RU50285U1

RU50285U1 - WATER BOILER

Info

Publication number: RU50285U1
Application number: RU2005115740/22U
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Киселев; В.Б. Кулемин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нижегородский машиностроительный завод"
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2005-12-27

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно, к водогрейным котлам, и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является повышение эффективности теплообмена. Водогрейный котел содержит корпус с переходником к трубопроводу отвода дымовых газов. Внутри корпуса размещены топочная камера, боковые стенки которой образованы трубными панелями, и конвективная часть в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов. Согласно полезной модели, конвективная часть, по крайней мере, частично размещена в переходнике, при этом трубы пучка конвективной части расположены таким образом, что образуют шахматный порядок по отношению к направлению потока топочных газов и коридорный порядок - по отношению к боковым стенкам переходника. Боковые стенки переходника выполнены в виде установленных на петлях дверей.The utility model relates to the field of heat energy, namely, to hot water boilers, and can be used in heating and hot water supply of residential and public buildings. The technical result of the use of the claimed utility model is to increase the efficiency of heat transfer. The hot water boiler contains a housing with an adapter to the flue gas exhaust pipe. Inside the casing there is a combustion chamber, the side walls of which are formed by tube panels, and a convective part in the form of a tube bundle perpendicular to the flow of flue gases. According to a utility model, the convective part is at least partially located in the adapter, while the tubes of the convection part beam are arranged in such a way that they form a checkerboard pattern with respect to the direction of the flue gas flow and a corridor order with respect to the side walls of the adapter. The side walls of the adapter are designed as hinged doors.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно, к водогрейным котлам, и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.The utility model relates to the field of heat energy, namely, to hot water boilers, and can be used in heating and hot water supply of residential and public buildings.

Известен водогрейный водотрубный котел ЗИО-1250 производства ОАО "Машиностроительный завод "ЗИО-Подольск", г. Подольск, Московской обл. - рекламный проспект ЗАО "ЗИОСАБ" (www.ziosab.com), эскиз котла прилагается к материалам заявки.The well-known water-tube boiler ZIO-1250 manufactured by JSC Engineering Plant ZIO-Podolsk, Podolsk, Moscow Region is an advertising brochure of ZIOSAB CJSC (www.ziosab.com), a sketch of the boiler is attached to the application materials.

Котел содержит корпус с переходником к трубопроводу отвода дымовых газов. Внутри корпуса размещены топочная камера, боковые стенки которой образованы трубными панелями, и конвективная часть. Конвективная часть выполнена в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов и имеющего в сечении прямоугольную форму. Конвективная часть размещена на некотором расстоянии от переходника. Ряды труб пучка конвективной части расположены таким образом, что образуют коридорный порядок по отношению к направлению потока топочных газов, и шахматный порядок - по отношению к боковым стенкам топочной камеры. Такая конструкция обусловлена необходимостью периодической очистки поверхности труб. Очистка поверхности труб производится после частичной разборки котла (отсоединении переходника отвода дымовых газов).The boiler contains a housing with an adapter to the flue gas exhaust pipe. Inside the housing there is a combustion chamber, the side walls of which are formed by tube panels, and a convective part. The convective part is made in the form of a tube bundle perpendicular to the flow of flue gases and having a rectangular shape in cross section. The convective part is placed at some distance from the adapter. The rows of tubes of the convection beam bundle are arranged in such a way that they form a corridor order with respect to the direction of the flue gas flow, and a checkerboard pattern with respect to the side walls of the furnace chamber. This design is due to the need for periodic cleaning of the surface of the pipes. The pipe surface is cleaned after partial dismantling of the boiler (disconnecting the flue gas exhaust adapter).

Известный водогрейный котел является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и выбран заявителем в качестве ближайшего аналога.Known hot water boiler is the closest in combination of essential features to the claimed utility model and is selected by the applicant as the closest analogue.

