КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА НАРУЖНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Полезная модель относится к водяным системам отопления и горячего водоснабжения и может быть использовано для нагрева воды в системах с индивидуальным отоплением.
Известна котельная установка наружного применения [Патент на изобретение РФ №2349844], содержащая теплоизолированный жаротрубный котел с патрубками прямой и обратной линии воды, камеру сгорания и дымовую трубу. В камеру сгорания введено сопло горелки. Установка помещена в теплоизолированный кожух, имеющий проемы для забора наружного воздуха, оборудованные жалюзи с приводами. Котел в верхней части снабжен теплоотдающими ребрами для подогрева воздуха и датчиком температуры воздуха. Датчик расположен внутри кожуха в непосредственной близости от горелочного устройства и предназначен для управления приводами жалюзи.
Недостатками описанной установки являются повышенная трудоемкость изготовления, вызванная наличием средств автоматики, для управления жалюзями с приводами в процессе забора и смешивания поступающего в установку наружного воздуха, что, соответственно, приводит к высокой себестоимости котельной установки и, в свою очередь, повышает стоимость котельной установки для потребителя. Кроме того, конденсат, образующийся из-за разности температур между дымовыми газами и дымовой трубой (устройство отведения продуктов сгорания), в процессе прохождения по ней дымовых газов, попадает в котел, при этом качество сгорания топлива и стабильность горения пламени горелки ухудшаются, что снижает КПД котельной установки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является котельная установка наружного применения [патент на полезную модель РФ №96415], содержащая теплоизолированный жаротрубный котел с патрубком для удаления продуктов сгорания, патрубками для прямой и обратной линии воды, камерой сгорания, в которую введена горелка, помещенный в теплоизолированный кожух, имеющий проемы для забора наружного воздуха, котел внутри теплоизолированного кожуха имеет участки, свободные от теплоизоляции. На патрубок устанавливается дымовая труба.
Недостатками этой котельной установки является то, что конденсат, образующийся из-за разности температур между дымовыми газами и дымовой трубой (устройство отведения продуктов сгорания), в процессе прохождения по ней дымовых газов, попадает в котел, при этом качество сгорания топлива и стабильность горения пламени горелки ухудшаются, что снижает КПД котельной установки. Недостаточный нагрев воздуха, поступающего в котельную установку в зимнее время при низких температурах, ввиду малой площади поверхности нагрева, образованной участками свободными от теплоизоляции также снижает КПД котельной установки.
Задачей полезной модели является повышение эффективности работы котельной установки за счет повышения КПД, при этом достигается технический результат, заключающийся в повышении качества сгорания топлива, стабильности горения пламени горелки, интенсификации нагрева воздуха, поступающего в котельную установку в зимнее время при низких температурах.
Указанный технический результат обеспечивается котельной установкой наружного применения. Установка содержит теплоизолированный жаротрубный котел с патрубком Т-образной формы (выполненным в виде тройника) для удаления продуктов сгорания, патрубками для прямой и обратной линии воды, камерой сгорания, в которую введена горелка Котел помещен в теплоизолированный кожух, имеющий проемы для забора наружного воздуха оборудованные заслонками. Котел имеет отверстие для отвода продуктов сгорания, расположенное в задней части котла, а в верхней части имеет участки, свободные от теплоизоляции выполненные в виде теплоотводящих ребер. Кроме того, установка содержит устройство отвода конденсата. Патрубок Т-образной формы для удаления продуктов сгорания средней частью присоединен к отверстию для отвода продуктов сгорания. К верхней части патрубка Т-образной формы присоединено устройство отведения продуктов сгорания, а к нижней части присоединено устройство отвода конденсата.
Отличительными признаками предлагаемой полезной модели от прототипа является наличие в верхней части котла открытых (свободных) от теплоизоляции участков, выполненных в виде теплоотводящих ребер, наличие в котельной установке патрубка для удаления продуктов сгорания, имеющего Т-образную форму в виде тройника и соединенного с установкой через отверстие для отвода продуктов сгорания расположенное в задней части котла, наличие устройства отвода конденсата, присоединенное к нижней части Т-образного патрубка.
Наличие теплоотводящих ребер позволяет обеспечить интенсификацию нагрева воздуха, поступающего в котельную установку в зимнее время при низких температурах, за счет увеличения площади участков свободных от теплоизоляции, что способствует повышению КПД и, в конечном счете, повышает эффективность работы котельной установки.
Месторасположение в котле отверстия для отвода продуктов сгорания обеспечивает возможность присоединения патрубка Т-образной формы в задней части котла, а выполнение патрубка в Т-образной форме (в виде тройника) обеспечивает возможность присоединения к установке устройства отведения продуктов сгорания, а также устройства отвода конденсата, при этом конденсат, образующийся из-за разности температур между дымовыми газами и устройством отведения продуктов сгорания в процессе прохождения по нему дымовых газов, не попадает в котел, а отводится при помощи устройства отвода конденсата, при этом качество сгорания топлива и стабильность горения пламени горелки улучшаются, что повышает КПД котельной установки, и, соответственно, повышает эффективность работы котельной установки.
Полезная модель поясняется фиг. 1, где представлен общий вид котельной установки наружного применения, и фиг. 2 представлен ее вид сверху.
