Котел с принудительной циркуляцией

Авторы патента:

Романова Валентина Ивановна (RU)

F24H1/12 - в которых вода отделена от нагревающей среды

Владельцы патента RU 2362094:

ООО "Псковский котельный завод" (RU)

Изобретение предназначено для получения тепла и пара и может быть использовано в теплотехнике. Котел содержит топочную камеру, выполненную из горизонтальных труб, соединенных между собой коллекторами, и конвективную часть. Конвективная часть выполнена из горизонтально расположенных пакетов, набранных из труб П-образной формы, и экранных боковых панелей. Трубы топочной камеры и конвективной части образуют единый водяной тракт. В трубах экранных боковых панелей конвективной части котла установлены вертикальные перегородки с двумя отверстиями, выполненными в нижней и верхней частях перегородки. В коллекторах установлены перегородки с одним отверстием. Изобретение обеспечивает повышение надежности и экономичности работы котла. 6 ил.

Изобретение относится к области получения тепла или пара и может быть использовано при создании прямоточных паровых и водогрейных котлов.

Известен котел с принудительной циркуляцией, содержащий топочную камеру, выполненную из горизонтальных труб, соединенных между собой коллекторами, и конвективную часть (патент RU №2157483, кл. F22B 15/00, 1998 г.).

Недостатком известного котла с принудительной циркуляцией является низкая надежность котла, обусловленная малыми скоростями движения воды, что приводит к перегреву и воды и металла, при этом для создания больших скоростей необходимо использование более мощных насосов, что приводит к неэкономичности использования котла.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении надежности и экономичности работы котла с принудительной циркуляцией без увеличения мощности.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в котле с принудительной циркуляцией, содержащем топочную камеру, выполненную из горизонтальных труб, соединенных между собой коллекторами, и конвективную часть, согласно изобретению конвективная часть выполнена из горизонтально расположенных пакетов, набранных из труб П-образной формы, и экранных боковых панелей, при этом трубы топочной камеры и конвективной части образуют единый водяной тракт, в трубах экранных боковых панелей конвективной части котла установлены вертикальные перегородки с двумя отверстиями, выполненными в нижней и верхней частях перегородки, а в коллекторах установлены перегородки с одним отверстием.

Образование единого водяного тракта трубами топочной камеры и конвективной части стало возможным благодаря тому, что в трубах экранных боковых панелей конвективной части котла установлены вертикальные перегородки с двумя отверстиями, выполненными в нижней и верхней частях перегородки, а в коллекторах установлены перегородки с одним отверстием.

На фиг.1 показан продольный разрез котла с принудительной циркуляцией.

На фиг.2 - разрез котла по А-А.

На фиг.3, 4 - узел котла Б.

На фиг.5, 6 - узел котла В.

Котел с принудительной циркуляцией содержит топочную камеру 1 и конвективную часть 2. Топочная камера 1 выполнена из горизонтальных труб 3, объединенных коллекторами 4. Конвективная часть 2 выполнена из горизонтально расположенных пакетов, набранных из труб 5 П-образной формы, и экранных боковых панелей, которые являются общими для конвективной части и топочной камеры и выполнены из труб 6. В трубах 6 экранных боковых панелей конвективной части 2 котла установлены вертикальные перегородки 7 с двумя отверстиями 8, выполненными в нижней и верхней частях перегородки 7 (Фиг.4, разрез Д-Д).

В коллекторах 4 установлены перегородки 9 (Фиг.3, вид Б).

Котел оснащен воздушниками 10 и дренажами 11. Горячая вода из котла поступает к потребителю по магистрали 12 и возвращается обратно в котел по магистрали 13.

Предлагаемый котел с принудительной циркуляцией в составе котельной установки (не показано) работает следующим образом. Топливо и воздух подаются через горелку 14 в топочную камеру 1, где топливо сгорает с выделением тепла. Продукты сгорания охлаждаются в конвективной части 2 и выбрасываются в дымовую трубу (не показано). Тепло, полученное при сгорании топлива, воспринимается водой через поверхности нагрева - коллекторы 4, экранные трубы 3 и трубы 5 конвективной части 2.

