SU413344A1 - - Google Patents

Description

1

Изобретение касаетс  котлов с принудительной циркул цией воды, изготовл емых из труб и устанавливаемых в котельных дл  централизованного теплоснабжени , топочное пространство которых экранировано трубами, расположенными близко к горизонтальному направлению и присоединенными к вертикальным коллекторам, разделенным внутренними перегородками на отдельные камеры.

Известные водогрейные котлы с такими экранами нуждаютс  в т желой обмуровке и футеровке топок огнеупорным кирпичем, металлоемкость и трудоемкость их изготовлени  велики, а здани  котельных дл  их установки и эксплуатации должны иметь большие площадь и кубатуру.

Цель изобретени  - снижение металлоемкости , упрон ение изготовлени  и обеспечение пространственной жесткости и транспортабельности котла без применени  специального каркаса. Достигаетс  это тем, что трубы, экранирующие топочное пространство по всем ограничивающим его стенкам, выполнены в форме незамкнутых витков, которые охватывают это пространство в горизонтальной проекции , присоединены к коллекторам, расноложенным по фронтальной стенке котла, и св заны между собой и с другими трубами в жесткую конструкцию. Така  конструкци  экранов позвол ет удачно решать компоновку

топки с конвективной шахтой, обеспечивает плотность и полноту экранировани , необходимые дл  применени  малогабаритной, легкой и дешевой натрубной обмуровки, сокращает количество вертикальных коллекторов, уменьшает металлоемкость и трудоемкость изготовлени  и гидравлическое сопротивление экранов.

Предлагаемый котел можно доставить одним транспортабельным блоком с высокой степенью заводской готовности.

В соответствии с изобретением можно создать серию котлов ТГ дл  приготовлени  гор чей или перегретой воды различных параметров , с различной компоновкой конвективных поверхностей нагрева, разной мощности и дл  работы на разных видах топлива. Такой котел мощностью до 25 дл  работы на газообразном или легком жидком топливе

при перевозке на открытой платформе вписываетс  в габарит подвижного состава железных дорог и его вес без обмуровки не превышает установленного дл  перевозок одним блоком.

Опытные образцы котла ТГ-3 мониюстью 3,5 Мвт дл  работы па газовом или легком жидком топливе, изготовленные в соответствии с насто щим изобретением, имеют габариты и вес, позвол ющие перевозить их в

собранном виде вместе с обмуровкой на авто

машинах грузоподъемностью не менее 7 т или на трейллерах и устанавливать их в соответствующей котельной на месте демонтированных чугунных отопительных котлов. Наладочные испытани  показали, что такие котлы могут работать с естественной т гой в существующую дымовую ipyCy высотой 25 м при значительно более высоких тешюнроизводнтельности и к. п. д., чем чугунные котлы на таком же топливе, имеющие такие же габариты вместе с обмуровкой.

Все обслуживание котлов ТГ организовано с фронта отметки пола котельной. Устанавливать их можно не только в закрытых, но также в полуоткрытых и передвижных котельных и на крышах зданий и дл  работы топки как с разрежением, так н под наддувом и с возможностью полной автоматизации работы . Наличие камер после каждого витка экранных труб исключает возможность пережога отдельных участков экрана из-за гидравлической неравномерности циркул ции. По сравнению с водогрейными котлами с принудительной циркул цией воды всевозможных конструкций, имеющих т желую обмуровку, обладающую большей тепловой инерцией, предлагаемые котлы менее чувствительны к перебо м в работе циркул ционных насосов. Из-за малого объема воды в таких котлах они представл ют значительно меньшую опасность дл  окружающих при авари х, происход щих из-за нарушений правил эксплуатации , кроме того, они гораздо более долговечны .

В плане котлы обычно имеют форму пр моугольника , но могут также сужатьс . В поперечном разрезе они могут иметь форму квадрата, пр моугольника или неравностороннего шестиугольника, вписываюшихс  в габарит подвижного состава железных дорог.

На фиг. 1 изображен котел дл  работы на газообразном или легком жидком топливе, не образующих липких отложений на конвективных поверхност х, в комноновке с одноходовой конвективной шахтой и отводом газов в подпольный боров, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1.

