RU86712U1

RU86712U1 - BOILER

Info

Publication number: RU86712U1
Application number: RU2009114461/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Гнедочкин; Михаил Геннадьевич Бушманов; Александр Борисович Усольцев
Original assignee: Юрий Михайлович Гнедочкин
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2009-09-10

Abstract

Котел, содержащий топочную камеру цилиндрической или другой замкнутой формы, экранированную неплотным слоем гладких или ребристых радиационных труб, за которым расположен один или несколько неплотных слоев гладких или ребристых конвективных труб, концы труб заведены соответственно в два противоположных коллектора, отличающийся тем, что теплообменные трубы установлены по ходу газов в два или более ряда в шахматном порядке, часть радиационных труб закрыта снаружи газоплотной перегородкой, за которой конвективные трубы не устанавливаются, а на зазоры между конвективными трубами снаружи установлены газонаправляющие накладки, имеющие в сечении специальный профиль «чайки», гладкие или ребристые по длине и прижатые к конвективным трубам.A boiler containing a combustion chamber of a cylindrical or other closed shape, shielded with a loose layer of smooth or ribbed radiation tubes, behind which one or more loose layers of smooth or ribbed convective tubes are located, the ends of the tubes are connected respectively in two opposite collectors, characterized in that the heat exchange tubes are installed along the gas in two or more rows in a checkerboard pattern, part of the radiation pipes are closed outside by a gas-tight partition, behind which I do not install convective pipes Xia, and gaps between the convective gas conducting tubes installed outside laths having a special cross-sectional profile "gull", smooth or ribbed along the length and pressed against the convection tubes.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в водогрейных и паровых котлах.The utility model relates to a power system and can be used in hot water and steam boilers.

Известны котлы, содержащие цилиндрические топочные камеры, экранированные расположенными по периметру трубами, соединенные своими концами с коллекторами (патент РФ №2265770, кл. F22B 21/04, 2003).Known boilers containing cylindrical combustion chambers, shielded by pipes located around the perimeter, connected at their ends to collectors (RF patent No. 2265770, class F22B 21/04, 2003).

Наиболее близким по технической сущности является водотрубный котел, содержащий теплообменные трубы, подсоединенные концами к плоским кольцевым коллекторам. Трубы изогнуты по дугообразным линиям и равномерно распределены так, что образуемая ими теплообменная поверхность повторяет форму поверхности топочного факела, при этом коллекторы выполнены кольцевыми (патент РФ №2202065, кл. F22B 17/08, 2002).The closest in technical essence is a water tube boiler containing heat exchange pipes connected by ends to flat ring collectors. The pipes are bent along the arcuate lines and evenly distributed so that the heat exchange surface formed by them repeats the shape of the surface of the combustion flame, while the collectors are made circular (RF patent No. 2202065, class F22B 17/08, 2002).

Недостатком этого котла является невысокая экономичность из-за малой эффективности теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к поверхностям нагрева, поскольку теплообменная поверхность, повторяющая форму факела имеет значительную площадь живого сечения для прохода газов, невысокую их скорость и неэффективную теплоотдачу конвекцией. Для увеличения скоростей газов возможно уменьшение площади живого сечения за счет увеличения количества труб, однако при этом эффективная теплоотдача будет только у части поверхности в зазорах между трубами, а материалоемкость и трудоемкость возрастут значительно.The disadvantage of this boiler is its low cost efficiency due to the low efficiency of convective heat transfer from flue gases to heating surfaces, since the heat exchange surface, which follows the shape of the torch, has a significant living cross-sectional area for the passage of gases, their low speed and inefficient convection heat transfer. To increase gas velocities, it is possible to reduce the living cross-sectional area by increasing the number of pipes, however, in this case, effective heat transfer will be only at a part of the surface in the gaps between the pipes, and material consumption and labor intensity will increase significantly.

Технический результат полезной модели заключается в достижении высокой эффективности теплоотдачи конвекцией в котле за счет максимального использования поверхности теплообмена.The technical result of the utility model is to achieve high heat transfer efficiency by convection in the boiler due to the maximum use of the heat transfer surface.

Задача решается за счет использования следующих приемов. Теплообменные трубы устанавливаются по периметру топочной камеры в два или более ряда по ходу газов в шахматном порядке, при этом количество зазоров между трубами, где наиболее высокие скорости и теплоотдача увеличивается в несколько раз. Часть радиационных труб закрывается прилегающей снаружи к ним газоплотной перегородкой, за которой отсутствуют конвективные трубы второго ряда, при этом уменьшается площадь живого сечения между трубами, возрастает скорость газов и теплоотдача. На зазоры между конвективными трубами последнего ряда снаружи устанавливаются газонаправляющие накладки, имеющие специальный профиль «чайки», наиболее эффективно направляющие потоки газов непосредственно к поверхности теплоотдачи, при этом накладки для ребристых труб могут быть гладкими по длине, а для гладких труб ребристыми, и прижатые к поверхности труб они участвуют в теплообмене, увеличивая общую поверхность теплоотдачи.The problem is solved by using the following techniques. Heat transfer pipes are installed along the perimeter of the combustion chamber in two or more rows along the gas in a checkerboard pattern, while the number of gaps between the pipes, where the highest speeds and heat transfer increases several times. A part of the radiation pipes is closed by a gas-tight partition adjacent to the outside, behind which there are no convective pipes of the second row, while the living section between the pipes decreases, the gas velocity and heat transfer increase. On the gaps between the convective pipes of the last row, gas guides are installed externally, having a special “seagull” profile, most efficiently directing gas flows directly to the heat transfer surface, while the linings for ribbed pipes can be smooth in length, and pressed to ribbed pipes the surface of the pipes they participate in heat transfer, increasing the overall heat transfer surface.

