RU2162574C1 - Hot water boiler - Google Patents

Abstract

FIELD: heat-power engineering. SUBSTANCE: furnace of proposed boiler is provided with water jacket and water chamber built in its upper portion; fire tubes whose inlet openings are communicated with furnace are mounted in this chamber. Fire tubes run through water chamber vertically connecting the furnace with cavity located above water chamber where radiator is mounted; one end of its radiator is connected with water chamber and other end is provided with outlet for escape of hot water to consumer. EFFECT: enhanced operational efficiency of boiler. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплотехники, а конкретнее к устройствам, обеспечивающим нагрев воды для целей отопления фермерских хозяйств, усадьб, теплиц и прочее. The invention relates to the field of heat engineering, and more particularly to devices for heating water for heating farms, estates, greenhouses, etc.

Водогрейный котел-прототип содержит снабженную водяной рубашкой топку с встроенной в ее верхнюю часть водяной камерой, в полости которой горизонтально установлены дымогарные трубы, сообщенные своими выходными участками с топкой. Ниже дымогарных труб установлена перегородка, образующая щелевой канал, сообщенный одним торцем с полостью водяной камеры, а другим - с водяной рубашкой [1]. The prototype hot water boiler contains a firebox equipped with a water jacket and a water chamber integrated in its upper part, in the cavity of which smoke tubes are horizontally installed, connected by their outlet sections to the firebox. Below the smoke tubes, a partition is installed that forms a slotted channel communicated with one end face with the cavity of the water chamber, and the other with a water jacket [1].

Недостатком этого устройства является низкая эффективность работы. Это объясняется тем, что дымогарные трубы расположены горизонтально, что отрицательно сказывается на тяге топочных газов и эффективной их теплоотдаче. The disadvantage of this device is the low efficiency. This is because smoke tubes are arranged horizontally, which negatively affects the draft of the flue gases and their effective heat transfer.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы водогрейного котла. The technical result of the invention is to increase the efficiency of the boiler.

Это достигается тем, что дымогарные трубы установлены и проходят через водяную камеру вертикально и соединяют топку с полостью, расположенной над водяной камерой, в которой размещен радиатор, одним концом соединенный с водяной камерой, а другой имеет выход горячей воды к потребителю. Радиатор выполнен в виде стальных наклонно и/или горизонтально расположенных друг над другом труб, один конец которых входит в вертикальный стояк, соединенный с водяной камерой и заглушенный сверху, а другой конец - в вертикальный, заглушенный снизу и отводящий потребителю патрубок, причем на трубах радиатора намотана туго и встык L- образного профиля, например, алюминиевая лента, которая образует наружный слой трубы и ребра радиатора, делая трубу биметаллической, причем ребра и наружный слой обладают теплопроводностью, большей, чем труба радиатора. This is achieved by the fact that smoke tubes are installed and pass vertically through the water chamber and connect the firebox to the cavity located above the water chamber, in which a radiator is placed, connected to the water chamber at one end and the other has hot water outlet to the consumer. The radiator is made in the form of steel pipes obliquely and / or horizontally located one above the other, one end of which enters a vertical riser connected to the water chamber and muffled from above, and the other end - into a vertical pipe muffled from below and leading to the consumer, moreover, on radiator pipes tight and butt-wound L-shaped profile, for example, aluminum tape, which forms the outer layer of the pipe and the fins of the radiator, making the pipe bimetal, and the ribs and the outer layer have a thermal conductivity greater than the pipe radiator.

Сущность изобретения
На чертеже схематически представлен предлагаемый водогрейный котел.SUMMARY OF THE INVENTION
The drawing schematically shows the proposed hot water boiler.

