RU2169317C2

RU2169317C2 - Heating boiler

Info

Publication number: RU2169317C2
Application number: RU99118120A
Authority: RU
Inventors: В.С. Черноиванов; А.М. Федоров; В.Н. Малышкин; В.А. Ленивкин
Original assignee: Коммандитное (смешанное) товарищество Таганрогский механический завод "Черноиванов и Кo"
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-06-20

Abstract

FIELD: heating water; heating living spaces and production areas; supplying hot water for domestic services. SUBSTANCE: boiler has shell in form of water jacket framing furnace and gas duct space; shell is provided with hollow heat-exchanger element forming closed heat-transfer agent loop together with cavity of water jacket. L-shaped-exchange element having varying cross section is used for dividing interior of boiler into furnace and gas duct space of fuel combustion products. Hatch located in upper portion of water jacket above gas duct space is provided with partition having cut. Hatch is closed with cover with thermal shield which is used for securing the partition which forms labyrinth for passage of gaseous combustion products together with upper portion of heat-exchange element. Volume of boiler, height of hollow portion of heating element, cross sectional area of smoke stack and duct for passage of combustion products at different sections of labyrinth depend on capacity of boiler. EFFECT: intensification of heat exchanger in furnace and gas duct space; enhanced efficiency of boiler without increase of overall dimensions and mass per unit of power; enhanced operational reliability. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к тепловой технике и может быть использовано для обогрева жилых, производственных помещений и горячего водоснабжения, что позволяет использовать отопительный котел в столовых, сельских больницах, фермах, теплицах и др. помещениях. The invention relates to heat engineering and can be used for heating residential, industrial premises and hot water, which allows the use of a heating boiler in canteens, rural hospitals, farms, greenhouses and other premises.

Известен водогрейный котел [1, 2] , предназначенный для отопления и снабжения горячей водой, содержащий обрамленную водяной рубашкой топку, соединенную с окном для выхода продуктов сгорания. В верхней части топки расположены направляющие перегородки, одна из которых расположена поперечно на расстоянии от боковой стенки топки с образованием прохода для продуктов сгорания, а другая перегородка выполнена в виде вертикальной незамкнутой обечайки. Она установлена между поперечной перегородкой и верхней стенкой топки, а незамкнутый участок обечайки обращен в сторону, противоположную упомянутому выше проходу. Known hot water boiler [1, 2], designed for heating and hot water supply, containing a firebox framed by a water jacket, connected to a window for the exit of combustion products. In the upper part of the furnace there are guide partitions, one of which is located transversely at a distance from the side wall of the furnace with the formation of a passage for combustion products, and the other partition is made in the form of a vertical open shell. It is installed between the transverse partition and the upper wall of the furnace, and the open section of the shell faces in the opposite direction to the passage mentioned above.

Для повышения эффективности теплообмена водогрейный котел снабжен дополнительными перегородками, одна из которых установлена поперечно между окнами для выхода продуктов сгорания, а вторая расположена продольно. To increase the efficiency of heat transfer, the boiler is equipped with additional partitions, one of which is installed transversely between the windows for the exit of combustion products, and the second is located longitudinally.

Недостатком известного водогрейного котла является то, что не в полной мере используются возможности по повышению эффективности теплообмена между перегородками и водой, заполняющей водяную рубашку, так как в нем увеличивается только путь прохождения продуктов сгорания и время их пребывания в топочном пространстве, а площадь теплообмена остается неизменной. A disadvantage of the known hot water boiler is that it does not take full advantage of opportunities to increase the efficiency of heat exchange between partitions and water filling the water jacket, since it only increases the path of the combustion products and their residence time in the furnace space, and the heat exchange area remains unchanged .

Эффективность теплообмена возрастает незначительно только за счет теплоотвода от металлических перегородок к стенкам водяной рубашки в верхней части котла. Такой характер теплопередачи не способствует обеспечению интенсивности циркуляции воды в отопительной системе. The heat transfer efficiency increases slightly only due to heat removal from the metal partitions to the walls of the water jacket in the upper part of the boiler. This nature of heat transfer does not contribute to the intensity of water circulation in the heating system.

