КОТЕЛ ОТОПЛЕНИЯ

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в котельной технике для отопления зданий и нагрева воды.
Известны отопительные котлы, содержащие заключенный в водяную рубашку корпус, в котором расположены топка с дверцей, окном и поддувальной камерой, поперечный экран, подключенный по воде к рубашке и образующий со стенками корпуса конвективный газоход, сообщенный на выходе с выхлопным патрубком (А.С. СССР № 370418 М.П.К F 24 c 13/00).
Однако известный водогрейный котел не позволяет максимально увеличить поверхность нагрева.
Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков, т.е. прототипом является водогрейный котел, содержащий снабженный водяной рубашкой корпус с выхлопным патрубком, топкой с дверцами и поддувальной камерой, поперечным и продольным экранами, подключенными по воде к рубашке корпуса в его потолочной части с образованием совместно с поперечным экраном системы конвективных газоходов, расположенных в одной вертикальной поперечной плоскости, причем, в верхней части конвективных газоходов установлены регулировочные заслонки, перекрывающие газоходы и соединяющие топку с выхлопными патрубками в период розжига. (n. RU № 20328858, МПК 6 F 24 H 1/26, Бюл.№ 10.95г.).
Недостатком прототипа является недостаточно максимальная поверхность нагрева, соответственно его малая теплоотдача и низкий КПД и высокий расход топлива.
Задачей изобретения является увеличение поверхности нагрева котла, увеличение теплоотдачи и повышение КПД.
Сущность изобретения состоит в том, что в известном отопительном котле, содержащем снабженный водяной рубашкой корпус с топочной и поддувальной камерами, в топочной камере дополнительно установлены ряды горизонтальных перегородок, выполненных в виде полых коробов, подключенных боковыми стенками по воде к водяной рубашке корпуса,
причем нижняя перегородка присоединена передней гранью к передней части корпуса, промежуточные перегородки не доходят передними и задними гранями до передней части и задней стенки корпуса, а верхняя перегородка присоединена задней гранью к задней стенки корпуса, перегородки установлены с зазором и таким образом, между перегородками и передней частью, и задней стенкой корпуса образованы проходы для дымовых газов, сообщенные на выходе с дымоходом, в зазорах между перегородками, на их горизонтальных поверхностях установлены гасители, в виде вертикальных пластин;
в топочной камере, над поддувальной камерой, на передней части котла, выполнено крыльцо, крыльцо выполнено в виде вертикального полого короба, соединенного боковыми гранями по воде с водяной рубашкой корпуса.
По отношению к прототипу у предлагаемого котла имеются следующие отличительные признаки: горизонтальные перегородки установленные с зазором, образуют дополнительные проходы для дымовых газов, за счет этого обеспечивается реверсивная циркуляция дымовых газов, а наличие гасителей преобразует ламинарное движение газов в турбулентное.
Между отличительными признаками и задачей, решаемой изобретением, существует причинно-следственная связь: использование ряда горизонтальных перегородок, дополнительно установленных в топочной камере и соединенных по воде с водяной рубашкой корпуса, установленных с зазором, с образованием между перегородками и передней частью и задней стенкой корпуса проходов для дымовых газов, сообщенных на выходе с дымоходом, а в зазорах между перегородками, на их горизонтальных поверхностях установлены гасители, в виде вертикальных пластин, что обеспечивает изменение направления движения дымовых газов с ламинарного на реверсивное, значительно увеличивает теплоотдачу а, также уменьшает скорость движения дымовых газов, что позволяет создать новую конструкцию отопительного водогрейного котла, отличающегося от аналогов компактностью, экономичностью и высоким КПД.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в теплоэнергетике, следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показан общий вид водогрейного котла, на фиг.2 - аксонометрия котла с частичным разрезом, на фиг.3 - водогрейный котел, продольное сечение.
Водогрейный котел содержит корпус 1, снабженный водяной рубашкой 2, в корпусе 1 расположена топочная камера 3 с дверцей 4 и поддувальная камера 5 с дверцей б и колосниковой решеткой 7. Топочная камера 3 дополнительно снабжена рядом горизонтальных перегородок 8, выполненных в виде полых коробов, подключенных боковыми стенками по воде к водяной рубашке 2 корпуса 1, причем, нижняя полка присоединена передней гранью к передней части корпуса, промежуточные полки не доходят передними и задними гранями до передней части и задней стенки корпуса, а верхняя полка присоединена задней гранью к задней стенки корпуса. Перегородки 8 установлены с зазором, таким образом, что между полками и передней и задней стенками корпуса образованы проходы для дымовых газов, сообщенные на выходе с дымоходом 9. В зазорах между перегородками 8, на их горизонтальных поверхностях, установлены гасители 10. В топочной камере 3, над поддувальной камерой, на передней части котла выполнено крыльцо 11, крыльцо выполнено в виде вертикального полого короба, соединенного боковыми гранями по воде с водяной рубашкой корпуса. Котел содержит водоподводящий патрубок 12 и патрубок 13 для отвода воды потребителю. Над дверцей 4 размещена дверца 14 для чистки дымовых проходов от сажи. Крыльцо 11 защищает переднюю часть корпуса котла от перегрева.
Дверцы топочной и поддувальной камер котла, а так же дверца 14, дополнительно снабжены отбойниками 15 для защиты дверок от открытого огня и жара. В нижней части котла установлен патрубок 16 для сброса воды.
Водогрейный котел работает следующим образом. Вода через водоподводящий патрубок 12 поступает в котел, циркулирует через водяную рубашку 2, полые горизонтальные перегородки 8 и крыльцо 11. Топливо сгорает в топочной камере 3. Нагрев воды происходит за счет тепла горячих газов, выделившихся при сгорании топлива в топочной камере 3. Из топочной камеры 3 горячие газы проходят по проходам между полыми перегородками 8 и стенками котла, за счет этого обеспечивается реверсивное движение газов, огибают гасители 10, отдавая тепло воде и проходят далее через дымоход 9. Наличие гасителей 10 приводит к уменьшению скорости движения дымовых газов, вследствие этого они изменяют ламинарное движение на турбулентное, что обеспечивает интенсификацию теплообмена. При изменении направления движения газов, с ламинарного на турбулентное, значительно увеличивается конвекция, т.е. увеличивается мах. Теплоотдача газов теплоносителю. Нагретая вода через патрубок 13 поступает к потребителю.
Увеличение теплопередающей поверхности нагрева водогрейного котла, позволяет уменьшить расход топлива, снизить температуру уходящих из котла газов, повысить температуру подогрева воды, что в целом приближает КПД котла к 100%.