RU42293U1

RU42293U1 - FIRE TUBE BOILER

Info

Publication number: RU42293U1
Application number: RU2004120388/22U
Authority: RU
Inventors: М.А. Дикарев
Original assignee: Дикарев Михаил Анатольевич
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2004-11-27

Abstract

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения, в том числе и в коммунально-бытовой технике, а также в качестве нагревателя жидкостей и газов. Технический результат - расширение арсенала жаротрубных водогрейных котлов, упрощение их конструкции с сохранением способности исключить пристенный перегрев и/или вскипание воды и отложение шлама на трубах котла - достигается тем, что задняя 6 трубная решетка выполнена дискообразной, противолежащий горелке 8 торец жаровой трубы 9 выполнен глухим, жаровая труба 9 установлена открытым торцом на передней 5 кольцеобразной трубной решетке так, что между ее глухим торцом и задней 6 трубной решеткой образована полость 14. Обечайка 10 закреплена на задней 6 трубной решетке с образованием кольцевого канала 11 между нее и жаровой трубой 9. Торцевой зазор 17 образован между обечайкой 10 и прилегающей к горелке передней 5 трубной решеткой. Патрубок 3 подвода воды установлен в задней трубной решетке с выходом за пределы торца корпуса котла.The invention relates to a power system and can be used in heating systems and hot water supply, including household appliances, as well as a heater for liquids and gases. The technical result is the expansion of the arsenal of fire tube hot water boilers, simplifying their design while maintaining the ability to eliminate wall overheating and / or boiling water and deposits of sludge on the boiler pipes - is achieved by the fact that the rear 6 tube grate is disk-shaped, the opposite end of the burner 8 end of the flame tube 9 is made deaf , the flame tube 9 is installed with an open end on the front 5 of the annular tube sheet so that a cavity 14 is formed between its blind end and the back 6 of the tube sheet 14. The shell 10 is fixed to the rear 6 tube sheet with the formation of an annular channel 11 between it and the flame tube 9. An end gap 17 is formed between the shell 10 and the front 5 tube sheet adjacent to the burner. The water supply pipe 3 is installed in the rear tube sheet with the outlet beyond the end of the boiler body.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения, в том числе и в коммунально-бытовой технике, а также в качестве нагревателя жидкостей и газов.The utility model relates to a power system and can be used in heating and hot water supply systems, including household appliances, as well as a heater for liquids and gases.

Уровень техникиState of the art

Известен вертикальный водогрейный жаротрубный котел, содержащий корпус, в нижней части которого расположена топка с горелочным устройством, подающий и обратный патрубки, патрубок удаления дымовых газов, при этом верхняя часть котла выполнена в виде центральной трубчатой и кольцеобразной камер, которые образуют с внутренним диаметром корпуса внутренний и внешний кольцеобразные вертикальные газоходы, при этом нижняя часть упомянутых камер заглушена, а верхняя часть соединена с корпусом котла, внутренний газоход соединен с внешним и с патрубком удаления дымовых газов с помощью окна, а внутренняя и внешняя поверхности газоходов выполнены в виде цилиндрических винтообразных металлических ребер, образующих винтообразные восходящие газоходы. (Патент РФ №2158395, МПК F 24 Н 1/28, 2000 (аналог)).Known is a vertical fire-tube boiler containing a housing, in the lower part of which there is a furnace with a burner, supply and return pipes, a flue gas removal pipe, while the upper part of the boiler is made in the form of a central tubular and annular chamber, which form an inner diameter and an outer ring-shaped vertical flues, while the lower part of the said chambers is muffled, and the upper part is connected to the boiler body, the internal duct is connected to the external and tube flue gases with the window, and the inner and outer surfaces of gas ducts are in the form of cylindrical metal helical ribs forming helical ascending flues. (RF patent No. 2158395, IPC F 24 H 1/28, 2000 (analogue)).

