RU2263851C2 - Heating boiler - Google Patents

Heating boiler Download PDF

Info

Publication number
RU2263851C2
RU2263851C2 RU2003111105/06A RU2003111105A RU2263851C2 RU 2263851 C2 RU2263851 C2 RU 2263851C2 RU 2003111105/06 A RU2003111105/06 A RU 2003111105/06A RU 2003111105 A RU2003111105 A RU 2003111105A RU 2263851 C2 RU2263851 C2 RU 2263851C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boiler
heat exchange
central
heat
lateral
Prior art date
Application number
RU2003111105/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003111105A (en
Inventor
В.С. Черноиванов (RU)
В.С. Черноиванов
В.Н. Малышкин (RU)
В.Н. Малышкин
А.М. Федоров (RU)
А.М. Федоров
В.А. Ленивкин (RU)
В.А. Ленивкин
Original Assignee
Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания таганрогский механический з-д"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания таганрогский механический з-д" filed Critical Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания таганрогский механический з-д"
Priority to RU2003111105/06A priority Critical patent/RU2263851C2/en
Publication of RU2003111105A publication Critical patent/RU2003111105A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2263851C2 publication Critical patent/RU2263851C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Air Supply (AREA)

Abstract

FIELD: boilers for heating heat transfer agent, possibly for heating rooms.
SUBSTANCE: boiler includes housing in the form of water jacket inside which hollow heat exchange horizontally placed members are arranged. Said members form together with cavity of water jacket closed circuit for heat transfer medium. Central members having lateral surface area Scm = (70 - 80)N cm2 are mounted in different levels symmetrically relative to lengthwise axis of cross section of boiler, horizontally and mutually in parallel; their end sides are joined with opposite sides of jacket. Two lateral heat exchange members with lateral surface area Slm = (35 - 40)N cm2 are mounted between central members at the same level diametrically opposite in such a way that lengthwise lateral side of each member adjacent to inner lateral wall of boiler is joined with end sides of respective member by means of jacket. Between other free lengthwise sides of those heat exchange members there is window for passing gaseous products of fuel combustion. Said window has cross section area Sl = (5 - 9)N cm2. Between lateral surfaces of central heat exchange members at two sides and inner wall of jacket, between upper surface of central heat exchange member and inner wall of jacket, between lateral and central heat exchange members there are ducts with cross section area S2 = (2.5 - 4.5)N cm2 where N - power of boiler, kWt.
EFFECT: enhanced efficiency, lowered size of boiler.
2 dwg

Description

Изобретение относится к тепловой технике и может быть использовано для обогрева жилых, производственных помещений, индивидуальных теплиц и др. помещений.The invention relates to thermal engineering and can be used for heating residential, industrial premises, individual 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 the possibilities for increasing the efficiency of heat exchange between the partitions and the 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 type 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 в количестве 2-4, установленными горизонтально и диаметрально противоположно на разновысотных уровнях с перекрытием друг друга в газоходе и сообщенными с полостью водяной 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 furnace and gas duct, equipped with 2-4 hollow partitions installed horizontally and diametrically opposite at different heights with overlapping each other in the gas duct and connected with the cavity of the water jacket and forming a labyrinth gas channel in the gas duct.

Недостатком известного отопительного котла является то, что увеличение количества теплообменных элементов более двух дает малый рост турбулизации потока газообразных продуктов сгорания топлива и незначительный прирост КПД, что экономически и технически оказывается не рациональным, а также ведет и к ухудшению условий удаления с горизонтальных поверхностей нагревательных элементов сажи. Конструкция котла является чувствительной к резким изменениям скорости воздушных потоков, что может приводить к погасанию запальной и основной горелок.A disadvantage of the known boiler is that an increase in the number of heat exchange elements of more than two gives a small increase in turbulization of the flow of gaseous products of fuel combustion and a slight increase in efficiency, which is economically and technically not rational, and also leads to a worsening of the conditions for removal of soot from the horizontal surfaces of the heating elements . The design of the boiler is sensitive to sudden changes in air velocity, which can lead to the extinction of the pilot and main burners.

