ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.
Известны водогрейные котлы, основными элементами которых являются герметичный корпус частично заполненный жидким теплоносителем, погруженные в теплоноситель топочную камеру и дымогарные трубы, размещенный над поверхностью теплоносителя теплообменник, например, патент РФ №2080516, МПК F 22 B 7/00.
При работе котла данного типа в результате испарения жидкого теплоносителя его паровая фаза контактирует с поверхностью теплообменника, конденсируется на ней, а конденсат стекает в объем жидкого теплоносителя.
Известный водогрейный котел является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и выбран в качестве ближайшего аналога.
Недостатком известного котла является то, что в паровом пространстве котла (зона, где расположен теплообменник), наряду с паровой фазой теплоносителя, присутствует воздух, который, контактируя с поверхностью теплообменника, ограничивает контакт паровой фазы теплоносителя с поверхностью теплообменника, тем самым ухудшает передачу тепла от паровой фазы теплоносителя к поверхности теплообменника и далее к нагреваемой воде системы теплоснабжения.
Техническим результатом полезной модели является увеличение теплопередачи от паровой фазы теплоносителя к воде системы теплоснабжения.
Увеличение теплопередачи достигается за счет освобождения парового пространства котла от воздуха, вследствие чего в несколько раз увеличивается мощность котла.
Указанный технический результат достигается тем, что в водогрейном котле, содержащем герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера и дымогарные трубы, над которыми расположен теплообменник, согласно полезной модели, котел снабжен расширительным баком, расположенным снаружи котла выше его корпуса и соединенным трубопроводом с нижней частью котла, при этом верхняя часть расширительного бака снабжена автоматическим воздухоотводчиком.
Благодаря указанному выполнению устройства котла, воздух в паровом пространстве котла отсутствует, при этом улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего увеличивается мощность котла.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где:
- на фиг.1 изображен разрез водогрейного котла в подготовленном к работе состоянии.
- на фиг.2 изображен разрез водогрейного котла в рабочем состоянии.
Водогрейный котел содержит герметичный корпус 1, в нижней части которого размещены топочная камера 2, дымогарные трубы 3. В верхней части котла размещен теплообменник 4. Расширительный бак 5 соединен трубопроводом 6 с нижней частью корпуса котла 1,при этом верхняя часть расширительного бака 5 снабжена автоматическим воздухоотводчиком 7.
К нижней части корпуса 1 подведен трубопровод 8 с краном 9. служащий для заполнения котла водой. Верхняя часть корпуса 1 снабжена
патрубком 10 с краном 11 для удаления воздуха из корпуса котла 1 при заполнении его водой.
Подготовка котла к работе осуществляется следующим образом.
Открывают кран 11на патрубке 10, затем кран 9 на трубопроводе 8. Через трубопровод 8 в корпус 1 заливается вода, при этом через кран 11 воздух выходит из корпуса 1. Вода по трубопроводу 6 частично заполняет также расширительный бак 5 до уровня верхнего обреза крана 11, при этом воздух из расширительного бака выходит через автоматический воздухоотводчик 7. При появлении воды из крана 11подачу воды прекращают, закрывая кран 9, а затем закрывают кран 11. Котел готов к работе.
Котел работает следующим образом.
Продукты сгорания топлива проходят через топочную камеру 2 (горелка на графических материалах не показана) и систему дымогарных труб 3, при этом осуществляется передача тепла от горячего газа к воде, находящейся в котле. Вода в котле нагревается, происходит ее температурное расширение, вследствие чего вода вытесняет воздух из расширительного бака 5 через автоматический воздухоотводчик 7.
При дальнейшем нагревании воды начинается ее кипение и испарение. Пар собирается в верхней части котла, то есть в области теплообменника 4, давление его увеличивается и он вытесняет воду из пространства, в котором находится теплообменник 4, через трубопровод 6 в расширительный бак 5. Когда весь воздух из бака 5 будет вытеснен водой, отсечной клапан воздухоотводчика 7 закрывается и отсекает атмосферный воздух от объема бака 5. Пары воды поднимаются от поверхности жидкой фазы теплоносителя к трубкам теплообменника 4, на холодной поверхности трубок они конденсируются и конденсат в виде капель падает в кипящую воду.
Процесс испарения и конденсации непрерывно повторяется, при этом происходит перенос тепла от паров теплоносителя к воде в системе теплоснабжения.
При остановке котла горелка гасится, вода перестает кипеть, давление пара снижается и вода из расширительного бака 5 по трубопроводу 6 перетекает в корпус 1, занимая паровое пространство, при этом воздух через воздухоотводчик 7 поступает в расширительный бак 5.
Корпус котла полностью заполняется водой и готов к повторному запуску.
Таким образом, благодаря указанному выполнению устройства котла, воздух в паровом пространстве (в районе теплообменника) при работе котла отсутствует, при этом существенно улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего в несколько раз увеличивается мощность котла.