Водогрейный котел

Группа полезных моделей по первому и второму вариантам относится к водогрейным котлам и предназначена для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Котел содержит корпус, в нижней части которого размещены топочная камера и конвективная часть в виде пучка труб, в верхней - теплообменник. Во фронтальной части корпуса котла размещена дверь с внутренней полостью, сообщенной с помощью трубопроводов с верхней и нижней частями внутренней полости корпуса котла. На внутренней стенке двери, а также на топочной камере выполнены средства для повышения теплоотдачи от продуктов сгорания топлива к котловой воде. По первому варианту средство выполнено в виде трубок, скрепленных со стенками топочной камеры и стенкой двери, заглушенных со стороны топочной камеры и открытых со стороны внутренних водяных полостей. По второму варианту средство выполнено в виде изогнутых петлеобразных трубок, скрепленных со стенками топочной камеры и стенкой двери и открытых со стороны внутренних водяных полостей. Благодаря увеличению теплопередающей поверхности топочной камеры по обоим вариантам конструкции котла увеличивается теплоотдача от продуктов сгорания топлива к воде, находящейся в котле, а также уменьшается концентрация окислов азота в топочных газах.

Группа полезных моделей относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

Известны водогрейные котлы, основными элементами которых являются герметичный корпус, заполненный жидким теплоносителем, погруженные в теплоноситель топочную камеру и дымогарные трубы, размещенный в верхней части корпуса теплообменник, например, патенты РФ 2080516 МПК F22B 7/00, 2289070 МПК F24H 1/00, 57432 и 62222 МПК F24H 1/00.

При работе котлов данного типа продукты сгорания топлива проходят через топочную камеру и систему дымогарных труб, при этом осуществляется передача тепла от горячего газа к воде, находящейся в котле.

Вода в котле нагревается, начинается ее кипение и интенсивное испарение. Пары воды, поднимаясь к трубкам теплообменника, конденсируются на них, передавая свое тепло воде системы теплоснабжения, а конденсат стекает в кипящую воду.

Известный водогрейный котел по патенту 62222 является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемым полезным моделям и выбран в качестве ближайшего аналога.

Недостатком известного котла является то, что топочная камера имеет форму цилиндра, ее теплопередающая поверхность небольшая, поэтому небольшая и теплоотдача от продуктов сгорания топлива к воде, находящейся в котле.

Другим недостатком известного котла является то, что температура продуктов сгорания топлива в камере сгорания высокая, что приводит к повышению в них концентрации окислов азота.

Техническим результатом группы полезных моделей является увеличение теплопередачи от продуктов сгорания топлива к воде, находящейся в котле, а также уменьшение концентрации окислов азота в топочных газах.

Указанный технический результат достигается тем, что в водогрейном котле по первому варианту, содержащем корпус, размещенные внутри корпуса топочную камеру, конвективную часть в виде пучка труб, над которыми расположен теплообменник, фронтальную дверь с внутренней полостью, сообщенной с помощью трубопроводов с верхней и нижней частями внутренней полости корпуса котла, согласно полезном модели, топочная камера и стенка двери снабжены средством повышения теплоотдачи от продуктов сгорания топлива к котловой воде, выполненным в виде трубок, скрепленных со стенками топочной камеры и стенкой двери, заглушенных со стороны топочной камеры и открытых со стороны внутренних водяных полостей.

Согласно второму варианту, в водогрейном котле, содержащем корпус, размещенные внутри корпуса топочную камеру, конвективную часть в виде пучка труб, над которыми расположен теплообменник, фронтальную дверь с внутренней полостью, сообщенной с помощью трубопроводов с верхней и нижней частями внутренней полости корпуса котла, согласно полезной модели, топочная камера и стенка двери снабжены средством повышения теплоотдачи, выполненным в виде изогнутых петлеобразных трубок скрепленных со стенками топочной камеры и стенкой двери, открытые концы которых сообщены с внутренними водяными полостями.

Благодаря указанным вариантам выполнения устройства котла, увеличивается теплоотдача от продуктов сгорания топлива к воде, находящейся в котле, а также уменьшается концентрация окислов азота в топочных газах.

