SU1760997A3 - Водогрейный котел - Google Patents

Abstract

Использование: в энергетике в промышленных и жилищно-коммунальных котельных установкахо Сущность изобретени : водогрейный котел содержит вертикальный корпусо В корпусе размещена топка, потолочный экран из труб (12) и боковые экраны (2) из радиационных и конвективных панелей Конвективна  панель выполнена из опускных (6) и подъемных (7) труб„ Опускные (6) трубы соединены по высоте между собой ребрами с образованием мембранных экранов. Нижние концы опускных (6) труб подключены к коллекторам-гр зе викам (5К Подъемные (7) и опускные

Description

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано в котлах теплоцентралей, промышленных котельных и котельных жилищно-коммунальных

объектов

Известны котлы, имеющие схемы циркул ции воды в контурах с аксиальным направлением движени  жидкости в трубах , однако при аксиальном движении жидкости в трубах водогрейных котлов образуетс  так называемый газовый дисперсный чулок (дисперсна  пленка), который резко понижает теплопроводность от стенки трубы к жидкости, циркулирующей в трубах.

Наличие дисперсного чулка (пленки ) требует увеличени  поверхности нагрева котлов, тие0 металлоемкости на единицу выработанной котлом продукции и строительного объема котла, вызывает повышение температуры стенок труб, требует об зательного ум гчени  подпиточной и питательной воды, вызывает накипеобразование на внутренних поверхност х нагрева труб.

При ум гчении воды расходуетс  и безвозвратно тер етс  большое количество чистой неум гченной воды, котора  после взрыхлени  и отмывки сульфо- угл  в фильтрах выбрасываетс  в реки

о

ю ю

XI

ы

и озера загр зненной сол ми кальци , магни  и натри , что приводит к ухудшению экологической ситуации.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние эффективности водогрейного котла путем интенсификации теплообмена при одновременном повышении технологичности его обслуживани 

Поставленна  цель достигаетс  тем, что водогрейный котел с размещенной в корпусе топкой, часть поверхности которой образована герметичными вертикально установленными вод ными экранами , образующими радиационные и кон- вективные поверхности нагрева, подключенными к отвод щей системе и тангенциальными подвод щими патрубками к отвод щей системе с обеспечением перемещени  воды в экране сверху вниз с вращающимс  потоком воды, снабжен потолочным радиационным экраном и коллекторами-гр зевиками , причем вертикальные вод ные экраны выполнены в виВ корпусе водогрейного котла размещена топка 1s часть поверхности которой образована герметичными мембранными вертикально установленными вод ными экранами 2, образующими радиационные поверхности нагрева„ Вод ные экраны 2 выполнены в виде установленных друг против друга р дами по меньшей мере двух групп вертикальных

де установленных друг против друга р -25 труб з, герметично соединенных по высоте ребрами с образованием мембранных экранов и присоединенных нижы ними концами к коллекторам-гр зевикам 5 о Ребра не доход т до верхних

дами по меньшей мере двух групп вертикальных труб, герметично соединенных по высоте ребрами с образованием мембранных экранов и присоединенных нижними концами к коллекторам-гр зевикам , подвод ща  и отвод ща  системы выполнены в виде вертикальных опускных и подъемных конвективных поверхностей нагрева чередующихс  труб, установленных со стороны, противоположной топке, также р дами по числу груп вертикальных труб экранов с образованием посто нного предназначенного дл  прохода топочных газов вни-э зазора между трубами, образующими экран, и трубами опускной и подъемной системы, сообщающегос  с полостью топки через верхнюю часть экрана, при этом опускные трубы подсоединены на верхнем конце слева и справа к раздающим коллекторам , а кажда  труба экрана соединена с соответствующей опускной и подъемной трубами патрубками, расположенными  русами, при этом дл  каждых двух смежных  русов отвод щий пат-so Дл  каждых двух смежных  русов отворубок верхнего  руса расположен над одвод щим патрубком нижнего  руса.

