ВОДОГРЕЙНЫЙ ЖАРОТРУБНЫЙ КОТЕЛ
FLAME-TUBE HOT-WATER BOILER

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве водогрейных котлов для отопления и горячего водоснабжения.
Известен водогрейный жаротрубный котел (Каталог ОАО «Дорогобужкотломаш» т.1 2007 г., с.12). Котел состоит из цилиндрического корпуса, передней и задней трубных досок, жаровой трубы с обратным (реверсивным) ходом продуктов сгорания, закрытой с одной стороны глухим днищем. Вокруг жаровой трубы расположены дымогарные трубы, закрепленные в трубных досках. С фронта котла находится поворотная камера, в которой продукты сгорания разворачиваются и направляются во входные концы дымогарных труб. Выходные концы дымогарных труб выходят в газовый короб, который соединяется с дымовой трубой.
Недостатком известного котла является то, что при развороте дымовых газов прерывается теплообмен, то есть часть котла (а именно поворотная камера) не выполняет функцию по передаче тепла от продуктов сгорания теплоносителю. Кроме этого поворотная камера имеет относительно сложную конструкцию, значительную массу, требует применения жаростойких материалов для противостояния воздействию горячих газов, усиленную тепловую изоляцию и должна иметь надежное уплотнение по периметру прилегания к корпусу котла.
Известен также водогрейный жаротрубный котел (Патент на изобретение №2159893), содержащий цилиндрический корпус, к которому спереди примыкает трубная доска, а сзади - днище, образующее пространство, заполненное водой. Внутри водяного объема корпуса размещены жаровая труба цилиндрической формы, снабженная передним и задним эллиптическими днищами, и равномерно расположенные по концентрическим окружностям соосно с жаровой трубой трубы первого и второго хода. Передний торец жаровой трубы, снабженный эллиптическим днищем, имеет в точках, равноудаленных от оси жаровой трубы, крутоизогнутые колена труб и контактирующие с ними своими центральными отверстиями тройники, соединяющие полость жаровой трубы с дымогарными трубами первого хода, выходные концы которых крепятся в отверстиях внутренней стенки поворотной камеры, примыкающей к днищу котла, а входные - в конических отверстиях тройников совместно с которыми образуют диффузоры, а в противолежащих отверстиях тройников установленные профилированные по радиусу заглушки. Входные концы дымогарных труб второго хода крепятся в отверстиях стенки поворотной камеры, а выходные - в отверстиях трубной доски, несущие снаружи газовый короб, связанный с дымовой трубой. Переднее днище жаровой трубы снабжено с внешней стороны горловиной, выведенной за пределы трубной доски, а с внутренней - диффузорным насадком с окнами в местах его примыкания с эллиптическим днищем. Внешняя стенка поворотной камеры выполнена в виде съемной крышки.
Недостатком известного котла является то, что тракт первого разворота дымовых газов у переднего днища жаровой трубы представляет из себя достаточно сложную конструкцию, состоящую из крутоизогнутых колен, соединяющих жаровую трубу с установленными в трубной доске тройниками, которые коническими отверстиями соединяются с дымогарными трубами первого хода. Противоположные отверстия тройников герметизируются профилированными по радиусу специальными заглушками.
Второй разворот дымовых газов происходит в задней поворотной камере, внешняя стенка которой изолирована изнутри теплостойким материалом и, следовательно, эта стенка поворотной камеры не участвует в процессе теплообмена.
Цель изобретения - при существующей теплопроизводительности котла уменьшить его габаритные размеры, повысить эффективность использования поверхностей котла для процесса теплообмена, снизить трудоемкость изготовления и сборки котла.
Для решения поставленной задачи предложен водогрейный жаротрубный котел, содержащий корпус, закрытый спереди днищем с отверстием и горловиной под установку горелки, сзади - трубной доской, внутри которого размещены жаровая труба, имеющая переднее и заднее днища, и расположенные по концентрическим окружностям соосно с жаровой трубой дымогарные трубы, выходные концы которых закреплены в отверстиях трубной доски, несущей снаружи газовый короб, соединенный с дымовой трубой. Входные концы дымогарных труб изогнуты и закреплены в отверстиях переднего днища и (или) отверстиях расположенных по периметру жаровой трубы.
Поставленные цели достигаются за счет того, что из конструкции котла удаляется поворотная камера, а ее функция по развороту продуктов сгорания передается непосредственно дымогарным трубам. Котел на фиг.1 содержит цилиндрический корпус 1, который спереди закрыт днищем 2 с отверстием и горловиной под установку горелки 3, сзади - трубной доской 4. Внутри водяного объема корпуса находятся жаровая труба 5 с обратным (реверсивным) ходом продуктов сгорания, снабженная передним 6 и задним 7 днищами и расположенные вокруг жаровой трубы по концентрическим окружностям дымогарные трубы 8. Входные концы дымогарных труб изогнуты и закреплены в отверстиях переднего днища и (или) отверстиях, расположенных по периметру жаровой трубы. Выходные концы дымогарных труб закреплены в отверстиях трубной доски 4 и выходят в газовый короб 9, связанный с дымовой трубой. Подвод и отвод подогреваемой воды осуществляется через патрубки 10, установленные на корпусе котла.
Работа котла осуществляется следующим образом.
Котел заполняется циркулирующей водой после чего запускается горелочное устройство 3. Образующиеся продукты сгорания распространяются по всей длине жаровой трубы 5 и, достигнув заднего днища 7, разворачиваются в обратном направлении. Двигаясь вдоль внутренней поверхности жаровой трубы и охлаждаясь, продукты сгорания достигают переднего днища 6 и распределяются по дымогарным трубам 8, пройдя по которым и охладясь до расчетной температуры попадают в газовый короб 9, из которого удаляются через дымовую трубу. Все поверхности котла по ходу дымовых газов задействованы в процессе отбора тепла от продуктов сгорания.