ПАРОВОЙ ВОДОТРУБНЫЙ КОТЕЛ С НАРУЖНЫМ КОЖУХОМ, ОХЛАЖДАЕМЫМ ХОЛОДНЫМ ВОЗДУХОМ

Полезная модель относится к энергетике, в частности, к конструкции паровых водотрубных котлов с естественной циркуляцией.
Известны конструкции котлов с металлическим каркасом пространственной конструкции, состоящей из несущих колонн, опорных балок, ферм и большого количества вспомогательных стоек и соединительных балок. Все основные элементы каркаса во избежание воздействия на них горячих газов обязательно выносятся за обмуровку («Парогенераторы» А.П.Ковалев, Н.С.Лелеев, Т.В.Виленский, «Энергоатомиздат», Москва 1985 г., стр.275-282, Рис.24.1-24.9).
В этих конструкциях все элементы котла: барабан, панели топки, конвективные поверхности нагрева, коллекторы, обмуровка, трубопроводы в пределах котла и т.п., устанавливаются (подвешиваются или опираются) на металлический каркас котла. Для ограждения и изоляции горячих газов, создания безопасных условий для обслуживающего персонала, исключения попадания воздуха из помещения котельной в топку и газоходы котла или препятствия выбивания горячих газов наружу (при наддуве) применяется обмуровка котла. Обмуровка котла выполняется из шамотных кирпичей общей толщиной около 500 мм.
Вследствие большой металлоемкости каркаса и большого количества огнеупорных материалов обмуровки котлы указанной конструкции имеют большие массогабаритные характеристики.
Задачей полезной модели является уменьшение габаритов и массы котла, снижение температуры наружной обшивки, уменьшение тепловых потерь в помещение, снижение затрат на вентиляцию помещения, обеспечение предварительного подогрева холодного воздуха поступающего в воздухоподогреватель котла.
Поставленная задача решается:
- введением в конструкцию котла наружного кожуха охлаждаемого холодным воздухом, взамен металлического каркаса и обмуровки;
- обустройством в межкожуховом пространстве котла специальных направляющих для равномерного распределения воздуха с целью охлаждения кожуха котла и подачи подогретого воздуха в воздухоподогреватель.
Конструкция котла с наружным кожухом, охлаждаемым холодным воздухом, представлена на рис.1, где:
1 - приемный патрубок наружного кожуха, 2 - наружный кожух, 3 - экранированная топка, 4 - паровой барабан, 5 - межкожуховое пространство, 6 - конвективные блоки котла, 7 - пароперегреватель 8 - экономайзер, 9 - воздухоподогреватель, 10 - специальные направляющие для распределения потока воздуха, 11 - топочное устройство.
Наружный кожух 2 представляет собой самонесущую конструкцию установленную на фундамент, выполненную из стальных листов толщиной 3-5 мм и профильного проката (уголки, швеллеры, двутавры). На наружной поверхности кожуха установлена облегченная изоляция общей толщиной 50-90 мм, выполненная из легких базальтовых плит покрытых оцинкованным листом толщиной 0,5-0,8 мм.
Работа котла с наружным кожухом, охлаждаемым холодным воздухом, осуществляется следующим образом.
Холодный воздух от котельного вентилятора поступает в приемный патрубок наружного кожуха 1, а затем в межкожуховое пространство котла 5, образованное экранированной топкой 3, конвективными блоками котла 6 (пароперегревателей 7, экономайзеров 8, воздухоподогревателей 9) и наружным кожухом 2.
Холодный воздух последовательно по специальным направляющим для распределения потока воздуха 10 омывает межкожуховое пространство 5 между экранированной топкой 3 и наружным кожухом 2, затем между конвективными блоками 6 и наружным кожухом 2, охлаждает их. Подогретый воздух поступает в воздухоподогреватель 9, а затем в топочное устройство котла 11.
Предложенная конструкция позволяет отказаться от громоздкого металлоемкого каркаса и тяжелой обмуровки и за счет подачи холодного воздуха в межкожуховое пространство позволяет снизить габариты (в 1,2-1,5 раза) и массу (в 1,4-1,8 раза) котла по сравнению с аналогами, снизить температуру наружной обшивки, уменьшить тепловые потери в помещение, снизить затраты на вентиляцию, обеспечить предварительный подогрев холодного воздуха поступающего в воздухоподогреватель котла.