Из известных отопительных котлов наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является отопительный котел [3], содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топку и газоходное пространство, снабженный полыми перегородками, сообщенными с полостью рубашки и образующими в газоходном пространстве лабиринтный газовый канал. Of the known heating boilers, the closest in technical essence and the achieved results is a heating boiler [3], containing a casing in the form of a water jacket framing the firebox and gas duct, equipped with hollow partitions in communication with the jacket cavity and forming a labyrinth gas channel in the gas duct.

Недостатком известного отопительного котла при увеличении количества теплообменах элементов более двух является: увеличение габаритных размеров, усложнение конструкции котла, снижение технологичности изготовления и незначительный прирост КПД, который экономически и технически оказывается не рациональным, а также способствует снижению температуры отходящих газов, что приводит к образованию конденсата и ухудшению условий удаления с горизонтальных поверхностей нагревательных элементов сажи. Конструкция котла является чувствительной к резким изменениям скорости воздушных потоков, которые могут приводить к погасанию запальника и прекращению процесса сгорания газообразного топлива. A disadvantage of the known heating boiler with an increase in the number of heat exchanges of elements of more than two is: an increase in overall dimensions, complication of the design of the boiler, a decrease in the manufacturability and a slight increase in efficiency, which is economically and technically not rational, and also helps to reduce the temperature of the exhaust gases, which leads to the formation of condensate and worsening conditions for removal of soot from the horizontal surfaces of the heating elements. The design of the boiler is sensitive to sudden changes in the speed of air flow, which can lead to the extinction of the igniter and the cessation of the combustion process of gaseous fuels.

Изобретение направлено на повышение эффективности и интенсивности теплообмена между продуктами сгорания топлива и теплообменных элементов конструкции за счет увеличения площади конвективного теплообмена и турбулизации потока газообразных продуктов сгорания топлива и снижения массогабаритных параметров котла на единицу мощности. The invention is aimed at increasing the efficiency and intensity of heat transfer between the products of combustion of fuel and heat exchange structural elements by increasing the area of convective heat transfer and turbulizing the flow of gaseous products of combustion of fuel and reducing the overall dimensions of the boiler per unit of power.

Это достигается тем, что в известный отопительный котел, содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топочное и газоходное пространство, снабженный введенным во внутренний объем котла полым теплообменным элементом, образующим с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды, а также образующим в газоходном пространстве лабиринтный газовый канал. Теплообменный элемент выполнен Г-образной формы с различной величиной поперечного сечения и разделяет внутренний объем котла на топочное и газоходное пространство продуктов сгорания топлива. В верхней части водяной рубашки над газоходным пространством расположен люк, через который введена перегородка с вырезом. Люк закрывается крышкой с тепловым отражателем и фиксирует перегородку. Перегородка с верхней частью теплообменного элемента образуют лабиринт для прохождения газообразных продуктов сгорания топлива, а объем топочного пространства котла составляет
V = (0,9...1,1) (22400 + 850) N (см³);
высота верхней части полости теплообменного элемента Г-образной формы
а = (1...1,1)(21,25 + 0,625N) (мм);
площадь поперечного сечения дымохода котла
S_д=85 + 3,1N (см²);
площадь поперечного сечения канала для отходящих газов продуктов сгорания между торцом горизонтальной части теплообменного элемента Г-образной формы и внутренней стенкой обрамляющей рубашки
S₁ = (0,7...0,75) S_д (см²);
площадь поперечного сечения между горизонтальной плоскостью теплообменного элемента Г-образной формы и верхней части обрамляющей рубашки
S₂ = (0,8...0,85) S₂ (см²);
площадь поперечного сечения газоходного пространства
S₃ = S₄ = S_д,
где N - мощность котла в кВт.This is achieved by the fact that in a known heating boiler containing a casing in the form of a water jacket framing the furnace and flue space, equipped with a hollow heat exchange element introduced into the internal volume of the boiler, forming a closed coolant circuit with the cavity of the water jacket, and also forming a labyrinth in the flue space gas channel. The heat-exchange element is made in the L-shaped form with different cross-sectional sizes and divides the internal volume of the boiler into the furnace and gas passage of the fuel combustion products. In the upper part of the water jacket above the flue space there is a hatch through which a partition with a cutout is introduced. The hatch closes with a lid with a heat reflector and fixes the partition. The partition with the upper part of the heat-exchange element forms a labyrinth for the passage of gaseous products of fuel combustion, and the volume of the furnace combustion space is
V = (0.9 ... 1.1) (22400 + 850) N (cm ³ );
height of the upper part of the cavity of the heat-exchange element of the L-shaped
a = (1 ... 1.1) (21.25 + 0.625N) (mm);
cross sectional area of the boiler chimney
S _d = 85 + 3.1N (cm ² );
The cross-sectional area of the channel for exhaust gases of combustion products between the end of the horizontal part of the heat-exchange element of the L-shaped and the inner wall of the framing shirt
S ₁ = (0.7 ... 0.75) S _d (cm ² );
cross-sectional area between the horizontal plane of the L-shaped heat-exchange element and the upper part of the framing shirt
S ₂ = (0.8 ... 0.85) S ₂ (cm ² );
cross-sectional area of the flue
S ₃ = S ₄ = S _d
where N is the boiler power in kW.