Котел состоит из корпуса 1, внутри которого размещена топка 2, снабженная водяной рубашкой 3, переходящей в водяную камеру 4, в которой вертикально установлены дымогарные трубы 5. Над водяной камерой 4, в полости корпуса 1 размещен радиатор, состоящий из труб 6 с ребрами 7, стояка 8, соединенного с трубами 6 и водяной камерой 4, и патрубка 9, соединенного с трубами 6 с другого конца. The boiler consists of a housing 1, inside of which a furnace 2 is placed, equipped with a water jacket 3, which passes into the water chamber 4, in which smoke pipes 5 are vertically mounted. Above the water chamber 4, in the cavity of the housing 1 there is a radiator consisting of pipes 6 with ribs 7 , a riser 8 connected to the pipes 6 and the water chamber 4, and a pipe 9 connected to the pipes 6 from the other end.

Радиатор и водяная камера 4 разъединены пластиной 10 с шиберной заслонкой 11, перекрывающей вытяжную трубу 12, соединенную коленом 13 с полостью, в которой размещен радиатор, а колено 14 соединяет эту полость и трубу 12 с атмосферой. The radiator and the water chamber 4 are separated by a plate 10 with a slide gate 11 that overlaps the exhaust pipe 12 connected by a bend 13 with a cavity in which the radiator is placed, and a bend 14 connects this cavity and the pipe 12 to the atmosphere.

Котел заполнен водой 15 через подающий вентиль 16. The boiler is filled with water 15 through the supply valve 16.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Через вентиль 16 заполняют водой водяную рубашку 3, водяную камеру 4, стояк 8, трубы 6 и патрубок 9. Шиберной заслонкой 11 открывают вытяжную трубу 12 и перекрывают колено 15 (на чертеже показано пунктиром). Through the valve 16, fill the water jacket 3, the water chamber 4, the riser 8, the pipe 6 and the pipe 9 with water. The exhaust pipe 12 is opened with a slide gate 11 and the elbow 15 is closed (shown in dashed line in the drawing).

Воспламеняют топку 2, которая может работать на газообразном, жидком и твердом топливе. Пламя топки 2 начинает греть воду 15 в водяной рубашке 3. Топочный газ, поднимаясь по дымогарным трубам 5, нагревает воду в водяной камере 4. Далее топочный газ по вытяжной трубе 12 и колену 14 выводится наружу. По достижении устойчивой работы топки 2 шиберную заслонку 11 поворачивают в положение, показанное на чертеже и перекрывают вытяжную трубу 12. Топочный газ (движение газа показано стрелками) после дымогарных труб 5 начинает поступать в полость, где расположен радиатор. На трубы 6 (см.вид I) туго и встык намотана алюминиевая лента L-образного профиля, которая перекрывает полностью поверхность трубы и делает трубу биметаллической с ребрами из алюминия. Ignite the furnace 2, which can run on gaseous, liquid and solid fuels. The flame of the furnace 2 begins to heat water 15 in the water jacket 3. The flue gas, rising through the smoke tubes 5, heats the water in the water chamber 4. Next, the flue gas through the exhaust pipe 12 and the elbow 14 is discharged to the outside. Upon reaching the stable operation of the furnace 2, the slide gate 11 is turned to the position shown in the drawing and overlap the exhaust pipe 12. The flue gas (gas movement is shown by arrows) after the smoke tubes 5 starts to enter the cavity where the radiator is located. An aluminum tape of an L-shaped profile is wound tightly and end-to-end on pipes 6 (see type I), which completely covers the pipe surface and makes the pipe bimetal with aluminum fins.

В связи с тем, что площадь ребер большая, а тепловодность алюминия тоже больше (в 3 раза больше, чем у стали), алюминиевое покрытие с ребрами начинает интенсивно передавать тепло трубе и далее воде радиатора. Такое устройство радиатора проще и дешевле, нежели литье радиатора из алюминия. Вместо алюминиевой ленты возможно использование и другого материала с большой теплопроводностью. Начинается конвекционное движение воды вверх к патрубку 9, из которого горячая вода подается потребителю на нагрев батарей отопления. При выходе котла на рабочий режим теплопередача топочных газов в воде стабилизируется. Due to the fact that the area of the fins is large, and the thermal conductivity of aluminum is also greater (3 times greater than that of steel), the aluminum coating with fins begins to intensively transfer heat to the pipe and then to the radiator water. Such a radiator device is simpler and cheaper than casting a radiator from aluminum. Instead of aluminum tape, it is possible to use another material with high thermal conductivity. The convection movement of water starts up to the pipe 9, from which hot water is supplied to the consumer to heat the heating batteries. When the boiler enters the operating mode, the heat transfer of the flue gases in the water stabilizes.