Изобретение направлено на повышение эффективности и интенсивности теплообмена между продуктами сгорания топлива и теплообменными элементами конструкции котла за счет увеличения площади конвективного теплообмена и турбулизации потока газообразных продуктов сгорания топлива; снижение 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 transfer elements of the boiler design by increasing the area of convective heat transfer and turbulizing the flow of gaseous products of combustion of fuel; reduction of 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 пространства, с введенными во внутренний объем котла четырьмя полыми теплообменными элементами, установленными горизонтально, образующими с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды, а также образующими в газоходном пространстве лабиринтный газовый канал, при этом два из упомянутых теплообменных элементов являются центральными, а два - боковыми. Центральные элементы с площадью боковой поверхности Sцэ=(70÷80)N см2 установлены на разновысотных уровнях, симметрично вдоль продольной оси поперечного внутреннего сечения котла, горизонтально и параллельно друг другу, а их торцевые стороны соединены с противоположными сторонами обрамляющей рубашки и образуют замкнутый контур циркуляции теплоносительной среды, где - N мощность котла, 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 spaces, with four hollow heat-exchange elements inserted horizontally into the boiler’s interior, forming a closed coolant circuit with the cavity of the water jacket, and also forming in the gas passage space there is a labyrinth gas channel, while two of the mentioned heat-exchange elements are central, and two are lateral. The central elements with the side surface area S ce = (70 ÷ 80) N cm 2 are installed at different height levels, symmetrically along the longitudinal axis of the transverse internal section of the boiler, horizontally and parallel to each other, and their end faces are connected to the opposite sides of the framing shirt and form a closed coolant circulation circuit, where - N boiler power, kW.

Два боковых теплообменных элемента с площадью боковой поверхности Sбэ=(35÷40)N см2 установлены между центральными на одном уровне и диаметрально противоположно так, что продольная боковая сторона каждого элемента, прилегающая к внутренней боковой стенке котла, и их торцевые стороны (части) соединены с обрамляющей рубашкой и образуют замкнутый контур циркуляции теплоносительной среды. Между другими свободными продольными сторонами боковых теплообменных элементов образовано окно с поперечным сечением S1=(5÷9)N см2 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива. Между боковыми поверхностями центральных теплообменных элементов с двух сторон и внутренней стенкой обрамляющей рубашки, между верхней поверхностью центрального теплообменного элемента и внутренней стенкой обрамляющей рубашки, а также между боковыми и центральными теплообменными элементами выполнены каналы с поперечным сечением S2=(2,5÷4,5)N см2 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива.Two lateral heat-exchange elements with a side surface area S be = (35 ÷ 40) N cm 2 are installed between the central ones at the same level and diametrically opposite so that the longitudinal side of each element adjacent to the inner side wall of the boiler and their end sides (parts ) are connected to the framing jacket and form a closed loop of the circulation of the coolant. A window with a cross section S 1 = (5 ÷ 9) N cm 2 is formed between other free longitudinal sides of the side heat-exchange elements for the passage of gaseous products of fuel combustion. Between the lateral surfaces of the central heat-exchange elements on both sides and the inner wall of the framing shirt, between the upper surface of the central heat-exchange element and the inner wall of the framing shirt, as well as between the side and central heat-exchange elements, channels with a cross section S 2 = (2.5 ÷ 4, 5) N cm 2 for the passage of gaseous products of combustion of fuel.

При этом газогорелочное устройство установлено поперек продольных осей теплообменных элементов.In this case, the gas burner device is installed across the longitudinal axes of the heat exchange elements.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено поперечное сечение отопительного котла; на фиг.2 - продольное сечение отопительного котла по сечению А-А.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a cross section of a heating boiler; figure 2 is a longitudinal section of a heating boiler along section AA.