Котел ТГ имеет опорную раму 1, состо щую из правого и левого продольных коллекторов и фронтового, среднего и заднего поперечных коллекторов. К фронтовому поперечному коллектору опорной рамы присоединены два вертикальных коллектора 2 экранов стен топки и поворотной камеры. Правый и левый продольные коллекторы онорной рамы св заны сто ками 3,  вл ющимис  коллекторами ширмовых змеевиков конвективных поверхностей нагрева. К верхним концам вертикальных фронтовых коллекторов присоединен горизонтальный коллектор 4 потолочного экрана. Верхние концы сто ков присоединены соответственно к правому и левому коллекторам 5, соединенным между собой перепускными трубами 6. Все горизонтальные и вертикальные коллекторы, изготовленные из прочных

труб, соединены между собой и образуют скелет котла, распредел ющий нагреваемую воду по всем поверхност м нагрева, изготов ленным из труб сравнительно небольших диаметров . Все коллекторы обогреваютс  н разделены внутренними перегородками на отдельные камеры. Соединение коллекторов между собой выполнено таким образом, что в необходимых местах внутренние полости их

соедин ютс  между собой, а в других не соедин ютс , и циркулирующа  в котле вода нроходит но всем камерам без образовани  застойных зон и воздушных нробок.

Незамкнутые витки труб, экранирующих

фронтовую, боковые н заднюю стены топочного пространства, присоединены своими концами к коллекторам 2. При этом экранированне вертикальных стен нижней части тонки на высоту заднего экрана, отдел ющего ее от

конвективной шахты, выполнено трубами 7, обхватывающими тонку по периметру в горизоптальной проекции, а экранирование вертикальных или наклонных стен тонки и поворотной камеры, расноложенных выше, выполнено трубами 8, обхватывающими топку вместе с новоротпой камерой по периметру в горизонтальной проекции котла.

Дл  того, чтобы газы из топки не нопадали в конвективную шахту, не омыва  верхних

участков конвективных поверхностей, задний экран топки, образованный витками труб, экранирующих стены нижней части тонки, выполнен газонепроницаемым. К верхнему горизонтальному коллектору 4

присоединены трубы 9, экранирующие своими горизонтальными участками потолок топки и поворотной камеры, а вертикальными участками , концы которых присоединены к заднему поперечному коллектору опорной рамы,- заднюю стену конвективной шахты котла.

В котлах дл  сжигани  мазута, образующего трудно удал емые липкие отложени  на конвективных новерхност х, потолок над конвективной шахтой не закрываетс  экраном и

конвективные пучки выполн ютс  более разреженными , над конвективной шахтой устанавливаетс  шахта дробоочистки, а задн   стена конвективной шахты экранируетс  поиному .

Выход газов из топки в конвективную шахту , котора  может быть и многоходовой, организуют по-разному, в том числе через фестоны , образованные трубами, экранируюшими стены тоночного пространства без дополнительного гнуть .

Все трубы наружных экранов котла расположены с относительным шагом, допускающим применение дешевой н легкой натрубной обмуровки.

Нижний подовый экран топки образован пр мыми трубами 10, присоединенными концами к фронтовому и среднему нонеречным коллекторам опорной рамы. Наружна  поверхность этого экрана обогреваетс  теплом,

отраженным от кирпичного пода. Значнтельного снижени  температуры за экраном не требуетс , поэтому он выполнен с относительным шагом, допускающим радиальное присоединение пр мых труб к коллекторам в один р д.

1 рубы наружных экранов соединены между сооои ас только коллекторами, но н дистаиниинируюгцими уголками, обеспечивающими неизменность рассто ни  между трубами, чгобы в местах, где рассто ние между ними увеличиваетс , теплоизол ционный слой оЬмуровки не мог перегреватьс  и портитьс , а температура наружной поверхности обмуров1 11 не )1шалась выше расчетно. Таким образом , все 1рубы, из которых изготовлен котел , соединены между собой в жесткую, пространственную , прочную конструкцию. Опорна  рама закрепл етс  на фундаменте только с фронта и котел во врем  работы может свободно расшир тьс , опира сь на скольз щие опоры, имеющиес  на продольных и заднем коллекторах опорной рамы.