Таким образом, в предлагаемом котле реализовано 3 стадии нагрева воды. Thus, in the proposed boiler 3 stages of water heating are implemented.

Первая стадия. Нагрев пламенем печки 2, водяной рубашки 3, из которой вода поднимается в водяную камеру 4. First stage. Flame heating of the stove 2, water jacket 3, from which water rises into the water chamber 4.

Вторая стадия. Прогрев воды в водяной камере 4 топочным газом, проходящим по дымогарным трубам 5. Second stage. Heating water in the water chamber 4 with flue gas passing through the smoke tubes 5.

Третья стадия. Догрев воды в радиаторе, куда вода поступает по стояку 8, затем растекается по трубам 6 с ребрами 7 и окончательно добирает тепло и далее по патрубку 9 поступает на потребление. Third stage. Heated water in the radiator, where water enters the riser 8, then flows through pipes 6 with ribs 7 and finally gets the heat and then through the pipe 9 goes to consumption.

Перечисленные стадии позволяют воде максимально забрать тепло топочного газа. These stages allow water to take the heat of the flue gas to the maximum.

Это говорит о том, что конструкция котла оптимальна, а работа его максимально эффективна. То есть достигается технический результат. This suggests that the design of the boiler is optimal, and its operation is as efficient as possible. That is, a technical result is achieved.

Устройство промышленно применимо, может выпускаться в условиях механических мастерских. The device is industrially applicable, can be produced in the conditions of mechanical workshops.

Источники информации, принятые во внимание
1. Авт. св. 989263, F 24 H 1/32, 1983 (прототип).Sources of information taken into account
1. Auth. St. 989263, F 24 H 1/32, 1983 (prototype).

Claims (2)

1. Водогрейный котел, содержащий снабженную водяной рубашкой топку с встроенной в ее верхнюю часть водяной камерой, в полости которой установлены дымогарные трубы, сообщенные своими входными отверстиями с топкой, отличающийся тем, что дымогарные трубы установлены и проходят через водяную камеру вертикально и соединяют топку с полостью, расположенной над водяной камерой, в которой размещен радиатор, одним концом соединенный с водяной камерой, а другой имеет выход горячей воды к потребителю. 1. A water boiler containing a firebox equipped with a water jacket and a water chamber integrated in its upper part, in the cavity of which there are smoke tubes connected by their inlet openings to the furnace, characterized in that the smoke tubes are installed and pass vertically through the water chamber and connect the furnace to a cavity located above the water chamber, in which the radiator is placed, one end connected to the water chamber, and the other has a hot water outlet to the consumer. 2. Водогрейный котел по п.1, отличающийся тем, что радиатор выполнен в виде стальных наклонно и/или горизонтально расположенных друг над другом труб, один конец которых входит в вертикальный стояк, соединенный с водяной камерой и заглушенный сверху, а другой конец - в вертикальный, заглушенный снизу и отводящий к потребителю патрубок, причем на трубах радиатора намотана туго и встык L-образного профиля, например, алюминиевая лента, которая образует наружный слой трубы и ребра радиатора, делая трубу биметаллической, причем ребра и наружный слой обладают теплопроводностью большей, чем труба радиатора. 2. The hot water boiler according to claim 1, characterized in that the radiator is made in the form of steel pipes inclined and / or horizontally arranged one above the other, one end of which enters a vertical riser connected to the water chamber and muffled from above, and the other end to vertical, muffled from the bottom and leading to the consumer pipe, and on the radiator pipes are wound tight and butt L-shaped profile, for example, an aluminum tape that forms the outer layer of the pipe and fins of the radiator, making the pipe bimetal, and the ribs and the outer layer th have a thermal conductivity greater than the radiator pipe.