Позиции на чертежах обозначают:The positions in the drawings indicate:

1 - корпус котла в виде обрамляющей рубашки;1 - boiler body in the form of a framing shirt;

2 - внутренняя стенка обрамляющей рубашки корпуса котла;2 - the inner wall of the framing shirt of the boiler body;

3 - внешняя стенка обрамляющей рубашки корпуса котла;3 - the outer wall of the framing shirt of the boiler body;

4 - среда теплоносительная;4 - heat transfer medium;

5 - элемент полый теплообменный, боковой;5 - element hollow heat exchange, side;

6 - элемент полый теплообменный, центральный;6 - a hollow heat-exchange element, central;

7 - торцевые стороны элемента полого теплообменного центрального;7 - end faces of the hollow heat exchange central element;

8 - боковая поверхность теплообменного элемента;8 - side surface of the heat exchange element;

9 - нижняя поверхность теплообменного элемента;9 - the lower surface of the heat exchange element;

10 - верхняя поверхность теплообменного элемента;10 - the upper surface of the heat exchange element;

11 - окно для прохода газообразных продуктов сгорания топлива между боковыми поверхностями боковых теплообменных элементов сечением S1;11 - a window for the passage of gaseous products of combustion of fuel between the side surfaces of the side heat exchange elements with a section S 1 ;

12 - окна между внутренней стенкой обрамляющей рубашки и боковыми поверхностями центральных теплообменных элементов сечением S2;12 - windows between the inner wall of the framing shirt and the side surfaces of the central heat exchange elements with a cross section of S 2 ;

13 - топочное пространство котла;13 - furnace furnace space;

14 - канал газоходного пространства котла сечением S2;14 - channel of the gas duct of the boiler with a section S 2 ;

15 - газогорелочное устройство с системой автоматики;15 - gas burner device with an automation system;

16 - поток газообразных продуктов сгорания топлива;16 - a stream of gaseous products of fuel combustion;

17 - дымоход;17 - chimney;

18 - регулятор тяги (разрежения);18 - draft regulator (vacuum);

19 - патрубок выхода из котла теплоносительной среды;19 - pipe outlet from the boiler coolant;

20 - патрубок ввода в котел теплоносительной среды;20 - pipe input into the boiler coolant;

21 - верхняя полость газоходного пространства котла;21 - the upper cavity of the gas duct of the boiler;

22 - торцевые стороны элемента полого теплообменного бокового;22 - end sides of the hollow heat exchange side element;

23 - горелка.23 - burner.

Для улучшения технических показателей и свойств процесса теплопередачи во внутреннюю полость отопительного котла, содержащего корпус в виде водяной рубашки 1 с внутренней 2 и внешней 3 стенками, обрамляющей топочное 13 и газоходное 14 пространства (см. фиг.1 и фиг.2), введены четыре полых теплообменных элемента: два центральных 6 и два боковых 5. Центральные теплообменные элементы 6 с площадью боковой поверхности Sцэ=(70÷80)N см2 установлены на разновысотных уровнях, симметрично вдоль продольной оси поперечного внутреннего сечения котла 1 (фиг.1), горизонтально и параллельно друг другу. Торцевые стороны 7 теплообменных элементов 6 соединены с противоположными сторонами внутренней стенки 2 обрамляющей рубашки корпуса котла 1 и образуют замкнутый контур циркуляции теплоносительной среды 4.To improve the technical parameters and properties of the heat transfer process into the inner cavity of the boiler, containing a casing in the form of a water jacket 1 with inner 2 and outer 3 walls, framing the furnace 13 and gas duct 14 spaces (see figure 1 and figure 2), four hollow heat exchange elements: two central 6 and two side 5. Central heat exchange elements 6 with the side surface area S ce = (70 ÷ 80) N cm 2 are installed at different height levels, symmetrically along the longitudinal axis of the transverse internal section of the boiler 1 (Fig. 1) , g horizontally and parallel to each other. The end sides 7 of the heat exchange elements 6 are connected to opposite sides of the inner wall 2 of the framing shirt of the boiler body 1 and form a closed loop of the circulation of the heat transfer medium 4.

