RU2751270C1

RU2751270C1 - Steam heating boiler

Info

Publication number: RU2751270C1
Application number: RU2020113821A
Authority: RU
Inventors: Юрий Павлович Кондрашов
Original assignee: Юрий Павлович Кондрашов
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2021-07-12

Abstract

FIELD: steam boilers.

SUBSTANCE: invention relates to design of horizontal fire-tube and water-tube combined boilers. Steam heating boiler includes a cylindrical housing with a flame tube placed in it, in front part of which there is a boiler furnace, and behind it in the direction of gases – a convective beam of vertical boiling pipes. To the boiler housing, made in the form of a cylindrical shell with a bottom, a ring is welded to which the end face sheet is attached, and eccentric to boiler body is welded to flame tube with horizontal recirculating gas duct, in which vertical boiling pipes are welded. Tail part of circulating gas duct is made in form of slotted channel with cylindrical walls located coaxially to boiler housing and welded to end face sheet, and the flame tube is closed by a removable shield fixed on the end face sheet, with a gas burner fixed on the shield, a steam superheater and an air heater.

EFFECT: technical result is creation of boiler with increased heat capacity.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструированию горизонтальных жаротрубно-водотрубных, комбинированных котлов.The invention relates to the design of horizontal fire-tube-water tube, combined boilers.

Известны горизонтальные жаротрубно-водотрубные котлы КВ И КПП [Рябов П.И. «Передвижные паровые котлы». М., «Энергия», 1971 г. С. 26-33; 53-56]Known horizontal fire-tube-water-tube boilers KV and KPP [Ryabov PI. "Mobile steam boilers". M., "Energy", 1971, S. 26-33; 53-56]

у которых жаровая труба установлена эксцентрично или концентрично в цилиндрическом корпусе котла. В передней части жаровой трубы размещена топка котла, а за ней, по ходу газов, конвективный пучок кипятильных труб. Такая компоновка приводит к увеличению длины котла. Известны горизонтальные комбинированные паровые котлы ППК-400 [Рябов П.И. «Передвижные паровые котлы». М., «Энергия», 1971 г. С. 26-33; 53-56] и жаротрубный котел [RU 2062395 F22B 7/12 от 06.22.1993 г.], в которых для сокращения длины котла, применена классическая компоновка в виде оборотного жаротрубного котла с пучком дымогарных труб. Общими конструктивными недостатками выше названных котлов являются:in which the flame tube is installed eccentrically or concentrically in the cylindrical boiler body. In the front part of the flame tube there is a boiler furnace, and behind it, along the flow of gases, a convective bundle of boiler tubes. This arrangement leads to an increase in the length of the boiler. Known horizontal combined steam boilers PPK-400 [Ryabov PI. "Mobile steam boilers". M., "Energy", 1971, S. 26-33; 53-56] and a fire-tube boiler [RU 2062395 F22B 7/12 dated 06.22.1993], in which, to reduce the length of the boiler, a classic layout is used in the form of a reversible fire-tube boiler with a bundle of smoke tubes. The general design disadvantages of the above-mentioned boilers are:

слабая циркуляция водяного контура вокруг жаровой трубы и дымогарных труб. Действительно, эти котлы имеют симметричное по вертикали сечение водяного контура, загруженное дымогарными трубами (ППК-400), [RU 2062395 F22B 7/12 от 06.22.1993], поэтому в котлах КВ, КПП, ППК-400, [RU 2062395 F22B 7/12 от 06.22.1993], возможна тепловая конвекция водяного контура направленная симметрично снизу вверх. При этом вода омывает боковые стенки жаровой трубы, а скорость омывания верхней части и нижней части жаровой трубы равны нулю или очень малы, это грозит перегревом этих участков, что ограничивает тепловое напряжение жаровой трубы и тепловой мощности котла в целом. В [Столпнер Е.Б., Панюшева З.В. «Справочное пособие для персонала газифицированных котельных». Л., «Недра, 1990 г., С. 57; 68] находим, что для усиления циркуляции воды, жаровую трубу смещают относительно корпуса котла, как это сделали в котле «Кивиыли», но при этом окружили жаровую трубу сверху и с боку мощными пучками дымогарных труб, препятствующих организации круговой циркуляции всей массы водяного контура вокруг жаровой трубы и дымогарных труб; невозможно очищать стенки жаровой трубы и кипятильных труб от накипи механическим способом из-за ограничения доступа к ним, что снижает надежность работы котла и его эксплуатационные качества.poor circulation of the water circuit around the flame tube and smoke tubes. Indeed, these boilers have a vertical symmetrical section of the water circuit, loaded with smoke tubes (PPK-400), [RU 2062395 F22B 7/12 dated 06.22.1993], therefore, in boilers KV, KPP, PPK-400, [RU 2062395 F22B 7 / 12 of 06.22.1993], thermal convection of the water circuit is possible, directed symmetrically from bottom to top. In this case, the water washes the side walls of the flame tube, and the washing speed of the upper part and the lower part of the flame tube is zero or very low, this threatens to overheat these sections, which limits the thermal stress of the flame tube and the heat output of the boiler as a whole. In [Stolpner E.B., Panyusheva ZV. "Handbook for the personnel of gasified boiler houses". L., "Nedra, 1990, S. 57; 68] we find that to enhance the water circulation, the fire tube is displaced relative to the boiler body, as was done in the Kiviõli boiler, but at the same time the fire tube was surrounded from above and from the side with powerful bundles of smoke tubes, preventing the organization of circular circulation of the entire mass of the water circuit around flame tube and smoke tubes; it is impossible to mechanically clean the walls of the flame tube and boiler tubes from scale due to limited access to them, which reduces the reliability of the boiler and its performance.

Прототипом заявляемому устройству является Горизонтальный жаротрубно-водотрубный котел КПП [Рябов П.И. «Передвижные паровые котлы». М., «Энергия», 1971 г. С. 26-33; 53-56], содержащий цилиндрический корпус, с размещенной в нем жаровой трубой, в передней части которой находится топка котла, а за ней, по ходу газов конвективный пучок вертикальных кипятильных труб.The prototype of the claimed device is the Horizontal fire-tube-water-tube boiler of the checkpoint [Ryabov PI. "Mobile steam boilers". M., "Energy", 1971, S. 26-33; 53-56], containing a cylindrical body, with a flame tube placed in it, in front of which there is a boiler furnace, and behind it, along the gas flow, a convective bundle of vertical boiling tubes.

Недостатки прототипа.Disadvantages of the prototype.

1. Значительный габарит по длине приводящий к увеличению веса котла.1. Significant dimensions along the length leading to an increase in the weight of the boiler.

2. Слабая циркуляция водяного контура вокруг жаровой трубы, ограничивает тепловую мощность котла.2. Weak circulation of the water circuit around the flame tube limits the heat output of the boiler.

3. Низкие эксплуатационные качества:3. Low performance:

невозможно очищать от накипи парообразующие поверхности жаровой трубы и кипятильных труб; затруднена смена кипятильных труб с приваренными ребрами, все это сокращает срок эксплуатации котла.it is impossible to descale the steam-generating surfaces of the flame tube and boiler tubes; it is difficult to change the boiler pipes with welded fins, all this reduces the life of the boiler.

Цель изобретения.The purpose of the invention.

1. Сокращение массо-габаритных показателей.1. Reduction of weight and dimensions.

2. Увеличение тепловой мощности котла.2. Increasing the heat output of the boiler.

3. Повышение эксплуатационных качеств.3. Improving performance.