Отличительные признаки:Features:

- трубы теплообмена устанавливаются по периметру топочной камеры в два или более ряда по ходу газов в шахматном порядке;- heat transfer pipes are installed along the perimeter of the combustion chamber in two or more rows along the gases in a checkerboard pattern;

- часть радиационных труб закрывается прилегающей к ним снаружи газоплотной перегородкой, конвективные трубы за ней не устанавливаются;- part of the radiation pipes is closed by a gas tight partition adjacent to them outside, convection pipes are not installed behind it;

- на зазоры между конвективными трубами снаружи устанавливаются газонаправляющие накладки, имеющие в сечении специальный профиль «чайка», гладкие или ребристые по длине и прижатые к конвективным трубам.- on the gaps between the convection pipes, gas guards are installed outside, having a special “gull” profile in cross section, smooth or ribbed in length and pressed against the convection pipes.

На Рис 1 и Рис 2 изображена конструкция предлагаемого котла.Figure 1 and Figure 2 show the design of the proposed boiler.

Котел содержит топочную камеру 1 цилиндрической или другой замкнутой по периметру формы, экранированную по периметру негазоплотным рядом гладких или ребристых радиационных труб 2, за которыми по ходу газов в шахматном порядке расположены один или несколько рядов гладких или ребристых конвективных труб 3, концы труб 2 и 3 заведены соответственно в два противоположных коллектора 4 и 5 кольцевой, цилиндрической или другой формы, соответствующей форме топочной камеры 1. Часть радиационных труб 2 снаружи накрыта газоплотной перегородкой 6, за которой конвективные трубы 3 не устанавливаются. На зазоры между конвективными трубами 3 снаружи установлены газонаправляющие накладки 7, имеющие в сечении специальный профиль «чайки». Для гладких конвективных труб накладки выполняются ребристыми или волнистыми по длине, а для ребристых труб - гладкими по длине. Дымовые газы из топочной камеры 1 проходят отдавая тепло радиационным и конвективным трубам последовательно через пять зазоров 8 между трубами 2 и 3 и накладками 7, где высокие скорости и теплоотдача, при этом плотно прижатые к трубам 3 накладки 7 не только увеличивают скорости газов в зазорах 8, но и непосредственно воспринимают и передают тепло конвективным трубам 3.The boiler contains a combustion chamber 1 of a cylindrical or other perimeter-closed shape, shielded around the perimeter by a non-gas tight row of smooth or ribbed radiation tubes 2, behind which one or more rows of smooth or ribbed convective tubes 3 are arranged in a checkerboard pattern, the ends of the tubes 2 and 3 respectively inserted into two opposite collectors 4 and 5 of an annular, cylindrical or other shape corresponding to the shape of the combustion chamber 1. Part of the radiation pipes 2 is covered externally by a gas tight partition 6, behind Ora convective tube 3 are not installed. Outside the gaps between the convective tubes 3, gas guide pads 7 are installed externally, having a special “gull” profile in cross section. For smooth convective pipes, the linings are ribbed or wavy in length, and for ribbed pipes - smooth in length. Flue gases from the combustion chamber 1 pass heat to radiation and convection pipes sequentially through five gaps 8 between the pipes 2 and 3 and the plates 7, where the high speeds and heat transfer, while tightly pressed to the pipes 3 of the lining 7 not only increase the gas speeds in the gaps 8 , but also directly perceive and transfer heat to convective pipes 3.

В результате получена конструкция экономичного котла с высокой эффективностью теплоотдачи за счет максимального использования поверхностей теплообмена, а для изготовления котла могут быть использованы автоматы и роботы.As a result, a design of an economical boiler with high heat transfer efficiency due to the maximum use of heat transfer surfaces was obtained, and automatic machines and robots can be used to make the boiler.

Claims

A boiler containing a combustion chamber of a cylindrical or other closed shape, shielded with a loose layer of smooth or ribbed radiation tubes, behind which one or more loose layers of smooth or ribbed convective tubes are located, the ends of the tubes are connected respectively in two opposite collectors, characterized in that the heat exchange tubes are installed along the gas in two or more rows in a checkerboard pattern, part of the radiation pipes are closed outside by a gas-tight partition, behind which I do not install convective pipes Xia, and gaps between the convective gas conducting tubes installed outside laths having a special cross-sectional profile "gull", smooth or ribbed along the length and pressed against the convection tubes.