Известен жаротрубный вертикальный водогрейный котел, состоящий из топки с горелочным устройством, вертикального пучка жаровых труб, расширительного бачка с подающим патрубком и обратного патрубка, при этом в вертикальном пучке жаровых труб в нижней части установлены плавники, разделяющие сечение котла на две части -внешнюю и внутреннюю, по внешней части поднимается внешний поток воды, а по внутренней части поднимается внутренний поток воды, в верхней части котла установлен смеситель, в нижней части расширительного бачка установлен распределитель остатков пара. (Патент РФ №2150050, МПК F 24 Н 1/28, 2000 (аналог)).Known fire tube vertical hot water boiler, consisting of a furnace with a burner, a vertical bundle of flame tubes, an expansion tank with a supply pipe and a return pipe, while in the vertical bundle of flame tubes in the lower part there are fins dividing the boiler section into two parts - external and internal , an external flow of water rises along the outer part, and an internal flow of water rises along the inner part, a mixer is installed in the upper part of the boiler, a rac is installed in the lower part of the expansion tank redelitel residues steam. (RF patent No. 2155050, IPC F 24 H 1/28, 2000 (analogue)).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является жаротрубно-дымогарный котел с тремя ходами по направлению движения газов, включающий корпус с крышками и патрубками для отвода воды и дымовых газов, размещенный в корпусе первый ход газов в виде жаровой трубы с газовой камерой, соединенной с дымогарными трубами второго хода, вторую газовую камеру, размещенную на противоположных концах труб и соединенную с третьим ходом, при этом патрубок для отвода газов корпуса котла расположен в зоне второй газовой камеры, третий ход газов The closest in technical essence to the claimed one is a fire-tube smoke-and-gas boiler with three strokes in the direction of gas movement, including a housing with covers and branch pipes for water and flue gas discharge, placed in the housing the first gas passage in the form of a flame tube with a gas chamber connected to smoke pipes of the second stroke, a second gas chamber located at opposite ends of the pipes and connected to the third stroke, while the pipe for removing gases from the boiler body is located in the zone of the second gas chamber, the third gas

выполнен в виде вынесенного за пределы корпуса прямоугольного газохода с патрубком для подвода газов, соединенным с патрубком для отвода газов корпуса котла, две противоположные стенки газохода выполнены в виде трубных решеток с закрепленными в них перпендикулярно направлению движения газов трубами с прямоугольными, кольцевыми или спиральными ребрами и снабжены крышками с патрубками для подвода и отвода воды, а жаровая труба снабжена коаксиально расположенной обечайкой, образующей с жаровой трубой кольцевой канал для прохода воды, обечайка снабжена патрубком для подвода воды, соединенным с патрубком для отвода воды третьего хода газов, расположенный в зоне корпуса котла торец обечайки установлен с зазором к первой газовой камере, а обечайка, установленная между корпусом котла и дымогарными трубами, соединена с первой газовой камерой.(Патент №2187040, МПК F 22 В 7/12, 2002 (прототип)).made in the form of a rectangular gas duct extended outside the casing with a pipe for supplying gases connected to a pipe for exhausting gases from the boiler body, two opposite walls of the gas pipe are made in the form of tube sheets with pipes with rectangular, circular or spiral ribs fixed to them perpendicular to the direction of gas movement and equipped with caps with nozzles for supplying and discharging water, and the flame tube is equipped with a coaxially located shell, forming with the flame tube an annular channel for water passage, the shell is equipped with a pipe for supplying water connected to the pipe for draining water of the third gas passage, the end of the shell located in the zone of the boiler body is installed with a gap to the first gas chamber, and the shell installed between the boiler body and smoke tubes is connected to the first gas chamber. ( Patent No. 2187040, IPC F 22 B 7/12, 2002 (prototype)).

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

При создании полезной модели решалась задача расширения арсенала жаротрубных водогрейных котлов.When creating a utility model, the problem of expanding the arsenal of fire-tube boilers was solved.

