Вакуумный водогрейный котёл-термосифон

Изобретение относится к теплоэнергетике. Вакуумный водогрейный котел-термосифон, содержащий горелку блочную, теплообменник для получения горячей воды с помощью пара, образовавшегося при кипении воды под вакуумом, топочную жаровую трубу, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка. Водяная рубашка представляет собой теплообменник в объеме, окружающем топочную жаровую трубу, осуществляющий совместно с трубами конвективного пучка отбор тепла на всех стадиях одновременно с помощью лучистого и конвективного теплообмена; в топочной жаровой трубе установлена металлическая сетка из жаропрочного материала, выполняющая функцию вторичного излучателя, увеличивающего лучистую составляющую теплообмена собственным коэффициентом излучения; в паровое пространство котла подключен мембранный расширительный бак, обеспечивающий заданную температуру воды на выходе путем компенсации температуры расширения и представляющий собой сосуд, разделенный мембраной на две камеры, в одной из которых находится под давлением газ или воздух, другая его камера соединена с паровым пространством котла. Изобретение направлено на повышение теплотехнических и энергетических характеристик водогрейного котла. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для улучшения теплотехнических характеристик водогрейных котлов.

Известны пароводяные водогрейные котлы по патенту RU 2278333, опубл. 2006.06.20, котельный блок которых представляет собой составной корпус из обечайки и камеры, в которой расположен трубный пучок теплообменника. В нижней части корпуса расположена топочная камера, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка и выходной патрубок для отвода дымовых газов. Продукты сгорания из топочной камеры проходят через газовый тракт, в котором расположен конвективный пучок, и далее отводятся в газоход котельной и через дымовую трубу удаляются в атмосферу. Тепло продуктов сгорания передается промежуточному теплоносителю - воде, которая кипит под разряжением. Котел при нагреве воды до 90°C и ниже работает под вакуумом. Образующийся при кипении пар поступает в межтрубное пространство трубчатки водонагревателя, где конденсируется, отдавая тепло конденсации нагреваемой воде, проходящей по трубчатке. Образовавшийся конденсат стекает обратно в зону кипения, таким образом весь процесс является замкнутым. Нагретая вода отводится в систему теплоснабжения. Теплопроизводительность таких котлов ограничена из-за недостаточной поверхности теплообмена и недостаточного использования его лучистой составляющей. Для повышения лучистой составляющей энергии теплообмена могут быть применены металлические сетки из жаропрочного материала, которые используются в качестве вторичных излучателей. Такие сетки также способствуют интенсификации сжигания газа и стабилизации горения.

Предлагаемый котел-термосифон позволяет устранить вышеперечисленные недостатки путем поддержания заданной температуры горячей воды на выходе из котла, что является задачей изобретения. Поставленная задача реализуется обеспечением взаимодействия между падением давления и теплопередачей, при этом коэффициент теплопередачи зависит от температурного перепада, который в свою очередь зависит от температуры кипения, являющейся функцией перепада давлений.

Технический результат изобретения - улучшение теплотехнических и энергетических характеристик котла. Это достигается введением в конструктивную схему котла мембранного расширительного бака, используемого для компенсации температурного расширения.

На чертеже показан вакуумный водогрейный котел-термосифон, вид спереди.

Вакуумный водогрейный котел-термосифон содержит горелку блочную 1, топочную жаровую трубу 2, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка; теплообменник (водонагреватель) 3 для получения горячей воды с помощью пара, образовавшегося при кипении воды под вакуумом. Водяная рубашка, окружающая камеру сгорания 2, и теплообменные трубы конвективного пучка осуществляют отбор тепла на всех стадиях теплообмена одновременно с помощью лучистого и конвективного теплообмена. В топочной жаровой трубе 2 установлен вторичный излучатель 4 в виде металлической сетки из жаропрочного материала и путем своего повышенного коэффициента излучения резко усиливает лучистую составляющую энергии теплообмена. Мембранный расширительный бак 5 представляет собой сосуд, разделенный мембраной на две камеры, в одной из которых находится под давлением газ (воздух), а другая часть его соединена с паровым пространством котла. Давление газа (воздуха) в баке 5 устанавливается и поддерживается на необходимом уровне при эксплуатации котла. Подключение в паровое пространство котла-термосифона мембранного расширительного бака 5 с целью компенсации температурных расширений обеспечивает получение заданной температуры воды на выходе из теплообменника котла.

Предлагаемый вакуумный котел-термосифон в автономном режиме работает следующим образом. Установленный в топочной камере котла для повышения лучистой составляющей теплообмена вторичный излучатель (металлическая сетка) из жаропрочного материала обеспечивает поддержание температуры насыщения пара в паровом пространстве, необходимой для подогрева воды в теплообменнике котла до заданной величины.

Вакуумный котел-термосифон обладает высокими энергетическими характеристиками.

