RU2683348C1 - Hot-water boiler of rectangular cross section - Google Patents
Hot-water boiler of rectangular cross section Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683348C1 RU2683348C1 RU2017145393A RU2017145393A RU2683348C1 RU 2683348 C1 RU2683348 C1 RU 2683348C1 RU 2017145393 A RU2017145393 A RU 2017145393A RU 2017145393 A RU2017145393 A RU 2017145393A RU 2683348 C1 RU2683348 C1 RU 2683348C1
- 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 23
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 claims description 9
- 238000000803 convective self-assembly Methods 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 claims 8
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 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 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 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
- 239000003077 lignite 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
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly 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
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 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
- 239000003039 volatile agent Substances 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 with transversely streamlined tube bundles hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler, while the furnace body and 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 on-line incendiary arch made of heat-resistant, heat-accumulating material (see RU No. 2563874, IPC F24H 1/00, 2015).
Недостатком данного котла являются низкие теплотехнические характеристики котла.The disadvantage of this boiler is the low thermal characteristics of the boiler.
Задача, на которую направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении теплотехнических характеристик котла.The task to which the claimed invention is directed is to increase the thermal characteristics of the boiler.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в увеличения теплопроизводительности топки.The technical result obtained by solving the problem is expressed in increasing the heating capacity of the furnace.
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 выполнены 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, установленные с зазором друг от друга, в котором 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 the bundles are hydraulically connected to the longitudinal collectors of the boiler, while the furnace body and 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 assembly, in addition, above the inclined repulsive a horizontal incendiary vault of heat-resistant, heat-accumulating material is mounted above the area adjacent to the front screen, characterized in that the longitudinal parallel upper and lower boiler water collectors are 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 units installed with a gap from each other, in which a dust collector is installed an air heater with a transverse one-way flow of flue gases, 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 made in the form of three horizontal distribution manifolds, the ends of which are connected to the inlet and outlet air headers, and which are divided by jumpers into sections isolated from each other, and the lower zone of the air heater contains three horizontal lower bypass manifolds made in the form of muffled pipes 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 p the distribution manifold is in communication with a corresponding by-pass air heater manifold by a vertical pipe register, in addition, the inlet manifold is in communication with an external air source, and the air heater outlet manifold is in communication with a heated air supply duct with the volume of the underflow space between the front screen and the vertical partition isolating it from the rest of the underfloor space.
Кроме того, лучисто-конвективный и конвективный блоки конвективного узла содержат 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 трубчатой панелью зазора, двумя промежуточными газоплотными плавниковыми трубчатыми панелями и торцовой плавниковой трубчатой панелью, контактирующей с торцовой стенкой котла.In addition, the radiant-convective and convective blocks of the convective assembly contain convective flues, one and three, respectively, provided 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 makes up 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 conve tive gas flue formed by the second gas-tight tubular panel gap, two intermediate gas-tight finned tube panels and the end panels of the tubular fin contacting with the end wall of the boiler.
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 теплотехнических характеристик 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 characteristics 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 выполнены 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 "the longitudinal parallel upper and lower water collectors of the boiler are 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 its strength 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 возможность формирования зазора между блоками, для размещения воздухоподогревателей.Signs indicating that the “convective assembly contains radiant-convective and convective blocks” provide the possibility of the most efficient heat extraction from the outgoing gases as they cool and the possibility of forming a gap between the blocks to accommodate air heaters.
Признаки, указывающие, что лучисто-конвективный и конвективный блоки, установлены «с зазором друг от друга», обеспечивают возможность размещения воздухоподогревателя в объеме конвективного узла.Signs indicating that the radiant-convective and convective blocks are installed "with a gap from each other", provide the possibility of placing an air heater in the volume of the convection unit.
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 способствует освобождению исходящих газов от частиц золы.Signs indicating that in the gap between the radiant-convective and convective blocks “above the ash pan, an air heater with a transverse single-flow flue gas stream” is installed, 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 contributes to the release of exhaust gases from ash particles.
Признаки, указывающие, что воздухоподогреватель «содержит входной и выходной коллекторы воздуха», обеспечивают подвод воздуха в воздухоподогреватель и вывод нагретого воздуха.Signs indicating that the air heater “contains the inlet and outlet air collectors” provide air inlet to the air heater and the outlet of heated air.
Признаки, указывающие, что входной и выходной коллекторы воздуха «параллельны верхним водяным коллекторам котла», обеспечивают максимально возможную высоту воздухонагревателя.Signs indicating that the inlet and outlet air collectors are “parallel to the upper water collectors of the boiler” provide the maximum possible height of the air heater.
Признаки, указывающие, что «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», описывают конструкцию воздухоподогревателя и обеспечивают восходящее и нисходящее движение подогреваемого воздуха.Signs indicating that “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 manifolds, and which are separated by jumpers into sections isolated from each other, 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 p the upper zone distribution manifolds, in addition, each distribution manifold is in communication with the corresponding by-pass air heater manifold by a vertical pipe register ”, describe the design of the air heater and provide upward and downward movement of the heated air.
Признаки, указывающие, что «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 остальногоподтопочного пространства» обеспечивают повышение теплопроизводительности топки.Signs indicating that "the inlet manifold is in communication with the source of external air, and the outlet manifold of the air heater, through the supply duct of the heated air, is communicated with the volume of the underflood space between the front screen and the vertical partition isolating it from the remaining underflood space" provide an increase in the heating capacity of the furnace.
