Полезная модель рф 50285

Авторы патента:

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно, к водогрейным котлам, и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является повышение эффективности теплообмена. Водогрейный котел содержит корпус с переходником к трубопроводу отвода дымовых газов. Внутри корпуса размещены топочная камера, боковые стенки которой образованы трубными панелями, и конвективная часть в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов. Согласно полезной модели, конвективная часть, по крайней мере, частично размещена в переходнике, при этом трубы пучка конвективной части расположены таким образом, что образуют шахматный порядок по отношению к направлению потока топочных газов и коридорный порядок - по отношению к боковым стенкам переходника. Боковые стенки переходника выполнены в виде установленных на петлях дверей.

Известен водогрейный водотрубный котел ЗИО-1250 производства ОАО "Машиностроительный завод "ЗИО-Подольск", г. Подольск, Московской обл. - рекламный проспект ЗАО "ЗИОСАБ" (www.ziosab.com), эскиз котла прилагается к материалам заявки.

Котел содержит корпус с переходником к трубопроводу отвода дымовых газов. Внутри корпуса размещены топочная камера, боковые стенки которой образованы трубными панелями, и конвективная часть. Конвективная часть выполнена в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов и имеющего в сечении прямоугольную форму. Конвективная часть размещена на некотором расстоянии от переходника. Ряды труб пучка конвективной части расположены таким образом, что образуют коридорный порядок по отношению к направлению потока топочных газов, и шахматный порядок - по отношению к боковым стенкам топочной камеры. Такая конструкция обусловлена необходимостью периодической очистки поверхности труб. Очистка поверхности труб производится после частичной разборки котла (отсоединении переходника отвода дымовых газов).

Известный водогрейный котел является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и выбран заявителем в качестве ближайшего аналога.

Недостатком известного котла является низкая эффективность теплообмена, обусловленная:

- коридорным расположением рядов труб конвективной части относительно направления потока топочных газов (при расположении рядов труб в шахматном порядке по отношению к направлению потока топочных газов эффективность теплообмена возрастает до 20%);

- малой площадью первых рядов труб по потоку (первые ряды труб по потоку работают со значительно большей эффективностью по сравнению с рядами труб хвостовой части за счет лучистого теплообмена и большего перепада температуры между продуктами сгорания и нагреваемым теплоносителем);

- снижением скорости потока в хвостовой части трубного пучка.

Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является повышение эффективности теплообмена.

Указанный технический результат достигается тем, что в водогрейном котле, содержащем корпус с переходником к трубопроводу отвода дымовых газов, размещенные внутри корпуса топочную камеру, боковые стенки которой образованы трубными панелями, и конвективную часть в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов, согласно полезной модели, конвективная часть, по крайней мере, частично размещена в переходнике, при этом трубы пучка конвективной части расположены таким образом, что образуют шахматный порядок по отношению к направлению потока топочных газов и коридорный порядок - по отношению к боковым стенкам переходника.

Кроме того, боковые стенки переходника выполнены в виде установленных на петлях дверей.

Благодаря указанному выполнению устройства водогрейного котла эффективность теплообмена значительно повышается за счет:

- расположения труб конвективной части в шахматном порядке по отношению к направлению потока топочных газов;

- увеличения фронтальной поверхности, контактирующей с газами, имеющими высокую температуру;

- обеспечения примерно постоянной скорости потока топочных газов при прохождении через всю конвективную часть за счет поджатия проходного сечения.

Также, по сравнению с известным котлом, повышено удобство очистки труб конвективной части, поскольку в направлении очистки сохранен коридорный порядок расположения труб, а выполнение боковых стенок переходника в виде установленных на петлях дверей позволяет выполнять эту операцию даже без частичной разборки котла.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлено поперечное сечение заявляемого котла.

Водогрейный котел содержит корпус 1 с переходником 2 к трубопроводу 3 отвода дымовых газов. Внутри корпуса 1 размещены топочная камера 4, боковые стенки которой образованы трубными панелями 5, и конвективная часть 6. Обшивка 7 корпуса 1 выполнена из теплоизолирующего материала. В нижней части топочной камеры размещена колосниковая решетка 8. Полость под колосниковой решеткой 8 образует зольник 9. Конвективная часть 6 выполнена в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов, и имеющего в сечении форму квадрата или ромба. Конвективная часть 6 частично размещена в переходнике 2, причем трубы пучка конвективной части 6 расположены таким образом, что образуют шахматный порядок по отношению к направлению потока топочных газов, и коридорный порядок - по отношению к боковым стенкам переходника 2. Боковые стенки переходника 2 выполнены в виде установленных на петлях 10 дверей 11.

Работа котла осуществляется следующим образом.

Образующиеся в топочной камере за счет сжигания топлива горячие газы отдают часть тепла факела за счет излучения на нагрев протекающего

в трубах панелей 5 теплоносителя и на нагрев стенок котла. Другая часть тепла расходуется на нагрев теплоносителя, протекающего по трубам конвективной части 6 котла. При этом, для очистки труб конвективной части 6 сохраняется коридорный порядок расположения труб в пучке, а горячие топочные газы омывают трубы при их шахматном расположении по отношению к направлению потока топочных газов. Эффективность теплообмена при этом повышается по сравнению с прототипом до двадцати процентов. Кроме того, поскольку фронтальная поверхность конвективной части 6, контактирующая с газами, имеющими большую температуру, оказывается увеличенной (например, для квадратного сечения пучка труб конвективной части в 2 раз) по сравнению с прототипом, повышается эффективность теплообмена. Также, при указанном расположении конвективной части 6 скорость потока горячих газов примерно постоянна за счет поджатия проходного сечения, что повышает эффективность теплопередачи труб хвостовой части и устройства в целом. Наконец, размещение части трубного пучка в переходнике, позволило уменьшить габариты котла, снизить его металлоемкость.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить эффективность работы водогрейного котла и удобство в эксплуатации, уменьшить его металлоемкость.

1. Водогрейный котел, содержащий корпус с переходником к трубопроводу отвода дымовых газов, размещенные внутри корпуса топочную камеру, боковые стенки которой образованы трубными панелями, и конвективную часть в виде пучка труб, расположенного перпендикулярно потоку топочных газов, отличающийся тем, что конвективная часть, по крайней мере, частично размещена в переходнике, при этом трубы пучка конвективной части расположены таким образом, что образуют шахматный порядок по отношению к направлению потока топочных газов и коридорный порядок по отношению к боковым стенкам переходника.

2. Водогрейный котел по п.1, отличающийся тем, что боковые стенки переходника выполнены в виде установленных на петлях дверей.

Похожие патенты: