RU2582441C1 - Hot-water boiler - Google Patents
Hot-water boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582441C1 RU2582441C1 RU2015105612/06A RU2015105612A RU2582441C1 RU 2582441 C1 RU2582441 C1 RU 2582441C1 RU 2015105612/06 A RU2015105612/06 A RU 2015105612/06A RU 2015105612 A RU2015105612 A RU 2015105612A RU 2582441 C1 RU2582441 C1 RU 2582441C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- furnace
- exchange unit
- heat exchange
- collectors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к котельной технике, в частности к водотрубным водогрейным котлам, с тепловой производительностью до 4 мВт, и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий.The invention relates to boiler equipment, in particular to water tube boilers, with a thermal capacity of up to 4 mW, and can be used in heat supply systems of industrial and residential buildings.
В отечественной и международной практике котлостроения котельный парк данной производительности в настоящее время представлен горизонтальными котлами цилиндрической формы, топка которых имеет камеру сгорания в виде горизонтальной жаровой трубы. Типичным представителем котлов данной серии является водогрейный газотрубный трехходовой котел Термотехник ТТ 100-01 [см. http://entroros.ru/produktsiya/kotly-vodogrejnye-1000-16500-kvt/kotly-vodogrejnye-1000-15000-kvt_2.html].In the domestic and international practice of boiler building, the boiler fleet of this capacity is currently represented by horizontal cylindrical boilers, the firebox of which has a combustion chamber in the form of a horizontal flame tube. A typical representative of the boilers of this series is a three-way boiler water-heating boiler Thermotechnics TT 100-01 [see http://entroros.ru/produktsiya/kotly-vodogrejnye-1000-16500-kvt/kotly-vodogrejnye-1000-15000-kvt_2.html].
При этом конвективные поверхности нагрева, образованные дымогарными трубами газоходов, расположенными осесимметрично вокруг камеры сгорания, дополнены поворотными камерами. Первая поворотная камера образована задней трубной доской и торосферическим днищем заднего фронта котла, вторая поворотная камера - передней трубной доской и фронтальными дверцами котла. Пространство между жаровой трубой и внешним цилиндрическим корпусом котла заполнено нагреваемой водой.Moreover, convective heating surfaces formed by smoke tubes of gas ducts located axisymmetrically around the combustion chamber are supplemented by rotary chambers. The first rotary chamber is formed by the rear tube plate and the torospherical bottom of the rear front of the boiler, the second rotary chamber is formed by the front tube plate and the front doors of the boiler. The space between the flame tube and the external cylindrical body of the boiler is filled with heated water.
Основными недостатками котлов данного типа является низкая интенсивность теплообмена между продуктами сгорания топлива и нагреваемой средой, обусловленная продольным омыванием горизонтального трубного пучка продуктами сгорания. При этом повышение эффективности теплообмена требует значительного увеличения скорости движения газов в дымогарных трубах газоходов в сравнении с процессами теплопередачи от дымовых газов к нагреваемой среде при поперечном омывании трубных пучков, когда нагреваемая среда находится внутри труб, а дымовые газы движутся снаружи, поперечно обтекая трубные пучки. Используемая конструкция котлов обусловливает высокую металлоемкость и весогабаритные характеристики, необходимость обеспечения газовой плотности котлов, требующей сложного механического оборудования для изготовления жаровой трубы и поворотных крышек на передней и задней трубных досках. Жаротрубная конструкция конвективных газоходов надежна в работе только при использовании в качестве топлива природного и сжиженных газов и дизельного топлива, тогда как при сжигании мазутов, особенно тяжелых топочных, возникает опасность закоксовывания дымогарных труб конвективных газоходов.The main disadvantages of boilers of this type are the low heat exchange between the combustion products of the fuel and the heated medium, due to the longitudinal washing of the horizontal tube bundle by the combustion products. At the same time, an increase in the heat transfer efficiency requires a significant increase in the gas velocity in smoke tubes of gas flues in comparison with the processes of heat transfer from flue gases to a heated medium during transverse washing of tube bundles when the heated medium is inside the pipes and the flue gases move outside, transversely flowing around the tube bundles. The design of the boilers used determines the high metal consumption and weight and size characteristics, the need to ensure the gas density of the boilers, which requires sophisticated mechanical equipment for the manufacture of the flame tube and rotary covers on the front and rear tube boards. The fire tube design of convective flues is reliable only when using natural and liquefied gases and diesel fuel as fuel, while the burning of heavy fuel oils, especially heavy flue, poses a risk of coking of smoke tubes of convective flues.
Последняя проблема возникает из-за большого водяного объема котлов данного типа, обусловливающего высокую тепловую инерцию, и, как следствие, интенсивное коксование труб конвективных газоходов в период пуска котлов из холодного состояния и запуска их при работе в режиме пропусков.The last problem arises due to the large water volume of this type of boilers, which causes high thermal inertia, and, as a result, intense coking of convective gas ducts during the start-up of the boilers from the cold state and their start-up when operating in the skipping mode.