Недостатком известного котла является низкая эффективность теплообмена, обусловленная:A disadvantage of the known boiler is the low heat transfer efficiency due to:

- коридорным расположением рядов труб конвективной части относительно направления потока топочных газов (при расположении рядов труб в шахматном порядке по отношению к направлению потока топочных газов эффективность теплообмена возрастает до 20%);- the corridor arrangement of the rows of pipes of the convection part relative to the direction of the flow of flue gases (when the rows of pipes are staggered in relation to the direction of the flow of flue gases, the heat transfer efficiency increases to 20%);

- малой площадью первых рядов труб по потоку (первые ряды труб по потоку работают со значительно большей эффективностью по сравнению с рядами труб хвостовой части за счет лучистого теплообмена и большего перепада температуры между продуктами сгорания и нагреваемым теплоносителем);- a small area of the first rows of pipes in the flow (the first rows of pipes in the flow work with much greater efficiency compared to the rows of pipes of the tail part due to radiant heat transfer and a larger temperature difference between the combustion products and the heated coolant);

- снижением скорости потока в хвостовой части трубного пучка.- a decrease in the flow rate in the tail of the tube bundle.

Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является повышение эффективности теплообмена.The technical result of the use of the claimed utility model is to increase the efficiency of heat transfer.

Указанный технический результат достигается тем, что в водогрейном котле, содержащем корпус с переходником к трубопроводу отвода дымовых газов, размещенные внутри корпуса топочную камеру, боковые стенки которой образованы трубными панелями, и конвективную часть в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов, согласно полезной модели, конвективная часть, по крайней мере, частично размещена в переходнике, при этом трубы пучка конвективной части расположены таким образом, что образуют шахматный порядок по отношению к направлению потока топочных газов и коридорный порядок - по отношению к боковым стенкам переходника.The specified technical result is achieved in that in a boiler containing a housing with an adapter to the flue gas exhaust pipe, a combustion chamber is placed inside the housing, the side walls of which are formed by pipe panels, and a convective part in the form of a tube bundle perpendicular to the flow of flue gases, according to the useful models, the convective part is at least partially located in the adapter, while the tubes of the convection part beam are arranged in such a way that they form a checkerboard pattern with respect to iju to the direction of flue gas flow and captain order - with respect to the side walls of the adapter.

Кроме того, боковые стенки переходника выполнены в виде установленных на петлях дверей.In addition, the side walls of the adapter are designed as hinged doors.

Благодаря указанному выполнению устройства водогрейного котла эффективность теплообмена значительно повышается за счет:Thanks to the specified implementation of the device of the boiler, the heat transfer efficiency is significantly increased due to:

- расположения труб конвективной части в шахматном порядке по отношению к направлению потока топочных газов;- the location of the pipes of the convection part in a checkerboard pattern with respect to the direction of flow of the flue gases;

- увеличения фронтальной поверхности, контактирующей с газами, имеющими высокую температуру;- increase the front surface in contact with gases having a high temperature;

- обеспечения примерно постоянной скорости потока топочных газов при прохождении через всю конвективную часть за счет поджатия проходного сечения.- providing an approximately constant flow rate of the flue gases when passing through the entire convective part due to the preload of the passage section.

Также, по сравнению с известным котлом, повышено удобство очистки труб конвективной части, поскольку в направлении очистки сохранен коридорный порядок расположения труб, а выполнение боковых стенок переходника в виде установленных на петлях дверей позволяет выполнять эту операцию даже без частичной разборки котла.Also, in comparison with the known boiler, the convenience of cleaning the convective part pipes is increased, since the corridor arrangement of the pipes is preserved in the cleaning direction, and the side walls of the adapter in the form of doors installed on the hinges allow this operation to be performed even without partial disassembly of the boiler.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлено поперечное сечение заявляемого котла.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a cross section of the inventive boiler.