Потолочный экран образован двум  горизонтальными р дами труб, установленных с зазором друг относительно друга, один конец каждой из которых соединен с коллектором, выдающим в сеть воду, а другой заглушенv подключенных тангенциальными патрубками

д щий патрубок 10 верхнего  руса расположен над подвод щим патрубком 11 нижнего  русао

Потолочный экран котла образован 55 двум  р дами труб 12, установленных горизонтально с зазором друг относительно друга. Один конец каждой тру- Јь 12 соединен с коллектором 13, выдающим в сеть водуо Другой конец к системе труб9 расположенных над трубами потолочного экрана и соединенных с подъемными трубами„

Водогрейный котел может быть снабжен экономайзером, с которым соединены раздающие коллекторы котла, что позвол ет снизить температуру уход щих газов и повысить коэффициент использовани  тепла уход щих газов до нормы.

На фиго 1 показан продольный разрез водогрейного котла , на Аиг0 2 - разрез по Л-А на Фиг0 1; на фиг 3 - разрез по Б-Б на фигс 2,

В корпусе водогрейного котла размещена топка 1s часть поверхности которой образована герметичными мембранными вертикально установленными вод ными экранами 2, образующими радиационные поверхности нагрева„ Вод ные экраны 2 выполнены в виде установленных друг против друга р дами по меньшей мере двух групп вертикальных

труб з, герметично соединенных по вытруб з, герметично соединенных по высоте ребрами с образованием мембранных экранов и присоединенных нижы ними концами к коллекторам-гр зевикам 5 о Ребра не доход т до верхних

кромок труб 3, образу  окна

Котел содержит также подвод щую и отвод щую системы в виде вертикальных опускных 6 и подъемных 7 чередующихс  труб Опускные 6 и подъемные

7 трубы установлены со стороны, противоположной топке 1, р дами по числу групп вертикальных труб 3 краноч 2„ Гежду трубами 3, образующими экран 2, и трубами 6 и 7 образован посто нный зазор 8 (вертикальные газоходь) дл  прохода топочных газов вниз0 Зазор 8 сообщаетс  с полостью топки 1 через верхнюю часть экрана. Опускные 6 трубы подсоединены на верхнем конце

слева и справа к раздаточным коллекторам 9о Кажда  труба 3 экрана 2 соединена с соответствующей опускной 6 и подъемной 7 трубами тангенциальными патрубками, расположенными  русами.

д щий патрубок 10 верхнего  руса расположен над подвод щим патрубком 11 нижнего  русао

Потолочный экран котла образован двум  р дами труб 12, установленных горизонтально с зазором друг относительно друга. Один конец каждой тру- Јь 12 соединен с коллектором 13, выдающим в сеть водуо Другой конец

заглушка Трубы 12 подключены тангенциальными патрубками I к системе труб 15, которые расположены над трубами потолочного экрана и соединены с подъемными 7 трубами,  вл  сь их продолжением

Котел снабжен экономайзером 16, с которым соединены раздаточные коллекторы 9 котла о Циркул ци  воды в котле осуществл етс  циркул ционным насосом Водогрейный котел работает следующим образом

Циркул ционным насосом вода подаетс  в нижнюю часть вод ного экономайзера 16, поднимаетс  вверх и затем поступает в левый и правый раздаточные коллекторы 9 о Из раздаточных коллекторов 9 вода опускаетс  по опускным 6 трубам, из которых через тангенциальные патрубки 11, расположенные  русами, на равных рассто ни х по высоте каждой трубы, она поступает тангенциально в трубы 3

В трубах 3 вода нагреваетс  сжигаемым в топке 1 котла топливом Из труб 3 по тангенциальным патрубкам 10 вода отводитс  в подъемные отвод щие 7 трубы, а затем в трубы 15, из которых тангенциальными патрубками Ik по- даетс  в трубы 12 потолочного экрана, где происходит дополнительный нагрев воды После этого нагрета  вода пос- тупает через коллектор 13 в сеть.