Известен также водогрейный котел, содержащий цилиндрический корпус с топкой и сосной с ней конвективной камерой, при этом на переднем фронте топки на ее продольной оси установлена горелка, а у заднего фронта топки установлен рассекатель дымовых газов, причем параллельно поверхности топки размещена экранная поверхность нагрева, кроме того, экранная поверхность нагрева топки и поверхности нагрева конвективной камеры подсоединены к подводящему и отводящему коллекторам (см. патент RU 2327084, МПК F24H 1/16, 2008 г.).A boiler is also known, which contains a cylindrical body with a furnace and a pine convection chamber with it, while a burner is installed on the front edge of the furnace on its longitudinal axis, and a flue gas cutter is installed at the rear front of the furnace, and a heating screen is placed parallel to the furnace surface, except Moreover, the heating surface of the furnace and the heating surface of the convection chamber are connected to the inlet and outlet collectors (see patent RU 2327084, IPC F24H 1/16, 2008).
Котел характеризуется высокой трудоемкостью изготовления, требующей специального оборудования; невысоким КПД ввиду недостаточно развитой конвективной поверхности нагрева, а также низкой ремонтопригодностью.The boiler is characterized by high labor intensity of manufacturing, requiring special equipment; low efficiency due to insufficiently developed convective heating surface, as well as low maintainability.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в снижении трудоемкости изготовления, повышении КПД котла и его ремонтопригодности.The problem to which this invention is directed is to reduce the complexity of manufacturing, increase the efficiency of the boiler and its maintainability.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в снижении себестоимости производства котлоагрегата, в повышении КПД за счет развитой конвективной поверхности нагрева в виде трубного пучка при поперечном обтекании его продуктами сгорания и повышении ремонтопригодности, за счет обеспечения доступа к узлам и элементам топки и конвективной камеры с возможностью качественной очистки топлообменных поверхностей, что приводит к восстановлению высокой интенсивности теплообмена в котле при сжигании тяжелых топочных мазутов.The technical result obtained in solving the problem is expressed in reducing the cost of production of the boiler unit, in increasing the efficiency due to the developed convective heating surface in the form of a tube bundle with transverse flow around it with combustion products and increasing maintainability, by providing access to the components and components of the furnace and convective chambers with the possibility of high-quality cleaning of heat-exchange surfaces, which leads to the restoration of a high intensity of heat transfer in the boiler when burning heavy oil residues.
Поставленная задача решается тем, что водогрейный котел, содержащий цилиндрический корпус с топкой и соосной с ней конвективной камерой, при этом на переднем фронте топки на ее продольной оси установлена горелка, а у заднего фронта топки установлен рассекатель дымовых газов, причем параллельно поверхности топки размещена экранная поверхность нагрева, кроме того, экранная поверхность нагрева топки и поверхности нагрева конвективной камеры подсоединены к подводящему и отводящему коллекторам, отличается тем, что продольная ось котла ориентирована горизонтально, при этом топка и конвективная камера размещены последовательно в корпусе котла, жестко скрепленного с основанием, причем экранная поверхность нагрева выполнена единой на всю длину корпуса котла и включает верхний и нижний продольные коллекторы котла, расположенные в его вертикальной диаметральной плоскости, длиной, соответствующей длине корпуса котла, которые сообщены друг с другом дугообразными трубами, конгруэнтными очертаниям внутренней поверхности котла, кроме того, 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, при этом теплообменный блок конвективной камеры выполнен 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, при этом верхний и нижний параллельные коллекторы, размещенные с одной стороны от плоскости разъема, сообщены с поперечно обтекаемыми трубными пучками, выполненными из параллельных пакетов, каждый из которых содержит дугообразные трубы, концы которых сообщены с нисходящим и восходящим соосными патрубками, сообщенными с этими коллекторами, причем рассекатель дымовых газов содержит рассекающий конус и скрепленный с ним трубчатый элемент, соосные продольной оси котла, причем поверхность рассекающего конуса, обращенная к топке, выполнена, предпочтительно, в виде гиперболоида вращения, при этом поверхности рассекателя снабжены футеровкой, кроме того, 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, длиной, меньшей расстояния от задней поверхности рассекающего конуса до задней стенки корпуса котла, при этом диаметр большей обечайки соответствует диаметру рассекающего конуса, с которым она скреплена, а диаметр меньшей обечайки соответствует диаметру отводящего газового канала, пропущенного через заднюю стенку корпуса котла, с которым эта обечайка скреплена, при этом пары параллельных коллекторов теплообменного блока выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими коллекторами котла, как с направляющими, кроме того, торцы цилиндрического корпуса котла снабжены фланцами, выполненными с возможностью разъемного скрепления с торцовыми элементами, образующими обшивку переднего фронта котла и его заднюю стенку, кроме того, параллельные коллекторы теплообменного блока выпущены через заднюю стенку корпуса котла, при этом верхняя пара параллельных коллекторов теплообменного блока сообщены патрубком на уровне заднего фронта топки, в ее полости, а один из нижней пары коллекторов теплообменного блока сообщен с нижним продольным коллектором котла за пределами его корпуса, кроме того, тепловая изоляция котла выполнена с разъемом по стыку цилиндрической обечайки и