Боковые теплообменные элементы 5 с площадью боковой поверхности Sбэ=(35÷40)N см2 в количестве двух штук установлены между центральными теплообменными элементами 6 на одном уровне диаметрально противоположно. При этом продольная боковая сторона каждого элемента 5, прилегающая к внутренней стенке обрамляющей рубашки 2 котла 1, соединена своими торцевыми сторонами 22 с обрамляющей рубашкой и образует замкнутый контур циркуляции теплоносительной среды 4. Между другими свободными продольными боковыми поверхностями 8 теплообменных элементов 5 в газоходном пространстве образовано окно 11 с поперечным сечением S1=(5÷9)N см2 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива. Между боковыми поверхностями 8 центральных теплообменных элементов 6 с двух сторон и внутренней стенкой обрамляющей рубашки 2, между верхней поверхностью 10 центрального теплообменного элемента 6 и внутренней стенкой обрамляющей рубашки 2, а также между нижними поверхностями 9 и верхними поверхностями 10 боковыми 5 и центральными 6 теплообменными элементами выполнены каналы 14 газоходного пространства с поперечным сечением S2=(2,5÷4,5)N см2 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива 16.Lateral heat exchange elements 5 with a side surface area S be = (35 ÷ 40) N cm 2 in the amount of two pieces are installed between the central heat exchange elements 6 at the same level diametrically opposite. Moreover, the longitudinal side of each element 5 adjacent to the inner wall of the framing shirt 2 of the boiler 1 is connected by its end faces 22 to the framing jacket and forms a closed circulation loop of the heat transfer medium 4. Between the other free longitudinal side surfaces 8 of the heat exchange elements 5 in the gas passage a window 11 with a cross section S 1 = (5 ÷ 9) N cm 2 for the passage of gaseous products of fuel combustion. Between the side surfaces 8 of the central heat exchange elements 6 on two sides and the inner wall of the framing shirt 2, between the upper surface 10 of the central heat exchange element 6 and the inner wall of the framing shirt 2, and also between the lower surfaces 9 and the upper surfaces 10 of the side 5 and central 6 heat exchange elements made channels 14 of the gas passage with a cross section S 2 = (2.5 ÷ 4.5) N cm 2 for the passage of gaseous products of fuel combustion 16.

Предложенное расположение теплообменных элементов 5 и 6, окон 11 и 12 с поперечным сечением S1 и S2 и пространством между верхними 10 и нижними 9 поверхностями центральных 6 и боковых 5 теплообменных элементов, внутренней стенкой 2 обрамляющей рубашки топочного пространства котла создают два лабиринтных канала 14 для прохождения потока газообразных продуктов сгорания топлива 16. Наличие двух лабиринтных каналов в котле удлиняет путь прохождения газообразных продуктов сгорания топлива 16, увеличивает их турбулизацию, улучшает конвективную теплопередачу к теплонагревательным элементам котла и теплоносительной среде. Предложенное техническое решение способствует более эффективному использованию сжигаемого топлива и повышению КПД котла.The proposed arrangement of heat exchange elements 5 and 6, windows 11 and 12 with a cross section S 1 and S 2 and the space between the upper 10 and lower 9 surfaces of the central 6 and side 5 heat exchange elements, the inner wall 2 of the framing jacket of the furnace furnace space create two labyrinth channels 14 for passing the flow of gaseous products of combustion of fuel 16. The presence of two labyrinth channels in the boiler lengthens the path of passage of gaseous products of combustion of fuel 16, increases their turbulization, improves convective heat transfer to the heating elements of the boiler and the heat transfer medium. The proposed technical solution contributes to a more efficient use of combustible fuel and increase the efficiency of the boiler.

Площади поперечного сечения S1 окна 11 и S2 канала 14 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива определяются мощностью отопительного котла. Если площади поперечного сечения S1 окна 11 и S2 канала 14 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива будут больше указанного для определенной мощности котла, то будет наблюдаться снижение теплопередачи от газообразных продуктов сгорания топлива к теплообменным элементам котла. Часть теплоты из топочной камеры будет выбрасываться в дымоход 17, что приведет к существенному снижению КПД котла. Если площади поперечного сечения S1 окна 11 и S2 канала 14 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива будут меньше указанного, то будет происходить неполное сгорание топлива, вырастут концентрации оксида углерода и окислов азота, а также выделение сажистых веществ, которые, оседая на поверхностях теплообменных элементов 5, 6 и внутренней стенке обрамляющей рубашки 2, образуют слой сажи. Это снижает теплопередачу к теплоносительной среде и уменьшает сечения S1 и S2 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива. Одновременно ухудшаются условия эксплуатации котла. Все это приводит к значительному снижению КПД отопительного котла.The cross-sectional area S 1 of the window 11 and S 2 of the channel 14 for the passage of gaseous products of fuel combustion is determined by the power of the heating boiler. If the cross-sectional area S 1 of the window 11 and S 2 of the channel 14 for the passage of the gaseous products of fuel combustion is greater than that indicated for a certain boiler capacity, then there will be a decrease in heat transfer from the gaseous products of fuel combustion to the heat exchange elements of the boiler. Part of the heat from the combustion chamber will be emitted into the chimney 17, which will lead to a significant reduction in boiler efficiency. If the cross-sectional areas S 1 of the window 11 and S 2 of the channel 14 for the passage of gaseous products of fuel combustion are less than indicated, then incomplete combustion of the fuel will occur, the concentration of carbon monoxide and nitrogen oxides will increase, as well as the release of soot substances that settle on the surfaces of the heat exchange elements 5, 6 and the inner wall of the framing shirt 2, form a layer of soot. This reduces the heat transfer to the coolant and reduces the cross sections S 1 and S 2 for the passage of gaseous products of combustion of fuel. At the same time, the operating conditions of the boiler deteriorate. All this leads to a significant reduction in the efficiency of the heating boiler.