В отопительный котел в топочное пространство введено испарительное устройство конденсата, сообщающееся с газоходным пространством, причем испаритель установлен на уровне выше зоны сгорания топлива. An evaporative condensate device is introduced into the heating space into the boiler, communicating with the gas duct, the evaporator being installed at a level above the fuel combustion zone.

В отопительном котле водяная рубашка корпуса выполнена в виде цилиндра, а верхняя часть теплообменного элемента Г-образной формы выполнена в виде сегментного параллелепипеда. In the heating boiler, the water jacket of the casing is made in the form of a cylinder, and the upper part of the heat-exchanging element of the L-shaped form is made in the form of a segment parallelepiped.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено продольное сечение отопительного котла; на фиг. 2 - вид сзади на котел; на фиг. 3 - сечение отопительного котла по А-А; на фиг. 4 - сечение по В-В. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section of a heating boiler; in FIG. 2 - rear view of the boiler; in FIG. 3 - section of the boiler according to AA; in FIG. 4 is a section along BB.

Позиции на чертежах обозначают:
1 - обрамляющая рубашка;
2 - теплоносительная среда;
3 - теплообменный элемент Г-образной формы;
4 - топочное пространство;
5 - испарительное устройство;
6 - проем;
7 - патрубок входа в котел теплоносительной среды;
8 - перегородка;
9 - газоходное пространство;
10 - дымоход;
11 - патрубок отбора горячей воды;
12 - люк;
13 - крышка люка с тепловым отражателем;
14 - патрубок выхода из котла теплоносительной среды;
15 - водонагреватель горячего водоснабжения;
16 - поток продуктов сгорания;
17 - патрубок ввода воды для подогрева.The positions in the drawings indicate:
1 - framing shirt;
2 - heat transfer medium;
3 - L-shaped heat exchange element;
4 - furnace space;
5 - evaporation device;
6 - aperture;
7 - pipe entrance to the boiler coolant;
8 - a partition;
9 - flue space;
10 - chimney;
11 - pipe for the selection of hot water;
12 - hatch;
13 - manhole cover with a thermal reflector;
14 - pipe outlet from the boiler coolant;
15 - hot water heater;
16 - flow of combustion products;
17 - pipe input water for heating.

