RU2164641C1

RU2164641C1 - Hot-water cast-iron multipurpose boiler

Info

Publication number: RU2164641C1
Application number: RU99120333/06A
Authority: RU
Inventors: Б.М. Петелин
Original assignee: Петелин Борис Михайлович
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2001-03-27

Abstract

FIELD: heating of dwellings. SUBSTANCE: boiler has a furnace of round section turning into square section in its upper part. Surface of furnace carries water-heating section where two auxiliary sections with cover are positioned. Sections are provided with hollow partitions and hand-holes designed for cleaning of partition surfaces. Hand-holes are closed with covers and screens in process of operation, Water channel of furnace is coupled to water channel of sections. Hole coupled to heating system is located at bottom of furnace. Auxiliary branch pipe coupled to smoke flue is mounted in upper section. Other branch pipe coupled to smoke flue is installed in lower section. Both branch pipes are provided with throttle valves. EFFECT: improved convective heat exchange of gases. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для нагрева воды и может быть использовано для отопления жилых домов. The invention relates to a device for heating water and can be used for heating residential buildings.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является котел по патенту RU 2080522, 1998, F 24 H 1/00, содержащий топку с внутренней и наружной стенками, которые замкнуты дном, водогрейную секцию квадратного сечения с внутренней и наружной стенками и пустотелыми перегородками, отверстие, соединяемое с системой отопления, патрубок, соединяемый с дымоходом, и люк для чистки поверхностей перегородок, закрытый в процессе работы крышкой с экраном. The closest analogue of the claimed invention is a boiler according to patent RU 2080522, 1998, F 24 H 1/00, containing a firebox with inner and outer walls that are closed by the bottom, a square section with inner and outer walls and hollow partitions, an opening connected to heating system, a pipe connected to the chimney, and a hatch for cleaning the surfaces of the partitions, closed during operation by a lid with a screen.

Недостатком такого котла является низкая экономичность. The disadvantage of this boiler is its low efficiency.

Целью изобретения является повышение теплоотдачи газов и создание условий, обеспечивающих экономное сжигание любого топлива. The aim of the invention is to increase the heat transfer of gases and the creation of conditions that ensure economical combustion of any fuel.

Поставленная цель достигается тем, что водогрейный котел содержит топку с внутренней и наружной стенками, которые замкнуты дном, водогрейную секцию квадратного сечения с внутренней и наружной стенками и пустотелыми перегородками, отверстие, соединяемое с системой отопления, патрубок, соединяемый с дымоходом, люк для чистки поверхностей перегородок, замкнутый в процессе работы крышкой с экраном, при этом топка выполнена круглого сечения с переходом в верхней части на квадратное сечение, нижняя водогрейная секция установлена на квадратной поверхности топки, а на ней последовательно установлены дополнительные средняя и верхняя с крышкой водогрейные секции квадратного сечения с внутренней и наружной стенками, пустотелыми перегородками и с люками для чистки поверхностей перегородок, закрытыми в процессе работы крышками с экранами, двойные стенки всех трех секций замкнуты в торцах перемычками с отверстиями и образуют водяной канал, соединенный с водяными каналами топки отверстиями, диаметр которых обеспечивает циркуляцию в водяных каналах, отверстие, соединяемое с системой отопления, расположено внизу наружной стенки топки, в верхней секции установлен дополнительный патрубок, соединяемый с дымоходом, а патрубок соединения с дымоходом установлен в нижней секции, при этом оба патрубка снабжены дроссельными заслонками. This goal is achieved in that the boiler contains a firebox with inner and outer walls that are closed by the bottom, a square section with inner and outer walls and hollow partitions, an opening connected to the heating system, a pipe connected to the chimney, a hatch for cleaning surfaces partitions, closed during operation by a cover with a screen, while the furnace is made of circular cross-section with the transition in the upper part to a square section, the lower water-heating section is set to square on the furnace surface, and on it additional middle and upper square sections with a lid are installed sequentially with a lid with internal and external walls, hollow partitions and with hatches for cleaning the partitions surfaces, lids with screens closed during operation, double walls of all three sections are closed in the ends with jumpers with holes and form a water channel connected to the water channels of the furnace with holes, the diameter of which ensures circulation in the water channels, a hole connected to the system heating, located at the bottom of the outer wall of the furnace, in the upper section there is an additional pipe connected to the chimney, and a pipe connection to the chimney is installed in the lower section, while both pipes are equipped with throttle valves.

