RU2217666C2

RU2217666C2 - Hot-water boiler

Info

Publication number: RU2217666C2
Application number: RU2001124039/06A
Authority: RU
Inventors: Е.Д. Минюхин
Original assignee: Минюхин Евгений Дмитриевич
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: water heating systems. SUBSTANCE: proposed hot-water boiler has gas tube and water tube parts; gas tube part is provided with furnace in form of fire tube; boiler is also provided with gas tube single-pass convective bundle; second part is made in form of convective chamber with heat-exchange surface which is communicated with convective bundle and furnace; it is made in form of panels with rectangular headers connected by means of replaceable tubular members. Gases escaping from furnace are directed to boiler front. Middle panels are detachable; one of them divides convective chamber into first and second gas ducts; first, gases flow through first duct and then through second duct. EFFECT: simplified construction; enhanced reliability and economical efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоснабжения и может быть использовано, например, в стальных водогрейных котлах. The invention relates to the field of heat supply and can be used, for example, in steel hot water boilers.

Известен газотрубный котел, содержащий топку, выполненную в виде жаровой трубы с выходом газов из жаровой трубы в сторону фронта котла и двухходовой конвективный пучок (см. Прайс-лист фирмы Viesman, 1997 г., котел Turbomat-Duplex 16032, 16132, 16232). A gas-tube boiler is known that contains a firebox made in the form of a fire tube with the gas escaping from the heat pipe toward the front of the boiler and a two-way convective bundle (see Viesman price list, 1997, Turbomat-Duplex boiler 16032, 16132, 16232).

Недостатком известного котла является его полная неразборность и сложность конструкции, высокие требования к материалам для изготовления конвективной поверхности нагрева и, как следствие этого, высокая трудоемкость и стоимость изготовления котла. A disadvantage of the known boiler is its complete inseparability and design complexity, high requirements for materials for the manufacture of convective heating surfaces and, as a consequence, the high complexity and cost of manufacturing the boiler.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является водогрейный котел, содержащий газотрубную часть и водотрубную часть, газотрубная часть имеет топку в виде жаровой трубы и газотрубный одноходовой конвективный пучок, установленные в одном корпусе, а водотрубная часть имеет конвективную камеру с теплообменной поверхностью нагрева, сообщенной с конвективным пучком и топкой (см. патент РФ 2162574, МПК F 24 Н 1/32, бюл 1, 27.01.2001 г.). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a hot water boiler containing a gas pipe part and a water pipe part, the gas pipe part has a fire tube in the form of a flame tube and a one-way convective gas tube installed in one housing, and the water pipe part has a convection chamber with a heat exchange the heating surface communicated with the convection beam and the furnace (see RF patent 2162574, IPC F 24 H 1/32, bull. 1, 01/27/2001).

Недостатками котла-прототипа является низкая надежность и малый срок службы элементов поверхностей нагрева котла, неразборность, а следовательно, низкая ремонтопригодность конвективной поверхности нагрева, а также слабая интенсивность теплоотдачи в конвективной камере. The disadvantages of the prototype boiler are low reliability and short service life of the elements of the heating surfaces of the boiler, inseparability, and therefore, low maintainability of the convective heating surface, as well as the low intensity of heat transfer in the convection chamber.

Задачей создания изобретения является разработка простой, надежной, ремонтопригодной, экономичной конструкции котла с более высоким КПД. The objective of the invention is to develop a simple, reliable, maintainable, economical design of the boiler with higher efficiency.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как водогрейный котел, содержащий газотрубную и водотрубную части, первая из которых имеет топку в виде жаровой трубы и газотрубный одноходовой конвективный пучок, установленные в одном корпусе, а вторая выполнена в виде конвективной камеры с теплообменной поверхностью нагрева, сообщенной с конвективным пучком и топкой, и отличительных существенных признаков таких, выход газов из топки направлен на фронтовую сторону котла, упомянутая теплообменная поверхность выполнена в виде панелей, крайних и средних, с коллекторами прямоугольной формы, соединенными съемными трубными элементами, средние панели являются съемными, одна из них разделяет конвективную камеру на первый и второй газоход, при этом газы проходят по первому газоходу, а затем по второму газоходу. The problem is solved using the features specified in the claims common to the prototype, such as a hot water boiler containing a gas pipe and a water pipe part, the first of which has a fire tube in the form of a flame tube and a gas pipe single-pass convective beam installed in one housing, and the second is made in the form of a convective chamber with a heat-exchange heating surface in communication with the convective beam and the furnace, and distinctive essential features of such, the exit of gases from the furnace is directed to the front side of the boiler, mentioning The heat-exchanged surface is made in the form of panels, extreme and medium, with rectangular collectors connected by removable pipe elements, the middle panels are removable, one of them separates the convection chamber into the first and second gas duct, while the gases pass through the first gas duct and then along the second duct.