На чертежах обозначены:
S_д - площадь поперечного сечения дымохода котла;
S₁ - площадь поперечного сечения канала для отходящих газов продуктов сгорания из топочного пространства;
S₂ - площадь поперечного сечения между горизонтальной плоскостью теплообменного элемента Г-образной формы и верхней части обрамляющей рубашки;
S₃, S₄ - площадь поперечного сечения газоходного пространства;
"a" - толщина внутренней полости горизонтальной части нагревательного элемента Г-образной формы.In the drawings are indicated:
S _d - the cross-sectional area of the chimney of the boiler;
S ₁ - the cross-sectional area of the channel for exhaust gases of combustion products from the combustion space;
S ₂ is the cross-sectional area between the horizontal plane of the L-shaped heat-exchange element and the upper part of the framing shirt;
S ₃ , S ₄ - the cross-sectional area of the gas duct;
"a" is the thickness of the inner cavity of the horizontal part of the L-shaped heating element.

Для улучшения технических показателей и свойств процесса теплопередачи в отопительный котел введены следующие элементы: теплообменный элемент Г-образной формы 3, люк 12, крышка люка с тепловым отражателем 13 и перегородка 8. To improve the technical parameters and properties of the heat transfer process, the following elements were introduced into the boiler: L-shaped heat exchange element 3, hatch 12, manhole cover with heat reflector 13 and partition 8.

Теплообменный элемент Г-образной формы выполнен в виде полой полости с различной величиной толщины поперечного сечения горизонтальной и вертикальной составляющих частей, образующий с теплоносительной обрамляющей рубашкой (корпусом) замкнутый объемный контур теплоносительной среды 2 и разделяющий внутренний объем котла на топочное 4 и газоходное пространство 9. Над газоходной частью котла создан люк 12, через который вставлена перегородка 8 с вырезом. Перегородка 8 с днищем обрамляющей рубашки в газоходном объеме образует проем 6. Перегородка 8 сверху фиксируется крышкой люка 12 с тепловым отражателем. Перегородка 8 делит газоходное пространство на две части. Теплообменный элемент 3, перегородка 8 с проемом 6 образуют лабиринт для выхода в дымоход 10 потока газообразных продуктов сгорания топлива 16. Разделение газоходного пространства 9 перегородкой 8 удлиняет путь прохождения продуктов сгорания. Это способствует более эффективной теплопередаче продуктов сгорания топлива благодаря омыванию ими большей площади внутренней поверхности обрамляющей рубашки и тыльной стороны теплообменного элемента 3, их охлаждению, что приводит к повышению КПД. The L-shaped heat-exchange element is made in the form of a hollow cavity with different thicknesses of the cross-section of the horizontal and vertical components, forming a closed volumetric contour of the heat-transfer medium 2 with the heat-carrier framing shirt (case) and dividing the internal volume of the boiler into furnace 4 and gas passage 9. A hatch 12 has been created above the gas duct part of the boiler, through which a partition 8 with a cutout is inserted. The partition 8 with the bottom of the framing shirt in the flue volume forms an opening 6. The partition 8 is fixed from above by a manhole cover 12 with a heat reflector. The partition 8 divides the flue into two parts. The heat exchange element 3, the partition 8 with the opening 6 form a labyrinth for the gaseous products of the combustion of fuel 16 to exit into the chimney 10. Separation of the gas duct 9 by the partition 8 extends the path of the combustion products. This contributes to more efficient heat transfer of the combustion products of the fuel due to their washing of a larger area of the inner surface of the framing shirt and the back of the heat exchange element 3, their cooling, which leads to increased efficiency.

Теплообменный элемент Г-образной формы включает в себя преимущества вертикально и горизонтально расположенных теплонагревательных полостей. Вертикально составляющая часть нагревательного элемента Г-образной формы выполнена с толщиной полости, равной толщине полости обрамляющей рубашки. Она обеспечивает наиболее благоприятные условия для циркуляции теплоносительной среды за счет наибольшего перепада температуры между нижней и верхней горизонтальной составляющих частей. Горизонтально составляющая часть теплообменного элемента установлена перпендикулярно восходящему тепловому потоку продуктов сгорания топлива. Это обеспечивает наилучшие условия конвективного и лучевого теплообмена между газообразными продуктами сгорания топлива и нагревательным элементом. За счет относительно малого объема теплоносительной среды в горизонтальной составляющей части нагревательного элемента она подвергается интенсивному разогреву и быстрому тепловому расширению. В результате этого создается направленный поток, способствующий увеличению разности давлений на входе 7 и выходе 14 отопительного котла. The heat-exchanging element of the L-shaped form includes the advantages of vertically and horizontally located heat-heating cavities. The vertically component of the L-shaped heating element is made with a cavity thickness equal to the cavity thickness of the framing shirt. It provides the most favorable conditions for the circulation of the coolant due to the largest temperature difference between the lower and upper horizontal components. The horizontal component of the heat exchange element is installed perpendicular to the upward heat flow of the fuel combustion products. This provides the best conditions for convective and radial heat exchange between the gaseous products of fuel combustion and the heating element. Due to the relatively small volume of the coolant in the horizontal component of the heating element, it undergoes intense heating and rapid thermal expansion. As a result of this, a directed flow is created, which contributes to an increase in the pressure difference at the inlet 7 and the outlet 14 of the boiler.

Внутренняя высота полости "а" горизонтальной составляющей нагревательного элемента выбрана из условия, предотвращающего локальное закипание теплоносительной среды в ней с целью исключения снижения скорости перемещения теплоносительной среды в результате образования и попадания в отопительную систему пузырьков воздуха и образования накипи, снижающей теплопередачу от газообразных продуктов сгорания к теплоносительной среде. Это исключает снижение КПД в процессе увеличения времени эксплуатации. The internal height of the cavity “a” of the horizontal component of the heating element is selected from a condition that prevents local boiling of the coolant in it in order to prevent a decrease in the velocity of the coolant as a result of the formation of air bubbles and scale formation in the heating system, which reduces heat transfer from gaseous products of combustion to coolant medium. This eliminates the reduction in efficiency in the process of increasing the operating time.

Увеличение внутренней высоты полости "а" горизонтальной доставляющей нагревательного элемента способствует снижению температуры в ней и уменьшает скорость разогрева теплоносительной среды и перепад давления. Это приводит к замедлению циркуляции теплоносительной среды и снижению КПД отопительной системы. An increase in the internal height of the cavity “a” of the horizontal delivery heating element helps to reduce the temperature in it and reduces the rate of heating of the coolant and pressure drop. This leads to a slowdown in the circulation of the coolant and a decrease in the efficiency of the heating system.

При площади поперечного сечения канала S₁ для отходящих газов продуктов сгорания из топочного пространства между торцом горизонтальной части теплообменного элемента Г-образной формы и внутренней стенки обрамляющей рубашки 1 больше (0,7...0,75)S_д ухудшаются условия конвективного теплообмена и снижается КПД. При S₁ < (0,7...0,75)S_д газообразные продукты сгорают не полностью, что также снижает КПД котла и способствует образованию угарного газа и сажи, которая оседает на теплообменные поверхности, ухудшает условия теплопередачи и в свою очередь КПД котла и требует дополнительной очистки его от сажи.When the cross-sectional area of the channel S ₁ for exhaust gases of combustion products from the combustion space between the end of the horizontal part of the L-shaped heat exchange element and the inner wall of the framing shirt 1 is greater than (0.7 ... 0.75) S _{d, the} conditions of convective heat exchange are worsened and efficiency decreases. When S ₁ <(0.7 ... 0.75) S _d, gaseous products do not completely burn out, which also reduces the efficiency of the boiler and contributes to the formation of carbon monoxide and soot, which settles on the heat-exchange surfaces, worsens the heat transfer conditions and, in turn, the efficiency boiler and requires additional cleaning it from soot.

