ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в котлах теплоцентралей, промышленных котельных и котельных жилищно-коммунальных объектов.
Известен водогрейный котел с вертикальным корпусом, в котором размещены топка, потолочный экран из труб и боковые экраны из радиационных и конвективных панелей (патент СССР №1760997, кл. F 24 H 1/34, опубликован 07.09.1992, Б. №33). Конвективная панель выполнена из чередующихся опускных и подъемных труб, причем каждые две смежные трубы тангенциальными патрубками подключены к соответствующей трубе радиационной панели.
Основным недостатком известного котла является его невысокий КПД, т.к. закручивание водяного потока происходит только в трубах радиационных панелей. Кроме того, известный котел сложен в изготовлении.
Известен водогрейный котел, содержащий топочную камеру, подводящие и отводящие коллекторы, радиационные и конвективные панели, имеющие нагревательные трубы, заглушенные с торцов, и питательные трубки, соединяющие нагревательные трубы и коллекторы-отстойники, установленные в радиационных панелях (патент RU №2177117, С2, кл. F 24 H 1/00, приоритет от 28.09.1999). Нагревательные трубы радиационной и конвективной панелей объединены в модули, подключенные параллельно к подводящим и отводящим коллекторам, а нагревательные трубы в пределах модуля в промежутках между подводящей и отводящей трубой соединены между собой последовательно по верху и по низу чередующимися между собой питательными и переходными трубками. Вода от подводящего коллектора поступает к нагревательным трубам модулей со стороны конвективной части. Проходя последовательно нагревательные трубы модулей, вода поступает через тангенциальные вводы в отводящий коллектор. За счет тангенциального
расположения питательных трубок и вводов в коллекторы вода в нагревательных трубах подводящих и отводящих коллекторов имеет вращательное движение.
К недостаткам известного водогрейного котла следует отнести:
наличие опускного движения воды у части нагревательных труб со стороны радиационной части котла, что при заглушенных нижних торцах и в отсутствии водоподготовки приводит к накапливанию отложений в районе торцов и затем к выходу из строя нагревательных труб;
отсутствие коллекторов-отстойников в конвективной части и непосредственной связи части нагревательных труб радиационных панелей с коллекторами-отстойниками делает невозможным очистку внутренних поверхностей труб от отложений известными способами, например, с помощью электроимпульсных установок или путем механического воздействия, так как продукты очистки опустятся вниз и останутся в нижней части нагревательной трубы, что приведет к аварийной ситуации;
наличие дополнительных труб с тангенциальными патрубками усложняет конструкцию котла и не обеспечивает требуемой скорости вращения потока в приемных нагревательных трубах модулей.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы котла и упрощение конструкции его.
Предложен водогрейный котел, включающий топочную камеру, подводящие и отводящие коллекторы, радиационные панели с коллекторами-отстойниками и конвективные панели, содержащие вертикальные нагревательные трубы и тангенциальные питательные трубки, соединяющие нагревательные трубы.
Сущность полезной модели заключается в том, что расположенные друг напротив друга нагревательные трубы радиационных и конвективных панелей соединены между собой тангенциальными питательными трубками, а конвективные панели снабжены коллекторами-отстойниками.
Другим отличием является то, что подвод воды к нагревательным трубам конвективной панели выполнен в виде тангенциальных питательных
трубок, соединяющих подводящие коллекторы с нагревательными трубами.
Соединение расположенных друг против друга нагревательных труб радиационной и конвективной панелей тангенциальными питательными трубками обеспечивает надежность подачи воды к нагревательным трубам, а также обеспечивает подъемное движение воды во всех трубах радиационной панели.
Наличие коллекторов-отстойников и в радиационной и в конвективной панели позволяет существенно повысить надежность работы котла, так как продукты отложений из всех нагревательных труб свободно поступают в коллекторы-отстойники, не забивая питательных трубок.
Подвод воды к нагревательным трубам конвективной панели от подводящего коллектора через тангенциальные питательные трубки обеспечивает надежную подачу и требуемую скорость вращения потока воды в нагревательных трубах конвективной панели.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид водогрейного котла спереди, на фиг.2 - сечение I-I.
Водогрейный котел содержит топочную камеру 1, потолочный экран 2, радиационные 3 и конвективные 4 панели, подводящие коллекторы 5 и отводящие коллекторы 6. Каждая панель содержит ряд нагревательных труб 7, 8, объединенных в нижней части коллекторами-отстойниками 9, 10. Радиационная панель 3 выполнена газоплотной за счет вваренных между нагревательными трубами пластин 11.
Нагревательные трубы конвективных панелей 4 по верху соединены с подводящими коллекторами 5 через тангенциальные питательные трубки 12, а по низу с расположенными напротив нагревательными трубами радиационных панелей 3 через тангенциальные питательные трубки 13.
Нагревательные трубы 7 радиационных панелей по верху соединены с отводящими коллекторами 6 через трубки 14.
Котел работает следующим образом.
Продукты сгорания из топочной камеры 1 поднимаются вверх и через зазоры между нагревательными трубами 7 и отводящими коллекторами 6 поступают в конвективную часть котла, проходят вниз по каналам, образованным нагревательными трубами 7, 8 конвективной и радиационной панелей и обмуровкой котла и поступают в газоход 15. Вода от подводящего коллектора 5 через тангенциальные патрубки 12 поступает к нагревательным трубам 8 конвективной панели 4. За счет тангенциального ввода вода в нагревательных трубах 8 конвективной панели получает вращательное движение и поступает вниз в сторону коллектора-отстойника 10. Тяжелые частицы, находящиеся в воде, поступают в коллектор-отстойник, а вода через тангенциальные питательные трубки 13 поступает в нагревательные трубы 7 радиационной панели 3, где также, имея вращательное движение, поднимается вверх и через трубки 14 поступает в отводящие коллекторы 6, откуда поступает в потолочный экран 2 и далее на выход из котла в магистраль горячей воды.
Вращательное движение воды в нагревательных трубах радиационных 3 и конвективных 4 панелей, а также в отводящих коллекторах б существенно уменьшает накипеобразование в них и на 10-15% увеличивает коэффициент теплопередачи, что позволяет при заданной теплопроизводительности уменьшить тепловоспринимающие поверхности на 10-15% по сравнению с обычными котлами.
Наличие коллекторов-отстойников на радиационных и конвективных панелях повышает надежность работы котла, так как делает возможным применение любого способа очистки внутренних поверхностей нагревательных труб от возможных отложений. Продукты очистки оседают в коллекторах-отстойниках, откуда периодически выгружаются.