ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к области теплоснабжения и может быть использована для отопления жилых домов, зданий коммунального бытового и производственного назначения, имеющих систему отопления с теплоносителем.
Из уровня техники известен водогрейный котел, включающий топку, заднюю и переднюю торцевые стенки, газоход, водотрубный теплообменник, образованный расположенными непосредственно в топочном пространстве по окружности параллельно друг другу горизонтальными трубами с перпендикулярным оребрением, распределитель обратки, распределитель подачи и патрубки обратки и подачи, причем трубы жестко закреплены только на задней торцевой стенке, а в передней части трубы приварены к позиционным пластинам, вместе с которыми они могут перемещаться вдоль позиционных шпилек относительно передней торцевой стенки (см. патент RU 2477426, кл. F24H 1/00, опубл. 10.03.2013). Недостатками данного устройства являются сложность изготовления и недостаточная эффективность теплообмена.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении КПД устройства. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в водогрейном котле, включающем топку, заднюю и переднюю торцевые стенки, газоход, водотрубный теплообменник, образованный расположенными непосредственно в топочном пространстве по окружности параллельно друг другу горизонтальными трубами с перпендикулярным оребрением, распределитель обратки, распределитель подачи и патрубки обратки и подачи, в котором трубы жестко закреплены только на задней торцевой стенке, а в передней части трубы приварены к позиционным пластинам, вместе с которыми они могут перемещаться вдоль позиционных шпилек относительно передней торцевой стенки, оребрение каждой трубы выполнено в виде единой стальной ленты, закрепленной боковой стороной на трубе вдоль винтовой линии.
На Фиг. 1 показан общий вид водогрейного котла спереди с открытой съемной крышкой;
на фиг. 2 - то же, вид спереди с закрытой крышкой;
на фиг. 3 - общий вид водогрейного котла сзади;
на фиг. 4 - поперечный разрез водогрейного котла;
на фиг.5 - узел А на фиг. 1;
на фиг. 6 - узел Б на фиг. 3; на фиг. 7 - узел В на фиг. 4;
на фиг. 8 - участок трубы теплообменника с винтовым оребрением.
Предлагаемый водогрейный котел включает топку 1, заднюю 2 и переднюю 3 торцевые стенки, съемные боковые панели 4, верхнюю 5 и нижнюю 6 крышки, фланец 7 для крепления горелки, газоход 8, водотрубный теплообменник 9, распределитель обратки 10, распределитель подачи 11, патрубок обратки 12 и подачи 13. Водотрубный теплообменник 9 образован горизонтальными стальными трубами 14, расположенными непосредственно в топочном пространстве по окружности параллельно друг другу и соединенными последовательно отводами 15 с образованием одного или нескольких змеевиков (в зависимости от типоразмера котла в нем могут быть размещены от 1 до 24 параллельных змеевиков). Трубы 14 жестко закреплены только на задней торцевой стенке 2 котла, а в передней части они приварены к позиционным пластинам 16, вместе с которыми могут перемещаться вдоль позиционной шпильки 17 относительно передней стенки 3. Передняя торцевая стенка 3 топки 1 выполнена в виде плоской плиты с расположенной на ней неохлаждаемой съемной крышкой 18, выполненной с утеплением
Задняя торцевая стенка 2 топки 1 выполнена в виде плоской плиты с цилиндрической водяной камерой, разделенной на две отдельные полости: распределитель обратки 10 и распределитель подачи 11, в которые врезаны патрубки обратки 12 и подачи 13. Патрубок обратки 12 сообщен с распределителем обратки 10, который через отводы 19 сообщен с трубами 14. Трубы 14 в свою очередь через отводы 20 сообщены с распределителем подачи 11, сообщенным с патрубком подачи 13.
Стальные трубы 14 расположены непосредственно в топочном пространстве параллельно друг другу в один или два ряда, отводы 15 выполнены на 180°. Отводы 15 труб 14 вынесены за пределы топки 1 для облегчения доступа к сварочным швам при ремонте. Снаружи топки 1 на трубах 14 укреплены направляющие 21 потока уходящих газов.
Оребрение каждой трубы 14 выполнено в виде единой стальной ленты 22, закрепленной посредством высокочастотной сварки боковой стороной на трубе 14 вдоль винтовой линии. За счет такого выполнения оребрения горячие газы, идущие от горелки, закручиваются вдоль поверхности труб 14, тем самым увеличивая эффективность теплообмена (в поглощении теплоты участвует не только оребрение, но и сама поверхность трубы 14) и улучшая аэродинамическое характеристики теплообменника 9.
Предлагаемый водогрейный котел работает следующим образом.
Сетевая вода через патрубок обратки 12 попадает в распределитель обратки 10 и делится на несколько потоков со скоростями ориентировочно 2 м/с. Оттуда через отводы 19 вода попадает в трубы 14 водотрубного теплообменника 9. Пройдя последовательно по нескольким трубам 14, нагретая вода через отводы 20 попадает в распределитель подачи 11, откуда через патрубок подачи 13 подается потребителю.
Оребренные трубы 14 укреплены только на задней стенке 2 котла. В передней части трубы 14 приварены к позиционным пластинам 16, которые вместе с трубами 14 свободно перемещаются вдоль позиционной шпильки 17 передней стенки 3. Это позволяет компенсировать нагрузки, возникающие вследствие теплового линейного удлинения. Кроме того, позиционные пластины 16 принимают на себя основную тепловую нагрузку, предотвращая перегрев передней стенки 3 котла.
За счет использования оребрения в виде единой винтовой стальной ленты 21 предлагаемая полезная модель позволяет повысить КПД устройства за счет увеличения полезной теплообменной площади, снизить аэродинамические нагрузки (а значит, и шумность) и упростить изготовление водогрейного котла.