Система отвода продуктов сгорания
Полезная модель предназначена для паровых и водогрейных котлов и других энергетических установок, за которыми устанавливают теплообменные аппараты для охлаждения продуктов сгорания. Предлагаемое техническое решение обеспечивает установку теплообменного аппарата при минимальных расширениях газохода, что позволяет установить теплообменник за котлом в стесненных условиях водогрейных и паровых отопительных котельных.
Полезная модель предназначена для размещения теплообменных аппаратов глубокого охлаждения продуктов сгорания в газоходах паровых и водогрейных котлов, а также других энергетических установок, сжигающих газообразное топливо. В крупной энергетике уходящие из котла газы имеют обычно температуру 120-140°С. В котельных ЖКХ их температура доходит до 200, а иногда и до 400°С. Это снижает КПД котлов, поскольку при охлаждении газов можно получить дополнительное количество теплоты. Таким образом, глубокое охлаждение продуктов сгорания обеспечивает повышение коэффициента полезного действия энергетических установок.
Основная проблема состоит в том, что даже для установки компактного ребристого теплообменника в газоходе уже существующего котла приходится проводить реконструкцию газохода, в достаточной степени расширяя его. В небольших котельных на такую реконструкцию часто не хватает места. Кроме того, особенностью ребристых теплообменников является то, что их длина и высота намного больше их ширины. Так, например, ребристый калорифер марки ВНВ-123-410-01 АТЗ, выпускаемый ОАО «Костромской калориферный завод», имеет габаритные размеры l×h×b=1703×1051×180 мм. Газоход должен быть таким, чтобы установленный в нем теплообменник занимал все его сечение. Высота газоходов даже самых маломощных котлов заведомо превышает 180 мм - ширину теплообменника. Поэтому обычно теплообменные аппараты размещают в газоходах не горизонтально, а вертикально, как
показано на рис.1 [Г.Н.Делягин, В.И.Лебедев, Б.А.Пермяков. Теплогенерирующие установки. - М.: Стройиздат, 1986], где 1 - газоход, 2 - теплообменный аппарат.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой конструкции следует считать систему отвода продуктов сгорания, изображенную на рис. 1, которая и выбрана в качестве прототипа.
Эта система отвода продуктов сгорания содержит газоход 1 с вертикально установленным в нем теплообменным аппаратом 2. Недостаток устройства прототипа заключается в том, что газоход приходится расширять и в ширину, и в высоту, что часто является трудноосуществимым в котельных малой мощности.
Предлагаемая полезная модель позволяет устранить указанный недостаток, а именно, не увеличивать поперечное сечение газохода, по крайней мере, по высоте, что приводит к более рациональному использованию площадей котельной.
Это достигается тем, что газоход в месте установки теплообменного аппарата выполнен в виде уступа, длина которого (уступа) равна длине теплообменного аппарата, а высота - ширине теплообменного аппарата.
На рис.2 представлена система отвода продуктов сгорания. Она содержит газоход 1, теплообменный аппарат для охлаждения продуктов сгорания 2.
Данная система отвода продуктов сгорания работает следующим образом. Продукты сгорания, перемещаясь по газоходу 7, поступают в межтрубное пространство теплообменного аппарата 2, где они охлаждаются,
отдавая свое тепло воде, текущей в трубках теплообменника. Благодаря тому что газоход в месте установки теплообменника выполнен в виде уступа, теплообменный аппарат можно разместить в нем горизонтально, сэкономив место в помещении котельной. Охлаждение продуктов сгорания в этом теплообменнике приводит к повышению КПД котла без существенного увеличения аэродинамического сопротивления газового тракта. Таким образом, данная система отвода продуктов сгорания выполняет функцию канала, по которому перемещаются продукты сгорания, а также позволяет повысить КПД котла за счет уменьшения потерь с уходящими газами.
Система отвода продуктов сгорания, содержащая газоход, в котором размещен теплообменный аппарат для охлаждения продуктов сгорания, отличающаяся тем, что, газоход в месте установки теплообменного аппарата выполнен в виде уступа, длина которого равна длине теплообменного аппарата, а высота - ширине теплообменного аппарата.
