RU2683341C1 - Hot-water boiler of rectangular cross section - Google Patents
Hot-water boiler of rectangular cross section Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683341C1 RU2683341C1 RU2017145392A RU2017145392A RU2683341C1 RU 2683341 C1 RU2683341 C1 RU 2683341C1 RU 2017145392 A RU2017145392 A RU 2017145392A RU 2017145392 A RU2017145392 A RU 2017145392A RU 2683341 C1 RU2683341 C1 RU 2683341C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- convective
- furnace
- boiler
- collectors
- air
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 claims description 9
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 abstract 9
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 16
- 238000000803 convective self-assembly Methods 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical class Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к котельной технике, в частности к котлам малой мощности с тепловой производительностью до 4,0 МВт, предназначенных для сжигания влажных бурых углей, с топочным устройством в виде наклонной переталкивающей решетки, может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий.The invention relates to boiler equipment, in particular to low-power boilers with a heating capacity of up to 4.0 MW, designed for burning moist brown coal, with a furnace device in the form of an inclined repulsive lattice, can be used in heating systems of industrial and residential buildings.
Известен котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения, включающий фундамент, на котором смонтированы топка и конвективный блок, при этом пространство топки, соответственно, снизу, спереди, с боков и сверху, ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой, фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя верхними и двумя нижними продольными коллекторами котла, причем топка примыкает к конвективному блоку, включающему конвективные газоходы, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки коридорной компоновки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла (см. Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок, М.- 1967, с.87-90, рис.II.41).A well-known hot-water boiler of rectangular cross-section, including a foundation on which a firebox and convection unit are mounted, while the firebox space, respectively, from below, in front, from the sides and from above, is limited by an inclined repelling furnace grate, front, side and ceiling furnace screens made in in the form of tube panels hydraulically connected with the corresponding two upper and two lower longitudinal collectors of the boiler, the furnace adjacent to the convection unit, including convective gas ducts equipped with heat-exchange surfaces containing transversely streamlined tube bundles of the corridor arrangement hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler (see Gusev Yu.L. Fundamentals of designing boiler plants, M. - 1967, p. 87-90, Fig. II.41) .
Недостаток этого решения – низкие теплотехнические характеристики котла.The disadvantage of this solution is the low thermal characteristics of the boiler.
Известен также котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения, включающий фундамент, на котором смонтированы топка и примыкающий к ней конвективный блок, при этом пространство топки, соответственно, снизу, спереди, с боков и сверху, ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой, фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя верхними и двумя нижними продольными коллекторами котла, конвективный блок снабжен теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, при этом корпуса топки и конвективного блока оперты на единую опорную фундаментную раму и скреплены с ней, для чего, верхние и нижние продольные коллекторы котла выполнены как общие элементы топки и конвективного блока, с возможностью их использования, как несущих балок, с длиной, соответствующей длине котла, кроме того, над наклонной переталкивающей решеткой, над участком примыкающим к фронтовому экрану, смонтирован горизонтальный зажигательный свод из теплостойкого, теплоаккумулирующего материала (см. RU № 2563874, МПК F24H 1/00, 2015г.).Also known is a boiler of a rectangular rectangular cross-section, including a foundation on which a firebox and an adjacent convective block are mounted, while the space of the firebox, respectively, from below, from the front, from the sides and from above, is limited by an inclined repulsive furnace grate, front, side and ceiling fire chambers shields made in the form of tube panels hydraulically connected to the corresponding two upper and two lower longitudinal collectors of the boiler, the convection unit is equipped with heat-exchange parts containing transversely streamlined tube bundles hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler, while the furnace body and the convection unit are supported on a single support foundation frame and fastened with it, for which the upper and lower longitudinal collectors of the boiler are made as common elements of the furnace and convection unit, with the possibility of their use as load-bearing beams, with a length corresponding to the length of the boiler, in addition, a horizontally mounted over an inclined repulsive grille, over a section adjacent to the front screen ntalny incendiary set of heat-resistant, heat-accumulating material (see. RU No. 2563874, IPC F24H 1/00, 2015).
Недостатком данного котла является пониженная тепловая эффективность котла, несоответствующая нормативным показателям для котлов данного типа.The disadvantage of this boiler is the reduced thermal efficiency of the boiler, which does not meet the standard indicators for boilers of this type.
Задача, на которую направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении тепловой эффективности котла.The task to which the claimed invention is directed is to increase the thermal efficiency of the boiler.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в увеличении теплопроизводительности топки и интенсификации теплообмена в конвективном блоке.The technical result obtained by solving the problem is expressed in increasing the heat output of the furnace and the intensification of heat transfer in the convection unit.