Натрубна  обмуровка 11 состоит из трех основных слоев; жаростойкого - из листовых материалов или шамотобетона, армированного сеткой, теплоизол ционного - нз изделий типа минеральной ваты и уплотнительной штукатурки с верхним гидроизол ционным покрытием, например из ткани, окрашенной масл ной красной, или из синтетической пленки , стойких к атмосферных воздействи м, что необходимо при открытой или полуоткрыто установках котла. При необходимости, например при покрытии из синтетической пленки, обмуровка может быть закреплена на котле бандажами, например, из ленточной стали.

Подвод воды из теплосети и отвод гор чей воды выполнены снизу с фронта котла. На входном и выходном патрубках кроме штуцеров и бобышек, необходимых дл  установки предохранительных клапанов и приборов наблюдени , а также датчиков щитовых приборов и автоматики, имеютс  штуцеры дл  осуществлени  рециркул ции воды в котле, которые можно использовать дл  кислотной промывки котла. Из теплосети вода поступает в подовый экран и проходит потом все остальные экраны, а затем конвективные поверхности нагрева. Это сделано дл  сокращени  периода работы рециркул ционных насосов . В трубах поверхностей нагрева вода движетс  со скоростью более 1 м/сек, обеспечивающей высокие теплосъемы без кипени  или микрокипени  и без гидравлических ударов , при минимальной скорости внутренней коррозии н достаточно большом сроке службы котла.

Спуск воды из котла обеспечен через дренажные штуцеры, установленные на коллекторах в необходимых местах. Воздух удал ют из котла при помощи установленных на верхних коллекторах воздухоотводчиков.

В промежутке между фронтовыми коллекторами экранов размещаютс  внизу лаз дл  внутреннего осмотра топки, над ним горелочное устройство и вверху взрывной клапан. При необходимости взрывные клапаны могут быть размещены на ноюлке с разводкой экранных труб. Гл делки дл  наблюдени  за процессом горени  установлены с разводкой труб боковых экранов топки.

В котлах, предназначенных дл  работы на твердом тонливе, нодовый экран не выполн ют и фронтовые коллекторы экранов стен

тонки устанавлнвают р дом, а так как объем топочного нространства при сжигании любого твердого топлива должен быть значительно больше, чем нри сжигании газообразного или жидкого топлива, транспортабельный блок

котла ТГ без подового экрана и со сближенными вертикальными фро1гговыми коллекторами устанавливаетс  на кирпичные стенки топки необходимых размеров и конструкции. В необходимых случа х кирпичные стены топки дополнительно экранируют, а под конвективной шахтой размещают дополнительные экономайзерные поверхности нагрева. Така  новышенна  установка котла ТГ очень удачно компонуетс  с устройствами механизации топливоподачи и тонливосжигани , нуждающимис  в новышенных здани х котельных.

Схему циркул ции воды в котле в необходимых случа х также измен ют. При сжигании тонлива с высокой температурой точки росы в отход щих газах, например, газообразного , жидкого или влажного твердого топлива, воду, охлажденную в системе теплоснабжени , целесообразно направл ть сначала в радиационные, а затем в конвективные

поверхности нагрева, а при работе на антраците и подобном топливе, имеющем пизкую температуру точки росы отход щих газов, воду из теплосетей целесообразно направл ть сначала в конвективные поверхности нагрева,

а затем в радиационные. При необходимости можно создать схему с конвективными поверхност ми между экранами или с частью экранов , включенных между конвективными поверхност ми .

Если нужно сократить расход гладких стальных труб, то котел ТГ выполн ют без сто ков и конвективных змеевиков, а только с описанными выше экранами топочного пространства из гладких или плавниковых труб,

а конвективные поверхности выполн ют из литых элементов, например из экономайзерных ребристых труб.

Предмет изобретени 

55

Водогрейный котел, сварной из труб, в котором топка н новоротна  камера экраннрованы горнзонтальными (или близкими к горизонтальным направлени м) трубами, присоединенными к коллекторам, отличающийс  тем, что, с целью снижени  металлоемкости , упрощени  изготовлени  и обеспечени  пространственной жесткости и транспортабельности котла без применени  специального каркаса, трубы, экранирующие тоночное

пространство по всем ограничивающим его стенкам, выполнены в форме езамкнутых витков, которые охватывают это пространство Б горизонтальной проекции, присоединены к

коллекторам, расположенным по фронтальной стенке котла, и св заны между собой и с другими трубами в жесткую несущую конструкцию .

Фиг. 7

1 //

J

fPuz.z