Чугунный секционный котел

 

Использование: отопительные котельные малой и средней мощности. Сущность изобретения: котел содержит внутреннюю топку (1), расположенную между двумя па кетами нагревательных секций (2), внешнюю обмуровку (3) и боковые газоходы (4), а также разделительные стенки (б), расположенные в зазорах (5) между боковыми стенками обмуровки (3) и краями пакетов секций

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (я)5 F 24 Н 1/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CC P) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4834178/06

{22) 04,06,90 (46) 23,12.92, Бюл, N 47 . (71) Саратовский политехнический институт (72) А.M.Êóïðèÿíîâ, Б.А,Семенов, B.Ã.Cåìåнов и В.и-. Гусев . (56} 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 36321, кл. F 24 Н 1/00, 1933.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1315753, кл, F 24 Н 1/32, 1985. (54) ЧУГУННЫЙ СЕКЦИОННЫЙ КОТЕЛ

"Ы„„1783255 А1

2 (57) Использование, отопительные котельные малой и средней мощности. Сущность изобретения; котел содержит внутреннюю топку (1), расположенную между двумя па кетами нагревательных секций (2), внешнюа обмуровку(3) и боковые гэзоходы (4), а также разделительные стенки (6), расположенные в зазорах (5) между боковыми стенками обмуровки (3) и краями пакетов секций (2), которые образуют периферийные газоходы (7) с расположенными в них теплообменниками (8). 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1783255

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в OTOпительных котельных малой и средней мощности в качестве источника тепла.

Известны чугунные секционные котлы, содержащие внутреннюю топку, расположенную между пакетами нагревательных секций, внешнюю обмуровку и газоходы для дымовых газов .(1)

Недостатком известных устройств является низкий КПД. Указанный недостаток является следствием того, что такие котлы не оборудуются конвективными поверхностями нагрева, позволяющими отбирать дополнительное количество тепла от уходящих дымовых газов, Наиболее близким rio технической сущности к заявляемому устройству" является выбранный в качестве прототипа отопительный котел (2), содержащий пакет теплообменных секций установYiëåéíütõ íàä топочньМ йространством и включенных в контур нагреваемой среды, газоходы для удаления дымовых газов и дополнительные теплообменные элементы и редвключенные по нагреваемой среде теплообм6йным секциям. В данной конструкции КПД повышается за счет более глубокого охлаждения дымовых газов теплообменными элементами, размещенными в постаменте котла и контактирующими с удаляемыми дымовыми газами.

Недостатком данной конструкции является то, что теплообменные элементы раз мещены в постаменте котла. Во-первых, такое расположение ограничивает размеры поверхности теплсобмена габаритами постамента, Во-вторых, омывание теплооб- менной поверхности дымовыми газами происходит только с одной стороны (обращенной в сторону газохода). Тепловоспринимающая повер хн 6сть "йри этом расположена в стороне от основного направления движения потока дымовых газов, что снижает интенсивность конвектйвного теплообмена. Другая сторона поверхности тепловоспринимающих элементов обраще на в сторону подколосникового пространства и омывается холодным воздухоы, поступающим на горение в топку. Это снижает возможность данного устройства по утилизации теплоты дымовых газов. Втретьих, теплообменные элементы "расположены в таком месте газового тракта, где поток перед входом в сборный газоход меняет свое направление с нисходящего на горизонтальное, что исключает возможность применения тепловоспринимающих элементов с оребренной поверхностью (как продольного, T5t и поперечного оребрения), Отсутствие оребрения на тепловоспринимающих поверхностях с газовой стороны в несколько раз снижает значение приведенного коэффициента теплоотдачи, Таким об5, разом описанная конструкция на дает существенного увеличения КПД.