Вышеперечисленные отличительные признаки, которые предусматривают сочетание в конструкции котла газотрубной и водотрубной частей, позволяют получить следующий технический результат:
упростить конструкцию и снизить стоимость газотрубной части за счет уменьшения площади поверхности нагрева газовых труб (а значит, уменьшения длины и диаметра корпуса газотрубной части котла), отсутствия передней съемной крышки котла;
компактность и надежность выполнения газотрубной части за счет установки в одном корпусе топки и конвективного пучка;
увеличить еще на более длительный срок службу газотрубной части котла ввиду того, что газовые трубы больше не находятся в зоне низких температур уходящих газов на выходе из котла и меньше коррелируют;
увеличить надежность и ремонтопригодность котла за счет выполнения водотрубной части когда в разбираемом виде (наличие съемных трубных элементов) - при удалении из конвективной камеры съемных панелей каждая точка конвективной водотрубной поверхности нагрева котла доступна для осмотра и ремонта во время обыкновенной остановки котла;
уменьшить стоимость водотрубной конвективной части котла за счет применения для изготовления ее элементов (коллекторов прямоугольной формы и штампованных панелей) только обыкновенной низкоуглеродистой листовой стали, так как снижена температура на выходе в водотрубную конвективную часть (в сравнении с водотрубными котлами).The above distinguishing features, which provide for the combination of gas-tube and water-tube parts in the boiler design, allow to obtain the following technical result:
to simplify the design and reduce the cost of the gas pipe part by reducing the surface area of the heating of gas pipes (and, therefore, reducing the length and diameter of the casing of the gas pipe part of the boiler), the absence of a front removable cover of the boiler;
compactness and reliability of the gas pipe part due to the installation of a furnace and convection beam in one housing;
to increase the gas pipe part of the boiler for an even longer period due to the fact that the gas pipes are no longer in the zone of low temperatures of the exhaust gases at the boiler exit and are less correlated;
to increase the reliability and maintainability of the boiler due to the implementation of the water pipe part when disassembled (the presence of removable pipe elements) - when removing removable panels from the convection chamber, each point of the convective water pipe heating surface of the boiler is accessible for inspection and repair during an ordinary boiler shutdown;
to reduce the cost of the water-tube convective part of the boiler due to the use of ordinary low-carbon sheet steel for the manufacture of its elements (rectangular collectors and stamped panels), since the temperature at the outlet to the water-pipe convective part is reduced (in comparison with water-tube boilers).

Вся совокупность признаков формулы изобретения позволяет в целом повысить эффективность работы котла (увеличить его КПД) по отношению к чисто водотрубным или чисто газотрубным котлам при прочих равных условиях. The whole set of features of the claims allows to generally improve the efficiency of the boiler (increase its efficiency) in relation to purely water-tube or purely gas-tube boilers, ceteris paribus.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами: на фиг.1 представлен общий вид кота, продольный разрез, на фиг.2 - вид сверху, с разрезом по водотрубной конвективной части, на фиг. 3 - поперечный разрез. The invention is illustrated by the following drawings: FIG. 1 is a perspective view of a cat, a longitudinal section; FIG. 2 is a plan view with a section through a water-tube convective part; FIG. 3 - cross section.

Котел содержит топку 1 в виде жаровой трубы, поворотную камеру газов 2 во фронтовой части котла, одноходовой газотрубный конвективный пучок 3, поворотную камеру газов из газотрубной части котла в водотрубную 4, конвективную камеру 5 с двухходовой водотрубной конвективной поверхностью нагрева, корпус 6 газотрубной части котла, крайние конвективные панели 7, средние конвективные напели 8, соединительные трубные элементы панелей 7 и 8, стенки 10 конвективной камеры 5, съемную заднюю крышку 11 котла, перепускную трубу 12 (фиг. 1). The boiler contains a firebox 1 in the form of a flame tube, a rotary gas chamber 2 in the front of the boiler, a one-way gas tube convective bundle 3, a rotary gas chamber from the gas tube part of the boiler to the water tube 4, a convective chamber 5 with a two-way water tube convective heating surface, body 6 of the gas tube part of the boiler , extreme convective panels 7, middle convective sings 8, connecting pipe elements of panels 7 and 8, walls 10 of the convective chamber 5, removable back cover 11 of the boiler, overflow pipe 12 (Fig. 1).