Для решения поставленной задачи котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения, включающий фундамент, на котором смонтированы топка и примыкающий к ней конвективный узел, при этом пространство топки снизу ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой и снабжено топочными экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя верхними и двумя нижними продольными коллекторами котла, конвективный узел снабжен теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, при этом корпуса топки и конвективного узла оперты на единую опорную фундаментную раму и скреплены с ней, для чего верхние и нижние продольные коллекторы котла выполнены как общие элементы топки и конвективного узла, кроме того, над наклонной переталкивающей решеткой, над участком, примыкающим к фронтовому экрану, смонтирован горизонтальный зажигательный свод из теплостойкого, теплоаккумулирующего материала, отличается тем, что продольные параллельные верхние и нижние водяные коллекторы котла, выполненные в виде цельных труб длиной, равной суммарной длине топки и конвективного узла, с возможностью их использования как несущих балок, при этом конвективный узел содержит лучисто-конвективный и конвективный блоки, содержащие конвективные газоходы, соответственно, один и три, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки шахматной компоновки, причем лучисто-конвективный блок образован первой и второй газоплотными плавниковыми трубчатыми панелями, первая из которых составляет задний фронт топки, а вторая образует первую стенку зазора между лучисто-конвективным и конвективным блоками, кроме того, конвективный блок содержит три конвективных газохода, образованных второй газоплотной стенкой зазора, двумя промежуточными газоплотными плавниковыми трубчатыми панелями и торцовой плавниковой трубчатой панелью, контактирующей с торцовой стенкой котла, при этом в зазоре между лучисто-конвективным и конвективным блоками над золосборником установлен воздухоподогреватель с поперечным одноходовым потоком дымовых газов, который содержит входной и выходной коллекторы воздуха, параллельные верхним водяным коллекторам котла, при этом верхняя зона воздухоподогревателя выполнена в виде трех горизонтальных распределительных коллекторов, концы которых сообщены с входным и выходным коллекторами воздуха, и которые разделены перемычками на изолированные друг от друга участки, причем нижняя зона воздухоподогревателя содержит три горизонтальных нижних перепускных коллектора, выполненных в виде заглушенных на торцах труб, разделенных на изолированные друг от друга участки перемычками, положение которых не совпадает с положением перемычек в распределительных коллекторах верхней зоны, кроме того, каждый распределительный коллектор сообщен с соответствующим ему перепускным коллектором воздухоподогревателя вертикальным трубным регистром, кроме того, входной коллектор сообщен с источником наружного воздуха, а выходной коллектор воздухоподогревателя посредством подающего воздуховода нагретого воздуха сообщен с объемом подтопочного пространства между фронтовым экраном и вертикальной перегородкой, изолирующей его от остального подтопочного пространства.To solve this problem, the boiler is of a rectangular rectangular cross-section, including a foundation on which the furnace is mounted and the convective assembly adjoining to it, the furnace space below is limited by an inclined repulsive furnace grate and equipped with furnace screens made in the form of tube panels hydraulically connected to the corresponding two the upper and two lower longitudinal collectors of the boiler, the convection unit is equipped with heat-exchange surfaces containing transversely streamlined pipes beams hydraulically connected with the longitudinal collectors of the boiler, while the furnace body and convection unit are supported by a single support base frame and fastened with it, for which the upper and lower longitudinal collectors of the boiler are made as common elements of the furnace and convection unit, in addition, above the inclined a repulsive grille, above the area adjacent to the front screen, a horizontal incendiary arch of heat-resistant, heat-accumulating material is mounted, characterized in that the longitudinal parallel upper and lower e water collectors of the boiler, made in the form of solid pipes with a length equal to the total length of the furnace and convection unit, with the possibility of using them as load-bearing beams, while the convection unit contains radiant-convective and convective blocks containing convective flues, respectively, one and three, equipped with heat-exchange surfaces containing transversely streamlined tube bundles of a chessboard arrangement, the radiant-convective block being formed by the first and second gas-tight fin tubular panels, the first of which of which is the rear front of the furnace, and the second forms the first wall of the gap between the radiant-convective and convective blocks, in addition, the convective block contains three convective gas ducts formed by the second gas-tight wall of the gap, two intermediate gas-tight fin tubular panels and an end fin tubular panel in contact with the end wall of the boiler, while in the gap between the radiant convective and convective blocks above the ash collector, an air heater with a transverse one-way is installed the flue gas stream, which contains the inlet and outlet air collectors parallel to the upper water collectors of the boiler, while the upper zone of the air heater is made in the form of three horizontal distribution manifolds, the ends of which are connected to the inlet and outlet air collectors, and which are separated by jumpers on isolated from each other sections, and the lower zone of the air heater contains three horizontal lower bypass manifolds made in the form of plugged at the ends of the pipes, divided into sections isolated from each other by jumpers, the position of which does not coincide with the position of the jumpers in the distribution manifolds of the upper zone, in addition, each distribution manifold is connected to its corresponding bypass manifold of the air heater by a vertical pipe register, in addition, the input manifold is connected to the source of external air, and the output the heater manifold is connected with the volume of the underflow space between the front screen by means of a heated air supply duct th and the vertical wall that isolates it from the rest podtopochnogo space.
