UA121527C2

UA121527C2 - HEATING WATER BOILER

Info

Publication number: UA121527C2
Application number: UAA201812489A
Authority: UA
Inventors: Дмитро Миколайович Баурчулу; Михайло Васильович Лобур; Андрій Ярославович Здобицький
Original assignee: Михайло Васильович Лобур
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-06-10

Abstract

Опалювальний водогрійний котел містить змінний колосник, кільцеву камеру згорання і циліндричний корпус. В нижній частині циліндричного корпусу вмонтовано вертикальні циркуляційні труби теплообмінника, що перпендикулярно входять у водяну сорочку котла. Додатково встановлено горизонтальні циркуляційні труби, що розміщені безпосередньо над кільцевою камерою згорання, та димовідвідні труби. Димовідвідні труби вмонтовані в підігрівальну камеру зворотної подачі з вмонтованими зворотними циркуляційними трубами, що входять у водяну сорочку водогрійного котла. Димовідвідні труби конічно звужені на вихідному кінці. Забезпечується підвищення ефективності роботи котла.The heating boiler contains a replaceable grate, an annular combustion chamber and a cylindrical body. In the lower part of the cylindrical body vertical circulation pipes of the heat exchanger are installed, which are perpendicularly included in the water jacket of the boiler. Additionally, horizontal circulation pipes located directly above the annular combustion chamber and flues are installed. Flue pipes are mounted in the heating chamber of return giving with the built-in return circulating pipes entering into a water jacket of a boiler. Flue pipes are conically tapered at the outlet end. Increases the efficiency of the boiler.

Description

Винахід належить до систем теплопостачання та може бути використаний в опалювальних водогрійних котлах.The invention belongs to heat supply systems and can be used in heating water boilers.

Відомий опалювальний водогрійний котел (Патент України на винахід Мо 117507, МПК Е24Н 1/40, опубл. 10.08.2018 р., Бюл. Мо 15), який складається з трубчастого теплообмінника, по зовнішній трубі якого протікають відхідні гази від топки котла (камери згорання), оточеної з зовнішньої сторони нагрівальною водяною сорочкою, що вмонтована в зовнішню трубу профільною вставкою з ребрами, які проходять в її поздовжньому напрямку та контактують із зовнішньою трубою.A well-known heating water boiler (Patent of Ukraine for an invention Mo 117507, IPC E24Н 1/40, publ. 10.08.2018, Bul. Mo 15), which consists of a tubular heat exchanger, through the outer pipe of which exhaust gases from the boiler furnace flow (chambers combustion), surrounded on the outside by a heating water jacket, which is mounted in the outer pipe by a profile insert with ribs that pass in its longitudinal direction and are in contact with the outer pipe.

Неефективним у роботі цього котла є те, що циркуляція води відбувається лише вздовж труби теплообмінника у вертикальному напрямку до циркуляційних контурів опалення, зазнаючи поступових втрат тепла. Циркуляційні труби теплообмінника, що розміщені в нижній частині котла над топковою камерою (камерою згорання), більш інтенсивно нагріваються лише з їх торцевої частини.The inefficient operation of this boiler is that water circulates only along the heat exchanger pipe in the vertical direction to the heating circulation circuits, experiencing gradual heat loss. The circulation pipes of the heat exchanger, which are placed in the lower part of the boiler above the combustion chamber (combustion chamber), are more intensively heated only from their end part.

Найближчим аналогом за технічною суттю є універсальний опалювальний водогрійний котел (Патент України на корисну модель Мо 113982; МПК Е24Н 1/00, опубл. 27.02.2017 р., Бюл.The closest analog in terms of technical essence is a universal heating hot water boiler (Patent of Ukraine for a utility model Mo 113982; IPK E24Н 1/00, publ. 27.02.2017, Bull.

Мо 4), що містить змінний колосник, зольник, циліндричний корпус теплообмінника з розміщеною вздовж його осі вертикальною трубою, які утворюють з корпусом кільцеву камеру згорання (топкову камеру). У системі теплообміну котла циліндричні трубопроводи (димовідвідні труби), якими відводяться продукти горіння, розміщені вертикально навколо паливної труби у циліндричному корпусі.Mo 4), containing a replaceable grate, an ash tray, a cylindrical heat exchanger body with a vertical pipe placed along its axis, which together with the body form an annular combustion chamber (burning chamber). In the heat exchange system of the boiler, cylindrical pipelines (flue pipes), which remove combustion products, are placed vertically around the fuel pipe in the cylindrical housing.