При этом нижняя водогрейная секция, предназначенная для нагрева воды, может быть снабжена двумя кранами для соединения и перекрытия объема топки с объемами секций, а также краном отбора нагретой воды и штуцером с обратным клапаном, препятствующим выходу нагретой воды в водопровод. In this case, the lower water-heating section intended for heating water can be equipped with two taps for connecting and closing the volume of the furnace with the volumes of the sections, as well as a hot water selection valve and a fitting with a check valve that prevents the heated water from entering the water supply.

Также в котле между внутренними стенками каждой водогрейной секции, в которых выполнены отверстия, могут быть выполнены по две упомянутые пустотелые перегородки, скрепленные с тремя противоположными внутренними стенками с наклонами 2^o в двух противоположных направлениях с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок, смещениями перегородок в противоположные стороны между собой, при этом освободившиеся пространства от смещения перегородок с пространствами между теплообменных поверхностей перегородок образуют зигзагообразный проход для газов с теплоотдачей с трех сторон последовательно, через теплопередающие почти горизонтальные поверхности перегородок, при изменении направления движения потока газов в обратную сторону возникает процесс торможения, способствующий улучшению теплоотдачи, при этом поперечные ходы между перегородками увеличивают процесс теплоотдачи.Also, in the boiler between the inner walls of each water-heating section in which the holes are made, two of the above-mentioned hollow partitions can be made, fastened with three opposite inner walls with slopes of 2 ^o in two opposite directions with the spaces between the heat exchange surfaces of the partitions, the displacements of the partitions in opposite directions between each other, while the freed spaces from the displacement of the partitions with the spaces between the heat exchange surfaces of the partitions form a zig agoobrazny passage for gases with a heat to the three sides sequentially through the heat transfer surface is almost horizontal partitions, when the direction of gas flow in the opposite direction occurs braking process contributing to improve the heat transfer, the transverse passages between the baffles increase the heat transfer process.

Также между внутренней стенкой средней водогрейной секции и поверхностью нижней перегородки может быть выполнена дроссельная заслонка. Also, between the inner wall of the middle water heating section and the surface of the lower partition can be made throttle.

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид с разрезом перегородок; фиг. 2 - разрез по А-А; фиг. 3 - вид сверху на топку; фиг. 4 - вид сверху на секцию. The invention is illustrated by drawings: FIG. 1 is a general view with a section of partitions; FIG. 2 - section along aa; FIG. 3 - top view of the furnace; FIG. 4 is a plan view of a section.

Водогрейный котел содержит топку 1 круглого сечения с переходом в верхней части на квадратное сечение, при этом наружные 2 и внутренние 3 стенки внизу замкнуты дном 4, а вверху замкнуты перемычками 5 с двумя отверстиями 6 и 7, выполненными с диаметром, обеспечивающим циркуляцию воды в водяном канале топки 1, и расположенными в перемычках на середине боковых стенок с расширением во внутрь для увеличения диаметра и площади прокладок. The hot water boiler contains a firebox 1 of circular cross section with a transition to a square cross section in the upper part, while the outer 2 and inner 3 walls below are closed by a bottom 4, and above are closed by jumpers 5 with two openings 6 and 7, made with a diameter that allows water to circulate in the water the channel of the furnace 1, and located in the jumpers on the middle of the side walls with expansion inward to increase the diameter and area of the gaskets.