торцовых деталей, составляющих газоплотный корпус котла, кроме того, задний фронт топки сообщен с кольцевым газовым коллектором посредством газоотборной трубы, размещенной в футерованном поде, при этом кольцевой газовый коллектор сообщен с горелкой в ее зоне смешения мазута с первичным воздухом.The problem is solved in that a boiler containing a cylindrical body with a firebox and a convection chamber coaxial with it, while a burner is installed on the front edge of the furnace on its longitudinal axis, and a flue gas cutter is installed at the rear front of the furnace, and a screen is placed parallel to the furnace surface the heating surface, in addition, the screen surface of the heating of the furnace and the heating surface of the convection chamber are connected to the inlet and outlet collectors, characterized in that the longitudinal axis of the boiler is horizontally mounted, while the furnace and convection chamber are placed sequentially in the boiler body, rigidly fastened to the base, and the screen heating surface is made uniform throughout the length of the boiler body and includes upper and lower longitudinal collectors of the boiler located in its vertical diametrical plane, the length corresponding to the length of the boiler body, which are communicated with each other by curved pipes, congruent to the outlines of the internal surface of the boiler, in addition, the heat exchange unit of the convection chamber s made in the form of a single design and placed in the cavity of the convection chamber, limited by the screen heating surface, with the possibility of reciprocating movement in it, while the heat exchange unit of the convection chamber is made with the possibility of its connection in the vertical diametrical plane, for which it contains a pair of parallel collectors made over its entire length, respectively, in its upper and lower parts on both sides of the connector plane, with the upper and lower parallel collectors placed on one side from the plane of the connector, communicated with transversely streamlined tube bundles made of parallel packets, each of which contains arcuate pipes, the ends of which are communicated with downward and ascending coaxial pipes in communication with these collectors, and the flue gas cutter contains a dissecting cone and bonded with a tubular element coaxial with the longitudinal axis of the boiler, the surface of the cutting cone facing the firebox, made preferably in the form of a hyperboloid of rotation, with the surface the dividers are provided with a lining, in addition, two cylindrical shells are placed in the volume of the heat exchange unit of the convection chamber, coaxial to each other and to the longitudinal axis of the boiler, made of two symmetrical halves with the possibility of their gas tight connection when assembling the heat exchange unit, with a length shorter than the distance from the rear surface of the dissecting cone to the rear wall of the boiler body, while the diameter of the larger shell corresponds to the diameter of the cutting cone with which it is fastened, and the diameter of the smaller shell corresponds to the diameter of the exhaust gas channel passed through the rear wall of the boiler body with which this shell is fastened, while pairs of parallel collectors of the heat exchange unit are configured to interact with the respective collectors of the boiler as with guides, in addition, the ends of the cylindrical boiler body are provided with flanges made with the possibility of detachable fastening with end elements forming the lining of the front front of the boiler and its rear wall, in addition, parallel collectors of the heat exchange locks are released through the rear wall of the boiler body, while the upper pair of parallel collectors of the heat exchange unit is communicated by a pipe at the rear edge of the furnace in its cavity, and one of the lower pair of collectors of the heat exchange unit is in communication with the lower longitudinal collector of the boiler outside of its body, in addition, thermal insulation of the boiler is made with a connector at the junction of the cylindrical shell and the end parts that make up the gas tight boiler body, in addition, the rear front of the furnace is in communication with the annular gas manifold by a gas sampling pipe placed in a lined hearth, while the annular gas manifold is in communication with a burner in its mixing zone of fuel oil with primary air.
Кроме того, патрубок, которым один из нижней пары коллекторов теплообменного блока сообщен с нижним продольным коллектором котла, снабжен сильфонной вставкой.In addition, the pipe, in which one of the lower pair of collectors of the heat exchange unit is in communication with the lower longitudinal collector of the boiler, is equipped with a bellows insert.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.The features of the characterizing part of the claims provide a solution to a set of functional tasks.
Признаки «…продольная ось котла ориентирована горизонтально, при этом топка и конвективная камера размещены последовательно…» обеспечивают уменьшение габаритов поперечного сечения котла и упрощение его изготовления и, в совокупности с другими признаками, возможность доступа к узлам и элементам топки и конвективной камеры котла, при исключении возможности опрокидывания частей котла после его разъема, имеющейся при вертикальной компоновке.The signs "... the longitudinal axis of the boiler is oriented horizontally, while the furnace and convection chamber are arranged sequentially ..." provide a reduction in the dimensions of the cross section of the boiler and simplification of its manufacture and, in combination with other signs, the ability to access the components and elements of the furnace and convection chamber of the boiler, eliminating the possibility of overturning parts of the boiler after its connector, available with a vertical layout.
