SU1756745A1 - Водогрейный котел - Google Patents

Abstract

Применение: теплоэнергетика. Сущность изобретени : водогрейный котел содержит корпус с патрубком подвода воды и размещенную в корпусе топку с фронтовым, задним и боковыми обрамл ющими трубчатыми экранами, подключенными к верхним и нижним коллекторам, последние из которых установлены на вершине постамента, а также промежуточные трубчатые экраны, подключенные к своим нижним и верхним коллекторам и расположенные между корИзобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах, работающих в системах отоплени  и гор чего водоснабжени . Известны котлы, содержащие теплооб- менные секции, установленные над топочным пространством и включенные в контур нагреваемой среды, и постамент, образующий своими наружными стенками газоходы и выполненный из металлических жестко скрепленных коробчатых теплообменных 2 пусом и боковыми экранами с образованием вертикальных конвекти&ных газоходов, сообщенных с отвод щими газоходами Отличительной особенностью котла  вл етс  то, что он дополнительно содержит пространственный змеевик с входной и выходной камерами, размещенный в центральной верхней части топки. Верхний коллектор боковых экранов выполнен из двух камер, установленных с образованием продольной полости, в концевых участках которой расположены входна  и выходна  камеры пространственного змеевика, к первой из которых подключен патрубок подвода воды. Верхние коллекторы промежуточных экранов установлены с плотным примыканием друг к другу, а промежуточные экраны и их нижние коллекторы расположены соответственно с зазорами относительно постамента и на уровне основани  последнего с образованием отвод щих газоходов. По стамент выполнен в виде установленных  русами водоохлаждаемых камер коробчатой формы и включен по воде между промежуточными и боковыми экранами. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. элементов, пред включенных по нагреваемой среде к теплообменным секци м. Недостатком известных котлов  вл етс  низка  теплопроизводительность вследствие невозможности подогрева воды до высокой температуры перед подачей в теплообменнике секции. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  водогрейный котел, содержащий корпус с патрубком подвода воды и размещенную в корпусе топку с фронтовым, засл с XJ СЛ О X сл

Description

дним и боковыми обрамл ющими трубчатыми экранами, подключенными к верхнему и нижним коллекторам, последние из которых установлены на вершине постамента, а также промежуточные трубчатые экраны, подключенные к своим нижним и верхним коллекторам и расположенные между корпусом и боковыми экранами с образованием вертикальных конвективных газоходов, сообщенных с отвод щими газоходами.

Недостатками известного котла  вл етс  низка  скорость циркул ции воды, отсутствие возможности подогрева воды до высокой температуры на начальной стадии ее циркул ции, высока  температура уход щих газов, а также сложность проведени  монтажных и ремонтных работ, в частности, при замене трубчатых экранов в случае их пережога или иного повреждени , что в целом не обеспечивает высокой теплопроиз- водительности котла и надежности его работы.

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности путем увеличени  теп- лопроизводительности и надежности, а также упрощени  монтажа и ремонта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что водогрейный котел, содержащий корпус с патрубком подвода воды и размещенную в ко рпусе топку с фронтовым, задним и боковыми обрамл ющими трубчатыми экранами , подключенными к верхнему и нижним коллекторам, последние из которых установлены на вершине постамента, а также промежуточные трубчатые экраны, подключенные к своим нижним и верхним коллекторам и расположенные между корпусом и боковыми экранами с образованием вертикальных конвективных газоходов, сообщенный с газоходами, дополнительно содержит пространственный змеевик с входной и выходной камерами, размещенный в центральной верхней части топки, верхний коллектор боковых экранов выполнен из двух камер, установленных с образованием продольной полости, в концевых участках которой расположены входна  и выходна  камеры пространственного змеевика, к первой из которых подключен указанный патрубок подвода воды, при этом верхние коллекторы промежуточных экранов установлены с плотным примыканием друг к другу, а промежуточные экраны и их нижние коллекторы расположены соответственно с образованием отвод щих газоходов. Кроме того, постамент выполнен в виде установленных  русами водоохлаждаемых камер коробчатой формы и включен по воде между промежуточными и боковыми экранами .

Предлагаемый котел позвол ет за счет увеличени  поверхности нагрева при прежних габаритах и изменени  схемы циркул ции воды увеличить скорость циркул ции

воды и уменьшить температуру уход щих продуктов сгорани , что повышает тепло- производительность предложенного котла, надежность его работы и увеличивает срок службы. Одновременно обеспечивает воз0 можность автономной циркул ции воды через каждый экран и блок постамента, что позвол ет без значительных трудовых и материальных затрат производить монтаж и ремонт или замену любого экрана, про5 странственного змеевика и блока постамента в случае их пережога или других повреждений.