Кроме того, по меньшей мере один из боковых топочных экранов вблизи от зажигательного свода снабжен сквозным лазом с дверью.In addition, at least one of the side furnace screens near the incendiary arch is provided with a through hole with a door.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Совокупность признаков формулы изобретения обеспечивает повышение тепловой эффективности котла, при этом признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.The combination of features of the claims provides an increase in the thermal efficiency of the boiler, while the features of the distinctive part of the claims provide a solution to the following functional problems.
Признаки, указывающие, что «продольные параллельные верхние и нижние водяные коллекторы котла, выполненные в виде цельных труб длиной, равной суммарной длине топки и конвективного узла, с возможностью их использования как несущих балок», обеспечивают упрощение подготовки трубчатых заготовок для изготовления котла и повышают прочность его конструкции.Signs indicating that "longitudinal parallel upper and lower water collectors of the boiler, made in the form of solid pipes with a length equal to the total length of the furnace and convection unit, with the possibility of their use as load-bearing beams", simplify the preparation of tubular blanks for the manufacture of the boiler and increase the strength its designs.
Признаки, указывающие, что «конвективный узел содержит лучисто-конвективный и конвективный блоки», обеспечивают возможность максимально эффективного отбора тепла от исходящих газов по мере их остывания и формирование зазора между блоками для размещения воздухоподогревателей.Signs indicating that the "convective assembly contains radiant-convective and convective blocks", provide the most efficient heat removal from the exhaust gases as they cool and the formation of a gap between the blocks to accommodate air heaters.
Признаки, указывающие, что лучисто-конвективный и конвективный блоки содержат «конвективные газоходы, соответственно, один и три, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки шахматной компоновки», обеспечивают значительный рост интенсивности теплообмена между дымовыми газами и нагреваемой водой.Signs indicating that the radiant convective and convective blocks contain "convective flues, respectively, one and three, equipped with heat exchange surfaces containing transversely streamlined tube bundles of a chess arrangement", provide a significant increase in the intensity of heat transfer between flue gases and heated water.
Признаки, указывающие, что «лучисто-конвективный блок образован первой и второй газоплотными плавниковыми трубчатыми панелями, первая из которых составляет задний фронт топки, а вторая образует первую стенку зазора между лучисто-конвективным и конвективным блоками», описывают конструкцию лучисто-конвективного блока и его «привязку» в конструкции котла.Signs indicating that “the radiant-convective block is formed by the first and second gas-tight fin tubular panels, the first of which is the rear front of the furnace, and the second forms the first wall of the gap between the radiant-convective and convective blocks”, describe the design of the radiant-convective block and its "Binding" in the design of the boiler.
Признаки, указывающие, что «конвективный блок содержит три конвективных газохода, образованных второй газоплотной стенкой зазора, двумя промежуточными газоплотными плавниковыми трубчатыми панелями и торцовой плавниковой трубчатой панелью, контактирующей с торцовой стенкой котла» описывают конструкцию конвективного блока, обеспечивающего удлинение пути исходящих газов и значительный рост интенсивности теплообмена между дымовыми газами и нагреваемой водой, также «привязку» блока в конструкции котла.Signs indicating that the “convective unit contains three convective flues formed by a second gas-tight gap wall, two intermediate gas-tight fin tubular panels and an end fin tubular panel in contact with the end wall of the boiler” describe the construction of the convective block, which provides an extension of the path of the outgoing gases and significant growth heat exchange between flue gases and heated water, as well as the “binding” of the unit in the boiler design.