Признак, указывающий, что корпус котла жестко скреплен с основанием, обеспечивает фиксацию корпуса котла в определенном пространственном положении.A sign indicating that the boiler body is rigidly bonded to the base ensures that the boiler body is fixed in a certain spatial position.
Признаки «…экранная поверхность нагрева выполнена единой на всю длину корпуса котла и включает верхний и нижний продольные коллекторы котла, расположенные в его вертикальной диаметральной плоскости, длиной, соответствующей длине корпуса котла, которые сообщены друг с другом дугообразными трубами, конгруэнтными очертаниям внутренней поверхности котла …» обеспечивают возможность формирования единой экранной поверхности нагрева и на объем топки и на конвективную камеру, что упрощает ее конструкцию и минимизирует объем выдвигаемой из котла конструкции.Signs "... the screen surface of heating is made uniform for the entire length of the boiler body and includes the upper and lower longitudinal collectors of the boiler located in its vertical diametrical plane, the length corresponding to the length of the boiler body, which are communicated with each other by arcuate pipes congruent to the outlines of the internal surface of the boiler ... "Provide the possibility of forming a single screen heating surface on the volume of the furnace and on the convection chamber, which simplifies its design and minimizes the volume of the extended boiler design.
Признаки «…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…» обеспечивают возможность легкого доступа к ее узлам и элементам, а также в полость топки.The signs "... the heat exchange unit of the convection chamber is made in the form of a single structure and placed in the cavity of the convection chamber, limited by the screen heating surface, with the possibility of reciprocating movement in it ..." provide easy access to its nodes and elements, as well as to the furnace cavity.
Признак «…теплообменный блок конвективной камеры выполнен с возможностью его разъема в вертикальной диаметральной плоскости…» обеспечивает возможность легкого доступа к его узлам и элементам.The sign "... the heat-exchange unit of the convection chamber is made with the possibility of its connector in the vertical diametrical plane ..." provides easy access to its nodes and elements.
Признаки, указывающие, что теплообменный блок конвективной камеры «содержит по паре параллельных коллекторов, выполненных на всю его длину, соответственно в его верхней и нижней частях по обе стороны от плоскости разъема, при этом верхний и нижний параллельные коллекторы, размещенные с одной стороны от плоскости разъема, сообщены с поперечно обтекаемыми трубными пучками, выполненными из параллельных пакетов, каждый из которых содержит дугообразные трубы, концы которых сообщены с нисходящим и восходящим соосными патрубками, сообщенными с этими коллекторами» обеспечивают разъемность теплообменного блока конвективной камеры и высокую теплоснимающую способность.Signs indicating that the heat-exchange unit of the convection chamber “contains a pair of parallel collectors made over its entire length, respectively, in its upper and lower parts on both sides of the connector plane, with the upper and lower parallel collectors placed on one side of the plane the connectors are in communication with transversely streamlined tube bundles made of parallel packets, each of which contains arched tubes, the ends of which are in communication with the descending and ascending coaxial pipes, communicated with these collectors ”ensures the detachability of the heat-exchange unit of the convection chamber and high heat-removing ability.
Признаки «…рассекатель дымовых газов содержит рассекающий конус и скрепленный с ним трубчатый элемент, соосные продольной оси котла…» обеспечивают возможность организации последовательных (но движению газов) симметричных коаксиальных газоходов в объеме конвективной камеры, площадь поперечного сечения которых уменьшается по ходу движения газов, что обеспечивает постоянство высоких скоростей движения дымовых газов и повышение эффективности теплоотдачи при нагреве воды.The signs "... the flue gas cutter contains a dissecting cone and a tubular element fastened with it, coaxial with the longitudinal axis of the boiler ..." provide the ability to organize sequential (but to the movement of gases) symmetrical coaxial flues in the volume of the convection chamber, the cross-sectional area of which decreases along the gas, which provides constancy of high speeds of movement of flue gases and increase of efficiency of heat transfer when heating water.
Признак «…поверхность рассекающего конуса рассекателя дымовых газов, обращенная к топке, выполнена предпочтительно в виде гиперболоида вращения…» минимизирует аэродинамическое сопротивление рассекателя.The sign "... the surface of the dissecting cone of the flue gas divider facing the furnace is preferably made in the form of a hyperboloid of revolution ..." minimizes the aerodynamic drag of the divider.
Признак «…поверхности рассекателя снабжены футеровкой…» повышает теплостойкость и работоспособность этих элементов.The sign "... the surface of the divider is provided with a lining ..." increases the heat resistance and performance of these elements.