На фиг. 1 показан котел, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на

0 фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на

фиг.4 - схема циркул ции воды через котел.

Водогрейный котел содержит корпус 1

с патрубком 2 подвода воды. В корпусе 1

размещена топка 3 с фронтовым, задним и

5 боковыми обрамл ющими трубчатыми экра- нами 4-7 соответственно и колосниковой решеткой 8.

Фронтовой экран 4 подключен к верхним коллекторам 9 и 10 и нижним коллекто-.

0 рам 11 и 12. Задний экран 5 подключен к. верхним коллекторам 13 и 14 и нижним коллекторами и 16. Боковые экраны 6 и 7 автономно подключены по воде к своим верхним коллекторам 17 и 18 и нижним коллек5 торам 19 и 20.

Между корпусом 1 и боковыми экранами б и 7 с образованием вертикальных конвективных газоходов 21 и 22 установлены промежуточные трубчатые экраны 23 и 24.

0 Промежуточные экраны 23 и 24 автономно подключены по воде к своим верхним коллекторам 25, 26 и нижним коллекторам 27 и 28.

Верхние коллекторы 17 и 18 боковых

5 экранов 6 и 7 установлены с образованием продольной полости 29. В торцах полости 29 расположены входна  и выходна  камеры 30 и 31, к которым подключен пространственный змеевик 32, размещенный в цент0 ральной верхней части топки 3, К входной камере 30 подключен патрубок 2 подвода воды в котел. Нижние коллекторы 19 и 20 боковых экранов 6 и 7 опираютс  на вершину постамента 33, выполненного в виде двух

5 примыкающих друг к другу блоков из установленных  русами водоохлаждаемых камер 34 коробчатой формы. Блоки постамента 33 подключены по воде автономно между собою, а постамент 33 вклю- чен по воде между промежуточным

экранами 23 и 24 и боковыми экранами 6 и 7.

Коллекторы 9-20. 25-28 также имеют коробчатую форму,

Верхние коллекторы 25 и 26 лромежу- точных экранов 23 и 24 установлены с плотным примыканием друг к Другу, а нижние коллекторы 25 и 26 экранов 23 и 24 установлены на уровне оснований постамента 33, который образует с промежуточными экра- нами 23 и 24 отвод щие газоходы 35 и 36.

Во фронтовый экран 4 включен водоох- лзждаемый короб 37, образованный плотно примыкающими друг к другу коробчатыми камерами 38 и 39, Нижние коллекторы 11 и 12 экрана плотно примыкают торцами друг к другу и также опираютс  на вершину постамента 33.

К коробу 37 примыкает загрузочна  дверца 40.

Коллекторы 17-29 боковых экранов 6 и

7снабжены поперечными перегородками 41, раздел ющими экраны 6 и 7 на подъемные и опускные участки. Причем число труб, вход щих в подъемные участки, на одну больше, чем число труб, вход щих в опускные участки. Постамент 33 одновременно образует своим внутренним объемом возду- хоподвод щий канал 42. сообщенный с атмосферой .

Котел работает следующим образом.

Через дверцу 40 на колосниковую решетку 8 загружают твердое топливо. При сжигании топлива на колосниковой решетке

8образовавшиес  продукты сгорани  под- нимаютс  в верхнюю часть топки 3, омыва  при этом поверхности боковых экранов 6.7

и поверхность пространственного змеевика 32 Одновременно обогреваютс  фронтовой и задний экраны 4 и 5. Из топки 3 продукты сгорани  направл ютс  двум  потоками в конвективные газоходы 21 и 22, а затем поступают в отвод щие газоходы 35 и 36, после чего удал ютс  из котла. Проход  по отвод щим газоходам 35 и 36, продукты его- рани  интенсивно передают тепло нижним участкам промежуточных экранов 23 и 24 и двум блокам постамента 33, значительно охлажда сь при этом.

Предназначенна  дл  нагрева вода циркулирует через поверхности нагрева котла (фиг.4). Вода подаетс  во входную камеру 30 и далее в пространственный змеевик 32 и выходную камеру 31. При этом в змеевик 32 вода подаетс  с высокой скоро- стью, что позвол ет змеевику 32 отбирать до 30-25% тепла, выдел емого в топке 3 при сжигании топлива и защищать от пережога экраны 4-7, Из камеры 31 вода направл етс  двум  параллельными потоками в верхние коллекторы 9 и 10 фронтового экрана 4, а затем параллельными потоками поступает в нижние коллекторы 11 и 12 экрана 4, предварительно пройд  через камеры 38 и 39 короба 37. Далее вода поступает в нижние коллекторы 19 и 20 боковых экранов 6 и 7 поднимаетс  в их верхние коллекторы 17 и 18. Благодар  наличию поперечных перегородок 41 в коллекторах 17 и 20 вода в экранах б и 7 совершает последовательное подъемно-опускное движение. Причем, так как число труб в подъемных участках экранов б и 7 на одну больше, чем в опускных участках этих экранов, то обеспечиваетс  увеличение скорости в опускных участках и поддержание высокой скорости циркул ции воды через экраны 6 и 7 с одновременным увеличением теплосъема.