Площади Sцэ=(70÷80)N см2 боковой поверхности центральных теплообменных элементов 6 и боковой поверхности Sбэ=(35÷40)N см2 боковых теплообменных элементов 5 определяются также мощностью отопительного котла. Если площади Sцэ и Sбэ будут меньше указанного для определенной мощности котла, то будет наблюдаться снижение теплопередачи от газообразных продуктов сгорания топлива к теплообменным элементам котла. Часть теплоты из топочной камеры будет выбрасываться в дымоход 17, что приведет к существенному снижению КПД котла.The area S ce = (70 ÷ 80) N cm 2 of the side surface of the central heat exchange elements 6 and the side surface S be = (35 ÷ 40) N cm 2 of the side heat exchange elements 5 are also determined by the power of the heating boiler. If the areas Sce and Sbe will be less than indicated for a certain boiler capacity, then there will be a decrease in heat transfer from the gaseous products of fuel combustion to the heat exchange elements of the boiler. Part of the heat from the combustion chamber will be emitted into the chimney 17, which will lead to a significant reduction in boiler efficiency.

Если площади Sцэ и Sбэ будут больше указанного, то значительно снизится температура отходящих газов, что приведет к образованию и оседанию водного конденсата в дымоотводящих трубах, а также к увеличению массогабаритных параметров котла.If the areas Sce and Sbe are greater than the specified, then the temperature of the exhaust gases will significantly decrease, which will lead to the formation and sedimentation of water condensate in the chimneys, as well as to an increase in the overall dimensions of the boiler.

Предлагаемая конструкция отопительного котла обеспечивает более эффективную теплопередачу в теплообменных элементах за счет увеличения площади теплопередачи при уменьшении габаритных размеров котла; оптимальное снижение температуры отходящих газов; уменьшение содержания в них оксида углерода и окислов азота.The proposed design of the heating boiler provides more efficient heat transfer in the heat exchange elements by increasing the heat transfer area while reducing the overall dimensions of the boiler; optimal reduction of the temperature of the exhaust gases; reduction in their content of carbon monoxide and nitrogen oxides.