Охарактеризованные указанными выше существенными признаками полезные модели на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечают требованиям критерия "новизна".

Полезные модели могут быть реализованы промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".

Сущность группы полезных моделей поясняется графическими материалами, где:

- на фиг.1 изображено продольное сечение котла по первому варианту.

- на фиг.2 то же, второй вариант.

Водогрейный котел по каждому варианту содержит корпус 1, в нижней части которого размещены топочная камера 2, конвективная часть 3 в виде пучка труб. В верхней части котла размещен теплообменник 4. Во фронтальной части корпуса 1 выполнена дверь 5, имеющая внутреннюю полость 6, соединенную трубопроводом 7 с нижней частью внутренней полости корпуса 1, а трубопроводом 8 с верхней частью внутренней полости корпуса 1. Горелка 9 установлена в двери 5.

Согласно первому варианту топочная камера 2 и внутренняя стенка двери 5 снабжены трубками 10 (фиг.1), скрепленными со стенками топочной камеры и стенкой двери, заглушенными со стороны топочной камеры и открытыми со стороны внутренних водяных полостей.

Согласно второму варианту топочная камера 2 и внутренняя стенка двери 5 снабжены петлеобразными трубками 11 (фиг.2), скрепленными со стенками топочной камеры и стенкой двери, открытые концы которых сообщены с внутренними водяными полостями.

Котел по первому и второму вариантам работает следующим образом.

Горелкой 9 газообразное топливо, смешанное с воздухом, подается в топочную камеру 2, где сгорает с выделением тепла. Продукты сгорания топлива проходят через топочную камеру 2 и конвективную часть 3, при этом осуществляется передача тепла от горячего газа к воде, находящейся в котле. Вода в котле нагревается, начинается се кипение и испарение.

Пары воды поднимаются от поверхности жидкой фазы теплоносителя к трубкам теплообменника 4, на холодной поверхности трубок они конденсируются, передавая тепло воде тепловой сети, а конденсат в виде капель падает в кипящую воду.

Процесс испарения и конденсации непрерывно повторяется, при этом происходит перенос тепла от паров теплоносителя к воде в системе теплоснабжения.

При работе котла по первому и второму вариантам, вода, находящаяся в трубках 10 и 11 испаряется и пар из трубок поступает во внутренние полости корпуса 1 и двери 5, откуда по трубопроводу 8 перетекает в корпус 1 к трубкам теплообменника 4.

Таким образом, благодаря указанному выполнению устройства котла, увеличивается теплопередающая поверхность топочной камеры и, следовательно, теплоотдача от продуктов сгорания топлива котловой воде.

Омывая трубки 10 и 11, продукты сгорания топлива более интенсивно охлаждаются и, смешиваясь с газовым факелом, снижают его температуру, что приводит к снижению концентрации окислов азота в продуктах сгорания топлива.

1. Водогрейный котел, содержащий корпус, размещенные внутри корпуса топочную камеру, конвективную часть в виде пучка труб, над которыми расположен теплообменник, фронтальную дверь с внутренней полостью, сообщенной с помощью трубопроводов с верхней и нижней частями внутренней полости корпуса котла, отличающийся тем, что топочная камера и стенка двери снабжены средством повышения теплоотдачи от продуктов сгорания топлива к котловой воде, выполненным в виде трубок, скрепленных со стенками топочной камеры и стенкой двери, заглушенных со стороны топочной камеры и открытых со стороны внутренних водяных полостей.

2. Водогрейный котел, содержащий корпус, размещенные внутри корпуса топочную камеру, конвективную часть в виде пучка труб, над которыми расположен теплообменник, фронтальную дверь с внутренней полостью, сообщенной с помощью трубопроводов с верхней и нижней частями внутренней полости корпуса котла, отличающийся тем, что топочная камера и стенка двери снабжены средством повышения теплоотдачи от продуктов сгорания топлива к котловой воде, выполненным в виде изогнутых петлеобразных трубок, скрепленных со стенками топочной камеры и стенкой двери, открытые концы которых сообщены с внутренними водяными полостями.