Пройд  экраны 6 и 7, вода через коллекторы 17 и 18 параллельными потоками перетекает в верхние коллекторы 13 и 14 заднего экрана 5 и опускаетс  по нему, направл  сь в его нижние коллекторы 15 и 16 Из коллекторов 15 и 16 вода двум  потоками поступает в блоки постамента 33 и проходит через его камеры 34.

От постамента 33 вода двум  параллельными потоками отводитс  в нижние коллекторы 27 и 28 промежуточных экранов 23 и 24, а затем поступает в верхние коллекторы 25 и 26 этих экранов и отводитс  из котла к потребителю. Водоохлзждаемые камеры 34 постамента 33 обеспечивают одновременно подогрев дутьевого воздуха s канале 42, идущего на поддержание горени  топлива, что интенсифицирует процесс сгорани  топлива, увеличива  экономичность .

В случае пережога или какого-либо повреждени  любого из экранов 4-7, 23 и 2, а также змеевика 32 или блоков постамента 33 они легко замен ютс  на новые, так как кажда  из перечисленных поверхностей нагрева охлаждаетс  автономно и не требуетс  значительных затрат дл  их монтажа и ремонта. Дл  проведени  монтажных и ремонтных работ, например замены любых поверхностей нагрева достаточно сн ть не более половины обмуровки корпуса 1 и свободно извлечь и заменить поврежденную поверхность нагрева, что также повышает экономичность эксплуатации котла.

Таким образом, наличие в топке 3 пространственного змеевика 32, к которому подключен патрубок 2 подвода воды, размещение верхних коллекторов 17 и 18 экранов б и 7 с образованием продольной полости 29 с размещением в ней входной, выходной камер 30 и 31 и установка верхних коллекторов 25 и 26 экранов 23 и 24 с плотным

примыканием друг к другу, з также установка нижних коллекторов 19 и 20 экранов б и 7 на вершине постамента 33 и нижних коллекторов 27 и 28 экранов 23 и 24 на уровне основани  постамента 33, образующего с экранами 23 и 24 отвод щие газоходы 35 и 36 позвол ет развить поверхности нагрева, существенно улучшить схему циркул ции воды, обеспечивающую увеличение скорости циркул ции воды, теллосьема и тепло- производительности, а также снизить температуру уход щих продуктов сгорёни  и упростить монтаж и ремонт поверхностей нагрева, что в целом повышает экономичность работа котла.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Водогрейный котел, содержащий корпус с патрубком подвода воды и размещенную в корпусе топку с фронтовым, задним и Соковыми обрамл ющими трубчатыми экранами , подключенными к верхнему и нижним коллекторам, последние из которых установлены на вершине постамента, а также промежуточные трубчатые экраны, подключенные к своим нижним и верхним коллекторам и расположенные между корпусом и боковыми экранами с образованием веотиА 31

   ,1

   4 ,...В

   кал ных конвективных газоходов, сообщенных с отвод щими газоходами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности путем увеличени  теплопроизводительности , надежности и упрощени  монтажа и демонтажа, он дополнительно содержит пространственный змеевик с входной и выходной камерами, размещенный в центральной верхней части топки,

   верхний коллектор боковых экранов выполнен из двух камер, установленных с образованием продольной полости, в концевых участках последней расположены входна  и выходна  камеры пространственного змеевика , к первой из которых подключен указанный патрубок подвода воды, при этом верхние коллекторы промежуточных экранов установлены с плотным примыканием друг к другу, а промежуточные экраны и их

   нижние коллекторы расположены соответственно с зазором относительно постамента и на уровне основани  последнего с образованием отвод щих газоходов
2. 2. Котел по п.1,отличающийс  тем,

   что постамент выполнен в виде установленных  русами водоохлаждаемых камер коробчатой формы и включен по воде между промежуточными и боковыми экранами

   26 1д 31 30

   л

   6Ј

   Р/ / / /

   л л л /

   FF

   .1

   J7

   27

   ®иг. 4