Перегородки 9 с отверстием 15 (Фиг.3, разрез Г-Г), установленные в коллекторах 4, заставляют воду менять направление движения по экранным трубам 3, как показано стрелками 16 (Фиг.3). Перегородки 9 в коллекторах 4 расположены так, что потоки воды направляются по одинаковому количеству труб 3. Это позволяет иметь одинаковую скорость воды в трубной системе, за счет чего уменьшаются тепловые и гидравлические разверки в схеме.

Перегородки 7 служат для направления потока воды в трубы 5 конвективной части 2 - показано стрелками 17 (Фиг.3, вид В). Применение перегородок 7, которые изготовлены с двумя отверстиями 8 (Фиг.4, разрез Д-Д), установленных в трубах 6 в конвективной части боковых экранов, позволяет расположить конвективные пакеты, набранные из П-образных труб 5, горизонтально (Фиг.2) и укрепить их на трубах 3 топочной камеры, создав единый водяной тракт.

При эксплуатации, после останова котла, для его опорожнения открываются дренажные краны 11, а при заполнении его водой открываются воздушные краны 10 (при закрытых дренажах 11). При этом в глухих отсеках, образованных перегородками 9, функцию дренажей и воздушников выполняют отверстия 15 в перегородках 9 (Фиг.3, разрез Г-Г). Из глухих отсеков, образованных перегородками 7, вода при опорожнении удаляется через отверстие 8, расположенное в нижней части перегородки 7, а при заполнении котла водой воздух выходит через отверстие 8, расположенное в верхней части перегородки 7.

Наличие единого водяного тракта топочной камеры 1 и конвекционной части 2 с горизонтально расположенными конвективными пакетами, выполненными из П-образных труб 5, значительно уменьшает гидравлическое сопротивление котла (что позволяет применять насосы меньшей мощности), делает котел простым в изготовлении, а конструкция котла может применяться во множестве вариантов однотипных котлов различной мощности. Перегородки 9 с одним отверстием 15, установленные в коллекторах 4, уменьшают тепловые и гидравлические разверки в схеме и исключают необходимость использования дренажей и воздушников в глухих отсеках коллекторов.

Наличие в трубах 6 экранных боковых панелей конвективной части 2 котла, вертикальных перегородок 7 с двумя отверстиями 8, выполненными в нижней и верхней частях перегородки 7, позволяет обеспечить оптимальные скорости движения воды. Оптимальные скорости движения воды позволяют избежать перегрева воды и металла.

Таким образом, использование в предложенном котле с принудительной циркуляцией перегородок с одним отверстием в коллекторах и перегородок с двумя отверстиями в трубах боковых экранов способствует образованию единого водяного тракта трубами топочной камеры и конвективной части, делает оптимальной гидравлическую схему котла, упрощает его конструкцию и изготовление за счет применения простых, однотипных элементов, уменьшает металлоемкость котла и повышает надежность в эксплуатации и экономичность в работе по сравнению с прототипом; дает возможность создания множества вариантов однотипных котлов различной мощности.

Котел с принудительной циркуляцией, содержащий топочную камеру, выполненную из горизонтальных труб, соединенных между собой коллекторами, и конвективную часть, отличающийся тем, что конвективная часть выполнена из горизонтально расположенных пакетов, набранных из труб П-образной формы, и экранных боковых панелей, при этом трубы топочной камеры и конвективной части образуют единый водяной тракт, в трубах экранных боковых панелей конвективной части котла установлены вертикальные перегородки с двумя отверстиями, выполненными в нижней и верхней частях перегородки, а в коллекторах установлены перегородки с одним отверстием.

Похожие патенты:

Водогрейный котел // 2341732

Котлоагрегат // 2310123

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к котлоагрегатам для сжигания твердого топлива в кипящем слое, и может быть использовано при строительстве и реконструкции промышленно-отопительных котельных.