Технический результат заключается как в расширении арсенала жаротрубных водогрейных котлов, так и в упрощении их конструкции с сохранением способности исключить пристенный перегрев и/или вскипание воды и отложение шлама на трубах котла.The technical result consists both in expanding the arsenal of fire-tube boilers, and in simplifying their design while maintaining the ability to eliminate wall overheating and / or boiling water and deposits of sludge on the boiler pipes.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в жаротрубном водогрейном котле, содержащем корпус с патрубком выхода дымовых газов, с патрубками подвода и отвода воды, переднюю кольцеобразную и заднюю трубные решетки с закрепленными в них дымогарными трубами, горелку, жаровую трубу с коаксиально расположенной обечайкой, образующей с жаровой трубой кольцевой канал для прохода воды и установленной с торцевым зазором, согласно полезной модели, задняя трубная решетка выполнена дискообразной, противолежащий горелке торец жаровой трубы выполнен глухим, жаровая труба установлена открытым торцом на передней кольцеобразной трубной решетке так, что образована полость между ее глухим торцом и задней трубной решеткой, на которой закреплена обечайка, при этом торцевой зазор образован между обечайкой и прилегающей к горелке передней трубной решеткой, а патрубок подвода воды размещен в задней трубной решетке.The specified technical result is achieved due to the fact that in a fire tube boiler containing a housing with a flue gas outlet pipe, with water supply and exhaust pipes, a front annular and a rear tube grate with smoke tubes fixed to them, a burner, a heat pipe with a coaxially located shell, forming an annular channel with a flame tube for the passage of water and installed with an end gap, according to a utility model, the rear tube sheet is made disk-shaped, end face opposite to the burner the flame tube is made blind, the flame tube is installed with an open end on the front annular tube sheet so that a cavity is formed between its blind end and the rear tube sheet, on which the shell is fixed, while the end gap is formed between the shell and the front tube sheet adjacent to the burner, and the water supply pipe is located in the rear tube sheet.

При этом согласно полезной модели, патрубок подвода воды выполнен с выходом за пределы торца корпуса котла.Moreover, according to the utility model, the water supply pipe is made with the exit beyond the end of the boiler body.

При этом согласно полезной модели, патрубок отвода воды размещен в обечайке корпуса котла перед задней трубной решеткой, а патрубок выхода дымовых газов размещен в торце корпуса котла за задней трубной решеткой.Moreover, according to a utility model, a water outlet pipe is located in the shell of the boiler body in front of the rear tube sheet, and a flue gas outlet pipe is located in the end of the boiler body behind the rear tube sheet.

При этом согласно полезной модели, горелка выбрана радиационного типа.Moreover, according to a utility model, the burner is selected radiation type.

При этом согласно полезной модели, в кольцевом канале имеются ребра, расположенные под углом не более 45° к оси жаровой трубы.Moreover, according to the utility model, in the annular channel there are ribs located at an angle of not more than 45 ° to the axis of the flame tube.

При этом согласно полезной модели, ребра выполнены в виде спирали или отдельных ее фрагментов.Moreover, according to the utility model, the ribs are made in the form of a spiral or its individual fragments.

Отличительным признаком заявленного жаротрубного водогрейного котла является взаимное расположение жаровой трубы, обечайки и трубных решеток, что позволило обеспечить такую систему движения воды в жаротрубном котле, при которой самые теплонапряженные зоны котла омываются водой с наибольшей интенсивностью, исключая застойные зоны и пристенный перегрев и/или вскипание воды и отложение шлама на трубах котла. Поэтому такие жаротрубные котлы могут работать с экологически чистой автоматической установкой комплексонатной водоподготовки.A distinctive feature of the declared fire tube boiler is the relative position of the flame tube, shell and tube sheets, which made it possible to provide such a system of water movement in the flame tube, in which the most heat-stressed zones of the boiler are washed with water with the highest intensity, excluding stagnant zones and wall overheating and / or boiling water and sludge deposits on the boiler pipes. Therefore, such fire-tube boilers can work with an environmentally friendly automatic installation of complex water treatment.

Перечень фигур чертежей и иных материаловList of figures of drawings and other materials

Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемыми чертежами, где на:The utility model is illustrated by a description of a specific example of its implementation and the accompanying drawings, where:

фиг.1 изображен жаротрубный водогрейный котел, общий вид;figure 1 shows a fire tube hot water boiler, general view;

фиг.2 - разрез А-А фиг.1 (взаимное расположение жаровой трубы, обечайки и дымогарных труб).figure 2 - section aa figure 1 (the relative position of the flame tube, shell and smoke tubes).