Объем топочного пространства выбирается из условия получения наибольшего КПД котла. При объеме топочного пространства котла
V > (0,9...1,1) (22400 + 850) N (см³)
КПД котла снижается из-за нерационального условия теплопередачи к нагревательным элементам и излишних потерь теплоты на нагрев воздуха в топочном пространстве. При V < (0,9...1,1) (22400 + 850) N (см³) КПД снижается из-за неполного сгорания топлива.The volume of the furnace space is selected from the condition of obtaining the highest boiler efficiency. With the volume of the boiler furnace space
V> (0.9 ... 1.1) (22400 + 850) N (cm ³ )
The boiler efficiency is reduced due to the irrational conditions of heat transfer to the heating elements and excessive heat losses due to air heating in the furnace space. At V <(0.9 ... 1.1) (22400 + 850) N (cm ³ ), the efficiency decreases due to incomplete combustion of the fuel.

Площадь поперечного сечения дымохода S_д ограничена нормативными документами и определяется мощностью отопительного котла. Если S_д < 85 + 3,1 N (см²) будет меньше установленной нормативными документами величины, то повышается вероятность неполноты сгорания топлива и рост выделения угарного газа и сажистых веществ, что приводит к снижению КПД отопительного котла. Увеличение сечения дымохода S_д > 85 + 3,1 N (см²) способствует резкому снижению эффективности теплопередачи от потока продуктов сгорания к нагреваемым элементам и КПД котла.The cross-sectional area of the chimney S _{d is} limited by regulatory documents and is determined by the power of the heating boiler. If S _d <85 + 3.1 N (cm ² ) is less than the value established by regulatory documents, then the probability of incomplete combustion of fuel and an increase in the emission of carbon monoxide and soot substances increase, which leads to a decrease in the efficiency of the heating boiler. The increase in the flue cross section S _d > 85 + 3.1 N (cm ² ) contributes to a sharp decrease in the efficiency of heat transfer from the flow of combustion products to the heated elements and the boiler efficiency.

Площадь поперечного сечения между горизонтальной плоскостью теплообменного элемента Г-образной формы и верхней части обрамляющей рубашки S₂ = (0,8. ..0,85)S_д(см²) выбраны из условия получения наибольшего КПД и снижения образования сажистых веществ.The cross-sectional area between the horizontal plane of the L-shaped heat exchange element and the upper part of the framing shirt S ₂ = (0.8. ..0.85) S _d (cm ² ) are selected from the conditions for obtaining the highest efficiency and reducing the formation of soot substances.

Если S₂ < (0,8...0,85) S_д, газообразные продукты сгорают не полностью, что снижает КПД котла и способствует образованию сажи, которая оседает на горизонтальную часть теплонагревательного элемента, ухудшает условия теплопередачи к теплоносителю, что в свою очередь дополнительно снижает КПД котла и требует дополнительной очистки его от сажи. Если S₂ >(0,8...0,85) S_д, ухудшаются условия теплопередачи в горизонтальную часть теплонагревательного элемента.If S ₂ <(0.8 ... 0.85) S _d , gaseous products do not completely burn out, which reduces the efficiency of the boiler and contributes to the formation of soot, which settles on the horizontal part of the heating element, worsens the conditions for heat transfer to the coolant, which in turn the queue further reduces the boiler efficiency and requires additional cleaning of soot. If S ₂ > (0.8 ... 0.85) S _d , the conditions of heat transfer to the horizontal part of the heating element are worsened.