Признаки, указывающие, что «лучисто-конвективный и конвективный блоки конвективного узла 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-convection and convective blocks of the convective unit 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 exchange between flue gases and heated water.
Признаки, указывающие, что «лучисто-конвективный блок образован первой и второй газоплотной плавниковой трубчатой панелью, 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-convection unit is formed by the first and second gas-tight fin tubular panel, 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 units", describe the design of the radiant-convective unit and its "Binding" in the design of the boiler.
Признаки, указывающие, что «конвективный блок содержит три конвективных газохода, образованных второй газоплотной трубчатой панелью 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, а также «привязку» блока в конструкции котла.Signs indicating that the "convective unit contains three convective flues formed by a second gas-tight tubular gap panel, two intermediate gas-tight fin tubular panels and an end fin tubular panel in contact with the end wall of the boiler" describe the design of the convective block, providing an extension of the path of the outgoing gases and a significant increase in the intensity of heat transfer between flue gases and heated water, as well as the “binding” of the unit in the boiler design.
Признаки «…по меньшей мере один из боковых топочных экранов вблизи от зажигательного свода снабжен сквозным лазом с дверью…» обеспечивают возможность обслуживания соответствующей зоны топки.The signs "... at least one of the side furnace screens near the incendiary arch is equipped with a through hole with a door ..." provide the possibility of servicing 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.Figure 1 shows a longitudinal vertical section of the boiler; figure 2 shows the node G; figure 3 shows a horizontal section BB of the convection unit in terms of the boiler; figure 4 shows the node D; figure 5 shows a cross section bb of the air heater; figure 6 is a transverse section of the convective node 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 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 furnace and an adjacent convective unit 3 are mounted, while the space of the
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 11. Лучисто-конвективный блок 11 содержит один конвективный газоход 13, снабженный теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки шахматной компоновки, причем лучисто-конвективный блок размещен между первой 15 и второй 16 газоплотными плавниковыми трубчатыми панелями, при этом 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 2 6 в распределительных коллекторах 25 верхней зоны.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
объемом подтопочного пространства 32 между фронтовым экраном 9 и вертикальной перегородкой 33, изолирующей его от остального подтопочного пространства.the volume of 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 symmetric tube panels hydraulically connected with 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 front pipe screen 9 are configured to provide two-stream movement of the heated water in the boiler and the output of the heated medium at the trailing edge of the boiler.
Повышение тепловой эффективности работы котла осуществляется путем увеличения теплового напряжения зеркала горения топки при сжигании бурых углей с повышенным влагосодержанием.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 high moisture content.
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 представлен 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 (вертикальных трубных регистров 29) в единые верхние распределительные коллекторы 2 5 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 δ 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 bundle, which is achieved by increasing the gas velocity between the tubes of the staggered bundle by reducing its transverse step as a result of installing the most dense pipe arrangement in the beam in the form of a rhombic square, which is achieved by installing the 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, вThe horizontal incendiary vault 10 (due to its volume formed from fireclay (including fireclay bricks) "works" as a heat storage volume in the cavity of the
особенности бурых углей, за счет отдачи топливу аккумулированного тепла и обеспечения его сушки и дополнительного прогрева.features of brown coals, due to the return of accumulated heat to the fuel and ensuring its drying and additional heating.
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. 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 front pipe screen 9 it is transferred to the lower (7 and 8) longitudinal collectors of the boiler and passes along the side furnace screens (not indicated in the drawings) 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 convection unit 3, as well as its side screens and side screens 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 26 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, примыкающий к фронтовому экрану 9, т.е. в зону топочной решетки 4, где происходит испарение и горение летучих. Этот объем подтопочного пространства 32 изолирован перегородкой 33 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 (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145393A RU2683348C1 (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 |
|---|---|---|---|
| RU2017145393A RU2683348C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Hot-water boiler of rectangular cross section |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683348C1 true RU2683348C1 (en) | 2019-03-28 |
Family
ID=66089570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017145393A RU2683348C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Hot-water boiler of rectangular cross section |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683348C1 (en) |
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 RU2017145393A patent/RU2683348C1/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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101131255A (en) | Heat pipe hot-blast stove using biomass energy resource | |
| RU2007103429A (en) | FURNACE FOR A BATH | |
| RU2563874C1 (en) | Water heating boiler with rectangular cross-section | |
| RU2683341C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
| RU2683337C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
| RU168146U1 (en) | WATER BOILER WITH MULTI-WAY HEAT EXCHANGER | |
| RU2683348C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
| CN102478306A (en) | Novel heat-pipe hot blast stove | |
| RU160346U1 (en) | HEATING AND COOKING FURNACE | |
| RU2566466C1 (en) | Water-heating boiler | |
| RU149165U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU182264U1 (en) | Rectangular cross-section boiler | |
| RU194591U9 (en) | Water tube boiler | |
| RU2570954C1 (en) | Water heating boiler with rectangular cross-section | |
| RU151478U1 (en) | WATER BOILER RECTANGULAR CROSS-SECTION | |
| RU140646U1 (en) | WATER BOILER | |
| CN101904553A (en) | Heat exchanger of tobacco flue-curing house | |
| RU151388U1 (en) | WATER BOILER RECTANGULAR CROSS-SECTION | |
| RU2337274C2 (en) | Heating device | |
| RU43951U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU151386U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU2570914C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU2566467C1 (en) | Water-heating boiler | |
| CN219955653U (en) | Novel biomass-fired hot water boiler | |
| RU213225U1 (en) | WATER BOILER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191226 |