EA013784B1 - Отопительный водогрейный котел - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к топочной технике, работающей на газе или жидком топливе, и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений. Отопительный водогрейный котел содержит корпус (1) со съемной верхней частью (2), на которой установлены вытяжная труба (3) и с зазором кожух (4) с крышкой (5), размещенную в корпусе водяную рубашку (6) с подводящим (7) холодную и отводящим (8) горячую воду патрубками и образующую в соединении с верхней частью корпуса газосборный коллектор (9), а в нижней центральной части - топочную камеру (10) со сводом (12), понижающимся к ее задней стенке (13), горелочное устройство (11), размещенное в топочной камере (10), вертикальный газоход в виде ряда параллельных прямоугольных каналов (14), равномерно размещенных по объему водяной рубашки, свод у задней стенки топочной камеры выполнен ступенчато понижающимся. Техническим результатом является повышение эффективности работы и КПД сжигаемого топлива за счет интенсификации процесса теплопередачи непосредственно в топочной камере.

Description

Изобретение относится к топочной технике, работающей на газе или жидком топливе, и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений.

Известен отопительный водогрейный вертикальный котел (патент РФ № 2052733, Р24Н 1/24, опубл. в 1996 г.), содержащий размещенные в корпусе топку, центральный газоход и водяные рубашки, расположенные концентрически друг в друге с образованием зазоров для прохода газов. Один зазор соединен последовательно с газосборным коллектором и с дымоходом. Коллектор выполнен переменного сечения, увеличивающимся по ходу движения газов. Корпус ограничен снизу и сверху днищами. Днища выполнены полыми и снабжены съемными крышками. Трубопровод подвода холодной воды подключен к нижнему днищу, а трубопровод отвода горячей воды - к верхнему днищу. В зазорах установлены легкосъемные перегородки.

Недостатком водогрейного вертикального котла является сложность его конструкции и большая металлоемкость, а также низкий КПД сжигаемого топлива, обусловленный неравномерностью распределения тепла от его сгорания по поверхности теплообмена, уменьшающегося от центрального газохода в сторону корпуса через радиальный газоход.

Известен отопительный водогрейный котел ЛЮКС-1 (евразийский патент № 827, Р24Н 1/24, опубликован 2000.04.24), содержащий корпус со съемным верхним основанием, на котором установлены вытяжная труба и с зазором кожух с крышкой. В корпусе размещена водяная рубашка с подводящим холодную и отводящим горячую воду патрубками и образующая с верхним основанием газосборный коллектор. В нижней центральной части водяной рубашки размещена топочная камера с горелочным устройством, сообщенная с вытяжной трубой через вертикальный газоход и газосборный коллектор. Газоход выполнен в виде ряда равномерно размещенных по объему водяной рубашки параллельных прямоугольных каналов, отстоящих друг от друга на расстоянии, равном или большем чем их ширина.

Недостаток описанного водогрейного котла Люкс-1 заключается в его низкой эффективности, так как в начале процесса горения на стенках газохода из-за высокой разности температур между теплоносителем и потоком топочного газа образуется конденсат, что ухудшает процесс горения и способствует образованию нагара на стенках газохода, который снижает теплопередачу, а также влечет повышенный расход топлива.

Ближайшим аналогом является водогрейный котел (патент РФ № 2273802 Р24Н 1/44, 2006.04.10), содержащий корпус со съемной верхней частью и вытяжной трубой, топочную камеру, водяную рубашку, горелочное устройство и патрубки, подводящие холодную и отводящие горячую воду, размещенные в нижней части топочной камеры. Над горелочным устройством размещен теплообменник в виде пучка труб, которые размещены наклонно и закреплены в соответствующих противоположных стенках топочной камеры с образованием коллекторов, входного и выходного. Входной коллектор размещен ниже, чем выходной и соединен с водяной рубашкой посредством переливного канала, выполненного в верхней части водяной рубашки, а выходной коллектор соединен с патрубком отвода горячей воды. Кроме того, над теплообменником в виде пучка труб установлен дополнительный теплообменник. Соединение водяной рубашки с входным коллектором и выходного коллектора с патрубком отвода горячей воды осуществлено посредством установки емкости, соответственно, сливной и выпускной. В верхней части водяной рубашки выполнен канал для стравливания воздуха.