Отопительный котел работает следующим образом. Предварительно отопительная система, подсоединенная к патрубку ввода в котел теплоносительной среды 20 и патрубку выхода теплоносительной среды из котла 19, заполняется теплоносительной средой 4. Затем включают подачу газообразного топлива в газогорелочное устройство 15. В газогорелочном устройстве 15 образуется газовоздушная смесь. Полученную газовоздушную смесь поджигают на горелке 23. Начинается процесс горения и образование газообразного потока продуктов сгорания топлива 16. Поток продуктов сгорания топлива 16 в топочном пространстве омывает внутреннюю стенку обрамляющей рубашки 2, нижнюю поверхность 9 теплообменного элемента центрального 6 и разделяется на две части. Одна часть потока 16 проходит через окно 12 слева вдоль боковой поверхности 8 теплообменного элемента центрального 6 и внутренней стенкой обрамляющей рубашки 2 и упирается в нижнюю поверхность 9 теплообменного элемента бокового 5. Эта часть потока 16 разворачивается на девяносто градусов и перемещается по каналу 14, образованному верхней поверхностью 10 теплообменного элемента центрального 6 нижнего и нижней поверхностью 9 теплообменного элемента бокового 5, омывает поверхность 10 и 9 теплообменных элементов 6 и 5. Одновременно аналогично вторая часть потока 16 проходит через окно 12 справа теплообменного элемента центрального 6 и направлена навстречу части потока 16 слева. Части потока 16 встречаются в центральном продольном сечении котла, объединяются и, проходя через окно 11, омывают боковые поверхности 8 теплообменных элементов боковых 5. При выходе из окна 11 газообразный поток продуктов сгорания топлива 16 упирается в нижнюю поверхность 9 верхнего теплообменного элемента центрального 6 и вновь делится на две части. Одна часть потока 16 направляется влево в канал, образованный верхней поверхностью 10 теплообменного элемента бокового 5 и нижней поверхностью 9 теплообменного элемента центрального 6, а затем в окно 12, омывая боковую поверхность 8 теплообменного элемента центрального 6 и внутреннюю стенку обрамляющей рубашки 2. После выхода потока из окна 12 он попадает в верхнюю полость газоходного пространства котла 21, образованную верхней поверхностью 10 теплообменного элемента центрального 6 и внутренней стенкой обрамляющей рубашки 2. Одновременно аналогично вторая часть потока 16 справа проходит через окно 12 теплообменного элемента центрального 6 и направляется в верхнюю полость газоходного пространства котла 21 навстречу части потока 16, движущегося слева. Поток продуктов сгорания топлива 16, передав основную часть теплоты теплообменным элементам 6 и 5 котла, уходит в верхнюю полость 21 котла, объединяется и через регулятор тяги (разрежения) 18 уходит в дымоход 17.The heating boiler operates as follows. The pre-heating system connected to the nozzle for introducing the coolant medium 20 into the boiler and the nozzle for the outlet of the coolant from the boiler 19 is filled with the coolant 4. Then, the supply of gaseous fuel to the gas burner device 15. An air-gas mixture is formed in the gas burner device 15. The resulting gas-air mixture is ignited on the burner 23. The combustion process begins and the formation of a gaseous stream of fuel combustion products 16. The stream of fuel combustion products 16 in the furnace space washes the inner wall of the framing jacket 2, the lower surface 9 of the heat exchange element of the central 6 and is divided into two parts. One part of the stream 16 passes through the window 12 to the left along the side surface 8 of the heat exchange element of the central 6 and the inner wall of the framing shirt 2 and abuts against the lower surface 9 of the heat exchange element of the side 5. This part of the stream 16 is turned ninety degrees and moves along the channel 14 formed by the upper surface 10 of the heat exchange element of the central 6 lower and lower surface 9 of the heat exchange element of the side 5, washes the surface 10 and 9 of the heat exchange elements 6 and 5. At the same time, the second part of the stream 16 passes through the window 12 to the right of the heat exchange element of the central 6 and is directed towards the part of the stream 16 to the left. Parts of the stream 16 are found in the central longitudinal section of the boiler, are combined and, passing through the window 11, wash the side surfaces 8 of the heat exchange elements of the side 5. When leaving the window 11, the gaseous stream of fuel combustion products 16 abuts against the lower surface 9 of the upper heat exchange element of the central 6 and again divided into two parts. One part of the stream 16 is directed to the left into the channel formed by the upper surface 10 of the heat exchange element of the side 5 and the lower surface 9 of the heat exchange element of the central 6, and then into the window 12, washing the side surface 8 of the heat exchange element of the central 6 and the inner wall of the framing shirt 2. After the flow exits from the window 12 it enters the upper cavity of the gas passage of the boiler 21, formed by the upper surface 10 of the heat exchange element of the central 6 and the inner wall of the framing shirt 2. At the same time, the analog adic second part flow 16 passes right through the window 12 of the central heat exchange element 6 and is guided into the upper space 21 of the boiler flue gas space flow toward the part 16, moving to the left. The flow of fuel combustion products 16, transferring the bulk of the heat to the heat exchange elements 6 and 5 of the boiler, goes into the upper cavity 21 of the boiler, combines and through the draft (rarefaction) 18 goes into the chimney 17.