В даній конструкції котла кільцева камера згорання сформована таким чином, що теплообмінник нагрівається лише у вертикальному напрямку, внаслідок чого значна частина тепла витрачається на підігрів розташованої по центру циліндричної паливної труби.In this design of the boiler, the annular combustion chamber is formed in such a way that the heat exchanger is heated only in the vertical direction, as a result of which a significant part of the heat is spent on heating the cylindrical fuel pipe located in the center.

В основу винаходу поставлено задачу підвищення ефективності роботи котла за рахунок покращення циркуляції води в ньому та збільшення площі контактної взаємодії теплоносія з теплообмінником.The basis of the invention is the task of increasing the efficiency of the boiler by improving water circulation in it and increasing the area of contact interaction of the heat carrier with the heat exchanger.

Поставлена задача вирішується тим, що в опалювальному водогрійному котлі, що містить змінний колосник, кільцеву камеру згорання і циліндричний корпус, згідно з винаходом, в нижній частині циліндричного корпусу вмонтовано вертикальні циркуляційні труби теплообмінника, щоThe task is solved by the fact that in the heating water boiler, which contains a replaceable grate, an annular combustion chamber and a cylindrical body, according to the invention, vertical circulation pipes of the heat exchanger are mounted in the lower part of the cylindrical body, which

Зо перпендикулярно входять у водяну сорочку котла, також додатково встановлено горизонтальні циркуляційні труби, що розміщені безпосередньо над кільцевою камерою згорання, димовідвідні труби вмонтовані в підігрівальну камеру зворотної подачі з вмонтованими зворотними циркуляційними трубами, що входять у водяну сорочку водогрійного котла, при цьому димовідвідні труби конічно звужені на вихідному кінці.From perpendicularly enter the water jacket of the boiler, horizontal circulation pipes are additionally installed, which are placed directly above the annular combustion chamber, the smoke exhaust pipes are mounted in the heating chamber of the return supply with mounted return circulation pipes entering the water jacket of the water heating boiler, while the smoke exhaust pipes are conical tapered at the output end.

Модернізувавши конструкцію котла в нижній частині та вмонтувавши перпендикулярно вертикальні циркуляційні труби теплообмінника у водяну сорочку навколо камери згорання котла, підвищується ефективність теплопередачі, циркуляція води та робота опалювального водогрійного котла загалом. Додатково встановлені безпосередньо над кільцевою камерою згорання горизонтальні циркуляційні труби збільшують площу контактної взаємодії теплоносія з теплообмінником і цим підвищують ефективність теплопередачі в трубчастому теплообміннику, розміщеному над кільцевою камерою згорання. Для зниження швидкості виходу відпрацьованих газів та кращого наповнення підігрівальної камери зворотної подачі димовідвідні труби звужені на вихідному кінці.By modernizing the design of the boiler in the lower part and installing perpendicularly the vertical circulation pipes of the heat exchanger in the water jacket around the combustion chamber of the boiler, the efficiency of heat transfer, water circulation and the operation of the heating water heating boiler in general are increased. Additionally, horizontal circulation pipes installed directly above the annular combustion chamber increase the area of contact interaction of the coolant with the heat exchanger and thus increase the efficiency of heat transfer in the tubular heat exchanger located above the annular combustion chamber. In order to reduce the exit speed of exhaust gases and to better fill the heating chamber of the return supply, the flue pipes are narrowed at the outlet end.

Пропонований винахід пояснюється ілюстраціями. На Фіг. 1 подано загальний вигляд водогрійного котла. На Фіг. 2, Фіг. З наведено розрізи водогрійного котла в двох вертикальних площинах, де 1 - змінні колосники, 2 - циліндричний корпус, З - вертикальні циркуляційні труби теплообмінника, 4 - горизонтальні циркуляційні труби теплообмінника, 5 - кільцева камера згорання, б - труби димовідвідні, 7 - підігрівальна камера, 8 - димохідна труба, 9 - труби зворотної подачі води, 10 - водяна сорочка, 11 - патрубок прямої подачі води, 12 - патрубок зворотної подачі води, 13 - дверцята.The proposed invention is explained with illustrations. In Fig. 1 shows the general view of the water heating boiler. In Fig. 2, Fig. C shows sections of the water heating boiler in two vertical planes, where 1 - replaceable grates, 2 - cylindrical body, C - vertical circulation pipes of the heat exchanger, 4 - horizontal circulation pipes of the heat exchanger, 5 - annular combustion chamber, b - smoke exhaust pipes, 7 - heating chamber , 8 - flue pipe, 9 - water return pipe, 10 - water jacket, 11 - direct water supply pipe, 12 - water return pipe, 13 - door.

