SU1719806A1 - Водогрейный котел - Google Patents

Description

(21)4777622/06 ( 22)20.11.89 ( 46) 15.03.92. Бюл. fvfe 10 ( 75) Алексей А.Таранцев и Александр А.Таранцев ( 53)697.326(088.8) (56)Авторское свидетельство СССР Ns 1124669. кл. F24H 1/32, 1981. Автооское свидетельство СССР № 1245814, кл.Р 24 Н 1/32. 1984. (54)ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ ( 57)Использование; теплоэнергетика и котлостроение . Сущность изобретени : водогрейный котел содержит топку 2 с фронтовым и потолочным 4 экранами из труб с плавниками, с задним и боковыми 6 экранами, подключенными к соответствующим верхним 7 и нижним 8 коллекторам, выполненными из конвективных панелей с образованием центрального 9 и периферийО 00 ного 10 газоходов, соединенных с топкой 2 и между собой проемами, а также сборный коллектор 12. Котел снабжен центральным нижним коллектором 13, подовым экраном 14, а также дополнительными панел ми 15 заднего и боковых 6 экранов, расположенными между обмуровкой и основными конвективными панел ми с образованием дополнительных газоходов 16 и выполненными из плавниковых труб, нижние боковые коллекторы разделены продольными перегородками 17 на отсеки 18, сообщенные соответственно с радиационными и основными панел ми заднего и боковых 6 экранов, причем подовый экран 14 выполнен газоплотным и соединен с отсеками 18 радиационных панелей боковых нижних коллекторов 8 и центральным нижним коллектором 13. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. /

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в котлостроении .

Известен водогрейный котел, предназначенный дл  отоплени  и гор чего водоснабжени  промышленных и жилых объектов.

В качестве топлива в котле используют газ, он имеет значительные массогабаритные характеристики, низкий КПД , требует наличи  т желой кирпичной обмуровки,

Известен шатровый стальной водогрейный котел, содержащий размещенную в корпусе топку с фронтовым и потолочным экранами из труб с плавниками, с задним и боковыми экранами, подключенными к соответствующим верхним и нижним коллекторам , выполненными из газоплотных радиационных и периферийных панелей. Трубы этих панелей выполнены со смещением относительно друг друга, а сами панели образуют центральный и периферийный газоходы, соединенные проемами с топкой и между собой. Котел имеет также верхний сборный коллектор, а периферийный (конвективный ) газоход выполнен в виде дымогарных труб, размещенных внутри водогрейных труб периферийных панелей. К недостаткам известного котла относ тс  низка  экомичность и невысокий удельный теплосьем, топочна  камера не полностью экранирована, дл  установки котла необходим фундамент.

Цель изобретени  - повышение экономичности путем увеличени  степени утилизации тепла сжигаемого топлива.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что водогрейный котел, содержащий размещенную в корпусе топку с фронтовыми и потолочными экранами из труб с плавниками , с задним и боковым экранами, подключенными к соответствующим верхним и нижним коллекторам, выполненными из газоплотных радиационных и расположенных со смещением относительно боковых экранов конвективных панелей из труб с образованием центрального и периферийного газоходов, соединенных с топкой и между собой проемами, а также сборный коллектор, дополнительно снабжен центральным нижним коллектором, подовым экраном а также дополнительными онвективными панел ми заднего и бокопых экранов, расположенными между обиуровкой и основными конвективными панел ми с образованием дополнительных газоходов и выполненными из плавниковых 1 руб. нижние боковые коллекторы разделены продольными перегородками на отсеки, сообщенные соответственно с радиационными и основными и дополнительными конвективными панел ми заднего и боковых экранов, причем подовый экран выполнен газоплотным и соединен с отсеками радиационных панелей боковых нижних коллекторов и центральным нижним коллектором, при этом проемы, соедин ющие топку и центральный газоход, могут быть выполнены 8 радиационных панел х либо боковых,

0 либо заднего экранов.

На фиг.1 представлен котел, вид спереди , поперечный разрез ; на фиг. 2 - разрез А-Анафиг1, нафиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вид по стрелке В.на фиг.2; на фиг.

5 5 и 6 - варианты соединени  топки с центральным газоходом; на фиг.7 - гидравлическа  схема котла,

Водогрейный котел содержит размещенную в корпусе 1 топку 2 с фронтовым 3

0 и потолочным 4 экранами из труб с плавниками , с задним 5 и боковыми 6 экранами, подключенными к соответствующим верхним 7 и нижним 8 коллекторам, выполненными из газоплотных радиационных и

5 расположенных со смещением относительно боковых экранов 6 конвективных панелей из труб с образованием центрального 9 и периферийного 10 газоходов, соединенных с топкой 2 и между собой проемами 11, а также сборный коллектор 12. Котел снабжен центральным нижним коллектором 13, подовым экраном 14, а также дополнительными конвективными панел ми 15 заднего 5 v( боковых 6 экранов, расположенными между обмуровкой и основными конвективными панел ми с образованием дополнительных газоходов 16 и выполненными из плавниковых труб, боковые нижние коллекторы 8 разделены продольными перегородками 17 на отсеки 18, сообщенные

0 соответственно с радиационными и основными панел ми заднего 5 и боковых 6 экранов , причем подовый экран 14 выполнен газоплотным и соединен с отсеками 18 радиационных панелей боковых нижних коллекторов 8 и центральным нижним коллектором 13. Проемы 11, соедин ющие топку 2 и центральный газоход 9, могут быть выполнены в радиационных панел х либо боковых б, либо заднего 5 экранов.

