RU100190U1

RU100190U1 - BOILER HEATING WATER HEATING STEEL

Info

Publication number: RU100190U1
Application number: RU2010128356/06U
Authority: RU
Inventors: Юрий Степанович Левчук
Original assignee: Юрий Степанович Левчук
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2010-12-10

Abstract

1. Котел отопительный водогрейный стальной, содержащий соединенные общим основанием корпус и топочную камеру, снабженную загрузочной и быстросъемной растопочной дверками, колосниковой решеткой и зольным ящиком, расположенным в донной части камеры, водяную рубашку, образованную вертикальными боковыми стенками и верхними стенками корпуса и топочной камеры, патрубки для подсоединения к системе отопления, патрубок для терморегулятора и указателя температуры воды, теплообменный элемент и дымовыводящий патрубок для соединения с дымоходом, отличающийся тем, что содержит также заслонку с отверстиями, установленную в проеме быстросъемной растопочной дверки с возможностью открывания, козырек, делящий внутренний объем котла на топочное и газоходное пространство, в нише, расположенной в донной части котла водяной рубашки установлен блок тэнов, теплообменный элемент выполнен в виде поперечно расположенных в шахматном порядке труб, образующих с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносителя, а быстросъемная растопочная дверка снабжена створкой регулирования подачи воздуха. ! 2. Котел отопительный водогрейный стальной по п.1, отличающийся тем, что дымовыводящий патрубок снабжен съемным поворотным шибером. ! 3. Котел отопительный водогрейный стальной по п.1, отличающийся тем, что корпус котла утеплен теплоизолирующим и облицован декоративным материалами. ! 4. Котел отопительный водогрейный стальной по п.1, отличающийся тем, что в верхней части котла установлена варочная плита. ! 5. Котел отопительный водогрейный стальной по п.1, отличающийся тем, что патрубки заглублены в водяную рубашку котла и имеют внут 1. Steel heating boiler, comprising a housing and a combustion chamber connected by a common base, equipped with a loading and quick-detachable kindling door, a grate and an ash drawer located in the bottom of the chamber, a water jacket formed by vertical side walls and upper walls of the housing and the combustion chamber, branch pipes for connection to the heating system, branch pipe for thermostat and water temperature gauge, heat exchanger element and smoke outlet for connection to the chimney characterized in that it also includes a damper with openings installed in the opening of the quick-detachable kindling door with the possibility of opening, a visor dividing the internal volume of the boiler into the furnace and flue space, a heater block is installed in a niche located in the bottom of the boiler of the water jacket, the heat exchange element is made in the form of pipes staggered crosswise in a checkerboard pattern, forming a closed coolant circuit with a water jacket cavity, and a quick-detachable kindling door is equipped with a flow control leaf air. ! 2. Steel heating boiler according to claim 1, characterized in that the flue pipe is equipped with a removable rotary gate. ! 3. Steel heating boiler according to claim 1, characterized in that the boiler body is insulated with heat-insulating and lined with decorative materials. ! 4. Steel heating boiler according to claim 1, characterized in that a hob is installed in the upper part of the boiler. ! 5. Steel heating boiler according to claim 1, characterized in that the pipes are buried in the boiler’s water jacket and have an inside

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к комбинированным универсальным котлам и может быть использована в системах водяного отопления жилых и производственных помещений и сооружений.The utility model relates to a power system, namely to combined universal boilers and can be used in water heating systems of residential and industrial premises and structures.

Известен водогрейный стальной котел патент РФ №2080522, МПК F24H 1/00, 27.05.1997, содержащий внутренний и наружный корпусы с крышками, соединенные общим основанием, патрубком соединения с дымоходом, обечайками для установки и крепления дверок и водогрейные секции, размещенные в верхней части топки, которые установлены и закреплены в двух направлениях. Водогрейные секции смещены между собой в противоположные стороны и образуют зигзагообразный канал для прохода газов.Known water-heating steel boiler RF patent No. 2080522, IPC F24H 1/00, 05/27/1997, containing the inner and outer cases with covers, connected by a common base, a pipe connection with a chimney, shells for installing and fixing doors and water-heating sections located in the upper part fireboxes that are installed and fixed in two directions. Hot-water sections are displaced to each other in opposite directions and form a zigzag channel for the passage of gases.