Цель достигается следующим: котел паровой отопительный содержит цилиндрический корпус с размещенной в нем жаровой трубой, в передней части которой находится топка котла, а за ней, по ходу газов, - конвективный пучок вертикальных кипятильных труб, при этом к корпусу котла в виде цилиндрической обечайки с днищем, приварено кольцо, к которому крепится лист торцовый, а к листу торцовому эксцентрично корпусу котла приварена жаровая труба с горизонтальным оборотным газоходом, в который вварены вертикальные кипятильные трубы, при этом хвостовая часть оборотного газохода выполнена в виде щелевого канала с цилиндрическими стенками, расположенными коаксиально корпусу котла и приваренными к листу торцовому, а жаровая труба спереди закрыта съемным щитом, закрепленным на листе торцовом, с укрепленными на щите газовой горелкой, пароперегревателем и воздухоподогревателем.The goal is achieved as follows: a steam heating boiler contains a cylindrical body with a flame tube placed in it, in the front part of which there is a boiler furnace, and behind it, along the flow of gases, a convective bundle of vertical boiling pipes, while to the boiler body in the form of a cylindrical shell with the bottom, a ring is welded to which the end sheet is attached, and to the end eccentrically end sheet of the boiler body is welded a fire pipe with a horizontal recirculating flue, into which vertical boiling pipes are welded, while the tail of the recirculating flue is made in the form of a slotted channel with cylindrical walls located coaxially boiler body and welded to the end sheet, and the fire pipe is closed in front by a removable shield fixed to the end sheet with a gas burner, a superheater and an air heater attached to the shield.

Сокращение массо-габаритных показателей (в первую очередь длины котла) достигается за счет использования жаровой трубы с горизонтальным оборотным газоходом с хвостовой частью в виде щелевого канала (дымогарной трубы) приваренного к листу торцовому.Reduction of weight and dimensions (primarily the length of the boiler) is achieved through the use of a flame tube with a horizontal recirculating gas duct with a tail section in the form of a slotted channel (smoke tube) welded to the end sheet.

Увеличение тепловой мощности котла достигается за счет интенсивной циркуляции водяного контура вокруг жаровой трубы и хвостовой части в виде щелевого канала (дымогарной трубы), - благодаря эксцентричному расположению жаровой трубы по отношению к корпусу котла. Происходит интенсивное кипение в канале водяного контура, ограниченного правой стенкой жаровой трубы и стенкой хвостовой части газохода, что и является основным побудителем интенсивной циркуляции, при этом хвостовая часть газохода, выполненная в виде щелевого канала, не оказывает существенного сопротивления этому круговому движению.The increase in the heat output of the boiler is achieved due to the intensive circulation of the water circuit around the flame tube and the tail section in the form of a slotted channel (smoke tube), due to the eccentric position of the flame tube in relation to the boiler body. Intensive boiling occurs in the channel of the water circuit, bounded by the right wall of the flame tube and the wall of the tail section of the gas duct, which is the main stimulus for intensive circulation, while the tail section of the gas duct, made in the form of a slotted channel, does not offer significant resistance to this circular motion.

Увеличение тепловой мощности котла достигается также за счет увеличения поверхности нагрева (прибавляется поверхность нагрева оборотного газохода и его хвостовой части).An increase in the thermal power of the boiler is also achieved by increasing the heating surface (the heating surface of the circulating gas duct and its tail section is added).

Повышение эксплуатационных качеств достигается за счет того, что к корпусу котла в виде обечайки с днищем приварено кольцо, к которому крепится лист торцовый с приваренной к нему жаровой трубой и оборотным газоходом с хвостовой частью. Это позволяет при отделении торцового листа от корпуса котла извлекать из корпуса котла жаровую трубу, оборотный газоход с хвостовой частью и производить механическую очистку всех поверхностей жаровой трубы, оборотного газохода с хвостовой частью и внутренних поверхностей корпуса котла от накипи, шлака, грязи, окалины.An increase in performance is achieved due to the fact that a ring is welded to the boiler body in the form of a shell with a bottom, to which an end sheet is attached with a flame tube welded to it and a reverse gas duct with a tail section. This makes it possible, when separating the end plate from the boiler body, to remove from the boiler body the fire tube, the return gas duct with the tail section and perform mechanical cleaning of all surfaces of the flame tube, the return gas duct with the tail section and the internal surfaces of the boiler body from scale, slag, dirt, scale.

