Котел наружного размещения
OUTDOOR BOILER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области производства водогрейных котлов, в частности, к котлам наружного размещения, и может быть использовано в автономных системах отопления с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя.
Уровень техники
Известен конденсационный котел наружного размещения, содержащий гидротеплоизолированный корпус с размещенным внутри газогорелочным устройством, теплообменник котла с прямой и обратной линиями, дымовую трубу, прямую и обратную линии системы отопления здания, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен теплообменником конденсатной части котла и циркуляционным насосом, при этом теплообменник конденсатной части котла размещен в нижней части дымовой трубы котла и соединен с обратной линией системы отопления здания и обратной линией котла, а циркуляционный насос установлен в обратной линии системы отопления здания с возможностью обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, причем параллельно теплообменник конденсатной части котла соединен с прямой и обратной линиями котла через обратные клапаны с нормально открытым проходом с возможностью обеспечения возникновения естественной циркуляции в двух теплообменниках котла при остановке циркуляционного насоса (см. пат. RU №2440538, МПК F24H 1/00, опубл. 20.01.2012 г.).
Недостатком данного котла является высокая стоимость производства тепла и невысокая мощность.
Известен котел наружного размещения, содержащий теплогидроизолированный корпус с размещенным в нем жаротрубным теплообменником котла с топкой, прямую и обратную линии, дутьевую горелку, решетку для поступления наружного воздуха, при этом жаротрубный теплообменник выполнен двухходовым и установлен внутри теплогидроизолированного корпуса горизонтально с соосно расположенной дутьевой горелкой (см. пат. RU №155744, кл. F24H 1/22, опубл. 20.10.2015 г.).
Недостатком данного теплообменника является отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание в котел с температурой до - 45°С в зимний период, некачественное сжигание газа и его повышенный расход.
Известен котел наружного размещения, содержащий теплогидроизолированный корпус с размещенным в нем жаротрубным теплообменником котла с топкой, прямую и обратную линии, дутьевую горелку, решетку для поступления наружного воздуха, при этом жаротрубный теплообменник выполнен трехходовым и установлен внутри теплогидроизолированного корпуса горизонтально с соосно расположенной дутьевой горелкой (см. пат. RU №158958, МПК F24H 1/22, опубл. 20.01.2016 г.).
Недостатком данного устройства является отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание в котел с температурой до - 45°C в зимний период, некачественное сжигание газа и его повышенный расход.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым автором за прототип является котел наружного размещения, содержащий гидротеплоизолированный корпус, внутри которого размещен жаротрубный вертикальный теплообменник с прямой и обратной линиями, основание дымовой трубы, с крышкой для очистки сажи, при этом жаротрубный вертикальный теплообменник посредством патрубка соединен с основанием дымовой трубы и содержит дутьевую горелку, топку, а металлическая поверхность топки жаротрубного вертикального теплообменника дополнительно снабжена защитной пластиной, установленной в топке напротив дутьевой горелки, при этом защитная пластина выполнена из огнеупорного керамического волокна, например по СТО 05802307-1-012-2010, выдерживающей температуру до 1425°C, также гидротеплоизолированный корпус снабжен решеткой для поступления воздуха на сгорание (см. пат. RU №142278, МПК F24H 1/00, опубл. 27.06.2014 г.).
Недостатком данного котла является невозможность увеличить мощность котла, так как из-за небольшого диаметра топки газовый факел, отразившись от огнеупорной футеровки из керамического огнеупорного волокна, соприкасается с неизолированной частью топки, охлаждается, часть газа не догорает, образуется повышенное содержание СО.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка котла наружного размещения, обладающего увеличением длины пути газового факела до соприкосновения с жаротрубным теплообменником с полным дожиганием газа.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к увеличению длины пути газового факела до соприкосновения с жаротрубным теплообменником с полным дожиганием газа.
Технический результат достигается с помощью котла наружного размещения, содержащего теплогидроизолированный корпус с размещенным в нем жаротрубным теплообменником котла с топкой с прямой и обратными линиями, основанием дымовой трубы, дутьевой горелкой, при этом он дополнительно снабжен отражательной пластиной размером не более  сечения топки, изолированной огнеупорным керамическим волокном и установленной в верхней 1/3 части топки, а вся металлическая поверхность топки дополнительно также изолирована керамическим огнеупорным волокном.
Таким образом, технический результат достигается за счет того, что металлическая поверхность топки жаротрубного теплообменника полностью изолируется керамическим огнеупорным волокном, при этом он снабжен отражательной пластиной размером не более  сечения топки, изолированной огнеупорным керамическим волокном и установленной в верхней 1/3 части топки, обтекая которую, газовый факел удлиняет свой путь до встречи с охлаждаемым жаротрубным теплообменником, газ полностью сгорает, содержание СО находится в допустимых пределах.
Краткое описание чертежей
На фиг. дан котел наружного размещения, общий вид.
Осуществление изобретения
Котел наружного размещения состоит из теплогидроизолированного корпуса 1, внутри которого установлен жаротрубный теплообменник 2 с топкой 3, при этом жаротрубный теплообменник 2 содержит дутьевую горелку 4, основание дымовой трубы 5, прямую и обратную линии 6 и 7 соответственно, а внутренняя поверхность топки 3 покрыта огнеупорным керамическим волокном 8, при этом он снабжен отражательной пластиной 9 размером не более  сечения топки, изолированной огнеупорным керамическим волокном и установленной в верхней 1/3 части топки 3, обтекая которую, газовый факел удлиняет свой путь до встречи с охлаждаемым жаротрубным теплообменником 2.
Котел наружного размещения работает следующим образом.
Дутьевая горелка 4 в жаротрубном теплообменнике 2, установленном внутри теплогидроизолированного корпуса 1, вырабатывает тепло, последнее улавливается жаротрубным теплообменником 2 и направляется в систему отопления по прямой линии 6, охлажденный теплоноситель возвращается в жаротрубный теплообменник 2 по обратной линии 7, газовый факел дутьевой горелки 4 омывает топку 3, покрытую огнеупорным керамическим волокном 8, отражается пластиной 9 размером, выявленным опытным путем, не более  сечения топки 3, изолированной огнеупорным керамическим волокном и установленной в верхней 1/3 части топки 3, выявленной опытным путем, касается противоположной стенки топки 3 и только после этого соприкасается с охлаждаемым жаротрубным теплообменником 2, омыв жаротрубный теплообменник 2, отработанные дымовые газы поступают в основание дымовой трубы 5 и далее в атмосферу. Газ полностью сгорает, содержание СО находится в допустимых пределах.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- увеличение длины пути газового факела до соприкосновения с жаротрубным теплообменником с полным дожиганием газа;
- дополнительный подогрев воздуха, поступающего на сгорание;
- качественное сжигание газа с подогретым воздухом;
- снижение расхода газа;
- повышение долговечности котла наружного размещения до срока службы котла, то есть до 15 лет;
- обеспечение тяги дымовой трубы в период запуска и работы котла;
- удешевление производства тепла;
- повышение надежности котла;
- экономия топлива на 15-20%.