bends.