ВОДОТРУБНЫЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована для получения тепла или пара.
Известен водотрубный котел, содержащий топку, экранирующие панели, газоход и водотрубный теплообменник, выполненный из труб в виде змеевика, соединенных отводами, стенки корпуса расположены с зазором относительно панелей, трубы по высоте расположены, по крайней мере, в два параллельных ряда в шахматном порядке в топке над горелкой, концы труб установлены в передней и задней панелях с возможностью перемещения относительно них при нагреве, отводы выведены за пределы топки и расположены между экранирующими панелями и передней и задней стенкой котла. (патент RU 2477824, кл. F24H 1/40, опубл. 20.03.2013)
Недостатком известного котла является сложность изготовления, обусловленная трудоемкостью сварки разворотных отводов теплообменника и нагревом передней и задней стенок котла, сложностью удаления воздуха и слива теплоносителя, большие габариты котла и как следствие большая металлоемкость, что приводит к удорожанию котла и низкой конкурентной способности на рынке.
Технической проблемой является расширение арсенала технических средств с устранением отмеченных недостатков. Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в создании устройства повышенной надежности и экономичности с уменьшенными затратами при изготовлении.
Проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что водотрубный котел содержит топочную камеру, газоход, переднюю и заднюю станки, патрубки подачи и обратки и теплообменник из оребренных труб, расположенных в ряд параллельно друг другу в несколько уровней, трубы которых соединены зигзагообразно продольными отводами, а трубы уровней между собой соединены зигзагообразно поперечными отводами, при этом все трубы соединены с образованием единого водяного тракта.
За счет того, что теплообменник состоит из отдельных частей, которые можно изготавливать отдельно на кондукторе, значительно упростилась сварка оребренных труб к отводам. Каждая часть - это ряд оребренных труб, соединенных отводами, к которым при изготовлении улучшен доступ сварщика и возможно применение автоматической сварки. При данной конструкции возможно изготовление теплообменника с двумя рядами труб, расположенными друг над другом, что позволяет значительно уменьшить габариты котла и с максимальной эффективностью использовать теплоту уходящих газов. Также решается вопрос с удалением воздуха и сливом теплоносителя из котла без дополнительных врезок штуцеров на каждый ход труб.
На фиг. 1 показана аксонометрия котла, вид. спереди.
На фиг. 2 - аксонометрия котла, вид сзади.
На фиг. 3 - аксонометрия котла, вид спереди без декоративных панелей.
На фиг. 4 - аксонометрия котла, вид спереди без панелей и газосборника.
На фиг. 5 - аксонометрия котла, вид сзади без панелей и газосборника,
На фиг. 6 - узел А на фиг. 5.
Котел содержит топочную камеру 1, теплообменник 2, переднюю, заднюю и боковые стенки 3, дымоход 4. Теплообменник выполнен из оребренных труб 5, расположенных в несколько рядов и уровней параллельно друг другу. Котел оснащен дренажем 6.
Предлагаемый котел в составе котельной установки (не показано) работает следующим образом. Топливо и воздух подается через горелку 9 в топочную камеру 1, где топливо сгорает с выделением тепла. Продукты сгорания охлаждаются в теплообменнике 2, передавая тепло воде через тело трубы 5 и оребрение, на котором укреплены отражатели 13, заставляющие максимально эффективно передавать тепло от продуктов горения, которые потом удаляются в дымовую трубу.
Теплоноситель через патрубок обратки 8 попадает в оребренные трубы 5, где, постепенно нагреваясь, перемещается по параллельным трубам, распложенным в ряд, разворачиваясь благодаря зигзазообразному соединению в продольных отводах 10. Пройдя ряд труб теплообменника теплоноситель по поперечным отводам 11 (которые расположены также зигзазообразно) поступает в следующий ряд труб теплообменника, расположенного выше или ниже первого ряда оребренных труб 5 теплообменника 2, где продолжает свой путь, постепенно нагреваясь до необходимой температуры. Последовательный нагрев теплоносителя позволяет уменьшить тепловые и гидравлические развертки в схеме. При эксплуатации, после остановки котла, для его опорожнения открывается дренаж 6. Воздух из котла удаляется через патрубок подачи 7 или через воздушник 12. Последовательное движение теплоносителя в трубах 5 позволяет обеспечить оптимальные скорости движения воды. Оптимальные скорости движения воды позволяют избежать перегрева воды и металла.
Таким образом, использование в предложенном котле оребренных труб расположенных параллельно друг другу в ряд и соединенных соответствующим образом между собой, расположение всех отводов за передней и задней стенками, способствует образованию единого водяного тракта топочной и конвективной части, делает оптимальной гидравлическую схему котла, упрощает его конструкцию и изготовление за счет применения простых, однотипных элементов, уменьшает металлоемкость котла и повышает надежность в эксплуатации и экономичность в работе по сравнению с прототипом; дает возможность создания множества вариантов однотипных котлов различной мощности.