Признаки, указывающие, что «в зазоре между лучисто-конвективным и конвективным блоками, над золосборником, установлен воздухоподогреватель с поперечным одноходовым потоком дымовых газов» обеспечивают отбор тепла исходящих газов на подогрев воздуха подаваемого в топку, а локализация воздухоподогревателя над золосборником, с учетом признака «центральный перепускной коллектор расположен выше других», способствует освобождению исходящих газов от частиц золы.Signs indicating that “in the gap between the radiant convective and convective blocks, above the ash pan, there is an air heater with a transverse one-way flow of flue gases”, the heat of the exhaust gases is taken to heat the air supplied to the furnace, and the localization of the air heater above the ash pan, taking into account the sign “ the central bypass collector is located above the others, ”helps release exhaust gases from ash particles.
Признаки, указывающие, что воздухоподогреватель «содержит входной и выходной коллекторы воздуха, параллельные верхним водяным коллекторам котла, при этом верхняя зона воздухоподогревателя выполнена в виде трех горизонтальных распределительных коллекторов, концы которых сообщены с входным и выходным коллекторами воздуха, которые разделены перемычками на изолированные друг от друга участки, причем нижняя зона воздухоподогревателя, содержит три горизонтальных нижних перепускных коллектора, выполненных в виде заглушенных на торцах труб, разделенных на изолированные друг от друга участки, перемычками, положение которых не совпадает с положением перемычек в распределительных коллекторах верхней зоны, кроме того, каждый распределительный коллектор сообщен с соответствующим ему перепускным коллектором воздухоподогревателя вертикальным трубным регистром», обеспечивают нисходяще-восходящее движение поступающего воздуха через элементы воздухоподогревателя и эффективный съем тепла на подогрев дутьевого воздуха.Signs indicating that the air heater "contains the inlet and outlet air collectors parallel to the upper water collectors of the boiler, while the upper zone of the air heater is made in the form of three horizontal distribution manifolds, the ends of which are connected to the inlet and outlet air collectors, which are separated by jumpers on isolated from other sections, and the lower zone of the air heater, contains three horizontal lower bypass manifolds, made in the form of muffled at the ends of the tr ub, divided into sections isolated from each other, by jumpers, the position of which does not coincide with the position of the jumpers in the distribution manifolds of the upper zone, in addition, each distribution manifold is connected to the corresponding bypass manifold of the air heater by a vertical pipe register ”, provide downward-upward movement of the incoming air through the elements of the air heater and the effective removal of heat to heat the blast air.
Признаки, указывающие, что «входной коллектор сообщен с источником наружного воздуха», обеспечивают подвод воздуха в воздухоподогреватель.Signs indicating that “the inlet manifold is in communication with the outdoor air source” provide air to the air heater.
Признаки, указывающие, что «выходной коллектор воздухоподогревателя, посредством подающего воздуховода нагретого воздуха сообщен с объемом подтопочного пространства между фронтовым экраном и вертикальной перегородкой, изолирующей его от остального подтопочного пространства», обеспечивают повышение теплопроизводительности топки.Signs indicating that “the output collector of the air heater, by means of the heated air supply duct, is connected with the volume of the underflow space between the front screen and the vertical partition that isolates it from the rest of the underflow space”, provide an increase in the heating capacity of the furnace.
Признаки второго пункта формулы изобретения обеспечивают возможность обслуживания соответствующей зоны топки.The features of the second claim provide the ability to service the corresponding zone of the furnace.
На фиг. 1 показан продольный вертикальный разрез котла; на фиг. 2 указан узел Г; на фиг. 3 показан горизонтальный разрез Б-Б конвективного узла в плане котла; на фиг. 4 показан узел Д; на фиг. 5 показан поперечный разрез В-В воздухоподогревателя; на фиг. 6 поперечный разрез конвективного узла 1-1.In FIG. 1 shows a longitudinal vertical section through a boiler; in FIG. 2 indicates the node G; in FIG. 3 shows a horizontal section BB of the convection unit in terms of the boiler; in FIG. 4 shows the node D; in FIG. 5 shows a cross-section BB of an air heater; in FIG. 6 is a cross-sectional view of the convection assembly 1-1.