На лицевой стороне топки выполнены два прямоугольных отверстия 8 и 9 для установки соответствующих устройств для сжигания твердого топлива или газа. В углах квадратной поверхности топки 1 выполнены отверстия 10 для крепежных болтов 11, при этом внизу наружной стенки 2 выполнено отверстие 12, соединяемое с системой отопления. На квадратной поверхности топки 1 на прокладке 13 установлена нижняя водогрейная секция 14, а на ней последовательно установлены средняя 15 и верхняя 16 с крышкой 19 квадратного сечения с внутренними 18 и наружными стенками 17, замкнутыми в торцах каждой из трех секций перемычками 5 с отверстиями 6 и 7, расположенными согласно расположению на квадратной поверхности топки 1 отверстий, через которые водяной канал топки сообщается с водяным каналом секций. На верхней водогрейной секции 16 под крышкой 19 выполнен дополнительный патрубок 20. On the front side of the furnace there are two rectangular openings 8 and 9 for installing appropriate devices for burning solid fuel or gas. In the corners of the square surface of the furnace 1, holes 10 are made for the fixing bolts 11, while a hole 12 is made at the bottom of the outer wall 2, connected to the heating system. On the square surface of the furnace 1 on the gasket 13, the lower water-heating section 14 is installed, and the middle 15 and the upper 16 with a cover 19 of a square section with internal 18 and external walls 17 closed at the ends of each of the three sections by jumpers 5 with holes 6 and 7 located according to the location on the square surface of the furnace 1 of the holes through which the water channel of the furnace communicates with the water channel of the sections. On the upper water-heating section 16 under the cover 19, an additional pipe 20 is made.

В патрубках 20 и 32, соединяющихся с дымоходом, установлены дроссельные заслонки 21. Между сопрягаемыми поверхностями всех трех секций установлены прокладки. Нижняя секция закреплена к топке болтами 11. На лицевых сторонах водогрейных секций выполнены люки 23 для чистки теплообменных поверхностей перегородок 24, закрытых в процессе работы котла крышками 25 с экранами 26. Между тремя противоположными внутренними стенками 18 в каждой водогрейной секции выполнены две пустотелые перегородки 24 с отверстиями в стенках для циркуляции воды в водяном канале, между собой с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок, с наклонами 2^o в двух направлениях в противоположные стороны и со смещениями между собой в противоположные стороны к передним и задним внутренним стенкам, пространства, оставшиеся от смещенных перегородок 24, с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок создают зигзагообразный проход для газов от сжигаемого топлива с теплоотдачей газов через теплообменные поверхности перегородок последовательно с трех сторон каждой перегородки 24, имеющих почти горизонтальную поверхность с наклонами лишь 2^o, при этом поперечные ходы между перегородками 24 увеличивают процесс теплоотдачи при поворотах газового потока в противоположную сторону, создается процесс торможения, улучшающий теплоотдачу.In the nozzles 20 and 32 connected to the chimney, throttle valves 21 are installed. Between the mating surfaces of all three sections, gaskets are installed. The lower section is secured to the furnace by bolts 11. On the front sides of the hot-water sections, hatches 23 are made for cleaning the heat-exchanging surfaces of the partitions 24, which are closed with lids 25 with shields 26 during operation of the boiler. Two hollow partitions 24 s are made between three opposite internal walls 18 in each water-heating section. openings in the walls for circulating water in the water channel, together with the spaces between the heat transfer surfaces of the walls, with slopes ^o 2 in two directions and in opposite directions with displacements between them in opposite directions to the front and rear inner walls, the spaces remaining from the displaced partitions 24, with the spaces between the heat exchange surfaces of the partitions create a zigzag passage for gases from the combusted fuel with the heat transfer of gases through the heat exchange surfaces of the partitions sequentially from three sides of each partition 24, having an almost horizontal surface with slopes of only 2 ^o , while the transverse passages between the partitions 24 increase the heat transfer process when cornering gas flow in the opposite direction, a braking process is created that improves heat transfer.