Недостатком данного котла является узкая область его применения из-за использования только твердого топлива (уголь, дрова) и не приспособлен для работы с жидким и газообразным топливом.The disadvantage of this boiler is the narrow scope of its application due to the use of only solid fuel (coal, firewood) and is not suitable for working with liquid and gaseous fuels.

Известен отопительный котел по патенту №2169317, МПК F24H 1/00, 20.06.2001, содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топочное и газоходное пространства, снабженный введенным во внутренний объем котла полый теплообменный элемент, образующий с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды, а также образующий в газоходном пространстве лабиринтный газовый канал. Теплообменный элемент выполнен Г-образной формы с различной величиной поперечного сечения и разделяет внутренний объем котла на топочное и газоходное пространства продуктов сгорания топлива.A heating boiler is known according to patent No.2169317, IPC F24H 1/00, 06/20/2001, comprising a casing in the form of a water jacket framing the furnace and flue spaces, equipped with a hollow heat-exchange element introduced into the internal volume of the boiler, forming a closed loop of the heat-transfer medium with the cavity of the water jacket , as well as a labyrinth gas channel forming in the gas duct. The heat-exchange element is made in the L-shaped form with different cross-sectional sizes and divides the internal volume of the boiler into the furnace and gas duct spaces of the fuel combustion products.

Недостатком данного котла является узкая область его применения из-за того, что он рассчитан на использование природного газообразного топлива и не приспособлен для работы с твердым топливом (уголь, дрова), форма теплообменного элемента не способствует эффективному теплообмену по причине того, что поверхность его не достаточно развита. Кроме того, горизонтальным участок теплообменника находится на значительном расстоянии от короткого пламени газовой горелки и нагревается только уходящими топочными газами, что снижает эффективность работы котла.The disadvantage of this boiler is its narrow scope due to the fact that it is designed to use natural gaseous fuels and is not suitable for working with solid fuels (coal, firewood), the shape of the heat exchange element does not contribute to efficient heat transfer due to the fact that its surface is not quite developed. In addition, the horizontal section of the heat exchanger is located at a considerable distance from the short flame of the gas burner and is heated only by the exhaust flue gases, which reduces the efficiency of the boiler.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату - прототипом, является котел отопительный водогрейный стальной по патенту РФ на полезную модель №23958, МПК F24H 1/00, 20.07.2002, содержащий внутренний и наружный корпусы с крышками, соединенные общим основанием, патрубок соединения с дымоходом, дверки на лицевой части наружного корпуса котла устанавливаются дополнительно патрубок, соединенный с водяной рубашкой котла, и указатель температуры воды. Крышка средней дверки котла выполнена быстросъемной, крышка нижней дверки выполнена с отверстиями и дополнительно снабжена перемещающейся заслонкой, которая имеет ряд отверстий по всей длине.The closest in technical essence and the achieved result is a prototype, is a steel heating boiler according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 23958, IPC F24H 1/00, 07/20/2002, containing inner and outer cases with covers, connected by a common base, connection pipe with by a chimney, doors on the front part of the outer casing of the boiler are additionally equipped with a pipe connected to the water jacket of the boiler, and a water temperature indicator. The cover of the middle door of the boiler is quick-detachable, the cover of the lower door is made with holes and is additionally equipped with a moving shutter, which has a number of holes along the entire length.

Недостатком данного котла является то, что теплообменный элемент расположен далеко от пламени газовой горелки и его форма не способствует эффективному теплообмену. Теплообменник имеет такую форму, которая не создает лабиринтные проходы для топочных, газон. Для создания турбулентности установлен турбулизатор, однако, он перекрывает действие лучистой энергии на поверхность теплообменного элемента. Кроме того, котел не приспособлен для работы на жидком и пеллетном топливе.The disadvantage of this boiler is that the heat exchange element is located far from the flame of a gas burner and its shape does not contribute to efficient heat transfer. The heat exchanger has a shape that does not create labyrinth passages for furnace, lawn. To create turbulence, a turbulator is installed, however, it blocks the action of radiant energy on the surface of the heat exchange element. In addition, the boiler is not suitable for use on liquid and pellet fuel.