Вакуумный водогрейный котел-термосифон, содержащий горелку блочную, теплообменник для получения горячей воды с помощью пара, образовавшегося при кипении воды под вакуумом, топочную жаровую трубу, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка, отличающийся тем, что водяная рубашка представляет собой теплообменник в объеме, окружающем топочную жаровую трубу, осуществляющий совместно с трубами конвективного пучка отбор тепла на всех стадиях одновременно с помощью лучистого и конвективного теплообмена; в топочной жаровой трубе установлена металлическая сетка из жаропрочного материала, выполняющая функцию вторичного излучателя, увеличивающего лучистую составляющую теплообмена собственным коэффициентом излучения; в паровое пространство котла подключен мембранный расширительный бак, обеспечивающий заданную температуру воды на выходе путем компенсации температуры расширения и представляющий собой сосуд, разделенный мембраной на две камеры, в одной из которых находится под давлением газ или воздух, другая его камера соединена с паровым пространством котла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено для тепловых труб криогенных и средних температур и может быть использовано при разработке разнообразных систем охлаждения, в том числе при разработке систем охлаждения космических аппаратов, работающих в условиях пониженной гравитации и невесомости.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено для тепловых труб криогенных и средних температур и может быть использовано при разработке разнообразных систем охлаждения, в том числе при разработке систем охлаждения космических аппаратов, работающих в условиях пониженной гравитации и невесомости.

Устройство и способ для заполнения тепловой трубы с двойным технологическим интерфейсом твердой рабочей средой. Устройство для заполнения содержит перчаточный ящик (7), резервуар (4) для рабочей среды, верхнюю крышку (8), источник (31) инертного газа, вакуумную молекулярную насосную установку, нагреватель и охладитель.

Устройство и способ для заполнения тепловой трубы с двойным технологическим интерфейсом твердой рабочей средой. Устройство для заполнения содержит перчаточный ящик (7), резервуар (4) для рабочей среды, верхнюю крышку (8), источник (31) инертного газа, вакуумную молекулярную насосную установку, нагреватель и охладитель.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики. Термосифон содержит корпус, рабочий объем нижней камеры которого заполнен жидкостью, воронку, перегораживающую с зазором нижнюю камеру с паропроводом для транспортировки пара, верхнюю камеру, клапан для сбрасывания воздуха наружу, причем в верхнюю камеру введен корпус конденсатора, заполненный до заданного уровня жидкостью и соединенный с паропроводом, подключенным к сифону, конец которого размещен в жидкости конденсатора.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики. Термосифон содержит корпус, рабочий объем нижней камеры которого заполнен жидкостью, воронку, перегораживающую с зазором нижнюю камеру с паропроводом для транспортировки пара, верхнюю камеру, клапан для сбрасывания воздуха наружу, причем в верхнюю камеру введен корпус конденсатора, заполненный до заданного уровня жидкостью и соединенный с паропроводом, подключенным к сифону, конец которого размещен в жидкости конденсатора.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для передачи большого количества тепла при малых перепадах (градиентах) температуры на большие расстояния.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для передачи большого количества тепла при малых перепадах (градиентах) температуры на большие расстояния.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания отопительных приборов с расширенными функциональными возможностями.

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в бытовых водонагревателях для отопления и горячего водоснабжения. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания твердотопливных отопительных приборов длительного горения с расширенными функциональными возможностями.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котлах теплоцентралей, промышленных котельных и котельных жилищно-коммунальных объектов. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть применено в индивидуальных домах для отопления и водоподогревания и в районных теплопунктах. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть применено для обогрева помещений и водоприготовления. .

Блиотека i // 334440

Изобретение относится к теплоэнергетике. Вакуумный водогрейный котел-термосифон, содержащий горелку блочную, теплообменник для получения горячей воды с помощью пара, образовавшегося при кипении воды под вакуумом, топочную жаровую трубу, в хвостовой части которой вварены вертикальные теплообменные трубы конвективного пучка. Водяная рубашка представляет собой теплообменник в объеме, окружающем топочную жаровую трубу, осуществляющий совместно с трубами конвективного пучка отбор тепла на всех стадиях одновременно с помощью лучистого и конвективного теплообмена; в топочной жаровой трубе установлена металлическая сетка из жаропрочного материала, выполняющая функцию вторичного излучателя, увеличивающего лучистую составляющую теплообмена собственным коэффициентом излучения; в паровое пространство котла подключен мембранный расширительный бак, обеспечивающий заданную температуру воды на выходе путем компенсации температуры расширения и представляющий собой сосуд, разделенный мембраной на две камеры, в одной из которых находится под давлением газ или воздух, другая его камера соединена с паровым пространством котла. Изобретение направлено на повышение теплотехнических и энергетических характеристик водогрейного котла. 1 ил.

Наверх