Пароводогрейный котел // 2292519

Котел стальной секционный водогрейный разборный // 2287117

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в отопительных водогрейных котлах малой мощности, особенно на котлах, устанавливаемых на небольших, стесненных и модульных котельных.

Водогрейный котел // 2287116

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно, к водогрейным котлам и может быть использовано для отопления жилых и производственных помещений, а также для горячего водоснабжения.

Водяной отопительный котел // 2282112

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, области конструкции устройств, применяемых для целей автономного отопления горячей водой помещений жилого, производственного и коммунального назначения, в частности, водогрейных котлов, и может быть использовано в теплоснабжении жилых, коммунальных и промышленных помещений, как в городской, так и в сельской местности.

Котел водогрейный и способ его изготовления // 2267715

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам для нагрева воды и способам их изготовления, и может быть использовано в котельных установках различной мощности.

Технологический нагреватель // 2265160

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для подогрева жидкостей, газов и их смесей в обеспечение эффективности технологических процессов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например для подогрева природного газа на входе газораспределительных станций с целью предотвращения отрицательных последствий разложения газовых гидратов, сопутствующего процессу дросселирования газа.

Водогрейный котел // 2252368

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, предназначенным для отопления и горячего водоснабжения зданий и сооружений различного назначения.

Водогрейный котел // 2252367

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению, и может быть использовано в водогрейных котлах при использовании различных видов газообразного и жидкого топлива, преимущественно водоугольных суспензий.

Водогрейный твердотопливный котел // 2363888

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для отопления индивидуальных жилых домов и снабжения горячей водой для хозяйственных нужд в местах, где отсутствуют современные источники тепла и имеется избыток отходов горючесмазочных материалов

Колосниковая решетка охлаждаемой конструкции (крок) // 2382944

Изобретение относится к области тепловой энергетики

Водогрейный твердотопливный котел // 2516727

Изобретение относится к энергетике, в частности к твердотопливным котлам для отопления производственных и жилых помещений. Водогрейный твердотопливный котел содержит корпус, загрузочный бункер для топлива, герметичный сверху и ограниченный колосниковой решеткой снизу. Камера дожигания горючих газов установлена за загрузочным бункером для топлива и отделена от загрузочного бункера вертикальной перегородкой с проходным отверстием в нижней части перегородки. Указанный котел содержит механизм подачи воздуха в загрузочный бункер для топлива, проходной канал для дымогазов, заслонку перепуска дымогазов, теплообменник в виде емкости, примыкающий к наружным поверхностям загрузочного бункера для топлива и камеры дожигания горючих газов. Проходное отверстие располагается на определенном расстоянии от уровня колосниковой решетки, позволяющем производить термохимическую реакцию соединения кислорода воздуха с углеродом топлива в слое древесного угля. Теплообменник выполнен увеличивающимся в объеме на единицу высоты, начиная от уровня колосниковой решетки и выше. В зоне наибольшего объема теплообменника на единицу высоты через теплообменник проходят дымогарные трубы, соединяющие камеру дожигания газов с проходным каналом для дымогазов. Техническим результатом является упрощение конструкции и обеспечение давления теплоносителя, в том числе и вырабатываемого пара, выше, чем это предусмотрено в пластинчатых теплообменниках. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Жаротрубный водогрейный котел // 2566870