Задачей полезной модели является повышение эффективности работы котла и расширение области его применения за счет использования различного топлива.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the boiler and expand its scope through the use of various fuels.

Техническим результатом, достигаемым данной полезной моделью является увеличение площади теплообмена, снижение скорости потока газообразных продуктов сгорания и увеличение пути их прохождения, упрощение переналадки котла для работы на нужном виде топлива.The technical result achieved by this utility model is to increase the heat transfer area, reduce the flow rate of gaseous products of combustion and increase the path of their passage, simplify the readjustment of the boiler to operate on the desired type of fuel.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что котел отопительный водогрейный стальной, содержащий соединенные общим основанием корпус и топочную камеру, снабженную загрузочной и быстросъемной растопочной дверками, колосниковой решеткой и зольным ящиком, расположенным в донной части камеры, водяную рубашку, образованную вертикальными боковыми стенками и верхними стенками корпуса и топочной камеры, патрубки для подсоединения к системе отопления, патрубок для терморегулятора и указателя температуры воды, теплообменный элемент и дымовыводящий патрубок для соединения с дымоходом, согласно формуле полезной модели, содержит также заслонку с отверстиями, установленную в проеме быстросъемной растопочной дверки с возможностью открывания, козырек, делящий внутренний объем котла на топочное и газоходное пространство; в нише, расположенной в донной части котла водяной рубашки: установлен блок тэнов, теплообменный элемент выполнен в виде поперечно расположенных в шахматном порядке труб, образующих с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносителя, а быстросъемная растопочная дверка снабжена створкой регулирования подачи воздуха.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved in that the boiler is a steel heating boiler, comprising a housing and a combustion chamber connected by a common base, equipped with a loading and quick-detachable kindling door, a grate and an ash box located in the bottom of the chamber, a water jacket formed by vertical side walls and upper walls of the casing and the combustion chamber, pipes for connecting to the heating system, pipe for thermostat and temperature indicator Aturi water heat exchange element and dymovyvodyaschy inlet for connection to a chimney, according to formula utility model also comprises a damper orifice, installed in a quick-opening doors ignition, with the opening, the visor dividing the internal volume of the combustion boiler and the flue gas space; in a niche located in the bottom of the boiler of the water jacket: a heater block is installed, the heat exchange element is made in the form of pipes arranged transversely staggered, forming a closed coolant circuit with the cavity of the water jacket, and the quick-detachable kindling door is equipped with an air control shutter.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается также тем, что в котле дымовыводящий патрубок снабжен съемным поворотным шибером, корпус котла облицован теплоизолирующим и декоративным материалами, в верхней части котла установлена варочная плита, а патрубки заглублены в водяную рубашку котла и имеют внутреннюю резьбу.The indicated technical result in the implementation of the utility model is also achieved by the fact that the smoke exhaust pipe is equipped with a removable rotary gate in the boiler, the boiler body is lined with heat-insulating and decorative materials, a hob is installed in the upper part of the boiler, and the pipes are buried in the boiler’s water jacket and have internal threads.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем существенным признакам заявленной полезной модели отсутствуют. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed utility model, allowed to establish that there are no analogues that are characterized by a combination of features that are identical to all the essential features of the claimed utility model. Therefore, the claimed utility model meets the condition of patentability “novelty”.

Теплообменный элемент, выполненный в виде поперечно расположенных в шахматном порядке труб позволяет увеличить площадь теплообмена. Расположение в шахматном порядке труб повышает эффективность теплообмена до 20%. Первые трубы по потоку топочных газов работают с большей эффективностью за счет лучистого теплообмена.The heat exchange element made in the form of pipes staggered in a checkerboard pattern allows to increase the heat transfer area. Staggered pipes increase heat transfer efficiency up to 20%. The first pipes in the flow of flue gases work with greater efficiency due to radiant heat transfer.

