ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ

ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ
Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно, к автономным системам водяного отопления и может быть использовано в котлостроении.
Известны многочисленные конструкции водогрейных (отопительных) котлов. Наиболее близким по совпадающим признакам к заявляемому техническому решению и выбранному в качестве прототипа является водогрейный котел по патенту №2039913 от 17.04.92, опубл. 20.07.95г., содержащий корпус с водяной рубашкой и топочной камерой, соединенной с горелкой для жидкого или газообразного топлива, в верхней части топочной камеры расположены впускной и выпускной патрубки для холодной и горячей воды, патрубок для отвода дымовых газов и конвективные поверхности в виде двух перекрещивающихся пучков водогрейных труб, соединяющие противоположные стороны водяной рубашки в ее верхних и нижних частях. В верхней части котел снабжен водонагревателем с водосмешивающими перегородками.
Данная конструкция котла достаточно сложная, что снижает надежность устройства и вызывает сложности в его обслуживании.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности котла за счет упрощения конструкции и упрощение его обслуживания.
Поставленная задача решается таким образом, что в известном водогрейном котле, содержащем корпус с водяной рубашкой и топочной камерой, соединенной в нижней части с горелкой для жидкого или газообразного топлива, в верхней части камеры расположены впускной и
F24H 1/00
выпускной патрубки для холодной и горячей воды, патрубок для отвода дымовых газов и конвективные поверхности в виде водогрейных труб, соединяющие противоположные стороны водяной рубашки, согласно полезной модели, водогрейные трубы выполнены в виде ряда плоских наклонных к горизонту под углом 1-5° труб, расположенных друг над другом и с зазором относительно передней и задней стенок топочной камеры, образующих лабиринтный газоход, при этом впускной патрубок для холодной воды расположен со стороны нижних концов труб, выпускной патрубок со стороны верхних концов труб, а между задней стенкой камеры и нижней водогрейной плоской трубой расположена перегородка из огнеупорного материала.
Кроме того, на плоских трубах установлены турбулизаторы в виде плоских пластин с просечками и отгибами.
Предлагаемая конструкция водогрейного котла повышает его надежность путем упрощения конструкции конвективных поверхностей, исключающих возможность перегрева воды в наклонных водогрейных трубах. Угол наклона плоских труб 1-5° исключает появление застойных зон в плоских наклонных трубах. КПД котла составил свыше 90%, что обеспечивает экономичный расход и полное сжигание топлива. Конструкция котлов удобна для обслуживания, осмотра и чистки. Кроме того, значительно удешевляется производство котлов предлагаемой конструкции.
Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне, т.к. данное техническое решение не следует явным образом из существующего уровня техники.
Предлагаемое техническое решение может быть применимо к теплоэнергетике, а именно, в водогрейных котла, применяемых в автономных
системах для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где: на фиг.1 представлен общий вид водогрейного котла (продольный разрез); на фиг.2-вид по А-А на фиг.1; на фиг.З-общий вид турбулизатора; на фиг.4-вид сверху.
Водогрейный котел содержит вертикальный прямоугольный в поперечном сечении стальной, герметичный, покрытый изоляционным слоем из теплоизоляционного материала толщиной 50 мм и огнеупорной краской корпус 1 с водяной рубашкой 2 и топочной камерой 3, соединенной в нижней части с блочными горелками 4 для жидкого (возможно дизельного) или газообразного топлива. В верхней части камеры расположены впускной и выпускной патрубки 5 и 6 для холодной и горячей воды, патрубок 7 для отвода дымовых газов и конвективные поверхности в виде ряда плоских наклонных к горизонту под углом 1-5° водогрейных труб 8, соединяющие противоположные боковые стороны 9 и 10 водяной рубашки 2, расположенных друг над другом и с зазором относительно передней 11 и задней стенки 12 топочной камеры 3, и образующие лабиринтный газоход 13. Впускной патрубок 5 для холодной воды расположен со стороны нижних 14 концов труб 8, а выпускной патрубок 6 со стороны верхних концов 15 труб 8. Камера сгорания 16 отделена от конвективных поверхностей перегородкой 17 из огнеупорного материала, установленной между задней стенкой 12 камеры и нижней водогрейной плоской трубой 8. Кроме того, на плоских трубах 8 установлены турбулизаторы 18 из нержавеющей стали в виде плоских пластин с просечками 19 и отгибами 20. Котлы снабжены автоматической системой управления, (панель управления на чертеже не показана), которая включает термореле для регулирования 3
температуры воды в котле, реле минимального нагрева с предварительной установкой на 45° С, которое задерживает запуск циркуляционного насоса и тем самым позволяет избежать образование конденсата, возникающего при разнице температур, что также повышает надежность (долговечность) котла. Котел снабжен защитным реле с автоматическим повторным включением с предварительной установкой на 95 °С и термометром для контроля температуры воды. Возможна адаптация к существующей системе регулирования.
Устройство работает следующим образом. При сжигании жидкого или газообразного топлива, которое подается в камеру сгорания 16 горелкой 4, образующиеся газы поднимаются вверх омывают водяную рубашку 2 и поступают в наклонные плоские каналы лабиринтного газохода 11 со стороны передней стенки 9 камеры 3, проходя по которым турбулизируются и обтекают наклонные плоские водогрейные трубы 8 конвективных поверхностей. Отработавшие дымовые газы отводятся по патрубку 7, расположенному на задней стенке 10 камеры 3. Холодная вода подается через впускной патрубок 5, горячая вода выходит к потребителю через выпускной патрубок 6. Температура воды в водяной рубашке фиксируется, что обеспечивает экономичный расход и полное сжигание топлива.
Проведены сертификационные испытания водогрейных котлов предлагаемой конструкции. По результатам испытаний приняты рекомендации о промышленном изготовлении. 4