Патент на изобретение №2149319
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ
(57) Реферат: Котел предназначен для использования в системах отопления и горячего водоснабжения, а также в подогревателях жидкостей и газов. Котел содержит корпус в виде цилиндрической водяной рубашки, дымогарные трубы, закручивающие потоки воды элементы, расположенные в трубчатом экране, кольцевой коллектор, патрубки подвода и отвода воды. Трубчатый экран состоит из концентрично расположенных U-образных гнутых труб нескольких типоразмеров, соединенных по периметру криволинейными плавниками с образованием мембранного экрана, причем гнутые части труб, располагаясь относительно других гнутых частей параллельно, относительно других перекрестно, образуют поворотную камеру для прохождения продуктов сгорания из радиационной топки в кольцевой конвективный газоход. Кольцевой коллектор соединяет концы труб и разделен на входную часть, соединенную с водяной рубашкой, и выходную часть с патрубком отвода воды, при этом входная часть кольцевого коллектора соединена с водяной рубашкой разъемным для теплоносителя соединением. Конструкция котла обеспечивает интенсификацию теплообмена при одновременном улучшении газоплотности котла и возможности монтажа и демонтажа. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения, а также в подогревателях жидкостей и газов. Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является техническое решение по патенту FR 2097272, F 24 Н 1/00, 1972, содержащее корпус в виде цилиндрической водяной рубашки, закручивающие потоки воды элементы, патрубки подвода и отвода воды, трубчатый с концентрично расположенными гнутыми трубами и кольцевым соединяющим концы последних коллектором, разделенным на входную часть, соединенную с водяной рубашкой, и выходную часть с патрубком отвода воды, выполненным встроенным во внутреннюю полость водяной рубашки с образованием кольцевого конвективного газохода между ним и радиационной топкой в центре экрана. Недостатком данного котла является нетехнологичность изготовления и неэффективность использования дымовых газов. Кроме того, данная конструкция не решает задачи использования кругового турбулентного движения теплоносителя для повышения теплообмена и уменьшения накипеобразования при улучшении ремонтопригодности. Цель изобретения – повышение эффективности водогрейного котла путем интенсификации теплообмена при одновременном улучшении газоплотности котла и возможности монтажа и демонтажа. Поставленная цель достигается тем, что в водогрейном котле, содержащим корпус в виде цилиндрической водяной рубашки с проходящими через него дымогарными трубами, встроен трубчатый экран из концентрично расположенных U-образно гнутых труб с элементами для закручивания воды с образованием кольцевого конвективного газохода, причем гнутые трубы, выполненные нескольких типоразмеров, соединяясь по периметру криволинейными плавниками и составляя мембранный экран, образуют в центре радиационную топку, концы труб соединены кольцевым коллектором, разделенным перегородками на входную часть, разъемно соединенную с водяной рубашкой, и выходную часть, а гнутые части труб, располагаясь относительно одних частей параллельно, относительно других – перекрестно, образуют сложную поворотную камеру для прохождения продуктов сгорания из радиационной топки в кольцевой конвективный газоход. Трубчатый экран может быть выполнен из разъемных между собой по крайней мере двух секций, соединенных разборными патрубками, установленными снаружи котла, на входе и выходе в сектора кольцевого коллектора. На фиг. 1 представлен продольный разрез котла, на фиг. 2 поперечный разрез, на фиг. 3 – вариант исполнения трубчатого экрана из разъемных секций. Водогрейный котел содержит корпус 1 в виде водяной рубашки, обеспечивающий газоплотность конструкции. Внутри водяной рубашки по периметру параллельно оси котла проходят дымогарные трубы 2. Снаружи водяная рубашка 1 закрыта теплоизолирующей облицовкой 3, через которую к рубашке 1 проходит патрубок подвода воды 4. Во внутренней полости водяной рубашки 1 встроен трубчатый экран 5 из концентрично расположенных U-образно гнутых труб 6 с элементами для закручивания воды с целью повышения теплопередачи к ней от стенки трубы. Между водяной рубашкой 1 и трубчатым экраном 5 образован кольцевой конвективный газоход 7. Гнутые трубы 6 выполнены нескольких типоразмеров, соединены по периметру криволинейными плавниками 8 и, составляя мембранный экран 5, образуют в центре радиационную топку 9. Концы труб 6 соединены кольцевым коллектором 10, разделенным перегородками на входную 11 и выходную 12 части. Входная часть коллектора 10 разъемно соединена с водяной рубашкой 1 посредством фланцевого или муфтового соединения патрубков 13 и 14 снаружи котла для обеспечения возможности разделения водотрубной и газотрубной частей при ремонте. Гнутые части труб 6, располагаясь относительно одних гнутых параллельно, относительно других – перекрестно, образуют сложную поворотную камеру 15 для прохождения продуктов сгорания из радиационной топки 9 в кольцевой конвективный газоход 7. Котел работает следующим образом. При сжигании топлива в радиационной топке 9 котла продукты сгорания, попадая в сложную поворотную камеру 15 и повышая турбулентность истечения при прохождении между гнутыми частями труб, попадают в кольцевой конвективный газоход 6. Далее продукты сгорания, разворачиваясь, через дымогарные трубы направляются в отводящий газоход 16 и систему удаления дымовых газов. Повышение турбулентности истечения газов позволяет организовать наибольший теплосъем с прилегающих поверхностей нагрева. Процессы циркуляции теплоносителя (воды) и теплообмена в котле осуществляются следующим образом. Теплоноситель через патрубок подвода 4 поступает в водяную рубашку 1, распределяясь по замкнутому контуру последней, огибая дымогарные трубы 2 диагонально патрубку подвода, нагреваясь частично от дымогарных труб, частично – от внутренней стенки водяной рубашки, через разъемные соединения 13 и 14 попадает во входную часть кольцевого коллектора 10. Далее теплоноситель, распределяясь по коллектору, поступает в гнутые трубы 6, имеющие элементы раскручивания потока воды для повышения эффективности теплообмена, огибая всю топку 9 по гнутым трубам 6 и, окончательно нагреваясь, собирается в выходной части кольцевого коллектора 10. Затем через выходной патрубок 16 от коллектора поток теплоносителя отводится в сеть. Использование такого котла позволяет более эффективно использовать теплоту сгорания топлива, повысить эффективность теплообмена при одновременном повышении газоплотности, упрощении конструкции и обеспечении возможности монтажа и демонтажа. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 07.08.2005
Извещение опубликовано: 27.06.2006 БИ: 18/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
