ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ ДЛЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к отопительным устройствам, используемым в качестве генератора тепла в системах водяного отопления.
Известен отопительный котел (см. патент РФ №2109223, МПК 6: F24H 1/00, заявл. 20.07.1995, опубл. 20.04.1998 г., "Отопительный котел").
Отопительный котел содержит корпус, теплообменник, топочное устройство, емкость водой для бытовых нужд. Теплообменник состоит из нагревательной секции и присоединенных к ней вертикальных труб, которые соединены между собой перемычками, связанными с раздающими и собирающими воду коллекторами.
Равномерный обогрев теплообменника обеспечивается установленными в корпус горизонтальными перегородками и встроенными внутри нагревательной секции газоходами прямоугольного сечения.
Последовательное сочетание газоходов, образованных стенками теплообменника и стенками корпуса, с газоходами прямоугольного сечения внутри нагревательной секции обеспечивает лабиринтное движение продуктов сгорания топлива.
Недостатком известного отопительного котла являются:
- повышенная трудоемкость изготовления нагревательной секции теплообменника ввиду того, что в качестве газоходов в ней применены короба прямоугольного сечения, изготавливаемые из листовой стали;
- низкая производительность котла ввиду малой емкости теплообменника, что делает невозможным применение известного отопительного котла для обогрева производственных помещений большой площади;
- невозможность прочистки газоходов, что со временем приводит к уменьшению теплоотдачи;
- выполнение обмуровки отопительного котла впритык к корпусу без воздушного зазора, что снижает коэффициент полезного действия котла.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению является отопительный котел, выбранный в качестве прототипа (см. патент РФ №15125, МПК 7: F24H 1/00, заявл. 14.03.2000, опубл. 20.09.2000 г., бюл. №26, "Отопительный котел").
Отопительный котел содержит корпус, теплообменник, топочное устройство и обмуровку.
Равномерный обогрев теплообменника обеспечивается установленными горизонтально газоходами из труб. Последовательное сочетание газоходов, образованных стенками теплообменника и стенками корпуса, с горизонтальными газоходами обеспечивает лабиринтное движение продуктов сгорания топлива.
Передний и верхний листы корпуса котла снабжены люками для очистки газоходов от сажи и золы.
В водяной рубашке теплообменника установлено два теплоэлектронагревателя.
Выполнение кирпичной обмуровки котла с воздушным зазором относительно его корпуса создает эффект термоса, снижает тепловые потери.
Недостатком известного отопительного котла являются:
- малая производительность котла ввиду малой емкости теплообменника, что делает невозможным применение известного отопительного котла для обогрева производственных помещений большой площади;
- перегрев заднего листа теплообменника, являющегося задней стенкой газохода, что снижает эффективность котла и приводит к нарушению герметичности котла;
- высокая трудоемкость и недостаточная эффективность очистки верхних газоходов через предусмотренный люк в верхнем листе корпуса в виду
того, что требуется выполнения работ в очень ограниченной зоне пространства;
- отсутствует возможность визуального контроля уровня загрязнения верхних газоходов, что приводит к несвоевременному удалению сажи и золы, которые снижают эффективность работы котла.
Технический результат предполагаемой полезной модели состоит в устранении указанных недостатков, а именно, в повышении производительности отопительного котла, устранении перегрева заднего листа теплообменника, снижении трудоемкости очистки верхних газоходов, создании возможности визуального контроля уровня загрязнения верхних газоходов.
Технический результат достигается тем, что в отопительном котле, содержащем корпус с горизонтальными перегородками, теплообменник с встроенными в него газоходами и водяной рубашкой, топочное устройство и обмуровку, согласно полезной модели, задняя часть теплообменника снабжена дополнительной, сообщающейся с основной, водяной рубашкой и выполнена в виде съемной емкости, а в задней части водяной рубашки топочного устройства размещены два теплоэлектронагревателя, при этом количество газоходов встроенных в теплообменник увеличено на 30%, кроме того люк для прочистки верхних газоходов установлен на переднем листе корпуса.
2
Снабжение теплообменника котла дополнительной, сообщающейся с основной, водяной рубашкой и выполненной в виде съемной емкости, позволяет устранить перегрев заднего листа теплообменника, увеличить емкость теплообменника по воде по сравнению с прототипом, и, соответственно, исключить нарушение герметичности котла и увеличить производительность котла по теплу. При емкости теплообменника по воде в объеме 220 литров опытный образец котла позволяет отапливать производственное помещение площадью 1500 м.
Размещение в задней части водяной рубашки топочного устройства двух теплоэлектронагревателей увеличивает свободное пространство в теплообменнике и позволяет увеличить на 30% количество газоходов встроенных в теплообменник, тем самым повысить тепловую эффективность.
Снабжение переднего листа корпуса котла дополнительным верхним люком позволяет оператору своевременно производить очистку газоходов от сажи и золы, тем самым восстанавливать нормальную теплоотдачу газоходов.