Водогрейный котел содержит корпус 1 с переходником 2 к трубопроводу 3 отвода дымовых газов. Внутри корпуса 1 размещены топочная камера 4, боковые стенки которой образованы трубными панелями 5, и конвективная часть 6. Обшивка 7 корпуса 1 выполнена из теплоизолирующего материала. В нижней части топочной камеры размещена колосниковая решетка 8. Полость под колосниковой решеткой 8 образует зольник 9. Конвективная часть 6 выполнена в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов, и имеющего в сечении форму квадрата или ромба. Конвективная часть 6 частично размещена в переходнике 2, причем трубы пучка конвективной части 6 расположены таким образом, что образуют шахматный порядок по отношению к направлению потока топочных газов, и коридорный порядок - по отношению к боковым стенкам переходника 2. Боковые стенки переходника 2 выполнены в виде установленных на петлях 10 дверей 11.The hot water boiler contains a housing 1 with an adapter 2 to the flue gas exhaust pipe 3. Inside the housing 1 there is a combustion chamber 4, the side walls of which are formed by pipe panels 5, and the convective part 6. The casing 7 of the housing 1 is made of heat-insulating material. In the lower part of the combustion chamber there is a grate 8. The cavity under the grate 8 forms an ash pan 9. The convective part 6 is made in the form of a tube bundle perpendicular to the flow of flue gases and having the shape of a square or rhombus in cross section. The convective part 6 is partially located in the adapter 2, and the tubes of the convective part 6 beam are arranged so that they form a checkerboard pattern with respect to the direction of flow of the flue gases, and the corridor order with respect to the side walls of the adapter 2. The side walls of the adapter 2 are made in the form hinged 10 doors 11.

Работа котла осуществляется следующим образом.The operation of the boiler is as follows.

Образующиеся в топочной камере за счет сжигания топлива горячие газы отдают часть тепла факела за счет излучения на нагрев протекающего Hot gases generated in the combustion chamber by burning fuel give off part of the heat of the torch due to radiation to heat the flowing

в трубах панелей 5 теплоносителя и на нагрев стенок котла. Другая часть тепла расходуется на нагрев теплоносителя, протекающего по трубам конвективной части 6 котла. При этом, для очистки труб конвективной части 6 сохраняется коридорный порядок расположения труб в пучке, а горячие топочные газы омывают трубы при их шахматном расположении по отношению к направлению потока топочных газов. Эффективность теплообмена при этом повышается по сравнению с прототипом до двадцати процентов. Кроме того, поскольку фронтальная поверхность конвективной части 6, контактирующая с газами, имеющими большую температуру, оказывается увеличенной (например, для квадратного сечения пучка труб конвективной части в √2 раз) по сравнению с прототипом, повышается эффективность теплообмена. Также, при указанном расположении конвективной части 6 скорость потока горячих газов примерно постоянна за счет поджатия проходного сечения, что повышает эффективность теплопередачи труб хвостовой части и устройства в целом. Наконец, размещение части трубного пучка в переходнике, позволило уменьшить габариты котла, снизить его металлоемкость.in pipes of panels 5 heat carrier and for heating the walls of the boiler. Another part of the heat is spent on heating the coolant flowing through the pipes of the convective part 6 of the boiler. In this case, to clean the pipes of the convective part 6, the corridor arrangement of the pipes in the bundle is preserved, and hot flue gases wash the pipes when they are staggered in relation to the direction of the flow of flue gases. The heat transfer efficiency is increased in comparison with the prototype up to twenty percent. In addition, since the frontal surface of the convective part 6 in contact with gases having a high temperature turns out to be increased (for example, for the square section of the tube bundle of the convective part by √2 times) compared with the prototype, the heat transfer efficiency is increased. Also, with the indicated arrangement of the convective part 6, the flow rate of hot gases is approximately constant due to the preload of the bore, which increases the heat transfer efficiency of the pipes of the tail part and the device as a whole. Finally, the placement of a part of the tube bundle in the adapter made it possible to reduce the dimensions of the boiler and reduce its metal consumption.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить эффективность работы водогрейного котла и удобство в эксплуатации, уменьшить его металлоемкость.Thus, the claimed utility model allows to increase the efficiency of the boiler and ease of use, to reduce its metal consumption.

Claims

1. A water boiler comprising a housing with an adapter to the flue gas exhaust pipe, a combustion chamber located inside the housing, the side walls of which are formed by pipe panels, and a convective part in the form of a tube bundle perpendicular to the flow of flue gases, characterized in that the convection part at least partially located in the adapter, while the tubes of the convective beam are arranged in such a way that they form a checkerboard pattern with respect to the direction of the flow of flue gases and a corridor order ok with respect to the side walls of the adapter.

2. The boiler according to claim 1, characterized in that the side walls of the adapter are made in the form of doors mounted on hinges.