На чертежах показаны: фундамент 1, на котором смонтированы топка 2 и примыкающий к ней конвективный узел 3, при этом пространство топки снизу ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой 4 и снабжено топочными экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя верхними 5 и 6 и двумя нижними 7 и 8 продольными коллекторами котла, фронтовой трубный экран 9, горизонтальный зажигательный свод 10, при этом конвективный узел содержит лучисто-конвективный 11 и конвективный 12 блоки, конвективные газоходы 13, теплообменные поверхности 14, первая 15 и вторая 16 газоплотные плавниковые трубчатые панели лучисто-конвективного узла 11, зазор 17 между лучисто-конвективным 11 и конвективным 12 блоками, вторая газоплотная трубчатая панель 18 зазора 17, промежуточные газоплотные плавниковые трубчатые панели 19, торцовая плавниковая трубчатая панель 20, золосборник 21, воздухоподогреватель 22, его входной 23 и выходной 24 коллекторы воздуха, горизонтальные распределительные коллекторы 25, их перемычки 26, горизонтальные нижние перепускные коллекторы 27, их перемычки 28, вертикальные трубные регистры 29 воздухоподогревателя 22, источник наружного воздуха 30, подающий воздуховод нагретого воздуха 31, объем подтопочного пространства 32, примыкающий к фронтовому трубному экрану 9, перегородка 33 подтопочного пространства, сквозной лаз 34, трубные пучки 35 шахматной компоновки, их верхние 36 и нижние 37 поперечные коллекторы.The drawings show: the foundation 1, on which the
Котел водогрейный имеет прямоугольное поперечное сечение и включает фундамент 1, на котором смонтированы топка 2 и примыкающий к ней конвективный узел 3, при этом пространство топки 2 снизу ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой 4 и снабжено фронтовым трубным экраном 9, боковыми и потолочным топочными экранами (на чертежах не обозначены), выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя верхними 5 и 6 и двумя нижними 7 и 8 продольными коллекторами котла. Верхние 5 и 6 и два нижних 7 и 8 продольные коллекторы котла выполнены параллельными в виде цельных труб длиной, равной суммарной длине топки и конвективного узла, с возможностью их использования как несущих балок, что уменьшает объем заготовительных и сварочных работ при изготовления котла.The boiler has a rectangular cross section and includes a foundation 1, on which a
Над наклонной переталкивающей топочной решеткой 4, над ее участком, примыкающим к фронтовому экрану 9, смонтирован горизонтальный зажигательный свод 10 из теплостойкого, теплоаккумулирующего материала, например, шамота.A horizontal
Задняя стенка топки 2 образована первой газоплотной плавниковой трубчатой панелью 15 лучисто-конвективного узла. Лучисто-конвективный блок 11 содержит один конвективный газоход 13, снабженный теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки шахматной компоновки, и размещен между первой 15 и второй 16 газоплотными плавниковыми трубчатыми панелями, причем вторая панель 16 одновременно является первой стенкой зазора 17 между лучисто-конвективным 11 и конвективным 12 блоками.The rear wall of the
Конвективный блок 12 содержит три конвективных газохода 13, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки шахматной компоновки, образован второй газоплотной трубчатой панелью 18 зазора 17, двумя промежуточными газоплотными плавниковыми трубчатыми панелями 19 и торцовой плавниковой трубчатой панелью 20, непосредственно контактирующей с торцовой стенкой котла (на чертеже не обозначена).The
В зазоре 17 между лучисто-конвективным 11 и конвективным 12 блоками над золосборником 21 установлен воздухоподогреватель 22 с поперечным одноходовым потоком дымовых газов. Воздухоподогреватель 22 содержит входной 23 и выходной 24 коллекторы воздуха, параллельные верхним водяным коллекторам котла 5 и 6. Верхняя зона воздухоподогревателя 22 выполнена в виде трех горизонтальных распределительных коллекторов 25, концы которых сообщены с входным 23 и выходным 24 коллекторами воздуха, и которые разделены перемычками 26 на изолированные друг от друга участки. Нижняя зона воздухоподогревателя 22 содержит три горизонтальных нижних перепускных коллектора 27, выполненных в виде заглушенных на торцах труб, разделенных на изолированные друг от друга участки, перемычками 28, положение которых не совпадает с положением перемычек 26 в горизонтальных распределительных коллекторах 25 верхней зоны. Кроме того, каждый горизонтальный распределительный коллектор 25 сообщен с соответствующим ему перепускным коллектором 27 вертикальным трубным регистром 29.In the
Кроме того, входной коллектор 23 воздухоподогревателя 22 сообщен с источником наружного воздуха 30, а его выходной коллектор 24 посредством подающего воздуховода нагретого воздуха 31 сообщен с объемом подтопочного пространства 32 между фронтовым экраном 9 и вертикальной перегородкой 33, изолирующей его от остального подтопочного пространства.In addition, the
Кроме того, по меньшей мере, один из боковых топочных экранов вблизи от зажигательного свода 10 снабжен сквозным лазом 34 с дверью.In addition, at least one of the side furnace screens near the
Боковые топочные экраны выполнены в виде двух симметричных трубных панелей, гидравлически связанных с верхними 5 или 6 и соответственно нижними 7 и 8 продольными коллекторами котла с возможностью последовательного восходящего и нисходящего движения воды по ним.Lateral furnace screens are made in the form of two symmetrical tube panels hydraulically connected to the upper 5 or 6 and, respectively, lower 7 and 8 longitudinal collectors of the boiler with the possibility of successive upward and downward movement of water along them.