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Жаротрубный водогрейный котел содержит корпус 1 с патрубком 2 выхода дымовых газов, с патрубками подвода 3 и отвода 4 воды, переднюю кольцеобразную 5 и заднюю 6 трубные решетки с закрепленными в них дымогарными трубами 7, горелку 8, жаровую трубу 9 с коаксиально расположенной обечайкой 10, образующей с жаровой трубой кольцевой канал 11 для прохода воды.The fire tube tube boiler comprises a housing 1 with a flue gas outlet pipe 2, with water supply and exhaust pipes 4, front annular 5 and rear 6 tube sheets with smoke tubes 7 fixed therein, a burner 8, a flame tube 9 with a coaxially located shell 10, forming an annular channel 11 with a flame tube for water passage.

Корпус 1 (фиг.1) водогрейного котла может быть выполнен в виде, например, цилиндрической обечайки 12, как это показано в нашем примере, либо любой другой формы.The housing 1 (figure 1) of the boiler can be made in the form of, for example, a cylindrical shell 12, as shown in our example, or any other shape.

Патрубок выхода 2 дымовых газов может быть размещен в противолежащем горелке 8 торце 13 корпуса 1 котла за задней 6 трубной решеткой.The outlet pipe 2 of the flue gas can be placed in the opposite burner 8 end 13 of the housing 1 of the boiler behind the rear 6 tube sheet.

Патрубок подвода 3 воды может быть размещен, например, в противолежащей The water supply pipe 3 can be placed, for example, in the opposite

горелке 8 задней трубной решетке 6 с выходом за пределы торца 13 корпуса 1, как это показано в нашем примере.burner 8 of the rear tube sheet 6 with the exit beyond the end face 13 of the housing 1, as shown in our example.

Патрубок отвода 4 воды может быть размещен, например, в обечайке 12 корпуса 1, как это показано на нашем примере, например, перед задней 6 трубной решеткой.The outlet pipe 4 of the water can be placed, for example, in the shell 12 of the housing 1, as shown in our example, for example, in front of the rear 6 tube sheet.

Передняя 5 трубная решетка выполнена традиционной, т.е. кольцеобразной, а задняя 6 трубная решетка выполнена дискообразной, т.е. отверстия под дымогарные трубы 7 выполнены по ее периферии.The front 5 tube sheet is made traditional, i.e. ring-shaped, and the rear 6 tube sheet is made disk-shaped, i.e. openings for smoke tubes 7 are made on its periphery.

Дымогарные трубы 7, установленные в корпусе 1 посредством трубных решеток 5 и 6, расположены вокруг жаровой трубы 9 с зазором, например, в два ряда (фиг.2).Smoke tubes 7, installed in the housing 1 by means of tube sheets 5 and 6, are located around the flame tube 9 with a gap, for example, in two rows (figure 2).

Для жаротрубного водогрейного котла может быть выбрана горелка радиационного типа, работающая на одном из традиционных видах топлива (торф, уголь, газ, мазут и т.п.), например, газогорелочное устройство типа СГ-70. Горелка 8 может быть установлена перед передней 5 трубной решеткой в торце корпуса 1 традиционно: по оси симметрии корпуса 1.For a fire tube boiler, a radiation type burner operating on one of the traditional types of fuel (peat, coal, gas, fuel oil, etc.), for example, a gas burner type SG-70, can be selected. The burner 8 can be installed in front of the front 5 tube sheet at the end of the housing 1 traditionally: along the axis of symmetry of the housing 1.

Жаровая труба 9 представляет собой трубу, противолежащий горелке 8 торец которой выполнен глухим.The flame tube 9 is a pipe opposite the burner 8, the end of which is made deaf.

Открытым торцом жаровая труба 9 установлена на передней 5 кольцеобразной трубной решетке. При этом между глухим торцом жаровой трубы 9 и задней 6 дискообразной трубной решеткой образована полость 14.The open end of the flame tube 9 is installed on the front 5 of the annular tube sheet. In this case, a cavity 14 is formed between the blind end of the flame tube 9 and the rear 6 of the disk-shaped tube sheet.