Для обеспечения максимальной теплоотдачи установлен съемный козырек, который располагается между рядами труб и создает оборот топочных газов. При этом на повороте и проходах между труб происходит процесс торможения топочных газов, увеличивается время пребывания газов в топочной камере, что ведет к увеличению теплообмена. Газы омывают последовательно каждый ряд труб и уходят из топки с меньшей температурой, что приводит к экономии топлива, следовательно, к повышению эффективности работы котла.To ensure maximum heat transfer, a removable visor is installed, which is located between the rows of pipes and creates a turnover of flue gases. At the same time, the braking of the flue gases occurs at the bends and passages between the pipes, the residence time of the gases in the combustion chamber increases, which leads to an increase in heat transfer. Gases are washed sequentially each row of pipes and leave the furnace with a lower temperature, which leads to fuel economy, therefore, to increase the efficiency of the boiler.

Установка заслонки с отверстиями в проеме растопочной дверки предотвращает высыпание топлива при открытии дверки. Воздух для поддержания горения в топочной камере подается через створку подачи воздуха, расположенную на растопочной дверке и далее попадает в зону горения через решетку колосника и отверстия в заслонке.Installing a shutter with holes in the opening of the ignition door prevents fuel spillage when the door is opened. Air for maintaining combustion in the combustion chamber is supplied through the air supply flap located on the kindling door and then enters the combustion zone through the grate of the grate and the holes in the shutter.

Установка блока тэнов позволяет нагревать воду в котле, как при горении топлива в котле, так и без него, что расширяет функции котла.The installation of a heating unit allows heating water in the boiler, both when burning fuel in the boiler and without it, which expands the functions of the boiler.

Облицовка корпуса котла теплоизолирующим и декоративным материалами, позволяет уменьшить рассеивание энергии и предохраняет от контакта с разогретым корпусом. Это приводит к повышению эффективности котла и удобству эксплуатации. Выполнение патрубков, заглубленных в водяную рубашку котла и имеющих внутреннюю резьбу, позволяет уменьшить габариты котла, что облегчает его эксплуатацию и транспортировку.The lining of the boiler body with heat-insulating and decorative materials allows to reduce energy dissipation and prevents contact with a heated body. This leads to increased boiler efficiency and ease of use. The implementation of the nozzles buried in the water jacket of the boiler and having an internal thread allows to reduce the dimensions of the boiler, which facilitates its operation and transportation.

Конструкция полезной модели представлена на чертежах, где на фиг.1 показан продольный разрез котла, работающего на твердом топливе, на фиг.2 показан разрез котла, работающего на природном газе, на. фиг.3 - продольный разрез котла, работающего на жидком топливе, на фиг.4 - продольный разрез котла, работающего на пелетном топливе.The design of the utility model is presented in the drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a solid fuel boiler, and Fig. 2 shows a section of a natural gas boiler, on. figure 3 is a longitudinal section of a boiler operating on liquid fuel; figure 4 is a longitudinal section of a boiler operating on pellet fuel.