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Жаротрубный водогрейный котел содержит горизонтальный цилиндрический корпус с фронтальной дверью, в которой установлена горелка. Внутри корпуса размещены водяной объем с патрубками входа и выхода теплоносителя, камера сгорания в виде жаровой трубы, заглушенной с противоположного горелке торца, и дымогарные трубы, сообщенные с камерой сгорания посредством поворотной камеры, образованной углублением в двери. Дверь выполнена с внутренней полостью, разделенной вертикальной перегородкой на два объема, сообщенных между собой посредством отверстия в нижней части перегородки. Первый объем в верхней части сообщен с водозаборной трубкой, второй конец которой врезан в патрубок входа теплоносителя. Второй объем сообщен с водоотводящей трубкой, второй конец которой врезан в патрубок выхода теплоносителя. Концы водозаборной и водоотводящей трубок, размещенные внутри соответствующих патрубков, обращены своим выходным отверстием в направлении свободного конца патрубка. Достигаемый технический результат заключается в повышении интенсивности циркуляции теплоносителя внутри водоохлаждаемой дверцы и повышении эффективности ее охлаждения. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Водогрейный котел // 2580253

Изобретение может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел содержит цилиндрический корпус с топкой и соосную с ней конвективную камеру. На переднем фронте топки на ее продольной оси установлена горелка, а у заднего фронта топки установлен рассекатель дымовых газов. Параллельно поверхности топки размещена экранная поверхность нагрева. Экранная поверхность нагрева топки и поверхности нагрева конвективной камеры подсоединены к подводящему и отводящему коллекторам. Продольная ось котла ориентирована горизонтально. Водогрейный котел выполнен разъемным в вертикальной продольной плоскости, для чего пара параллельных коллекторов, выполненных на всю длину котла, разделенных внутренними перегородками на подводящие и отводящие участки, размещены соответственно в верхней и нижней частях корпуса по обе стороны от диаметральной вертикальной плоскости разъема половин корпуса котла, при этом верхний и нижний коллекторы, размещенные с одной стороны от плоскости разъема, на участке топки сообщены дугообразными трубами, конгруэнтными очертаниям внутренней поверхности котла, образующими топочные экраны, а поверхности нагрева конвективной камеры содержат поперечно-обтекаемые трубные пучки, выполненные из параллельных пакетов, каждый из которых содержит дугообразные трубы, концы которых сообщены либо с верхним и нижним коллекторами соответствующей половины котла, либо с нисходящим и восходящим соосными патрубками, сообщенными с этими коллекторами. Рассекатель дымовых газов содержит рассекающий конус и скрепленный с ним трубчатый элемент, соосные продольной оси котла, причем поверхность рассекающего конуса рассекателя дымовых газов, обращенная к топке, выполнена в виде гиперболоида вращения. При использовании изобретения обеспечивается снижение себестоимости производства котлоагрегата, повышение КПД и повышение ремонтопригодности. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Водогрейный котел // 2582441

Изобретение относится к системам теплоснабжения производственных и жилых зданий. Котел содержит цилиндрический корпус с топкой и соосной с ней конвективной камерой. Топка и конвективная камера размещены последовательно в корпусе котла, жестко скрепленного с основанием. Экранная поверхность нагрева выполнена единой на всю длину. Теплообменный блок конвективной камеры выполнен в виде единой конструкции и размещен в полости конвективной камеры, ограниченной экранной поверхностью нагрева, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в ней, и с возможностью его разъема в вертикальной диаметральной плоскости, для чего содержит по паре параллельных коллекторов, выполненных на всю его длину, соответственно в его верхней и нижней частях по обе стороны от плоскости разъема. Рассекатель дымовых газов содержит рассекающий конус и скрепленный с ним трубчатый элемент, соосные продольной оси котла. Поверхность рассекающего конуса, обращенная к топке, выполнена в виде гиперболоида вращения. В объеме теплообменного блока конвективной камеры размещены две цилиндрические обечайки, соосные друг другу и продольной оси котла, выполненные из двух симметричных половин с возможностью их газоплотного соединения при сборке теплообменного блока. Тепловая изоляция котла выполнена с разъемом по стыку цилиндрической обечайки и торцовых деталей, составляющих газоплотный корпус котла. При использовании изобретения снижается себестоимость производства котлоагрегата, повышаются КПД и ремонтопригодность. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Водогрейный котел // 2584033