Нижняя водогрейная секция 14 предназначена для снабжения жильцов нагретой водой, для этого на ней выполнен дополнительно патрубок 32 с дроссельной заслонкой 21, в отверстиях установлены два крана 30, 31 для соединений объема топки 1 с объемами водогрейных секций и кран 27 для отбора нагретой воды, количеством которой можно регулировать температуру воды по термометру 28. Количество отбираемой воды из крана 27 компенсируется водой из водопровода через штуцер 29 с обратным клапаном, не пропускающий нагретую воду в водопровод через подключенный к штуцеру 29 кран. The lower water heating section 14 is designed to supply residents with heated water; for this, it is additionally equipped with a pipe 32 with a throttle 21, two cranes 30, 31 are installed in the holes for connecting the volume of the furnace 1 with the volumes of the heating sections and a crane 27 for the selection of heated water which you can adjust the water temperature by thermometer 28. The amount of water taken from the tap 27 is compensated by water from the water supply through the fitting 29 with a non-return valve, which does not pass heated water into the water supply through the connected to Tseru 29 crane.

Между внутренней стенкой 18 и поверхностью нижней перегородки 24 выполнена дроссельная заслонка 33, прекращающая доступ газов в среднюю 15 и верхнюю 16 водогрейные секции. Between the inner wall 18 and the surface of the lower partition 24, a throttle valve 33 is made, which stops the access of gases to the middle 15 and upper 16 of the hot-water section.

Котел работает в двух режимах: зимнем и летнем. The boiler operates in two modes: winter and summer.

Зимой работа осуществляется следующим образом. In winter, work is carried out as follows.

Через отверстие 12 систему заполняют водой. Нагрев воды осуществляется во всех трех секциях 14, 15, 16, при этом открыт кран 31 и дроссельные заслонки 21 и 33. Дымовые газы из топки поднимаются вверх, омывая поверхности перегородок 24, и через патрубок 20 удаляются в дымоход. Through the hole 12, the system is filled with water. Water is heated in all three sections 14, 15, 16, while the tap 31 and the throttle valves 21 and 33 are open. Flue gases from the furnace rise upward, washing the surfaces of the partitions 24, and are removed into the chimney through the pipe 20.

Летом работа осуществляется следующим образом. In summer, work is carried out as follows.

Дроссельная заслонка 21, размещенная в дымоходе 20, дроссельная заслонка 33 и кран 31 закрыты, а кран 30 и дроссельная заслонка 21, расположенная в патрубке 32, открыты. Пройдя между теплообменными поверхностями перегородок 24, дымовые газы удаляются в дымоход через патрубок 32. В нижней секции при отборе воды через кран 27 происходит пополнение объема через кран, подключенный к штуцеру 29, необходимая температура воды регулируется по термометру 28 и за счет количества отбираемой воды краном 27. The throttle valve 21 located in the chimney 20, the throttle valve 33 and the valve 31 are closed, and the valve 30 and the throttle valve 21 located in the pipe 32 are open. Having passed between the heat-exchanging surfaces of the partitions 24, the flue gases are removed into the chimney through the pipe 32. In the lower section, when taking water through the faucet 27, the volume is replenished through the faucet connected to the fitting 29, the required water temperature is regulated by the thermometer 28 and due to the amount of water taken by the faucet 27.

Водогрейный чугунный универсальный котел экономически выгоден тем, что чугун жаропрочный более долговечен в котлах, чем листовая сталь. Универсальный котел дает возможность пользоваться нагретой водой в любое время года и возможность заменить любую часть котла, вышедшую из строя. Hot-water cast-iron universal boiler is economically advantageous in that heat-resistant cast iron is more durable in boilers than sheet steel. The universal boiler makes it possible to use heated water at any time of the year and the ability to replace any part of the boiler that has failed.