Котел состоит из корпуса 1, топочной камеры 2 с загрузочной дверкой 3 и быстросъемной растопочной дверкой 4, на которой установлена створка 5 регулирования подачи воздуха в топку. Для создания плотного прилегания к корпусу, загрузочная дверка 3 и быстросъемная растопочная дверка 4 снабжены уплотнением. Это может быть кремнеземный шнур, уложенный в углубление в корпусе дверки. В донной части топочной камеры 2 установлена колосниковая решетка 6 и зольный ящик 7. Водяная рубашка 8 образована вертикальными стенками корпуса и топки по всему периметру и их верхними стенками. Ниша 9 для установки блока тэнов 10 является частью полости водяной рубашки 8. Патрубок 11 входа в котел теплоносителя и патрубок 12 выхода из котла теплоносителя установлены для подсоединения котла к системе отопления, патрубок 13 для установки указателя температуры 14. Патрубки заглублены в водяную рубашку котла и имеют внутреннюю резьбу. Это уменьшает габаритные размеры котла. Во внутреннем объеме топочной камеры 2 установлен теплообменный элемент 15, выполненный в виде поперечно расположенных в шахматном порядке труб. Козырек 16, установлен между рядами труб теплообменного элемента 15. Заслонка 17 с отверстиями установлена в проеме быстросъемной растопочной дверки 4 с возможностью открывания. В дымовыводящем патрубке 18 установлен поворотный шибер 19. Корпус котла утеплен теплоизолирующим 20 и облицован декоративным 21 материалами.The boiler consists of a housing 1, a combustion chamber 2 with a loading door 3 and a quick-detachable kindling door 4, on which a sash 5 for regulating the air supply to the furnace is installed. To create a snug fit to the housing, the loading door 3 and quick-detachable kindling door 4 are provided with a seal. It can be a silica cord laid in a recess in the door body. In the bottom of the combustion chamber 2 there is a grate 6 and an ash box 7. A water jacket 8 is formed by the vertical walls of the casing and the furnace around the entire perimeter and their upper walls. The niche 9 for installing the heating unit 10 is part of the cavity of the water jacket 8. A pipe 11 for entering the boiler and a pipe 12 for exiting the boiler are installed to connect the boiler to the heating system, pipe 13 for installing the temperature gauge 14. The pipes are buried in the boiler’s water jacket and have an internal thread. This reduces the overall dimensions of the boiler. In the internal volume of the combustion chamber 2, a heat exchange element 15 is installed, made in the form of pipes transversely arranged in a checkerboard pattern. The visor 16 is installed between the rows of pipes of the heat exchange element 15. The damper 17 with holes is installed in the opening of the quick-change kindling door 4 with the possibility of opening. A rotary gate 19 is installed in the flue pipe 18. The boiler body is insulated with heat-insulating 20 and lined with decorative 21 materials.

В случае установки газогорелочного устройства 22 либо горелки на жидком топливе 24, или горелки напеллетном топливе 25, устанавливают терморегулятор 23.In the case of installing a gas burner device 22 or a burner for liquid fuel 24, or a burner for pellet fuel 25, a temperature regulator 23 is installed.

Котел может выпускается с варочной плитой, установленной в верхнюю стенку корпуса котла. (на фигуре не показана)The boiler can be produced with a hob installed in the upper wall of the boiler body. (not shown in the figure)

Котел работает следующим образом. При работе на твердом топливе через загрузочную дверку 3 проводят его загрузку. Через быстросъемную растопочную дверку 4 осуществляют розжиг. Регулирование интенсивности процесса горения производят с помощью створки 5 регулирования подачи воздуха, расположенной на растопочной дверке 4. Пламя и раскаленные топочные газы разогревают поверхности топочной камеры, от которых тепло передается воде, заполняющей внутреннее пространство водяной рубашки 8 и теплообменного элемента 15. Контроль температуры теплоносителя осуществляют указателем температуры 14, установленным в патрубок 13.The boiler operates as follows. When working on solid fuel through the loading door 3 carry out its loading. Through quick-detachable kindling door 4 carry out ignition. The intensity of the combustion process is controlled using the shutter 5 for regulating the air supply located on the kindling door 4. Flames and incandescent flue gases warm the surfaces of the combustion chamber, from which heat is transferred to the water filling the inside of the water jacket 8 and heat exchange element 15. The temperature of the heat carrier is controlled temperature gauge 14 installed in the pipe 13.

При сгорании топлива, нагретая в водяной рубашке 8 вода поступает в патрубок 12 и циркулирует в системе отопления. Остывшая вода из системы отопления по патрубку 11 поступает самотеком или насосом обратно в котел.When burning fuel, heated in a water jacket 8, the water enters the pipe 12 and circulates in the heating system. The cooled water from the heating system through the pipe 11 enters by gravity or pump back into the boiler.