Признаки «…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, длиной, меньшей расстояния от задней поверхности рассекающего конуса до задней стенки корпуса котла, при этом диаметр большей обечайки соответствует диаметру рассекающего конуса, с которым она скреплена, а диаметр меньшей обечайки соответствует диаметру отводящего газового канала, пропущенного через заднюю стенку корпуса котла, с которым эта обечайка скреплена…» обеспечивают формирование трех соосных газоходов в объеме теплообменного блока конвективной камеры.Signs "... in the volume of the heat exchange unit of the convection chamber there are two cylindrical shells, coaxial to each other and the longitudinal axis of the boiler, made of two symmetrical halves with the possibility of their gas tight connection when assembling the heat exchange unit, a length shorter than the distance from the rear surface of the dissecting cone to the rear wall of the housing the boiler, while the diameter of the larger shell corresponds to the diameter of the cutting cone with which it is fastened, and the diameter of the smaller shell corresponds to the diameter of the outlet gas channel Ala passed through the rear wall of the boiler body, with which this shell is bonded ... ”provide the formation of three coaxial flues in the volume of the heat exchange unit of the convection chamber.
Признак «…пары параллельных коллекторов теплообменного блока выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими коллекторами котла, как с направляющими…» обеспечивают выдвижение теплообменного блока из корпуса котла.The sign "... pairs of parallel collectors of the heat exchange unit are made with the possibility of interaction with the corresponding collectors of the boiler, as with the guides ..." provide the extension of the heat exchange unit from the boiler body.
Признаки «…торцы цилиндрического корпуса котла снабжены фланцами, выполненными с возможностью разъемного скрепления с торцовыми элементами, образующими обшивку переднего фронта котла и его заднюю стенку…» обеспечивают возможность после снятия торцовых элементов с корпуса котла последующее выдвижение теплообменного блока.The signs "... the ends of the cylindrical body of the boiler are equipped with flanges that can be detachably fastened with end elements forming the lining of the front edge of the boiler and its rear wall ..." provide the possibility of subsequent extension of the heat exchange unit after removing the end elements from the boiler.
Признаки «…параллельные коллекторы теплообменного блока выпущены через заднюю стенку корпуса котла, при этом верхняя пара параллельных коллекторов теплообменного блока сообщены патрубком на уровне заднего фронта топки, в ее полости, а один из нижней пары коллекторов теплообменного блока сообщен с нижним продольным коллектором котла за пределами его корпуса…» обеспечивают объединение «половин» теплообменного блока в единую гидравлическую сеть, при этом обеспечивается возможность его разъема на две половины, доступные для ремонта или чистки.Signs "... parallel collectors of the heat exchange unit are discharged through the rear wall of the boiler body, while the upper pair of parallel collectors of the heat exchange unit is communicated by a pipe at the rear edge of the furnace, in its cavity, and one of the lower pair of collectors of the heat exchange unit is in communication with the lower longitudinal collector of the boiler outside its enclosures ... ”provide the union of“ half ”of the heat exchange unit into a single hydraulic network, while providing the possibility of its connector in two halves, available for repair and and cleaning.
Признаки «…тепловая изоляция котла выполнена с разъемом по стыку цилиндрической обечайки и торцовых деталей, составляющих газоплотный корпус котла…» упрощают процедуру «разъема» корпуса котла на его торцах и эффективность его работы.The signs "... the thermal insulation of the boiler is made with a connector at the junction of the cylindrical shell and the end parts that make up the gas tight boiler body ..." simplify the procedure of "connecting" the boiler body at its ends and its efficiency.
Признаки «…задний фронт топки сообщен с кольцевым газовым коллектором посредством газоотборной трубы, размещенной в футерованном поде» обеспечивают рециркуляцию части дымовых газов для смешения с первичным воздухом.The signs "... the rear front of the furnace is in communication with the annular gas manifold by means of a gas sampling pipe located in the lined hearth" provide recirculation of part of the flue gases for mixing with the primary air.
Признаки, указывающие, что «кольцевой газовый коллектор сообщен с горелкой в ее зоне смешения мазута с первичным воздухом», обеспечивают повышение температуры вторичного дутья, что обеспечивает интенсивное испарение распыленного мазута, устойчивое воспламенение и выгорание мазутного факела, выгорание мазутного кокса в топке.Signs indicating that the "annular gas collector is in communication with the burner in its mixing zone of fuel oil with primary air", provide an increase in the temperature of the secondary blast, which provides intensive evaporation of atomized fuel oil, stable ignition and burning of the fuel oil torch, burnout of fuel oil coke in the furnace.
Признак «…патрубок, которым один из нижней пары коллекторов теплообменного блока сообщен с нижним продольным коллектором котла, снабжен сильфонной вставкой…» снижает требования к точности монтажа «половин» теплообменного блока.The sign “... a pipe with which one of the lower pair of collectors of the heat exchange unit is in communication with the lower longitudinal collector of the boiler is equipped with a bellows insert ...” reduces the requirements for the accuracy of mounting “halves” of the heat exchange unit.
На фиг. 1 показан продольный разрез по диаметральной плоскости котла, на фиг. 2 и фиг. 3 показаны узлы соединения, соответственно, нижних и верхних коллекторов теплообменного блока; на фиг. 4-7 показаны поперечные разрезы котла, на фиг. 8 показан продольный разрез по диаметральной плоскости теплообменного блока.In FIG. 1 shows a longitudinal section along the diametrical plane of the boiler; FIG. 2 and FIG. 3 shows the connection nodes, respectively, of the lower and upper collectors of the heat exchange unit; in FIG. 4-7 show cross sections of the boiler; FIG. 8 shows a longitudinal section along the diametrical plane of the heat exchange unit.
