ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ

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.