При розжиге отопительного котла, резком снижении температуры атмосферного воздуха в помещении расположения котла, снижении температуры отходящих продуктов сгорания топлива происходит образование на внутренних стенках обрамляющей рубашки дымоходного пространства конденсата. Конденсат с продуктами сгорания топлива образует химически активные соединения, способствующие коррозии стенок обрамляющей рубашки, снижению эксплуатационного срока котла, ухудшению теплопередачи к теплоносительной среде 2 и снижению КПД котла. По мере увеличения конденсата он собирается на дне газоходного пространства 9. Для удаления конденсата в отопительный котел введено испарительное устройство 5. Конденсат из газоходного пространства 9 стекает в испарительное устройство 5, которое выведено в топочное пространство 4. Конденсат из жидкого состояния в испарительном устройстве 5 переводится в пар, возвращается в дымоходное пространство 9 и вместе с газообразными продуктами сгорания топлива выбрасывается в атмосферу. Отсутствие конденсата повышает срок эксплуатации отопительного котла без снижения КПД в течение срока эксплуатации. When a heating boiler is ignited, a sharp decrease in the temperature of the air in the boiler room, a decrease in the temperature of the exhaust products of fuel combustion, condensation forms on the inner walls of the framing shirt. Condensate with the products of fuel combustion forms chemically active compounds that contribute to corrosion of the walls of the framing shirt, reducing the operational life of the boiler, deteriorating heat transfer to the coolant 2 and reducing the efficiency of the boiler. As the condensate increases, it collects at the bottom of the gas duct 9. To remove condensate, an evaporation device 5 is introduced into the boiler. Condensate from the gas duct 9 flows into the evaporation device 5, which is discharged into the combustion space 4. Condensate is transferred from the liquid state to the evaporation device 5 in steam, returns to the chimney space 9 and, together with the gaseous products of combustion of fuel, is released into the atmosphere. The absence of condensate increases the life of the boiler without reducing efficiency over the life of the boiler.

Крышка люка 13 с тепловым отражателем обеспечивают фиксацию перегородки 8, создают направленное движение газообразных продуктов сгорания топлива по лабиринту и снижают потери тепловой энергии через крышку люка. The manhole cover 13 with a thermal reflector provides fixation of the partition 8, creates a directed movement of gaseous products of fuel combustion through the maze and reduces the loss of thermal energy through the manhole cover.

Отопительный котел работает следующим образом; теплоносительная среда 2 через патрубок 7 подается в нижнюю часть обрамляющей рубашки котла. В топочном пространстве 4 производится сжигание топлива. Продукты сгорания образуют газообразный поток 16, который омывает внутренние стенки обрамляющей рубашки 1, теплообменный элемент 3, поступает в газоходное пространство 9, где омывает верхнюю внутреннюю стенку обрамляющей рубашки, заднюю стенку нагревательного элемента 3, вертикальные стенки обрамляющей рубашки в дымоходном пространстве 9, нагревают их и контактирующий с ними теплоноситель 2. Передав этим элементам основную долю тепловой энергии, газообразный поток уходит в дымоход. The heating boiler operates as follows; the coolant 2 through the pipe 7 is fed into the lower part of the framing jacket of the boiler. In the furnace space 4, fuel is burned. The combustion products form a gaseous stream 16, which washes the inner walls of the framing shirt 1, the heat exchange element 3, enters the gas passage 9, where it washes the upper inner wall of the framing shirt, the rear wall of the heating element 3, the vertical walls of the framing shirt in the chimney space 9, heat them and coolant in contact with them 2. Having transferred to these elements the bulk of the thermal energy, the gaseous stream goes into the chimney.

Теплоноситель, заключенный между внутренней и наружной оболочками верхней части обрамляющей рубашки котла, отдает часть тепловой энергии воде, циркулирующей по водонагревателю 13, которая используется для горячего водоснабжения на хозяйственные нужды. При отключенной отопительной системе вся тепловая энергия котла может использоваться для горячего водоснабжения при любых давлениях воды в водопроводной сети. The coolant enclosed between the inner and outer shells of the upper part of the framing jacket of the boiler gives off some of the thermal energy to the water circulating through the water heater 13, which is used for hot water supply for household needs. When the heating system is turned off, all the thermal energy of the boiler can be used for hot water supply at any water pressure in the water supply network.

Такая конструкция отопительного котла обеспечивает наиболее эффективную теплопередачу в теплообменных элементах за счет увеличения площади теплопередачи без увеличения габаритных размеров. This design of the heating boiler provides the most efficient heat transfer in the heat exchange elements by increasing the heat transfer area without increasing the overall dimensions.