На чертежах показаны цилиндрический корпус 1 котла, топка 2, конвективная камера 3, передний фронт 4 топки 2, продольная ось 5 котла, горелка 6, задний фронт 7 топки 2, экранная поверхность нагрева 8, верхний 9 и нижний 10 коллекторы, дугообразные трубы 11, теплообменный блок 12 конвективной камеры 3, верхние (13 и 14) и нижние (15 и 16) параллельные коллекторы, дугообразные трубы 17, концы которых сообщены с нисходящими 18 и восходящими 19 соосными патрубками, рассекающий конус 20 и трубчатый элемент 21 рассекателя дымовых газон, цилиндрические обечайки 22 и 23, задняя стенка 24 корпуса котла, фланцы 25, обшивка 26 переднего фронта 4 топки 2, первый перепускной патрубок 27, тепловая изоляция 28 котла, второй перепускной патрубок 29, его сильфонная вставка 30, основание 31 котла, отводящий газовый канал 32, входной патрубок 33, газовый короб 34, взрывной клапан 35, газоотборные трубы 36, их подводящие участки 37, футерованный под 38, кольцевой газовый коллектор 39 горелки 6, его подводящие трубы 40.The drawings show the cylindrical body of the boiler 1, the
Топка 2 соосна с цилиндрическим корпусом 1 котла и конвективной камерой 3, размещенной последовательно с топкой 2, причем корпус 1 котла жестко скреплен с его основанием 31. Горелка 6 установлена на переднем фронте 4 топки 2, на продольной оси 5 котла, а у заднего фронта 7 топки 2 установлен рассекатель дымовых газов. Параллельно внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 котла размещена экранная поверхность нагрева 8, выполненная единой на топку 2 и конвективную камеру 3, которая включает верхний 9 и нижний 10 продольные коллекторы котла, расположенные в его вертикальной диаметральной плоскости, длиной, соответствующей длине корпуса 1 котла, которые сообщены друг с другом дугообразными трубами 11, конгруэнтными очертаниям внутренней поверхности котла. Теплообменный блок 12 конвективной камеры 3 выполнен в виде единой конструкции и размещен в полости конвективной камеры 3, ограниченной экранной поверхностью нагрева 8, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в ней. При этом теплообменный блок 12 конвективной камеры 3 выполнен с возможностью его разъема в вертикальной диаметральной плоскости, для чего содержит по паре параллельных коллекторов (верхние 13 и 14 и нижние - 15 и 16), выполненных на всю его длину, соответственно в его верхней и нижней частях, по обе стороны от плоскости разъема (вертикальной диаметральной плоскости). Кроме того, верхний 13 (или 14) и нижний 15 (или 16) параллельные коллекторы, размещенные с одной стороны от плоскости разъема, сообщены с поперечно обтекаемыми трубными пучками, выполненными из параллельных пакетов, каждый из которых содержит дугообразные трубы 17, концы которых сообщены с нисходящим 18 и восходящим 19 соосными патрубками, сообщенными с этими коллекторами.The
Рассекатель дымовых газов содержит рассекающий конус 20 и трубчатый элемент 21, скрепленный с ним, соосные продольной оси 5 котла, причем поверхность рассекающего конуса 20, обращенная к топке 2, выполнена предпочтительно в виде гиперболоида вращения, при этом поверхности рассекателя снабжены футеровкой (на чертежах не показана).The flue gas separator contains a dissecting cone 20 and a
В объеме теплообменного блока 12 конвективной камеры 3 размещены две цилиндрические обечайки 22 и 23, соосные друг другу и продольной оси 5 котла, выполненные из двух симметричных желобообразных половин, с возможностью их газоплотного соединения при сборке теплообменного блока 12. Их длина меньше расстояния от задней поверхности рассекающего конуса 20 до задней стенки 24 корпуса 1 котла, при этом диаметр большей обечайки 23 соответствует диаметру рассекающего конуса 20, с которым она скреплена, а диаметр меньшей обечайки 22 соответствует диаметру отводящего газового канала 32, пропущенного через заднюю стенку 24 корпуса 1 котла, с которым эта обечайка скреплена.In the volume of the
Пары параллельных коллекторов (13 и 14) и (15 и 16) теплообменного блока 12 выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими коллекторами котла (9 и 10), как с направляющими.Pairs of parallel collectors (13 and 14) and (15 and 16) of the
Торцы цилиндрического корпуса 1 котла снабжены фланцами 25, выполненными с возможностью разъемного скрепления с торцовыми элементами, образующими обшивку переднего фронта котла (обшивка 26 переднего фронта 4 топки 2) и его заднюю стенку 24. Параллельные коллекторы (13 и 14) и (15 и 16) теплообменного блока 12 выпущены через заднюю стенку 24 корпуса 1 котла. При этом верхняя пара (13 и 14) параллельных коллекторов теплообменного блока сообщена первым перепускным патрубком 27 на уровне заднего фронта топки 2 в ее полости, а один из нижней пары коллекторов теплообменного блока 15 сообщен с нижним продольным коллектором 10 котла за пределами его корпуса 1. Тепловая изоляция 28 котла выполнена с разъемом по стыку цилиндрической обечайки и торцовых деталей, составляющих газоплотный корпус котла. Кроме того, второй перепускной патрубок 29, которым коллектор 15 теплообменного блока 12 сообщен с нижним продольным коллектором 10 котла, снабжен сильфонной вставкой 30.The ends of the cylindrical body 1 of the boiler are provided with
От заднего фронта топки проходит, по меньшей мере, одна газоотборная труба 36, проложенная в футерованном поде 38, подводящий участок 37 которой сообщен с кольцевым газовым коллектором 39 горелки 6, который подводящими трубами 40 связан с зоной смешения мазута с первичным воздухом этой горелки.At least one
Котел предназначен для работы на мазуте и работает следующим образом.The boiler is designed to work on fuel oil and works as follows.