При таком выполнении котла обеспечиваетс  возможность получени  неограниченно развитой радиационной и конвективной поверхности нагрева Под действием центробежного эффекта вращающейс  жидкости по оси вращени  дина

мическии напор равен нулю, а у стенок труб динамика имеет максимальное значение , В силу этого  влени  возникает перепад давлени  под воздействием которого пар, газ и взвешенные частицы движутс  от стенок труб, воспринимающих тепло поверхностей нагрева, к центру последних Этот центробежный эффект обусловлен тем, что вода вво5

0

среднюю часть вращающейс  в трубе жидкости

В экранных трубах, установленных вертикально, столб жидкости движетс  одновременно аксиально и тангенциально - враща сь, опускаетс .

Нижние концы вертикальных экранных труб вварены в коллекторы-гр зевики, верхние заглушены, поэтому при аксиальном движении жидкости вс  накипь перемещаетс  в коллекторы-гр зевики и непрерывно удал етс  перфораторами в шламоосадителъ, установленный на всасе циркул ционного насоса„ Благодар  тому, что патрубки расположены  ру- сами, в каждой трубе экрана по высоте имеетс  как бы несколько поверхностей нагрева9 в пределах каждой из которых вращающийс  столб жидкости эффективно нагреваетс  до расчетной темпера- турьи Высота  руса, диаметр трубы. напор воды выбираютс  расчетным путем Конструкци  обеспечивает простоту доступа к наиболее теплонапр жен-1 ным элементам и возможность их замены в случае необходимости

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5

   1„ Водогрейный когел, содержащий размещенную в вертикальном корпусе топку с потолочным и боковыми экранами из труб, сообщенными с подвод щим и отвод щим коллектором, причем боковые экраны выполнены из радиационных и конвективных панелей, последние из

   которых выполнены из опускных и подъемных труб, а трубы первых герметично соединены между собой по высоте ребрами с образованием мембранных экранов , ограничивающих топку, нижние концы которых подключены к коллекторам-гр зевикам , панели образуют канал

   с посто нным поперечным сечением дл  прохода продуктов сгорани , поступающих через верхнюю часть экранов, дл  подачи воды он снабжен верхними раздающими коллекторами по обе стороны

   дитс  в экранные трубы и отводитс  по 50 боковых экранов, а трубы потолочного

   тангенциальным патрубкам В силу этого на стенках, воспринимающих тепло труб, накипь не задерживаетс , так как дисперсные пузырьки не образуютс  на стенках поверхностей нагрева, их смывает потоком закрученной воды, To-j нущие и плавающие включени  в силу разницы давлени , вызванной центробежным эффектом, транспортируютс  в

   экрана подключены одним концом к отвод щему коллектору, при этом в конвективной поверхности происходит перемещение воды сверху вниз, отличаю- 55 Ш и и с   тем, что, с целью повыше ни  эффективности теплообмена путем удалени  накипи со стен теплообменных труб, подъемные и опускные трубы кон вективной панели расположены с чередованием между собой и каждые две смежные подъемна  и опускна  трубы подключены посредством тангенциальных патрубков к соответствующей близлежащей трубе радиационной панели, причем упом нутые патрубки расположены  русами , при этом в каждых двух смежных  русах отвод щий патрубок верхнего  руса расположен над подвод щим патрубком нижнего  руса, кроме того, труВыход Воды

   Горелймое устройство

   бы потолочного экрана соединены тан- ренциэльными патрубками с концевыми участками подъемных труб конвективной панели, расположенными над упом нутыми трубами потолочного экрана, сво™ бодные концы которых заглушены.

   2 „ Котел по п„ 1, отличающийс  тем, что он снабжен экономайзером , который соединен с верхними раздающими коллекторами„

   15