0Водогрейный котел работает следующим образом,

После розжига продукты сгорани  отдают часть тепла лучеиспусканием экранным трубам заднего 5, боковых б, фронтового 3,

5 потолочного и подового 14 экранов и, охладившись до 1000°С, поступают при выполнении схемы пути дымовых газов согласно фиг.5 из топки 2 котла в конвективные гаходь; через проемы 1 по всей высоте топки 2

между трубами без плавников боковых экранов б, разветвл  сь на два газовых с каждой стороны. .°

Первый поток между газоплотными р дами труб направл етс  в сторону фронта котла, поворачиваетс  на 180°, проходит дополнительный газоплотный газоход,отдав тепло конвекцией, и направл етс  в патрубок 19 отвода газов при расчетной допустимо низкой температуре.

Второй газовый поток перемещаетс  по периферийному газоходу 10, поворачиваетс  на 90° в сторону заднего экрана 5, смешиваетс  с отход щими газами первого потока, аналогично отдав тепло конвекцией , и поступает в патрубок отвода газов с каждой из сторон.

Вариант по фиг.6 отличаетс  от описанного тем, что газы из топки 2 котла поступают в периферийный газоход 10 «в радиационной панели заднего экрана 5, разветвл ютс  в левую и правую стороны, образу  два параллельных потока.

Каждый поток сначала перемещаетс  по периферийному газоходу 10, поворачиваетс  на 90° в том же газоходе; проходит этот газоход, поворачиваетс  на 180° в дополнительный газоплотный газоход 16, проходит его, поворачиваетс  на 90° и направл етс  в патрубок 19 отвода газов,где оба потока сливаютс , отдав тепло конвекцией и охладившись до расчетной минимально- допустимой температуры.

В обоих вариантах топочные газы в конвективных газоходах омывают трубы, расположенные в шахматном пор дке в поперечном направлении. От. патрубков 19 отвода дымовые газы направл ютс  непосредственно в дымовую трубу или через дымосос .

Гидравлическа  схема котла работает следующим образом. От сетевых насосов обратна  вода из систем центрального отоплени  или гор чего водоснабжени  поступает в контур конвективного нагрева воды в нижние коллекторы 8. Затем обратна  вода по водогрейным трубам боковых экранов 6, нагревшись при конвективном теплообмене до температуры ниже температуры насыщени , поступает в верхний коллектор 7,  вл ющийс  смесительной камерой. Параллельно и независимо в контур радиационного нагрева вода от сетевых насосов поступает в коллектор 13 (подового экрана).

Из коллектора 13 по водогрейным трубам лодового экрана, предварительно нагревшись за счет радиационного теплообмена, вода поступает с обеих сторон в отсеки 18, откуда проходит в дополнительные панели 15. Особенность работы экранных труб котла заключаетс  в том..что в них образуетс  двухфазный поток,, поступающий в верхние коллекторы 7, т.е. они работают аналогично испарительным 5 поверхност м парового котла, что обеспечиваетс  регулировкой потоков с помощью дроссельных шайб.

В коллекторе 7 происходит смешивание недогретой до температуры насыщени  воды конвективного контура с двухфазным потоком, при пр мом контакте фаз пар конденсируетс  с выделением тепла фазового перехода.

Из коллектора 7 вс  вода, поступающа 

5 в котел, по трубам потолочного экрана 4 однофазным потоком (при большой скорости ), нагревшись до заданной температуры, поступает в верхний общий коллектор 12 и затем на выход.

0Предлагаемый котел обеспечивает более высокую интенсивность теплообмена, при которой достигаетс  более высокий удельный теплосъем, экономи  топлива, экономи  металла дл  поверхностей нагрева и других материалов. Кроме того, полностью экранированна  топка создает более рациональное распределение тепловоспри ти  между радиационными и конвективными поверхност ми нагрева и при

0 герметичности обеспечивает работу под наддувом.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Водогрейный котел, содержащий размещенную в корпусе топку с фронтовыми и потолочными экранами из труб с плавниками , с задним и боковыми экранами, подключенными к соответствующим верхним и нижним коллекторам, выполненными из газоплотных радиационных и расположенных со смещением относительно боковых экранов конвективных панелей из труб с образованием центрального и периферийного газоходов, соединенных с топкой и между собой проемами, а также сборный

   5 коллектор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности путем увеличени  степени утилизации тепла сжигаемого топлива, он снабжен центральным нижним коллектором, подовым экраном, а

   0 также дополнительными конвективными панел ми заднего и боковых экранов, расположенными между обмуровкой и основными конвективными панел ми с образованием дополнительных газоходов и

   5 выполненными из плавниковых труб, нижние боковые коллекторы разделены продольными перегородками на отсеки, сообщенные соответственно с радиационными и основными и дополнительными конвективными панел ми заднего и боковых

   экранов, причем подовый экран выполнен газоплотным и соединен с отсеками радиационных панелей боковых нижних коллекторов и центральным нижним коллектором.
2. 2. Котел по п.1.отличающийс  тем, что проемы, соедин ющие топку и центральный газоход, выполнены в радиационных панел х боковых экранов.
3. 3. Котел по п.1,отличающийс  тем. что проемы, соедин щие топку и центральный газоход, выполнены в радиационной панели заднего экрана.

   6-5

   фиг. J

   11

   7Л 11

   11)-ф-фч1н()|н1нр1{н|)к

   фиг. 5

   11

   //

   . а

   . /

   )

   о

   фиг.Ь

   12

   Гор(УЯ effffct

   фиг.7