В рабочем режиме котла дымовые газы поступают в топку 2 от горелки 6 в виде факела, заполняющего объем топки. На выходе из топки через ее задний фронт 7 (Фиг. 6, III-III) дымовые газы поступают в первый цилиндрический газоход котла (Фиг. 7, IV-IV), образованный большей обечайкой 23 и экранной поверхностью нагрева 8, откуда при возвратном движении переходят во второй газоход (зазор между большей обечайкой 23 и меньшей обечайкой 22), откуда подается в третий газоход (зазор между меньшей обечайкой 22 и трубчатым элементом 21 рассекателя дымовых газов), с выходом наружу через отводящий газовый канал 32 на задней стенке 24 корпуса котла.In the operating mode of the boiler, flue gases enter the
Футерованные рассекающий конус 20 и трубчатый элемент 21 рассекателя дымовых газов, расположенный в третьем газоходе, предназначены для минимизации температур на выходе из конвективной части котла.The lined dissecting cone 20 and the
Вход воды в котел осуществляется через входной патрубок 33, установленный на верхнем продольном коллекторе 9 котла в районе его переднего фронта, откуда, совершая опускные и подъемные движения по экранам топки 2, поступает к заднему фронту котла (его задней стенке), из которой выходит наружу через продолжение нижнего продольного коллектора 10 котла, с заглушкой на конце, между которой и съемным задним фронтом котла смонтирован перепускной узел А (второй перепускной патрубок 29 с сильфонной вставкой 30), обеспечивающий поступление воды в нижний левый коллектор 16 теплообменного блока 12. Откуда, совершая подъемно-опускные движения по правой половине конвективного блока, вода выходит через узел Б (первый перепускной патрубок 27) из верхнего левого коллектора 13 теплообменного блока 12 в верхний правый коллектор 14 конвективного блока и, совершая опускные и подъемные движения по левой половине, выходит из котла на заднем фронте через верхний коллектор 14, выходящий за пределы котла через его задний фронт.The water enters the boiler through the inlet pipe 33, mounted on the upper longitudinal collector 9 of the boiler in the region of its front front, from where, making the lowering and lifting movements along the screens of the
Данная схема движения обеспечивает противоточную схему движения нагреваемого теплоносителя в газоходах конвективной камеры, что обусловливает наивысшую интенсивность теплообмена между дымовыми газами и нагреваемой водой.This movement pattern provides a counter-current flow pattern of the heated coolant in the ducts of the convection chamber, which leads to the highest intensity of heat exchange between flue gases and heated water.
В процессе работы котла, рециркуляция части дымовых газов по газоотборной трубе 36 и их ввод через кольцевой газовый коллектор в зону смешения мазута с первичным воздухом в горелке обеспечивает их смешение и тем самым обеспечивает интенсивное испарение распыленного мазута, устойчивое воспламенение и выгорание мазутного факела, а также выгорание мазутного кокса в топке.During the operation of the boiler, the recirculation of part of the flue gases through the
На переднем фронте котла установлен газовый короб 34, снабженный взрывным клапаном 35. Трубная часть котла имеет тепловую изоляцию 28, поверх которой установлена металлическая газоплотная обечайка, составляющая корпус котла.At the front front of the boiler there is a
Котел в рабочем состоянии устанавливается на основании 31, к которому крепится известным образом болтовыми соединениями (узлы крепления условно не показаны).The boiler in working condition is installed on the basis of 31, to which it is attached in a known manner by bolted connections (attachment points are not shown conditionally).