Опалювальний водогрійний котел містить змінний колосник 1, циліндричний корпус 2, вертикальні З та горизонтальні 4 циркуляційні труби теплообмінника, які розміщені вздовж його осі та утворюють разом із корпусом 2 циліндричну камеру згорання 5. Для виведення димових газів з камери згорання та підвищення теплопередачі концентрично встановлені димовідвідні труби 6, що конічно звужені на вихідному кінці та вмонтовані в підігрівальну камеру зворотної подачі 7, яку з'єднано із димохідною трубою 8. В підігрівальній камері для покращення тепловіддачі димових газів вмонтовано труби зворотної подачі 9, що входять у водяну сорочку 10 водогрійного котла. Для під'єднання до системи опалення в котлі вмонтовано патрубки прямої 11 та зворотної 12 подачі води, а для завантаження палива та видалення золи і бо колосників в нижній частині корпусу вмонтовані дверцята 13.The heating water boiler contains a replaceable grate 1, a cylindrical body 2, vertical Z and horizontal 4 circulation pipes of the heat exchanger, which are placed along its axis and form, together with the body 2, a cylindrical combustion chamber 5. To remove flue gases from the combustion chamber and increase heat transfer, concentrically installed flues pipes 6, which are conically narrowed at the outlet end and are mounted in the heating chamber of the return supply 7, which is connected to the flue pipe 8. In the heating chamber, to improve the heat transfer of flue gases, the pipes of the return supply 9 are mounted, which are included in the water jacket 10 of the water heating boiler. For connection to the heating system, direct 11 and reverse water supply pipes 12 are installed in the boiler, and for loading fuel and removing ash and grates, a door 13 is installed in the lower part of the housing.

Запропонований винахід функціонує наступним чином:The proposed invention functions as follows:

Тверде паливо, що подають через дверцята 13 на змінний колосник 1, розпалюють, а у випадку використання природного газу - його подають через газовий пальник.The solid fuel fed through the door 13 to the replaceable grate 1 is ignited, and in the case of using natural gas, it is fed through a gas burner.

Гарячі димові гази з кільцевої камери згорання 5, проходячи в зазорах між вертикальними З та горизонтальними 4 циркуляційними трубами теплообмінника, передають їм тепло через стінку теплообмінника шляхом конвекції теплоносія та потрапляють через димовідвідні труби 6 до підігрівальної камери 7, де димові гази нагрівають труби зворотної подачі води 9 і виходять через димохідну трубу 8.Hot flue gases from the annular combustion chamber 5, passing through the gaps between the vertical З and horizontal 4 circulation pipes of the heat exchanger, transfer heat to them through the wall of the heat exchanger by convection of the heat carrier and enter through the flue pipes 6 to the heating chamber 7, where the flue gases heat the water return pipes 9 and exit through the chimney 8.

Вода, що надходить із системи опалення через патрубок зворотної подачі 12, перемішується у верхній частині водогрійного котла, проходячи через труби зворотної подачі 9, і підігрівається димовими газами в підігрівальній камері 7 та подається до водяної сорочки 10 циліндричного корпусу 2. В свою чергу, вода, циркулюючи вертикальними циркуляційними трубами З теплообмінника, що перпендикулярно входять у водяну сорочку 10, і горизонтальними циркуляційними трубами 4 інтенсивно підігрівається над кільцевою камерою згорання 5 та подається в систему опалення патрубком прямої подачі води 12.The water coming from the heating system through the return pipe 12 is mixed in the upper part of the water heating boiler, passing through the return pipes 9, and is heated by flue gases in the heating chamber 7 and supplied to the water jacket 10 of the cylindrical body 2. In turn, the water , circulating through the vertical circulation pipes From the heat exchanger perpendicularly entering the water jacket 10, and through the horizontal circulation pipes 4, it is intensively heated above the annular combustion chamber 5 and fed into the heating system through the direct water supply pipe 12.

Таким чином, за максимального використання температури димових газів на всіх етапах їх проходження через опалювальний водогрійний котел досягається максимальна ефективність його роботи.Thus, with the maximum use of the temperature of the flue gases at all stages of their passage through the heating water boiler, the maximum efficiency of its operation is achieved.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION A heating water-heating boiler containing a replaceable grate, an annular combustion chamber and a cylindrical body, which is characterized by the fact that in the lower part of the cylindrical body, vertical circulation pipes of the heat exchanger are mounted, which enter perpendicularly into the water jacket of the boiler, and horizontal circulation pipes are additionally installed, which placed directly above the annular combustion chamber, the flue pipes are mounted in the return heating chamber with mounted return circulation pipes that enter the water jacket of the water heating boiler, with the flue pipes being tapered at the outlet end.