На задней б трубной решетке закреплена обечайка 10, размещенная между жаровой трубой 9 и прилегающим к ней рядом дымогарных труб 7 и, как уже было сказано выше, коаксиально жаровой трубе 9 с образованием кольцевого канала 11 для прохода воды, а также с образованием второго канала 15 между обечайкой 10 и дымогарными трубами 7. Обечайка 10 установлена так, что между открытым ее торцом 16 и прилегающей к горелке передней 5 трубной решеткой образован торцевой зазор 17.A shell 10 is mounted on the rear tube grill 10, located between the flame tube 9 and the adjacent adjacent smoke tubes 7 and, as already mentioned above, coaxially with the flame tube 9 with the formation of an annular channel 11 for water passage, as well as with the formation of the second channel 15 between the shell 10 and the smoke tubes 7. The shell 10 is mounted so that between its open end 16 and the front 5 adjacent to the burner front pipe grill, an end gap 17 is formed.

В кольцевом канале 11 могут быть установлены ребра 18, расположенные под углом не более 45° к оси жаровой грубы 9. Ребра 18 могут быть выполнены в виде спирали или отдельных ее фрагментов.In the annular channel 11 can be installed ribs 18, located at an angle of not more than 45 ° to the axis of the heat of the coarse 9. Ribs 18 can be made in the form of a spiral or its individual fragments.

Жаротрубный водогрейный котел работает следующим образом.Fire tube boiler operates as follows.

Из патрубка подвода 3 вода сначала поступает в полость 14 между глухим дном жаровой трубы 9 и задней 6 дискообразной трубной решеткой и проходит по кольцевому каналу 11, при этом установленные в кольцевом канале 11 ребра 18 заставляют воду двигаться по спирали, увеличивая поверхность соприкосновения воды с From the inlet pipe 3, water first enters the cavity 14 between the dead bottom of the flame tube 9 and the rear 6 of the disk-shaped tube sheet and passes through the annular channel 11, while the ribs 18 installed in the annular channel 11 cause the water to move in a spiral, increasing the contact surface of water with

жаровой трубой 9, за счет чего повышается теплопередача. Затем через торцевой зазор 17 вода растекается по передней 5 трубной решетке, омывая жаровую трубу 9 и переднюю 5 трубную решетку с большой скоростью, например, 20 см/сек, т.е. с наибольшей интенсивностью, и при этом не успевая пристенно перегреваться и/или вскипать воды.the flame tube 9, due to which the heat transfer increases. Then, water flows through the end gap 17 along the front 5 pipe grate, washing the heat pipe 9 and the front 5 pipe grate with a high speed, for example, 20 cm / sec, i.e. with the greatest intensity, and at the same time not having time to wall-overheat and / or boil water.

Отражаясь от передней 5 трубной решетки и двигаясь по межтрубному пространству по направлению к задней 6 трубной решетке, нагретая вода выходит через патрубок 4 выхода воды. Отложение шлама на дымогарных трубах 7 в данном случае исключено.Reflecting from the front 5 tube sheet and moving along the annulus towards the rear 6 tube sheet, heated water exits through the water outlet pipe 4. The deposition of sludge on the smoke tubes 7 in this case is excluded.

Claims

1. A fire tube boiler containing a housing with a flue gas outlet pipe, with water supply and exhaust pipes, a front annular and a rear tube grill with attached smoke tubes, a burner, a heat pipe with a coaxially located shell, forming an annular channel with a heat pipe for water passage and installed with an end gap, characterized in that the rear tube sheet is disk-shaped, the end of the flame tube opposite the burner is blind, the flame tube is open Tzom front annular tube sheet so that a cavity between its blind end and the rear tube plate, which is fixed shroud, the tip clearance is formed between the shroud and adjacent to the burner front tubesheet, and the water supply pipe arranged in the rear tube plate.

2. Fire tube boiler according to claim 1, characterized in that the water supply pipe is made with the exit beyond the end of the boiler body.

3. The fire-tube boiler according to claim 1, characterized in that the water outlet pipe is located in the shell of the boiler body in front of the rear tube sheet, and the flue gas outlet pipe is located in the end of the boiler body behind the rear tube sheet.

4. The fire tube tube boiler according to claim 1, characterized in that the burner is selected radiation type.

5. The fire tube tube boiler according to claim 1, characterized in that in the annular channel there are ribs located at an angle of not more than 45 ° to the axis of the flame tube.

6. The fire-tube boiler according to claim 5, characterized in that the ribs are made in the form of a spiral or its individual fragments.