Потолочный топочный экран и фронтовой трубный экран 9 выполнены с возможностью обеспечения двухпоточного движения нагреваемой воды в котле и выход нагреваемой среды на заднем фронте котла.The ceiling furnace screen and the
Повышение тепловой эффективности работы котла осуществляется путем увеличения теплового напряжения зеркала горения топки при сжигании бурых углей с повышенным влагосодержанием и возрастанием интенсификации теплообмена в конвективном блоке.Increasing the thermal efficiency of the boiler is carried out by increasing the thermal voltage of the combustion mirror of the furnace during the combustion of brown coal with increased moisture content and increasing the intensification of heat transfer in the convection unit.
Улучшение работы топки обеспечивается раздельной подачей дутьевого воздуха: горячего - под наклонную переталкивающую колосниковую решетку 4, в зону испарения и горения летучих (примыкающую к фронтовому экрану 9) и неподогретого - в, изолированную от нее газоплотной перегородкой 33, зону выгорания кокса и охлаждения шлака.Improving the operation of the furnace is provided by a separate supply of blast air: hot - under the inclined repulsive grate 4, into the zone of volatilization and evaporation of volatile (adjacent to the front screen 9) and unheated - into the coke burnout and slag cooling zone isolated from it by the gas
На Фиг. 4 показан узел Д конвективного блока в плане котла, отражающий его конструкцию, обусловливающую повышение интенсивности теплообмена до 25% в сравнении с коридорным пучком, что достигается увеличением скорости движения газов между трубками шахматного пучка путем уменьшения его поперечного шага в результате установки максимально плотной компоновки труб в пучке в виде ромбического квадрата, что достигается установкой вертикальных двух соседних рядов труб 29 шахматного пучка в единые верхние распределительные коллекторы 25 и нижние горизонтальные перепускные коллекторы 27. Предлагаемая конструкция принципиально отличается от известных водогрейных котлов типа КВ-ТС, КВ-ГМ, отличающихся сложностью изготовления, наличием продольно обтекаемых участков пучка. Кроме того наличие зазоров 5 между коллекторами 25 и 27 обеспечивают надежную механическую чистку трубного пучка через них от золовых отложений и их удаления в зоне нижних горизонтальных коллекторов 27.In FIG. Figure 4 shows the unit D of the convection unit in terms of the boiler, reflecting its design, which leads to an increase in heat transfer intensity up to 25% in comparison with the corridor beam, which is achieved by increasing the speed of gases between the tubes of a chess beam by reducing its transverse step as a result of setting the most dense pipe arrangement in a beam in the form of a rhombic square, which is achieved by installing vertical two adjacent rows of
Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
После закрепления на фундаменте 1 котла, состоящего из топки 2 и конвективного узла 3, монтируют остальные узлы и агрегаты, необходимые для работы котла, подключают его к источнику воды и потребителям горячего водоснабжения. Сжигание топлива осуществляется известным образом в топке 2.After fixing on the foundation 1 of the boiler, consisting of the
Подача топлива на наклонную переталкивающую решетку 4 осуществляется из топливного бункера (конструкция бункера, механизм подачи топлива и привода решетки не рассматриваются, так как они являются отдельными узлами, которыми комплектуется котел).The fuel supply to the inclined pusher lattice 4 is carried out from the fuel hopper (the design of the hopper, the fuel supply mechanism and the grill drive are not considered, since they are separate units that complete the boiler).