После окончания процесса горения, открывают растопочную дверку 4 и вынимают зольный ящик 7 с накопившейся в нем золой.After the combustion process, open the kindling door 4 and remove the ash box 7 with the ash accumulated in it.

При работе на природном газе, жидком или пеллетном топливе снимают быстросъемную растопочную дверку 4 и заслонку 17, убирают колосниковую решетку 6, ящик зольника 7. В образовавшийся проем вставляют горелку той конструкции, какое топливо собираются использовать. Это может быть газогорелочное устройство 22 либо горелка для жидкого топлива 24 или горелка для пеллетного топлива 25 с подсоединенной к ней системой 26 подачи пеллет. В водяную рубашку 8 через патрубок 13 вставляют терморегулятор воды 23.When working on natural gas, liquid or pellet fuel, the quick-change kindling door 4 and the shutter 17 are removed, the grate 6, the ash pan drawer 7 are removed. The burner of the design that the fuel is going to be used is inserted into the formed opening. This can be a gas burner device 22 or a burner for liquid fuel 24 or a burner for pellet fuel 25 with a pellet supply system 26 connected to it. In the water jacket 8 through the pipe 13 is inserted thermostat of water 23.

Наличие в предлагаемой конструкции быстросъемной дверки 4 упрощает процесс перевода котла при работе с твердого на газообразное, жидкое и пеллетное топливо и тем самым расширяет область его применения. Использование патрубка 13 позволяет устанавливать на котел автоматическое устройство с терморегулятором 23, в случае использования газообразного, жидкого или пеллетного топлива, что повышает надежность и безопасность работы котла.The presence in the proposed design quick-release door 4 simplifies the process of transferring the boiler when working from solid to gaseous, liquid and pellet fuel, and thereby expands its scope. Using the pipe 13 allows you to install on the boiler an automatic device with a temperature controller 23, in the case of using gaseous, liquid or pellet fuel, which increases the reliability and safety of the boiler.

Котел, описанный в заявленной полезной модели, предназначен для нагрева воды и может быть использован для отопления жилых и производственных помещений. Устройство, изложенное в формуле полезной модели, способно обеспечить достижение поставленных заявителем технических задач.The boiler described in the claimed utility model is intended for heating water and can be used for heating residential and industrial premises. The device described in the formula of the utility model is capable of achieving the technical objectives set by the applicant.

Таким образом, предложен котел, конструкция которого интенсифицирует теплообмен, обеспечивает надежность и повышение КПД котла без увеличения массогабаритных размеров на единицу мощности. Универсальность котла расширяет его функциональные возможности.Thus, a boiler is proposed, the design of which intensifies heat transfer, provides reliability and increased boiler efficiency without increasing the overall dimensions per unit power. The versatility of the boiler extends its functionality.

Claims

1. Steel heating boiler, comprising a housing and a combustion chamber connected by a common base, equipped with a loading and quick-detachable kindling door, a grate and an ash drawer located in the bottom of the chamber, a water jacket formed by vertical side walls and upper walls of the housing and the combustion chamber, branch pipes for connection to the heating system, branch pipe for thermostat and water temperature gauge, heat exchanger element and smoke outlet for connection to the chimney characterized in that it also includes a damper with openings installed in the opening of the quick-detachable kindling door with the possibility of opening, a visor dividing the internal volume of the boiler into the furnace and flue space, a heater block is installed in a niche located in the bottom of the boiler of the water jacket, the heat exchange element is made in the form of pipes staggered crosswise in a checkerboard pattern, forming a closed coolant circuit with a water jacket cavity, and a quick-detachable kindling door is equipped with a flow control leaf air.

2. Steel heating boiler according to claim 1, characterized in that the flue pipe is equipped with a removable rotary gate.

3. Steel heating boiler according to claim 1, characterized in that the boiler body is insulated with heat-insulating and lined with decorative materials.

4. Steel heating boiler according to claim 1, characterized in that a hob is installed in the upper part of the boiler.

5. Steel heating boiler according to claim 1, characterized in that the nozzles are buried in the boiler’s water jacket and have an internal thread.