Техническая задача изобретения - повышение эффективности работы и КПД сжигаемого топлива за счет интенсификации процесса теплопередачи непосредственно в топочной камере.

Поставленная задача решается за счет того, что в отопительном водогрейном котле, содержащем корпус со съемной верхней частью, на которой установлены вытяжная труба и с зазором - кожух с крышкой, размещенную в корпусе водяную рубашку с подводящим холодную воду и отводящим горячую воду патрубками и образующую в соединении с верхней частью корпуса газосборный коллектор, а в нижней центральной части - топочную камеру со сводом, понижающимся к ее задней стенке, горелочное устройство, размещенное в топочной камере, вертикальный газоход в виде ряда параллельных прямоугольных каналов, равномерно размещенных по объему водяной рубашки, свод топочной камеры выполнен ступенчато понижающимся.

Выполнение свода ступенчато понижающимся к задней стенке топочной камеры образует буферную ступень для фронта пламени, что позволяет снять массу его топливного потока в нижней части водяной рубашки. В нижней ступени водяной рубашки происходит максимальный теплосъём, где температура воды резко повышается за короткий промежуток времени, что способствует равномерному распределению тепла по всему ее объему и предотвращает образование конденсата на стенках газоходных каналов.

Отсутствие конденсата улучшает условия теплопередачи, так как в топочной камере и газоходном пространстве идет интенсивный теплообмен, увеличивается скорость циркуляции теплоносителя в отопительной системе, повышается экономичность использования топлива.

Отопительный водогрейный котел иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид с боку, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - общий вид спереди, на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4.

Отопительный водогрейный котел состоит из корпуса 1 со съемной верхней частью 2, на которой

- 1 013784 установлены вытяжная труба 3 и с зазором - кожух 4 с крышкой 5. В корпусе 1 размещена водяная рубашка 6 с подводящим 7 холодную и отводящим 8 горячую воду патрубками и образующая с верхним основанием газосборный коллектор 9. В нижней центральной части корпуса размещена топочная камера 10 с горизонтальными горелками 11. Водяная рубашка 6 входит в топочную камеру 10 и образует в ней ступенчатый свод 12 с уклоном к задней стенке 13. Топочная камера 10 через вертикальный газоход и газосборный коллектор 9 сообщена с вытяжной трубой 3.

Вертикальный газоход выполнен в виде ряда параллельных прямоугольных каналов 14, равномерно размещенных по объему водяной рубашки 6.

Отопительный водогрейный котел работает следующим образом.

При подаче жидкого или газообразного топлива в горизонтальные горелки 11 и его поджоге фронт пламени направляется на нижнюю ступень свода 12, при этом теплоноситель в водяной рубашке 6 интенсивно нагревается и передает тепло по всему объему, нагревая и стенки газоходных каналов 14, в которые поступают топочные газы. Скорость теплосъема от горячих топочных газов за счет ускорения теплоносителя внутри водяной рубашки 6 пропорциональна количеству калорий, образованных в топочной камере 10. Топочные газы отдают тепло жидкости в водяной рубашке 6, затем поступают в газосборный коллектор 9, где подвергаются инжекционному сопротивлению для стабилизации течения, а затем выходят через вытяжную трубу 3 в атмосферу. Циркуляция теплоносителя в системе осуществляется через подводящий холодную 7 и отводящий горячую 8 воду патрубками.

Использование отопительного водогрейного котла предлагаемой конструкции позволит повысить безопасность, надежность и экологическую эффективность эксплуатации при экономичности использования топлива.

Claims (1)

1. Отопительный водогрейный котел, содержащий корпус со съемной верхней частью, на которой установлены вытяжная труба и с зазором кожух с крышкой, размещенную в корпусе водяную рубашку с подводящим холодную и отводящим горячую воду патрубками и образующую в соединении с верхней частью корпуса газосборный коллектор, а в нижней центральной части - топочную камеру со сводом, понижающимся к ее задней стенке, горелочное устройство, размещенное в топочной камере, вертикальный газоход в виде ряда параллельных прямоугольных каналов, равномерно размещенных по объему водяной рубашки, отличающийся тем, что свод у задней стенки топочной камеры выполнен ступенчато понижающимся.