Горизонтальный зажигательный свод 10 (за счет своего объема, сформированного из шамота (в том числе из шамотного кирпича) «работает» как теплоаккумулирующий объем в полости топки 2, что значительно повышает интенсивность возгорания влажных топлив, в особенности бурых углей, за счет отдачи топливу аккумулированного тепла и обеспечения его сушки и дополнительного прогрева.The horizontal incendiary vault 10 (due to its volume formed from fireclay (including fireclay bricks) "works" as a heat-accumulating volume in the cavity of the
Дымовые газы, содержащие в своем объеме частицы золы, из пространства топки 2 попадают в лучисто-конвективный блок 11 конвективного узла 3 - через окно, выполненное сбоку (на чертежах не обозначено), первой газоплотной плавниковой трубчатой панели 15 лучисто-конвективного узла блока 11, конвективный газоход 13 которого обеспечивает (из-за интенсивного лучисто-конвективного теплообмена) предварительное охлаждение дымовых газов и уменьшение вследствие этого их объема и, как следствие, снижение скорости движения. На выходе из лучисто-конвективного блока 11 за окном (на чертежах не обозначено) второй газоплотной плавниковой трубчатой панели 16 расположен зазор 17 между лучисто-конвективным 11 и конвективным 12 блоками, «работающий», как расширительная камера, в которой смонтирован воздухоподогреватель 22 и в которой в результате резкого падения скорости дымовых газов происходит интенсивное выпадение основной массы летучей золы, которая осаждается в золосборник 21, свободно проходя через щели между горизонтальными нижними перепускными коллекторами 27 воздухоподогревателя 22. Из золосборника 21 по мере накопления зола удаляется в золовой канал (на чертежах не показано).Flue gases containing ash particles in their volume from the
В процессе перемещения газов последние отдают свою теплоту воде, прокачиваемой через теплоснимающие элементы котла.In the process of moving gases, the latter give their heat to the water pumped through the heat-removing elements of the boiler.
При этом вода в теплоснимающих элементах движется известным образом: после входа в котел попадает в полость задней поперечной связи, затем через продольные горизонтальные трубы потолочного экрана попадает в полость передней поперечной связи (на чертежах не обозначены), откуда попадает в вертикальные трубы фронтового трубного экрана 9 передается на нижние (7 и 8) продольные коллекторы котла и проходит по боковым топочным экранам (на чертежах не обозначены) топки 2 двумя симметричными потоками, совершая подъемно-опускные движения по секциям, образованным вертикальными трубными панелями боковых топочных экранов. Далее вода попадает в конвективный узел 3, оказываясь в его поперечно обтекаемых трубных пучках шахматной компоновки, далее горячая вода через верхний поперечный прямолинейный коллектор (на чертежах не обозначен), расположенный у торцовой стенки котла, перенаправляется на тот из продольных верхних коллекторов 5 или 6, который предназначен для выдачи горячей воды из котла.At the same time, the water in the heat-removing elements moves in a known manner: after entering the boiler it enters the cavity of the rear transverse connection, then through the longitudinal horizontal pipes of the ceiling screen it enters the cavity of the front transverse connection (not indicated in the drawings), from where it enters the vertical pipes of the
Конвективные газоходы 13 обеспечивают движение газов до выходного дымового короба котла, что обеспечивает при проходе газами поворотов в движении выпадение из газового потока летучей золы. Это, в свою очередь, уменьшает объем золы выбрасываемой в атмосферу.
Механическая очистка трубных поверхностей конвективных газоходов осуществляется через двери, выполненные в боковых стенках конвективной части котла (на чертежах не показано). Удаление шлака из топки 2 и золы, выпавшей в конвективных газоходах 13 и в зазоре 17, может быть осуществлено различными способами в зависимости от конструкции топочного устройства. В данном техническом решении сброс шлака осуществляется в канал золоудаления (на чертежах не обозначен).Mechanical cleaning of the pipe surfaces of convective flues is carried out through doors made in the side walls of the convective part of the boiler (not shown in the drawings). The removal of slag from the
Вертикальные трубы, составляющие трубные пучки конвективного узла 3, а также его боковых экранов и боковых экранов топки 2 имеют одинаковую длину, и не требуют индивидуальных шаблонов. Также длина горизонтальных трубчатых поперечных связей (верхних и нижних) одинакова, кроме того, верхний и нижний поперечные коллекторы имеют одинаковую длину. Это позволяет рационально использовать объем конвективных газоходов, а также упрощает изготовление конвективного узла 3.The vertical pipes constituting the tube bundles of the
Подогрев воздуха осуществляют следующим образом.Heated air is as follows.