Наиболее эффективно теплопередача происходит в теплообменных элементах 5 и 6. Заключенная в них теплоносительная среда 4 за счет относительно малого объема более интенсивно разогревается, что приводит к ее быстрому тепловому расширению, увеличению разностей давлений на входе 20 в котел теплоносительной среды и на выходе 19 и направленному ее течению. Это приводит к увеличению скорости перемещения теплоносительной среды в замкнутой отопительной системе.The most efficient heat transfer occurs in the heat exchange elements 5 and 6. The heat-transfer medium 4 enclosed in them is heated more intensively due to the relatively small volume, which leads to its rapid thermal expansion, increase in pressure differences at the inlet 20 to the heat-transfer medium boiler and at the outlet 19 and directed its course. This leads to an increase in the speed of movement of the coolant in a closed heating system.

Такая конструкция котла и его работа обеспечивают наиболее эффективную теплопередачу от продуктов сгорания топлива к теплоносительной среде.This design of the boiler and its operation provide the most efficient heat transfer from the combustion products of the fuel to the coolant.

Использование новых элементов в котле для отопления выгодно отличает предлагаемый котел, так как позволяет:The use of new elements in the boiler for heating compares favorably with the proposed boiler, as it allows:

- интенсифицировать теплообмен в топочном и газоходном пространствах путем улучшения условий теплопередачи от продуктов сгорания к нагревательным элементам;- intensify heat transfer in the furnace and flue spaces by improving the conditions of heat transfer from the combustion products to the heating elements;

- повысить скорость циркуляции теплоносительной среды за счет повышения скорости разогрева в теплообменных элементах;- increase the circulation rate of the coolant by increasing the heating rate in the heat exchange elements;

- увеличить степень турбулизации потока продуктов сгорания топлива;- increase the degree of turbulization of the flow of fuel combustion products;

- снизить габариты и расход материалов на единицу мощности отопительного котла за счет создания сложного лабиринта перемещения продуктов сгорания топлива, увеличивающего путь их прохождения и площадь омывания теплообменных элементов котла;- to reduce the dimensions and consumption of materials per unit capacity of the heating boiler by creating a complex labyrinth of movement of fuel combustion products, increasing the path of their passage and the washing area of the heat exchanging elements of the boiler;

- повысить КПД отопительного котла;- increase the efficiency of the heating boiler;

- повысить надежность работы котла за счет уменьшения возможности задувания запальной горелки при резких изменениях потока атмосферного воздуха;- to increase the reliability of the boiler by reducing the possibility of blowing the ignition burner during sudden changes in the flow of atmospheric air;

- улучшить условия обслуживания котла в процессе эксплуатации.- improve the conditions for servicing the boiler during operation.

Источники информацииSources of information

1. Авторское свидетельство №1820156, A 1 F 24 Н 1/26, F 23 М 9/06, БИ №21,1993.1. Copyright certificate No. 1820156, A 1 F 24 H 1/26, F 23 M 9/06, BI No. 21.1993.

2. Авторское свидетельство №1733867, A 1 F 24 Н 1/40, №18, 1992.2. Copyright certificate No. 1733867, A 1 F 24 H 1/40, No. 18, 1992.

3. Патент РФ №2122688 F 24 H 1/00, БИ №33, 1998.3. RF patent No. 2122688 F 24 H 1/00, BI No. 33, 1998.

Claims (1)

