Патент на изобретение №2202065
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВОДОТРУБНЫЙ КОТЁЛ
(57) Реферат: Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к паровым или водогрейным котлам. Котел содержит теплообменные трубы, подсоединенные концами к плоским кольцевым коллекторам. Трубы изогнуты по дугообразным линиям и равномерно распределены так, что образуемая ими теплообменная поверхность повторяет форму поверхности топочного факела, при этом коллекторы выполнены кольцевыми. Предлагаемый котел по сравнению с известными котельными агрегатами обеспечивает повышение кпд, снижение расхода энергоносителей и увеличение времени межремонтной эксплуатации котельной установки. 2 ил. Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к водогрейным и паровым котлам. Известен водотрубный котел (см. а.с. 956909, МПК F 22 B 21/06, 1982 г.), содержащий вертикально установленные теплообменные трубы, подсоединенные к верхнему и нижнему коллекторам, выполненным в виде плоских спиралей, при этом внутренняя цилиндрическая полость теплообменника служит топочным пространством. Вследствие радиальной асимметрии образованной трубами теплообменной поверхности, а также наличия эффективного экранирования внешних слоев труб более близкими к центру внутренними слоями, величина тепловой нагрузки на трубы существенно зависит от их месторасположения. Как следствие, трубы, расположенные ближе к оси топки, перегреваются, а трубы внешних слоев теплообменника работают с недогревом. Недогрев части теплообменных труб обуславливает, с одной стороны, низкий кпд котла, с другой стороны означает, что указанная часть труб используется неэффективно, т.е. неоправданно завышена металлоемкость котла. Кроме того, в теплообменных трубах, работающих в неоднородном поле температур, возникают знакопеременные термические напряжения значительной величины, которые, в конечном счете, приводят к снижению надежности работы и сокращению срока службы установки. Техническим результатом изобретения является повышение кпд котла при одновременном увеличении его надежности и снижении металлоемкости. Указанный технический результат достигается тем, что в водотрубном котле, содержащем охватывающие топочное пространство теплообменные трубы, подсоединенные концами к коллекторам, трубы выполнены изогнутыми по дугообразным, выпуклым относительно топочного пространства линиям и равномерно размещены на поверхности вращения последних относительно оси топки, при этом коллекторы выполнены кольцевыми. На фиг.1 приведено схематическое изображение заявляемого котла. На фиг.2 приведено сечение А-А на фиг.1. Водотрубный котел содержит теплообменные трубы 1, коллекторы 2, подогреватель 3 и успокоитель 4 с патрубками 5, 6 соответственно подвода питательной и отвода горячей воды, топочное пространство 7. Работает котел следующим образом. Горячие газы топочного пространства 7 обтекают теплообменные трубы 1, нагревая циркулирующую в них воду. Горячая вода поднимается в верхнюю половину теплообменника, откуда по патрубку 6 через успокоитель 4 поступает в потребительскую магистраль. “Питательная” вода из подогревателя 3, подсоединенного к магистрали питающей воды (не показана), по патрубку 5 подается в нижнюю половину теплообменника. В предлагаемом техническом решении теплообменные трубы 1 изогнуты и установлены относительно оси топки таким образом, что образуемая ими теплообменная поверхность повторяет форму поверхности топочного факела, являясь, таким образом, изотермической поверхностью. Как следствие, трубы 1 вместе с циркулирующей в них водой прогреваются по всей своей поверхности равномерно, что приводит к повышению эффективности теплообмена, отсутствию застойных зон и, в конечном счете – увеличению кпд котла и снижению расхода энергоносителей. Полная симметрия расположения труб 1 в топочном пространстве обуславливает их одинаково эффективное с точки зрения теплообмена использование, поэтому для обеспечения заданной мощности котла требуется меньшее, по сравнению с прототипом, количество труб. Выполнение труб 1 изогнутыми по дугообразным линиям обеспечивает возможность их упругой деформации при возникновении термических напряжений в элементах конструкции, т. е. термические напряжения, возникающие при разогреве котла, самокомпенсируются. В свою очередь, отсутствие термических напряжений приводит к повышению надежности и увеличению длительности межремонтных периодов и общего срока службы установки. Кроме того, по сравнению с прототипом предлагаемый котел более прост и технологичен в изготовлении. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 27.04.2008
Извещение опубликовано: 20.06.2010 БИ: 17/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