Предлагаемый отопительный котел не сложен по конструкции, надежен в работе. Он может быть изготовлен на любом предприятии, имеющем оборудование для обработки стального листа и сварочное оборудование.
Отопительный котел может применяться для отопления коттеджей, бытовых и производственных помещений. Возможно серийное и мелкосерийное производство котла. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "Промышленная применимость".
Заявляемый отопительный котел обладает новизной, так как при проведении поиска по источникам патентной и научно-технической информации заявителем не выявлены технические решения, в которых бы отопительный котел, содержащий корпус с горизонтальными перегородками, теплообменник со встроенными в него газоходами и водяной рубашкой, топочное устройство и обмуровку, имел бы заднюю часть теплообменника снабженную дополнительной, сообщающейся с основной, водяной рубашкой и выполненную в виде съемной емкости, а в задней части водяной рубашки топочного устройства были бы размещены два теплоэлектронагревателя, при этом количество газоходов встроенных в теплообменник было бы увеличено на 30%, кроме того люк для прочистки верхних газоходов был бы установлен на переднем листе корпуса.
Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".
Сущность заявляемого отопительного котла поясняется чертежами.
На фиг.1 показан продольный разрез отопительного котла.
На фиг.2 показан поперечный разрез отопительного котла.
На фиг.3 показан вид сбоку отопительного котла.
Предлагаемый отопительный котел состоит из корпуса 1, в нижней части которого размещено топочное устройство 2. К верхнему листу 3 топочного устройства 2 примыкает теплообменник 4, листы которого - передний 5 и задний 6 - являются трубными досками для газоходов 7, выполненных из труб, приваренных к листам 5 и 6. Между наружными поверхностями листов 8, 9, 10 топочного устройства 2 и внутренними поверхностями листов 11, 12, 13 корпуса 1 заключена водяная рубашка 14, сообщающаяся с водяной рубашкой 15. Водяная рубашка 14 соединена с собирающим воду коллектором отопительной системы трубой 16.
Водяная рубашка 15 соединена с раздающим горячую воду коллектором отопительной системы с помощью гребенок 17. При помощи горизонтальных перегородок 18 и 19 корпуса 1 между листами 6 теплообменника 4 и наружной поверхностью емкости 20 дополнительной водяной рубашки 21, а также между листом 5 теплообменника 4 и листом 22 корпуса 1 образуется вертикальные прямоугольные газоходы 23, 24 и 25.
Дополнительная водяная рубашка 21 сообщается с водяной рубашкой 14 с помощью фланцевого соединения 26, а также сообщается с водяной рубашкой 15 с помощью фланцевого соединения 27.
Последовательное сочетание газоходов 23, 7, 24, 7, 25 обеспечивает лабиринтное движение продуктов сгорания топлива, что удлиняет газоходный тракт и увеличивает количество снимаемого тепла.
Выброс продуктов сгорания в атмосферу производится через трубу 28.
В переднем листе 22 выполнен люк 29 для прочистки газохода 24 и газоходов 7 и люк 30 для прочистки газохода 25 и около гребеночного пространства.
Газоход 23 прочищается через топочное устройство 2.
К боковому листу 13 корпуса 1 приварены трубы 31 для установки в них теплоэлектронагревателей 32.
Котел обмурован кирпичной кладкой 33 с воздушным зазором относительной корпуса 1.
Предлагаемый в качестве полезной модели отопительный котел работает следующим образом.
Топливо сжигается в топочном устройстве 2. В качестве топлива могут служить дрова, уголь.
При этом продукты сгорания отдают тепло в водяную рубашку 14 топочного устройства 2 через листы 8, 9, 10.
Продукты сгорания поступают в вертикальный газоход 23, омывая стенку 5 теплообменника 4. Затем продукты сгорания проходят через два ряда горизонтальных газоходов 7, омывая их внутренние поверхности. Далее они проходят по вертикальному газоходу 24, горизонтальным газоходам 7, вертикальному газоходу 25 и выходят в атмосферу через трубу 28. При своем движении продукты сгорания через стенки газоходов отдают тепло в водяную рубашку 15 и дополнительную водяную рубашку 21. В результате естественной конвекции горячая вода понимается вверх и через гребенку 17 подается в отопительную систему.
Охлажденная вода из отопительной системы возвращается в нижнюю часть водяной рубашки 14 через трубу 16.
При неработающем топочном устройстве ТЭНы поддерживают в котле и отопительной системе некоторую температуру, обеспечивающую циркуляцию воды в системе и не допускающую замерзания воды в отопительных батареях. Этому также способствует выполнение кирпичной обмуровки котла с воздушным зазором относительно корпуса.
Предлагаемый отопительный котел обеспечивает по сравнению с прототипом:
- повышение тепловой эффективности;
- повышение надежности в работе котла;
- снижение трудоемкости при обслуживании котла.