Крайние конвективные панели 7 соединены на сварке со стенками конвективной камеры 10 и образуют тем самым газоплотную конвективную камеру 5. Камера 5 с пучком 3 представляет собой конвективную часть когда. Средние конвективные панели 8 являются съемными и достаются из конвективной камеры 5 через выходное окно котла и проем, закрываемые съемной задней крышкой котла 11 (фиг. 1). The extreme convective panels 7 are connected by welding to the walls of the convection chamber 10 and thereby form a gas-tight convection chamber 5. The chamber 5 with the beam 3 is the convective part when. The middle convective panels 8 are removable and are taken out of the convection chamber 5 through the boiler exit window and the opening, which are closed by the removable back cover of the boiler 11 (Fig. 1).

Одна из средних конвективных панелей 8 разделяет конвективную камеру 5 на первый и второй газоходы (фиг.2). One of the middle convective panels 8 divides the convection chamber 5 into the first and second ducts (figure 2).

Верхние и нижние коллекторы конвективных панелей 7 и 8 имеют прямоугольную форму, плотно прилегают друг к другу, соединяются между собой съемными трубными элементами 9 (фиг. 2 и 3). The upper and lower collectors of convective panels 7 and 8 have a rectangular shape, fit snugly against each other, are interconnected by removable pipe elements 9 (Fig. 2 and 3).

Котел работает следующим образом. The boiler operates as follows.

Образующиеся при сжигании топлива в топке 1 газы поступают в поворотную камеру 2, расположенную внутри корпуса 6 вблизи фронта котла, далее проходят внутри трубок, образующих конвективный пучок 3, омываемый снаружи нагреваемой водой, затем поступают в поворотную камеру 4, разворачиваются на 90^o и поступают в водотрубную часть котла, т.е. в конвективную камеру 5.The gases generated during the combustion of fuel in the furnace 1 enter the rotary chamber 2 located inside the housing 6 near the front of the boiler, then pass through the tubes forming a convective bundle 3 washed by the heated water from the outside, then enter the rotary chamber 4, turn around 90 ^o and enter into the water pipe part of the boiler, i.e. into the convection chamber 5.

Развернувшись на 90^o, газы проходят по первому газоходу между конвективными панелями 7 и 8, разворачиваются на 180^o, проходят по второму газоходу между панелями 7 и 8 и покидают котел через выходное окно (фиг.2).Turning around 90 ^o , the gases pass through the first gas duct between the convective panels 7 and 8, turn around 180 ^o , pass through the second gas duct between the panels 7 and 8 and leave the boiler through the exit window (Fig. 2).

Вода из системы трубопроводов котельной поступает в коллектор левой крайней панели 7 второго газохода, проходит через трубы и коллекторы всех конвективных панелей 7, 8 и их соединительные элементы 9 последовательно и выходит из коллектора правой крайней панели 7 в перепускную трубу 12. Water from the boiler room piping system enters the collector of the left extreme panel 7 of the second gas duct, passes through the pipes and collectors of all convective panels 7, 8 and their connecting elements 9 in series, and leaves the collector of the right extreme panel 7 into the bypass pipe 12.

Из перепускной трубы 12 вода поступает в нижнюю часть корпуса 6 газотрубной части котла. Далее вода, поднимаясь, омывает кожух топки 1, поворотные камеры 2 и 4, трубы газотрубного конвективного пучка 3 и выходит из верхней части корпуса 6 газотрубной части котла в систему трубопроводов котельной. From the bypass pipe 12, water enters the lower part of the casing 6 of the gas pipe part of the boiler. Then the water, rising, washes the furnace cover 1, the rotary chambers 2 and 4, the pipes of the gas tube convective bundle 3 and leaves the upper part of the casing 6 of the gas pipe part of the boiler in the piping system of the boiler room.

Claims

A water boiler containing a gas tube and a water tube part, the first of which has a fire tube in the form of a flame tube, and a one-way convective gas tube installed in one casing, and the second is made in the form of a convection chamber with a heat exchange heating surface in communication with a convection beam and fire chamber, characterized the fact that the gas outlet from the furnace is directed to the front side of the boiler, said heat exchange surface is made in the form of panels, extreme and medium, with rectangular collectors connected by removable ruby elements, the middle panels are removable, one of them divides the convection chamber into the first and second duct, while the gases pass first through the first duct, and then through the second duct.