При необходимости осмотра внутренних поверхностей котла, а также ремонте выдвижная конструкция конвективного блока обеспечивает после выдвижения возможность доступа и ревизии сварных трубных соединений конвективного блока и топки котла. При необходимости замены трубных участков в конвективном блоке данная конструкция позволяет разделить его на две симметричные половины путем разреза первого перепускного патрубка 27 в узле Б с последующим восстановлением сварного шва после ремонта конвективного блока.If it is necessary to inspect the internal surfaces of the boiler, as well as repair, the retractable design of the convection unit provides after extension the possibility of access and revision of the welded pipe joints of the convection unit and the furnace of the boiler. If it is necessary to replace the pipe sections in the convection unit, this design allows you to divide it into two symmetrical halves by cutting the
При ремонте котла, после его остановки, демонтируют его заднюю стенку 24, удаляя стяжные элементы (на чертежах не показаны) на фланце 25, после чего демонтируют или перерезают (например, сваркой) второй перепускной патрубок 29, а затем выдвигают наружу теплообменный блок 12 из полости корпуса 1 котла и с использованием такелажных средств (талей, домкратов и т.п.) перемещают его к месту осмотра.When repairing the boiler, after stopping it, dismantle its
При необходимости осмотра и ремонта экрана и внутренней поверхности полости котла после извлечения теплообменного блока 12 можно свободно проникнуть в эту полость.If you need to inspect and repair the screen and the inner surface of the cavity of the boiler after removing the
При необходимости осмотра и ремонта теплообменного блока 12 демонтируют или перерезают (например, сваркой) первый перепускной патрубок 27, после чего разъединяют половины теплообменного блока, например, с использованием лебедок и домкратов и оттаскивают их друг от друга, для обеспечения достаточного расстояния между ними для выполнения соответствующих работ. Например, если потекла одна из дугообразных труб 17, их известным образом вырезают и вваривают новую деталь. Это эффективно, т.к. в противном случае необходимо было бы попутно удалить часть исправных труб 17. Далее, по завершении ремонта работы повторяют в обратном порядке, вводят теплообменный блок обратно и, после подключения котла к источнику топлива и воды, его запускают в работу.If it is necessary to inspect and repair the
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015105612/06A RU2582441C1 (en) | 2015-02-18 | 2015-02-18 | Hot-water boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015105612/06A RU2582441C1 (en) | 2015-02-18 | 2015-02-18 | Hot-water boiler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2582441C1 true RU2582441C1 (en) | 2016-04-27 |
Family
ID=55794469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015105612/06A RU2582441C1 (en) | 2015-02-18 | 2015-02-18 | Hot-water boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2582441C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746389C2 (en) * | 2016-11-17 | 2021-04-13 | Роберт Бош Гмбх | Boiler device and method for operating said device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3428829A1 (en) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Thümmler, Siegfried, 4920 Lemgo | Oil/gas heating boiler |
| RU2199701C1 (en) * | 2002-03-07 | 2003-02-27 | Лихачев Владимир Кузьмич | Hot-water boiler |
| RU47495U1 (en) * | 2005-04-04 | 2005-08-27 | Дервоед Александр Михайлович | WATER BOILER |
| RU2327084C1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-06-20 | Владимир Васильевич Кунеевский | Hot water boiler |
-
2015
- 2015-02-18 RU RU2015105612/06A patent/RU2582441C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3428829A1 (en) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Thümmler, Siegfried, 4920 Lemgo | Oil/gas heating boiler |
| RU2199701C1 (en) * | 2002-03-07 | 2003-02-27 | Лихачев Владимир Кузьмич | Hot-water boiler |
| RU47495U1 (en) * | 2005-04-04 | 2005-08-27 | Дервоед Александр Михайлович | WATER BOILER |
| RU2327084C1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-06-20 | Владимир Васильевич Кунеевский | Hot water boiler |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746389C2 (en) * | 2016-11-17 | 2021-04-13 | Роберт Бош Гмбх | Boiler device and method for operating said device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2418246C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU2628954C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU2582441C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU157006U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU2584033C1 (en) | Hot-water boiler | |
| WO2015001666A1 (en) | Waste-heat boiler | |
| RU2213307C2 (en) | Water boiler | |
| RU157007U1 (en) | WATER BOILER | |
| US2544600A (en) | Multiple tube gas heating furnace | |
| RU2640307C1 (en) | Heater of liquid and gaseous media | |
| RU2591476C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU2315918C2 (en) | Steel sectional water-heating boiler disassembled from the front | |
| RU171327U1 (en) | Hydronic boiler with advanced heat exchanger | |
| RU158473U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU2196278C2 (en) | Flame-tube boiler | |
| RU159731U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU183751U1 (en) | Heat exchanger | |
| RU2580253C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU185158U1 (en) | Gas oil steam boiler | |
| RU2499187C1 (en) | Flame-tube hot-water boiler | |
| US4497281A (en) | Heater | |
| RU2260743C1 (en) | Vertical water-tube boiler (versions) | |
| RU210686U1 (en) | Spiral boiler | |
| RU140646U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU210866U1 (en) | BOILER WITH DIATHERM OIL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170219 |