А съемный щит закрывающий жаровую трубу со стороны листа торцового, с закрепленными на щите газовой горелкой, пароперегревателем и воздухоподогревателем позволяет извлекать все эти устройства из жаровой трубы для производства их технического обслуживания.A removable shield covering the flame tube from the side of the end sheet, with a gas burner, a superheater and an air heater fixed on the panel, allows you to remove all these devices from the flame tube for their maintenance.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом.The proposed device is illustrated by a drawing.

Графическое изображение состоит из двух фигур Фигура 1 и Фигура 2.The graphic image consists of two figures: Figure 1 and Figure 2.

Фигура 1 изображает «Котел паровой отопительный» вид с боку.Figure 1 depicts a "Steam heating boiler" side view.

Фигура 2 изображает сечение котла по А-А и Б-Б.Figure 2 depicts a cross-section of the boiler along A-A and B-B.

Котел паровой отопительный содержит корпус котла 1 в виде цилиндрической обечайки с днищем и приваренным к обечайке кольцом 2.A steam heating boiler contains a boiler body 1 in the form of a cylindrical shell with a bottom and a ring 2 welded to the shell.

К кольцу 2 крепится болтами лист торцовый 3, к которому эксцентрично корпусу котла 1 приварена жаровая труба 4 с горизонтальным оборотным газоходом 5, в который вварены вертикальные кипятильные трубы 6. Хвостовая часть оборотного газохода 5 выполнена в виде щелевого канала с цилиндрическими стенками, расположенными коаксиально корпусу котла 1 и приваренными к листу торцовому 3. Жаровая труба 4 закрыта съемным щитом 7 закрепленным на листе торцовом 3, с укрепленными на щите 7 газовой горелкой 8, пароперегревателем 9 и воздухоподогревателем 10. Газы из жаровой трубы 4, поворачивая на 90°С, попадают в горизонтальный оборотный газоход 5, где омывают пучок кипятильных труб 6, затем газы, поворачивая еще на 90°С, попадают в хвостовую часть газохода 5 и выходят через торцовый лист 3 в дымовой короб (на чертеже не показан).End plate 3 is bolted to ring 2, to which, eccentrically to the boiler body 1, a fire pipe 4 is welded with a horizontal reversal flue 5, into which vertical boiling pipes are welded 6. The tail part of the recycle flue 5 is made in the form of a slotted channel with cylindrical walls located coaxially to the body boiler 1 and welded to the end plate 3. The flame tube 4 is closed with a removable shield 7 fixed on the end plate 3, with a gas burner 8, a superheater 9 and an air heater 10 attached to the shield 7, into the horizontal recycle gas duct 5, where the bundle of boiler pipes 6 is washed, then the gases, turning another 90 ° C, enter the tail section of the gas duct 5 and exit through the end sheet 3 into the chimney (not shown in the drawing).

Claims

A steam heating boiler, containing a cylindrical body with a flame tube placed in it, in the front of which there is a boiler furnace, and behind it, along the flow of gases, a convective bundle of vertical boiling pipes, characterized in that to the boiler body, made in the form of a shell with a bottom, a ring is welded to which the end sheet is attached, and to the end sheet eccentrically to the boiler body is welded a flame tube with a horizontal recycle flue, into which vertical boiling pipes are welded, while the tail part of the recycle flue is made in the form of a slotted channel with cylindrical walls located coaxially to the boiler body and welded to the end sheet, and the fire tube is closed with a removable shield, fixed on the end sheet, with a gas burner, a superheater and an air heater attached to the shield.