Водогрейный котел

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Водогрейный котел содержит герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера и дымогарные трубы, над которыми расположен теплообменник. Корпус котла снабжен герметичной перегородкой, расположенной над теплообменником и образующей с верхней частью корпуса котла дополнительную камеру, соединенную, по крайней мере, одной трубой с нижней частью котла, при этом нижний срез трубы расположен между теплообменником и дымогарными трубами, а верхняя часть дополнительной камеры снабжена автоматическим воздухоотводчиком. Изобретение обеспечивает увеличение теплопередачи от паровой фазы теплоносителя к воде системы теплоснабжения. 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

Известны водогрейные котлы, основными элементами которых являются герметичный корпус, частично заполненный жидким теплоносителем, погруженные в теплоноситель топочную камеру и дымогарные трубы, размещенный над поверхностью теплоносителя теплообменник, например, патент РФ №2080516, МПК F 22 B 7/00.

При работе котла данного типа в результате испарения жидкого теплоносителя его паровая фаза контактирует с поверхностью теплообменника, конденсируется на ней, а конденсат стекает в объем жидкого теплоносителя.

Известный водогрейный котел является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению и выбран в качестве ближайшего аналога.

Недостатком известного котла является то, что в паровом пространстве котла (зона, где расположен теплообменник), наряду с паровой фазой теплоносителя, присутствует воздух, который, контактируя с поверхностью теплообменника, ограничивает контакт паровой фазы теплоносителя с поверхностью теплообменника, тем самым ухудшает передачу тепла от паровой фазы теплоносителя к поверхности теплообменника и далее к нагреваемой воде системы теплоснабжения.

Техническим результатом изобретения является увеличение теплопередачи от паровой фазы теплоносителя к воде системы теплоснабжения за счет освобождения парового пространства котла от воздуха, вследствие чего в несколько раз увеличивается мощность котла или уменьшаются габариты и масса котла при сохранении выходной мощности.

Указанный технический результат достигается тем, что в водогрейном котле, содержащем герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера и дымогарные трубы, над которыми расположен теплообменник, согласно изобретению, корпус котла снабжен герметичной перегородкой, расположенной над теплообменником и образующей с верхней частью корпуса котла дополнительную камеру, соединенную, по крайней мере, одной трубой с нижней частью котла, при этом нижний срез трубы расположен между теплообменником и дымогарными трубами, а верхняя часть дополнительной камеры снабжена автоматическим воздухоотводчиком с отсечным клапаном.

Благодаря указанному выполнению устройства котла, воздух в паровом пространстве котла отсутствует, при этом улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего увеличивается мощность котла.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где:

- на фиг.1 изображен разрез водогрейного котла в подготовленном к работе состоянии.

- на фиг.2 изображен разрез водогрейного котла в рабочем состоянии.

Водогрейный котел содержит герметичный корпус 1, в нижней части которого размещены топочная камера 2, дымогарные трубы 3. В верхней части котла размещены теплообменник 4, герметичная перегородка 5, расположенная над теплообменником 4 и образующая с верхней частью корпуса 1 дополнительную камеру 6, соединенную трубой 7 с нижней частью котла, причем нижний срез 8 трубы 7 расположен между теплообменником 4 и дымогарными трубами 3.

Верхняя часть дополнительной камеры 6 снабжена автоматическим воздухоотводчиком 9 с отсечным клапаном.

В нижней части корпуса 1 размещен трубопровод 10, служащий для заполнения котла водой. В дополнительной камере 6 размещен сигнальный патрубок 11, а ниже герметичной перегородки 5 - патрубок 12 для стравливания воздуха из парового пространства.

Подготовка котла к работе осуществляется следующим образом.

Через трубопровод 10 в корпус 1 заливается вода. Вода заполняет корпус до герметичной перегородки 5, при этом воздух из нижней части котла вытесняется через патрубок 12, затем по трубе 7 вода заполняет дополнительную камеру 6, до уровня сигнального патрубка 11. Краны, размещенные на патрубках 10, 11, 12, закрывают и котел готов к работе.

Котел работает следующим образом.

Продукты сгорания топлива проходят через топочную камеру 2 (горелка на графических материалах не показана) и систему дымогарных труб 3, при этом осуществляется передача тепла от горячего газа к воде находящейся в котле. Вода в котле нагревается, происходит ее температурное расширение, вследствие чего вода вытесняет воздух из дополнительной камеры 6 через автоматический воздухоотводчик 9.

При дальнейшем нагревании воды начинается ее кипение и испарение. Пар собирается в верхней части котла, то есть под герметичной перегородкой 5, давление его увеличивается и он вытесняет воду из пространства, в котором находится теплообменник 4, через трубу 7 в дополнительную камеру 6. Когда весь воздух из камеры 6 вытеснен водой, отсечной клапан воздухоотводчика 9 закрывается и отсекает атмосферный воздух от объема котла. Пары воды поднимаются от поверхности жидкой фазы теплоносителя к трубкам теплообменника, на холодной поверхности трубок они конденсируются и конденсат в виде капель падает в кипящую воду.

Процесс испарения и конденсации непрерывно повторяется, при этом происходит перенос тепла от паров теплоносителя к воде в системе теплоснабжения.

Таким образом, благодаря указанному выполнению устройства котла, воздух в паровом пространстве (в районе теплообменника) при работе котла отсутствует, при этом существенно улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего в несколько раз увеличивается мощность котла или уменьшаются габариты и масса котла при сохранении выходной мощности.

Водогрейный котел, содержащий герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера и дымогарные трубы, над которыми расположен теплообменник, отличающийся тем, что корпус котла снабжен герметичной перегородкой, расположенной над теплообменником и образующей с верхней частью корпуса котла дополнительную камеру, соединенную, по крайней мере, одной трубой с нижней частью котла, при этом нижний срез трубы расположен между теплообменником и дымогарными трубами, а верхняя часть дополнительной камеры снабжена автоматическим воздухоотводчиком с отсечным клапаном.