Котельная установка наружного применения состоит из теплоизолированного жаротрубного котла 1 с патрубком Т-образной формы (выполненным в виде тройника) 2 для удаления продуктов сгорания, а также с патрубком 3 обратной и патрубком 4 прямой линии воды и камерой сгорания 5, в которую введена горелка 6. Жаротрубный котел 1 покрыт теплоизоляцией 7 и имеет в верхней части участки свободные (открытые) от теплоизоляции 7 и выполненные в виде теплоотводящих ребер 8. Котел 1 помещен в теплоизолированный кожух 9, имеющий проемы 10 и 11 для забора наружного воздуха, оборудованные заслонками, соответственно 12 и 13. Патрубок 3 обратной линии воды оборудован подпиточным устройством 14 и предохранительным клапаном 15. Котел имеет отверстие 16 для отвода продуктов сгорания, расположенное в задней части котла 1, к которому присоединен средней частью патрубок Т-образной формы 2. На верхнюю часть патрубка Т-образной формы 2 установлено устройство отведения продуктов сгорания 17, к нижней части патрубка Т-образной формы 2 присоединено устройство отвода конденсата 18 с отводящей трубкой (на фиг. не обозначена). Для обслуживания котельной установки кожух 9 снабжен теплоизолированной дверью 19.
Рассмотрим пример работы котельной установки наружного применения в теплое время года, а также пример работы котельной установки в отопительный период (в холодное время года).
Монтаж котельной установки осуществляется на открытой площадке возле отапливаемого объекта.
Устройство отвода конденсата 18, представляет собой, например, емкость, присоединенную к нижней части патрубка Т-образной формы 2 с расположенной в ее нижней части отводящей трубкой (на фиг. не обозначена).
В качестве устройства отведения продуктов сгорания 17 может быть использован дымоход и/или дымовая труба.
Система отопления и горячего водоснабжения заполняется холодной водой через подпиточное устройство 14. Предохранительный клапан 15 предназначен для защиты от высокого давления. Для обслуживания котельной установки используется теплоизолированная дверь 19.
При работе котла в теплое время года, проем 11 в кожухе 9 закрыт заслонкой 13. Заслонку 12 проема 10 для забора наружного воздуха, наоборот, открывают. Наружный воздух, не требующий дополнительного нагрева, поступает в горелку 6 и используется для поддержания горения топлива. Топливо, подаваемое в горелку 6, смешивается с воздухом, поступающим через проем 10 и сгорает в камере сгорания 5. Вода, находящаяся в водяной рубашке (на фиг. не показана) жаротрубного котла 1, нагреваясь теплом сгоревшего топлива, поднимается вверх и по размещенному в верхней части котла 1 патрубку 4 прямой воды поступает на розлив в систему отопления и горячего водоснабжения объекта, пройдя через приборы отопления и горячего водоснабжения (объект и приборы отопления на фигуре не показаны), возвращается в котел 1 по патрубку 3 обратной линии воды. Дымовые газы отводятся из котла 1, через отверстие 16 для отвода продуктов сгорания, расположенное в задней части котла 1 и, далее, отводятся через устройство отведения продуктов сгорания 17 присоединенное к верхней части патрубка 2, соединенного своей средней частью с отверстием 16. Конденсат, образующийся из-за разности температур между дымовыми газами и устройством отведения продуктов сгорания 17 в процессе прохождения по нему дымовых газов, отводится при помощи устройства отвода конденсата 18 по отводящей трубке не попадая в котел, что улучшает качество сгорания топлива и стабильность горения пламени горелки, т.е. повышает КПД котельной установки, и, соответственно, повышается эффективность работы котельной установки.
При работе котла в отопительный период (в холодное время года при низких температурах) проем 10 кожуха 9 закрыт заслонкой 12. Заслонку 13 проема 11, для забора наружного воздуха, наоборот, открывают. При этом, поступающий через проем 11 в котельную установку наружный холодный воздух подогревается теплом, излучаемым теплоотдающими ребрами 8. Топливо, подаваемое в горелку 6, смешивается в ней с поступающим через проем 11 и подогретым воздухом, и сгорает в камере сгорания 5. Вода, находящаяся в водяной рубашке (на фиг. не показана) котла 1, нагреваясь теплом сгоревшего топлива, поднимается вверх и по размещенному в верхней части котла 1 патрубку 4 прямой воды поступает на розлив в систему отопления и горячего водоснабжения объекта, пройдя через приборы отопления и горячего водоснабжения (объект и приборы отопления на фигуре не показаны), возвращается в котел 1 по патрубку 3 обратной линии воды. Дымовые газы отводятся из котла 1, через отверстие 16 для отвода продуктов сгорания, расположенное в задней части котла 1 и, далее, отводятся через устройство отведения продуктов сгорания 17 присоединенное к верхней части патрубка 2, соединенного своей средней частью с отверстием 16. Конденсат, образующийся из-за разности температур между дымовыми газами и устройством отведения продуктов сгорания 17 в процессе прохождения по нему дымовых газов, отводится при помощи устройства отвода конденсата 18 по отводящей трубке не попадая в котел, что улучшает качество сгорания топлива и стабильность горения пламени горелки, т.е. повышает КПД котельной установки, и, соответственно, повышается эффективность работы котельной установки.
Наличие теплоотводящих ребер 8 увеличивает площадь участков свободных от теплоизоляции 7, что позволяет обеспечить интенсификацию нагрева наружного воздуха, поступающего в котельную установку в зимнее время при низких температурах, что также способствует повышению КПД и, в конечном счете, также повышает эффективность работы котельной установки.
Процесс циркуляции осуществляется как за счет естественного циркуляционного давления, так и при помощи циркуляционного насоса.
Таким образом, предлагаемая полезная модель, по сравнению с прототипом характеризуется повышенным коэффициентом полезного действия, за счет улучшения качества сгорания топлива и стабильности горения пламени горелки, интенсификации нагрева поступающего в котельную установку наружного холодного воздуха, что, соответственно, повышает эффективность работы котельной установки.