Целью изобретения является повышение КПД котла за счет снижения температуры уходящих газов, 10 Поставленная цель достигается тем, что секционный котел, содержащий пакет теплообменных секций, установленных под топочным пространством и включенных в контур нагреваемой среды, обмуровку, газо15 ходы для удал ени я дымо вых газов и дополнительные теплообменные элементы, оборудован дополнительными периферийными щелеВыми газоходами, в которых размещены теплообменники. Указанные

20 периферийные газоходы образованы дополнительнь1ми разделительными стенками, расположеннйми по краям теплообменных секций, Сопоставительный анализ с прототи25 пом показывает, что заявляемый котел отличается;

1) на личие м до и олнйтельной разделительной стЕнки;

2) наличием-дополнительного перифе30 рийного газохода.

Таким образом, предлагаемое решение соответствует критерию "новизна", Наличие дойолнительной разделительной стенки способствует формированйю но35 вой траектории движения дымовых газов из топки в дымоход. Направление всех потоков дымовых газов в верхнюю часть котла, а затем, огибая разделительную стенку, в периферийные газоходы, позволяет макси40 мально использовать энергетический потенциал дыМовыхтазов, сконденсировать поток дымового газа.

Дополнительйый периферийный газоход обеспечивает направленное движение

45 дымовых газов между элементами теплообменника, тем самым увеличивает скорость. движения дымовых газов, а следовательно. повышает коэффициент теплопередачи и общее количество переданной теплоты.

50 Так как не встречено технических решений с применением подобных существенных отличий признаков для достижения цели, то делается вывод о соответствии технических решений критерию "существен55 ные отличия".

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит внутреннюю топку 1, расположенную между двумя пакетами нагревательных секций 2, внешнюю обму1783255 ровку 3 и боковые газоходы 4 для нижнего отвода дымовых газов. В зазорах 5 между боковыми стенками обмуровки 3 и краями пакетов имеются дополнительные разделительные стенки 6, образующие периферийные щелевые газоходы 7, в которых расположен теплообменник 8, При работе котла топливовоздушная смесь сжигается в топке 1, образуя высокотемпературные продукты сгорания, которые, двигаясь вверх и омывая секции нагрева, собранные с пакете 2, отдают им часть тепла радиационно-конвективным способом. Затем продукты сгорания, огибая разделительную стенку 6, попадают в щелевые периферийные газоходы 7 и, двигаясь по ним вниз, отдаютдополнительное количество тепла поверхности теплообменника 8 конвективным способом. Далее охлажденные продукты сгорания через боковые газоходы 4 отводятся в дымовую трубу.

Нагреваемая вода подается в теплообменник снизу и, двигаясь по трубам 8 по направлению вверх, нагревается, после чего поступает в основные секции нагрева, где нагревается дс конечной температуры., Экспериментальные исследования, проведенные в отопительной котельной Саратовского политехнического института на котле "Энергия"., подтвердили работоспособность предлагаемого устройства, В результате экспериментов, произведенных в сопоставимых условиях, КПД котла, образо5 ванного щелевыми периферийными газоходами и встроенным теплообменником. составил величину в среднем на 6% большую по сравнению с котлом того же типа, Формула изобретения

10 1. Чугунный секционный котел, содержащий корпус с обмуровкой, пакеты теплообменных секций, и теплообменники, первые иэ которых установлены над топочным пространством.и включены в контур

15 нагреваемой среды, а вторые — в верхней части корпуса и периферийных газоходах, соединенных с топочным пространством, и предвключены по нагреваемой среде первым, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью

20 повышения КПД путем более эффективного использования тепла уходящих газов, он дополнительно содержит разделительные стенки, установленные между пакетами теплообменных секций и обмуровкой корпуса с

25 образованием с последней указанных периферийных газоходов.

2, Котел по п.1, отличающийся тем, что теплообменники верхней части корпуса расп0ложены в обмуровке последнего, 30

Составитель А,Куприянов

Редактор M,Êóçíåöîâç Техред М.Моргентал Корректор H.Ãóíüêî

Производственно-изда Tåëüñкий комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

Заказ 4503 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС(.P

113С35. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5