Использование новых элементов в котле для отопления и горячего водоснабжения выгодно отличает предлагаемый котел, так как позволяет:
- интенсифицировать теплообмен в топочном и газоходном пространстве путем улучшения условий теплопередачи от продуктов сгорания к нагревательным элементам;
- повысить скорость циркуляции теплоносительной среды за счет повышения скорости разогрева в теплообменах элементах;
- снизить габариты и расход материалов на единицу мощности отопительного котла за счет применения Г-образного нагревательного элемента и создания сложного лабиринта перемещения продуктов сгорания топлива, увеличивающего путь их прохождения и площадь омывания;
- повысить КПД отопительного котла;
- повысить надежность работы котла за счет исключения задувания запальника при резких изменениях потока атмосферного воздуха.The use of new elements in the boiler for heating and hot water supply distinguishes the proposed boiler, as it allows:
- intensify heat transfer in the furnace and flue space by improving the conditions of heat transfer from combustion products to heating elements;
- increase the rate of circulation of the coolant by increasing the heating rate in the heat exchangers of the elements;
- reduce the dimensions and consumption of materials per unit of power of the boiler due to the use of the L-shaped heating element and the creation of a complex labyrinth of movement of fuel combustion products, increasing the path of their passage and the washing area;
- increase the efficiency of the heating boiler;
- increase the reliability of the boiler by eliminating the blowing of the igniter during sudden changes in the flow of atmospheric air.

Источники информации
1. Авторское свидетельство N 1820156 A1, F 24 H 1/26, F 23 М 9/06, БИ N 21, 1993.Sources of information
1. Copyright certificate N 1820156 A1, F 24 H 1/26, F 23 M 9/06, BI N 21, 1993.

2. Авторское свидетельство N 1733867 A1, F 24 H 1/40, N 18, 1992. 2. Copyright certificate N 1733867 A1, F 24 H 1/40, N 18, 1992.

3. Патент РФ N 2122688, F 24 H 1/00,. БИ N 33, 1998. 3. RF patent N 2122688, F 24 H 1/00 ,. BI N 33, 1998.

Claims

1. A heating boiler for heating residential, industrial premises and hot water for domestic use, comprising a casing in the form of a water jacket framing the furnace and gas ducts, equipped with a hollow heat-exchange element introduced into the internal volume of the boiler, forming a closed loop of the heat-transfer medium with the cavity of the water jacket as well as a labyrinth gas channel forming in the gas duct space, characterized in that the heat exchange element is made of an L-shaped shape with different cross-sectional sizes I divide the internal volume of the boiler into the furnace and flue spaces of the fuel combustion products, in the upper part of the water jacket above the flue space there is a hatch through which a partition with a cutout is inserted, while the hatch is closed by a lid with a heat reflector and fixes the partition, and the volume of the boiler firing space makes up
V = (0.9 ... 1.1) (22400 + 850) N, cm ³ ,
height of the upper part of the cavity of the heat-exchange element of the L-shaped
a = (1 ... 1.1) (21.25 + 0.625N), mm,
cross sectional area of the boiler chimney
S _d = 85 + 3.1N, cm ² ,
The cross-sectional area of the channel for exhaust gases of combustion products between the end of the horizontal part of the heat-exchange element of the L-shaped and the inner wall of the framing shirt
S ₁ = (0.7 ... 0.75) S _d , cm ² ,
cross-sectional area between the horizontal plane of the L-shaped heat-exchange element and the upper part of the framing shirt
S ₂ = (0.8 ... 0.85) S _d , cm ² ,
cross-sectional area of the flue
S ₃ = S ₄ = S _d
where N is the boiler power in kW.

2. The heating boiler according to claim 1, characterized in that an evaporative condensate device is introduced into the furnace space, communicating with the gas duct, the evaporator being installed at a level above the fuel combustion zone.

3. The heating boiler according to claims 1 and 2, characterized in that the water jacket of the housing is made in the form of a cylinder, and the upper part of the heat-exchanging element is L-shaped in the form of a segment.