Изобретение относится к водотрубным водогрейным котлам с тепловой производительностью до 4 мВт. Водогрейный котел содержит цилиндрический корпус с топкой и соосной с ней конвективной камерой. Продольная ось котла ориентирована горизонтально, при этом топка и конвективная камера размещены последовательно в корпусе котла, жестко скрепленного с основанием. Экранная поверхность нагрева выполнена единой на всю длину корпуса котла. Теплообменный блок конвективной камеры выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в ней и возможностью его разъема в вертикальной диаметральной плоскости. Рассекатель дымовых газов содержит рассекающий конус и скрепленный с ним трубчатый элемент. Торцы цилиндрического корпуса котла снабжены фланцами, выполненными с возможностью разъемного скрепления с торцовыми элементами, образующими обшивку переднего фронта котла и его заднюю стенку. При использовании изобретения обеспечивается повышение КПД и ремонтопригодности, снижение себестоимости производства котлоагрегата. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Водогрейный жаротрубный котёл с турбулизаторами улиточного типа // 2610985

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения для жилищно-коммунального хозяйства, бытовых и производственных нужд. Водогрейный жаротрубный котел с турбулизаторами улиточного типа содержит корпус, расположенный горизонтально, огражденный с одной стороны крышкой из огнеупорного материала, с другой - задней стенкой коллектора дымовых газов, и покрытый теплоизоляцией. В крышке вокруг отверстия для установки горелки равномерно выполнены выемки, образующие каналы турбулизаторов улиточного типа. Внутри центральной части корпуса расположена топочная камера, вокруг которой размещены дымогарные трубы, соединенные одними концами с соответствующими им турбулизаторами, а другими - с отверстиями в передней стенке коллектора дымовых газов, который расположен в тыльной части корпуса своей плоскостью перпендикулярно дымогарным трубам. В верхней части корпуса выполнены отводящий и подводящий трубопроводы, связанные между собой водяным объемом, а также канал отвода отработанных газов, расположенный на выходе из коллектора дымовых газов. Технический результат: повышение ресурса работоспособности и снижение металлоемкости конвективных поверхностей нагрева. 4 ил.

Устройство предварительного нагрева текучей среды, в частности текучей среды охлаждающего агента двигателя сгорания // 2628241

Изобретение относится к нагревательному устройству для текучей среды, к двигателю внутреннего сгорания, оснащенному нагревательным устройством для текучей среды, и к способу предварительного нагрева охлаждающей текучей среды двигателя внутреннего сгорания посредством нагревательного устройства. Нагревательное устройство для текучей среды содержит нагревательный прибор с U-образным каналом (6) для текучей среды; и по меньшей мере один электрический резистор (1), расположенный близко к нагревательному прибору. Нагревательный прибор содержит сплошной элемент (2) внутри указанного прибора с частями канала (6) для текучей среды, которые соответствуют U-образной форме. Сплошной элемент (2) нагревательного прибора содержит по меньшей мере одну открытую канавку, проходящую вдоль и впереди впадины U-образного канала для текучей среды, при этом по меньшей мере в одну канавку помещен по меньшей мере один электрический резистор (1), и при этом нагревательный прибор содержит по меньшей мере одну закрывающую пластину по меньшей мере одной канавки, предназначенную для прикрепления к сплошному элементу. Изобретение направлено на увеличение тепловой производительности и простоту конструкции. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Котел с принудительной циркуляцией // 2639438

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для отопления зданий коммунального бытового и производственного назначения, имеющих систему отопления с теплоносителем. Котел с принудительной циркуляцией содержит топочную камеру, газоход и теплообменник, при этом камера образована гнутыми оребренными трубами, расположенными параллельно друг другу и соединенными в коллекторы, в которых установлены перегородки с отверстиями. В изобретении достигнута оптимальная гидравлическая схема котла, упрощена его конструкцию и за счет применения простых, однотипных элементов уменьшена металлоемкость котла и повышена надежность в эксплуатации и экономичность в работе по сравнению с прототипом, что дает возможность создания множества вариантов однотипных котлов различной мощности. 9 ил.