ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения.
Известен водогрейный котел (полезная модель №58670, МПК F24Н 1/14, опубл. 27.11.2006 г.), содержащий корпус, размещенную в нем топку с боковыми экранами из вертикально установленных теплообменных труб, внутри которых продольно расположены дополнительные трубы, у которых внутренняя поверхность открыта для газового потока и герметизирована от межтрубного пространства. Боковая поверхность водогрейного котла сформирована из теплообменных труб, соединенных между собой по образующей, а во внутренних полостях дополнительных труб, расположенных в теплообменных трубах боковой поверхности, продольно установлены ленточные спиралевидные пластины. Диаметр теплообменных труб потолочного экрана выбран меньше диаметра труб бокового экрана.
К недостаткам описанного водогрейного котла относятся недостаточно высокие эксплуатационные качества, а именно, длинный период разогрева и большой расход топлива из-за больших тепловых потерь, а также из-за неправильно выбpaнного момента загрузки топлива, что приводит иногда к недопустимому снижению температуры воды в котле.
Полезная модель решает задачу улучшения таких эксплуатационных качеств котла как уменьшение периода разогрева котла и расхода топлива за счет сокращения тепловых потерь и осуществления загрузки топлива в оптимальный момент времени.
Для решения поставленной задачи в известном водогрейном котле, содержащем топку, контурный боковой и потолочный экраны из вертикально установленных теплообменных труб, внутри которых продольно расположены дополнительные тру6ы. у которых внутренняя поверхность открыта для газового потока и герметизирована от межтрубного пространства, предлагается внешнюю сторону контурного бокового экрана теплообменных труб снабдить корпусом с теплоизоляционным слоем, причем корпус и теплообменные трубы разделить водяной рубашкой,
над потолочным экраном теплообменных труб установить отражатель, а на участке водоразбора - термодатчик со звуковым и световым оповещением.
На фиг.1 изображен котел, вид спереди; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1. На графических материалах приняты следующие обозначения:
1 - дополнительный корпус с теплоизоляционным слоем;
2, 4 - водяная рубашка;
3, 7 - теплообменная труба контурного бокового экрана;
5 - теплообменная труба, расположенная по контуру котла;
6 - теплообменные трубы потолочного экрана;
8 - участок водоразбора;
9 - вытяжка;
10 - окно топки;
11 - воздухозаборник:
12 - накопитель-сепаратор;
13 - верхняя часть корпуса;
14 - кольцевая теплообменная труба;
15 - термодатчик:
16 - окно чистки и сбора золы;
17 - отражатель.
Котел имеет цилиндрическую форму. Дополнительный корпус 1, включает наружный стальной лист, теплоизоляционный слой, например из асбеста, и внутренний стальной лист. Водяная рубашка 2 разделяет корпус и вертикальные теплообменные трубы 3, 7, расположенные по контуру котла, а также теплообменные трубы 6 потолочного экрана. Вертикальные трубы, расположенные по контуру, и потолочный экран труб закольцованы трубами равного диаметра. Над потолочным экраном теплообменных труб установлен отражатель 17, выполненный в виде зонтика и предназначенный для предотвращения нагревания верхней части корпуса. Все теплообменные трубы состоят из наружной и внутренней трубы. Внутри котла расположена топка 10, воздухозаборник 11, вытяжка 9, окно для чистки 16 и съемный накопитель-сепаратор для сбора золы 12. На участке водоразбора 8 установлен термодатчик 15 со световым и звуковым оповещением о понижении температуры воды и необходимости загрузки топлива в топку.
Предлагаемый водогрейный котел работает следующим образом. После разжигания в толке огня с использованием твердого топлива начинается разогрев боковой водяной рубашки и одновременно боковых труб по контуру корпуса. Тепловой поток интенсивно прогревает также потолочную трубную кассету и, отражаясь от зонтичного отражателя, разогревает водяную рубашку в верхней части водогрейного котла. Температура теплоносителя повышается от нижней части котла по направлению к верхней и достигает максимума в зоне водоразборного устройства. По мере сгорания топлива температура в зоне водоразбора снижается и при достижении заданного температурного интервала срабатывает световая, а затем и кратковременная звуковая сигнализация термодатчика. После чего в топку подается новая порция топлива. Таким образом, температура воды в котле не опускается ниже заданной температуры, а следовательно не расходуется топливо на новый разогрев воды. Продукты сгорания в виде золы и угля собираются в нижней части котла, откуда их извлекают при чистке через специальное окно.
2
Для производственных испытаний было изготовлено два котла предлагаемой конструкции, которые использовались для обогрева цеха ремонта сельскохозяйственной техники общей площадью 2200 м. Водогрейный котел имеет высоту 2150 мм, диаметр 950 мм. Количество боковых водогрейных труб расположенных по контуру равняется 12, в потолочной кассете количество труб также равно 12. Толщина водонаполненной рубашки составляет 120 мм. В качестве топлива использовали древесные отходы, а также сухие стебли подсолнуха, кукурузы и рапса. Испытания показали, что котлы предлагаемой конструкции позволяют сократить время разогрева на 25-30% по сравнению с прототипом, а также могут обеспечивать поддержание тепла в осенний и зимний период при проведении 3-4 загрузок в течение светового дня, благодаря своим улучшенным теплосберегающим свойствам. Кроме того, они удобнее в обслуживании, так как при использовании термодатчика со звуковым и световым оповещением не требуется постоянного контроля за температурой воды в котле.