Отопительный котел для обогрева жилых, производственных помещений, содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топочное и газоходное пространства, с введенными во внутренний объем котла четырьмя полыми теплообменными элементами, установленными горизонтально, образующими с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды, а также образующими в газоходном пространстве лабиринтный газовый канал, отличающийся тем, что два из упомянутых теплообменных элементов являются центральными, а два - боковыми, при этом центральные элементы с площадью боковой поверхности Sцэ=(70-80)N см2 установлены на разновысотных уровнях, симметрично вдоль продольной оси поперечного внутреннего сечения котла, горизонтально и параллельно друг другу, а их торцевые стороны соединены с противоположными сторонами обрамляющей рубашки и образуют замкнутый контур циркуляции теплоносительной среды, два боковых теплообменных элемента с площадью боковой поверхности Sбэ=(35-40)N см2 установлены между ними на одном уровне, диаметрально противоположно так, что продольная боковая сторона каждого элемента, прилегающая к внутренней боковой стенке котла, и их торцевые стороны (части) соединены с обрамляющей рубашкой и образуют замкнутый контур циркуляции теплоносительной среды, а между другими свободными продольными сторонами этих теплонагревательных элементов образовано окно с поперечным сечением S1=(5-9)N см2 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива, при этом между боковыми поверхностями центральных теплообменных элементов с двух сторон и внутренней стенкой обрамляющей рубашки, между верхней поверхностью центрального теплообменного элемента и внутренней стенкой обрамляющей рубашки, а также между боковыми и центральными теплообменными элементами выполнены каналы с поперечным сечением S2=(2,5-4,5)N см2 для прохода газообразных продуктов сгорания топлива, газогорелочное устройство установлено вдоль продольных осей теплообменных элементов, при этом N - это мощность котла, кВт.A heating boiler for heating residential, industrial premises, comprising a casing in the form of a water jacket framing the furnace and flue spaces, with four hollow heat-exchange elements inserted into the internal volume of the boiler, installed horizontally, forming a closed loop of the heat-transfer medium with the cavity of the water jacket, and also forming gas passage labyrinth gas channel, characterized in that two of the above heat-exchange elements are central, and two are lateral, while neutral elements with lateral surface area S ce = (70-80) N cm 2 are installed at different height levels, symmetrically along the longitudinal axis of the transverse internal section of the boiler, horizontally and parallel to each other, and their end faces are connected to opposite sides of the framing shirt and form a closed the circulation medium of the heat-transfer medium, two lateral heat-exchange elements with the side surface area S BE = (35-40) N cm 2 are installed at the same level between them, diametrically opposite so that the longitudinal side the cylinder of each element adjacent to the inner side wall of the boiler, and their end sides (parts) are connected to the framing jacket and form a closed loop of circulation of the heat-transfer medium, and a window with a cross section S 1 = (5- 9) N cm 2 for the passage of gaseous combustion products, while between the side surfaces of the central heat exchange elements on both sides and the inner wall framing shirts, between the upper surfaces w central heat exchange element and the inner wall framing shirts, as well as between the side and central channels of the heat exchange elements are made with cross-section S 2 = (2,5-4,5) N cm 2 for the passage of gaseous combustion products, gas-burning unit is installed along the longitudinal axes of heat exchange elements, while N is the boiler power, kW.
RU2003111105/06A 2003-04-17 2003-04-17 Heating boiler RU2263851C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003111105/06A RU2263851C2 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Heating boiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003111105/06A RU2263851C2 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Heating boiler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003111105A RU2003111105A (en) 2004-10-10
RU2263851C2 true RU2263851C2 (en) 2005-11-10

Family

ID=35865550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003111105/06A RU2263851C2 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Heating boiler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2263851C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552868C1 (en) * 2014-07-21 2015-06-10 Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания Таганрогский Механический Завод" Heating boiler

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552868C1 (en) * 2014-07-21 2015-06-10 Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания Таганрогский Механический Завод" Heating boiler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2125204C1 (en) Burner
US6606969B2 (en) Tubular oven
JP2986982B2 (en) Small gas fired air heater
RU2263851C2 (en) Heating boiler
RU2122688C1 (en) Heating boiler
US3827861A (en) Device for thermal afterburning of exhaust air
CN107504487B (en) Continuous dispersion type combustion device and method for forming continuous dispersion type combustion
RU2232948C2 (en) Heating boiler
RU2084770C1 (en) Hot-water boiler
CN211424347U (en) Steam-driven heat injection boiler
RU2189539C2 (en) Heating boiler
RU112985U1 (en) BOILER
RU2186301C2 (en) Heating boiler
RU20155U1 (en) HEATING DEVICE
RU2281433C2 (en) Oven for bath
KR102642538B1 (en) High Performance High Efficiency Boiler
RU2187766C2 (en) Hot-water boiler
RU2552868C1 (en) Heating boiler
CN210861720U (en) Novel low-nitrogen energy-saving water heating unit system
KR840001311Y1 (en) Boiler
KR200432038Y1 (en) Boiler of heat fin
RU2303194C1 (en) Furnace
RU2198352C2 (en) Boiler
RU2062962C1 (en) Hot-water boiler
RU2245490C2 (en) Gas-tube boiler

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110418