Claims

1. Водогрейный чугунный универсальный котел, содержащий топку с внутренней и наружной стенками, замкнутыми дном, водогрейную секцию квадратного сечения с внутренней и наружной стенками и пустотелыми перегородками, отверстие, соединяемое с системой отопления, патрубок, соединяемый с дымоходом, люк для чистки поверхностей перегородок, закрытый в процессе работы крышкой с экраном, отличающийся тем, что топка выполнена круглого сечения с переходом в верхней части на квадратное сечение, упомянутая нижняя водогрейная секция установлена на квадратной поверхности топки, а на ней последовательно установлены дополнительные средняя и верхняя с крышкой водогрейные секции квадратного сечения с внутренней и наружной стенками, пустотелыми перегородками с люками для чистки поверхностей перегородок, закрытыми в процессе работы крышками с экранами, двойные стенки всех трех секций замкнуты в торцах перемычками с отверстиями и образуют водяной канал, соединенный с водяными каналами топки отверстиями, диаметр которых обеспечивает циркуляцию в водяных каналах, отверстие, соединяемое с системой отопления расположено внизу наружной стенки топки, в верхней секции установлен дополнительный патрубок, соединяемый с дымоходом, а упомянутый патрубок соединения с дымоходом установлен в нижней секции, при этом оба патрубка снабжены дроссельными заслонками. 1. A cast iron universal boiler containing a firebox with inner and outer walls closed by a bottom, a square section with inner and outer walls and hollow partitions, an opening connected to the heating system, a pipe connected to the chimney, a hatch for cleaning the surfaces of the partitions, closed during operation by a lid with a screen, characterized in that the firebox is made of circular cross section with a transition in the upper part to a square section, said lower water-heating section is installed on a square of the firebox surface, and on it additional middle and upper square sections with a cover are installed, with square sections with internal and external walls, hollow partitions with hatches for cleaning the partitions surfaces, covers with screens closed during operation, double walls of all three sections are closed at the ends jumpers with holes and form a water channel connected to the water channels of the furnace with holes whose diameter provides circulation in the water channels, a hole connected to the heating system is located at the bottom of the outer wall of the furnace, in the upper section there is an additional pipe connected to the chimney, and the pipe connection to the chimney is installed in the lower section, while both pipes are equipped with throttle valves.

2. Водогрейный чугунный универсальный котел по п.1, отличающийся тем, что нижняя водогрейная секция предназначена для нагрева воды, снабжена двумя кранами для соединения и перекрытия объема топки с объемами секций, а также краном отбора нагретой воды и штуцером с обратным клапаном, препятствующим выходу нагретой воды в водопровод. 2. The cast iron universal boiler according to claim 1, characterized in that the lower hot-water section is designed to heat water, equipped with two taps for connecting and closing the volume of the furnace with the volumes of the sections, as well as a hot water tap and a fitting with a check valve that prevents the exit heated water in the water supply.

3. Водогрейный чугунный универсальный котел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что между внутренними стенками каждой водогрейной секции, в которых выполнены отверстия, выполнены по две упомянутые пустотелые перегородки, скрепленные с тремя противоположными внутренними стенками с наклонами 2^o в двух противоположных направлениях, с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок, смещениями перегородок в противоположные стороны между собой, при этом освободившиеся пространства от смещения перегородок с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок образуют зигзагообразный проход для газов с теплоотдачей с трех сторон последовательно, через теплопередающие почти горизонтальные поверхности перегородок, при изменении направления движения потока газов в обратную сторону возникает процесс торможения, способствующий улучшению теплоотдачи, поперечные ходы между перегородками увеличивают процесс теплоотдачи.3. Hot-water cast-iron universal boiler according to claims 1 and 2, characterized in that between the inner walls of each water-heating section, in which the holes are made, two said hollow partitions are made, fastened with three opposite inner walls with slopes of 2 ^o in two opposite directions , with spaces between the heat exchange surfaces of the partitions, displacements of the partitions in opposite directions between each other, while the freed spaces from the displacement of partitions with the spaces between those the plaque exchange surfaces of the partitions form a zigzag passage for gases with heat transfer from three sides in series, through the heat transfer almost horizontal surfaces of the partitions, when the direction of gas flow changes in the opposite direction, a braking process occurs that improves heat transfer, transverse passages between the partitions increase the heat transfer process.

4. Водогрейный чугунный универсальный котел по пп.1 - 3, отличающийся тем, что между внутренней стенкой средней водогрейной секции и поверхностью нижней перегородки выполнена дроссельная заслонка. 4. Hot-water cast-iron universal boiler according to claims 1 to 3, characterized in that a throttle valve is made between the inner wall of the middle water-heating section and the surface of the lower partition.