КОТЛОАГРЕГАТ

Полезная модель предназначена для нагрева воды и может быть применена в быту и ряде отраслей промышленности, в том числе в химической пищевой и медицинской, где для проведения технологических процессов требуется изменение температуры в широких диапазонах.
Известен водогрейный котел на газообразном или жидком топливе (Патент США N 3282256) Водогрейный котел имеет корпус с камерой сгорания прямоугольного сечения. Все стенки камеры выполнены плоскими, причем в одной из торцевых стенок имеется отверстие для выхода топочных газов, другая стенка снабжена каналом для подачи топочных газов в ряд водогрейных труб, расположенных под сводом камеры параллельно последнему и омываемых водой. Камера сгорания котла разделена решеткой из водогрейных труб на большую верхнюю часть и меньшую нижнюю часть. Трубы решетки расположены вдоль длинной стороны камеры почти по всей ее ширине. В верхней части камеры сгорания находится горелка, через которую поступает топливовоздушная смесь. В результате в данной конструкции осуществляется нагрев воды с одной стороны с помощью дымогарных труб под сводом камеры сгорания, из другой - непосредственным смыванием водогрейных труб факелом в нижней части камеры сгорания. КПД котла, относительно высок, но конструкция сложна и ненадежна из-за частого выхода из строя многочисленных водогрейных труб.
Наиболее близким конструктивным решением в качестве полезной модели можно считать вертикальный водогрейный котел PHW/S на газе и жидком топливе фирмы FULTON США (приложение 1).
Данная конструкция имеет корпус, в котором размещена топка, представляющая собой конструкцию «труба в трубе, причем полость внутренней трубы является топочной камерой, на которую сверху устанавливается дутьевая горелка или форсунка жидкого топлива с системой подачи топлива и приборами автоматики и контроля.
Горячие газы опускаются по топочной камере, преодолевая, за счет энергии вентилятора горелки, сопротивление столба газа внутри топки и поднимаются вверх по газоходу, который создается ребристой поверхностью трубы и корпусом котла.
Мкл.5 F24H1/08 -1/44 КОТЛОАГРЕГАТ
Данный водогрейный котел компактен, прост и удобен в управлении, безопасен.
Беструбная конструкция котлов исключает образование накипи и ржавчины.
Основным недостатком данной конструкции является относительно большое гидравлическое сопротивление газо-воздушного тракта котла и, как следствие, применение горелки смесительного типа с электрическим вентилятором.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение КПД.
Указанная цель полезной модели «Котлоагрегат достигается тем, что емкость выполнена в виде колпака с двойной стенкой, заполненной водой, причем внутренняя полость колпака является топкой, а нагревательное устройство в виде горелки инжекционного типа и установлено снизу топки, кроме того, в верхней части топки расположены дополнительные поверхности нагрева.
Анализ патентных, информационных и каталожных материалов по котлам и установкам нагрева воды по фонду Саратовской областной универсальной научно - технической библиотеки, а так же по официальному бюллетеню «Полезные модели, промышленные образцы за 1994 - январь 1997г, в отношении совокупности существенных признаков позволяет сделать вывод, что предлагаемая полезная модель не известна из уровня техники, т.е. она является новой. Данный котлоагрегат был испытан и результаты испытаний подтверждают изложенное. Все известные конструкции подобных котлоагрегатов довольно сложны, ибо требуют сложной системы подачи топлива и обладают более низким КПД.
Данная конструкция, в отличие от известных, благодаря замене емкости «труба в трубе на колпак, горелки с наддувом на горелку инжекционного типа расположению источника тепла в нижней части топки и наличию дополнительных поверхностей нагрева, значительно упростилась, повысился КПД, появилась возможность использовать твердые виды топлива. Таким образом, полезная модель котлоагрегата является промышленно применимой.
Данная полезная модель котлоагрегата поясняется чертежом.
Котлоагрегат включает корпус 1 с входным и выходным патрубками, емкость 2, выполненную в виде колпака и заполненную водой 3, внутреннюю полость колпака емкости 2, являющуюся топкой 4, нагревательное устройство в виде горелки инжекционного типа 5, установленную в нижней части топки 4, а в верхней части топки 4 размещены дополнительные поверхности нагрева 6.
Горячие газы от горелки 5 поднимаются до нижнего донышка емкости 2, выполненной в виде колпака, омывают ее стенки, которые соприкасаются своей другой стороной с нагреваемой средой внутри емкости 2 и, охлаждаясь сами опускаются вдоль стенок емкости 2, переваливают через нижний край емкости 2 в газоход, образуемый корпусом 1 и наружной поверхностью емкости 2, которая тоже является поверхностью теплообмена. В верхней части колпака емкости 2 расположены дополнительные поверхности нагрева 6. При этом горячие газы не преодолевают сопротивление своего столба для движения вниз, а используют естественное явление охлажденных газов опускаться вниз.
Следовательно, предлагаемая конструкция котлоагрегата имеет наименьшее гидравлическое сопротивление и наибольший КПД, т. к. зона максимальных температур находится в объеме, замкнутым сверху колпаком емкости 2, поверхность нагрева увеличивается за счет омывания горячими газами внешней стороны емкости 2, а дополнительные поверхности нагрева 6 находятся в зоне максимальных температур.
Автор МЗ/jfi Мызников В.В.