Во входной коллектор 23 воздухоподогревателя 22 от источника наружного воздуха 30 (нагнетательного вентилятора) подают наружный (холодный) воздух который далее попадает в горизонтальные распределительные коллекторы 25, которые разделены перемычками 2 6 на изолированные друг от друга участки. Из участков распределительных коллекторов 25, примыкающих к входному коллектору 23 воздухоподогревателя 22, воздух опускается вниз по вертикальным трубным регистрам 29 к участкам нижних перепускных коллектора 27 (на чертеже - левым). Поскольку его длина больше длины исходного участка распределительного коллектора 25, воздух далее вытесняется вверх по вертикальным трубным регистрам 29 примыкающим к следующему участку распределительного коллектора 25, далее по такой же схеме вновь опускается вниз, а затем поднимается вверх к выходному 24 коллектору воздуха. В процессе перемещения воздуха по упомянутым участкам воздухоподогревателя 22 он нагревается за счет тепла стенок его деталей, нагретых поперечным одноходовым потоком дымовых газов, проходящих через зазор 17 и, соответственно, через воздухоподогреватель 22.In the
Далее посредством подающего воздуховода нагретого воздуха 31, нагретый воздух попадает в объем подтопочного пространства 32 между фронтовым экраном 9 и вертикальной перегородкой 33, изолирующей его от остального подтопочного пространства».Further, by means of the heated
За счет отдачи топливу тепла дутьевого газа интенсифицируется его сушка и дополнительный прогрев.Due to the return of heat from the blast gas to the fuel, its drying and additional heating are intensified.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145392A RU2683341C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Hot-water boiler of rectangular cross section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145392A RU2683341C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Hot-water boiler of rectangular cross section |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2683341C1 true RU2683341C1 (en) | 2019-03-28 |
Family
ID=66089565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017145392A RU2683341C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Hot-water boiler of rectangular cross section |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2683341C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193331U1 (en) * | 2019-07-08 | 2019-10-24 | Денис Витальевич Губин | WATER BOILER |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU808789A1 (en) * | 1978-09-15 | 1981-02-28 | Производственное Объединение"Техэнергохимпром" | Central heating system |
RU2230979C2 (en) * | 2002-08-05 | 2004-06-20 | Салов Юрий Васильевич | Peak-demand water heating plant |
KR20060054249A (en) * | 2006-04-21 | 2006-05-22 | 송재섭 | Heating boiler with hot water and heating air. |
RU2418246C1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-05-10 | Дмитрий Львович Астановский | Hot-water boiler |
RU2563874C1 (en) * | 2014-08-07 | 2015-09-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Water heating boiler with rectangular cross-section |
RU2570945C1 (en) * | 2014-08-07 | 2015-12-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Convection block of hot water boiler |
-
2017
- 2017-12-25 RU RU2017145392A patent/RU2683341C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU808789A1 (en) * | 1978-09-15 | 1981-02-28 | Производственное Объединение"Техэнергохимпром" | Central heating system |
RU2230979C2 (en) * | 2002-08-05 | 2004-06-20 | Салов Юрий Васильевич | Peak-demand water heating plant |
KR20060054249A (en) * | 2006-04-21 | 2006-05-22 | 송재섭 | Heating boiler with hot water and heating air. |
RU2418246C1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-05-10 | Дмитрий Львович Астановский | Hot-water boiler |
RU2563874C1 (en) * | 2014-08-07 | 2015-09-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Water heating boiler with rectangular cross-section |
RU2570945C1 (en) * | 2014-08-07 | 2015-12-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Convection block of hot water boiler |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193331U1 (en) * | 2019-07-08 | 2019-10-24 | Денис Витальевич Губин | WATER BOILER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101131255A (en) | Heat pipe hot-blast stove using biomass energy resource | |
RU47495U1 (en) | WATER BOILER | |
RU2683341C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
RU2563874C1 (en) | Water heating boiler with rectangular cross-section | |
RU2683337C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
RU168146U1 (en) | WATER BOILER WITH MULTI-WAY HEAT EXCHANGER | |
RU88113U1 (en) | WATER BOILER | |
RU2683348C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
RU2566466C1 (en) | Water-heating boiler | |
RU194591U9 (en) | Water tube boiler | |
RU182264U1 (en) | Rectangular cross-section boiler | |
RU149165U1 (en) | WATER BOILER | |
RU2570954C1 (en) | Water heating boiler with rectangular cross-section | |
RU2337274C2 (en) | Heating device | |
RU140646U1 (en) | WATER BOILER | |
RU43951U1 (en) | WATER BOILER | |
RU151478U1 (en) | WATER BOILER RECTANGULAR CROSS-SECTION | |
RU151388U1 (en) | WATER BOILER RECTANGULAR CROSS-SECTION | |
RU2187766C2 (en) | Hot-water boiler | |
RU2570914C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU151386U1 (en) | WATER BOILER | |
CN2660397Y (en) | Gasified combustion, environmental protection boiler | |
CN219955653U (en) | Novel biomass-fired hot water boiler | |
RU2566467C1 (en) | Water-heating boiler | |
RU61012U1 (en) | HEATING DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191226 |