RU2084770C1

RU2084770C1 - Hot-water boiler

Info

Publication number: RU2084770C1
Application number: RU94029098A
Authority: RU
Inventors: Д.Д. Шаталов
Original assignee: Акционерное общество Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик"
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1994-08-02
Publication date: 1997-07-20
Also published as: RU94029098A

Abstract

FIELD: heating of dwelling houses and buildings; hot water supply for domestic purposes. SUBSTANCE: hot water boiler has body 1 with heat insulation 2, furnace 3 changing into convection gas duct made in form of three-pass shaft 4 with angle of 14 14^°30′ between two lower passes. Rectangular shape coil 6 is placed in bays 5 formed by gas duct. Gas duct has detachable turbolators 7 consisting of U-shaped frames displaced relative to each other. EFFECT: enlarged operating capabilities. 5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области "малой" теплоэнергетики, в частности к конструкциям водогрейных котлов, предназначенных для обогрева жилых помещений и зданий площадью не менее 300 м² и объемом 900 м³, а также для получения горячей воды для бытовых нужд.The present invention relates to the field of "small" heat, in particular, to designs of hot water boilers designed for heating residential premises and buildings with an area of at least 300 m ² and a volume of 900 m ³ , as well as for producing hot water for domestic needs.

Известен отопительный котел, содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топку и газоход, снабженный полыми перегородками, сообщенными с полостью рубашки и образующими в газоходе лабиринтный канал, на стенках которого установлено продольное по ходу газов оребрение, полости перегородок дополнительно сообщены между собой переточными трубами, установленными в газовом канале с образованием ширм и с наклоном относительно продольной оси соответствующих участков канала под углом от 75 до 90^o, трубы ширм снабжены наружными плавниковыми ребрами в виде равносторонних треугольников, расположены с равным шагом и смещенными относительно ребер соседних труб на расстояние шага [1]
Недостатком этого котла является то, что при эксплуатации котла на твердом топливе происходит интенсивный занос экранов и ребер газохода продукта сгорания, что приводит к ослаблению процесса теплообмена в верхней части топки и снижению экономичности работы котла.A heating boiler is known, comprising a casing in the form of a water jacket framing the firebox and the gas duct, equipped with hollow partitions in communication with the cavity of the shirt and forming a labyrinth channel in the duct, on the walls of which there is a longitudinal rib along the gas flow, the cavity of the partitions is additionally communicated between each other by transfer pipes, installed in the gas channel with the formation of screens and with a slope relative to the longitudinal axis of the respective sections of the channel at an angle from 75 to 90 ^o , the pipe screens are equipped with external fins ribs in the form of equilateral triangles, are located with equal pitch and offset relative to the edges of adjacent pipes by the distance of the step [1]
The disadvantage of this boiler is that during operation of the solid fuel boiler, the screens and fins of the combustion product are intensely skidded, which leads to a weakening of the heat transfer process in the upper part of the furnace and a decrease in the efficiency of the boiler.

Известен котел отопительный водогрейный содержащий корпус, топку, конвективный газоход, змеевик и турбулизатор [2]
Недостатком этого котла является то, что очень слабо развит конвективный газоход, вследствие чего высокие уходящие газы снижают КПД котла (82% 75%). Неудачно выбранная компоновка котла (расположение змеевика) приводит к чрезмерному увеличению его размера по высоте 1200 мм и веса 190 кг.Known heating boiler containing a housing, a furnace, a convective gas duct, a coil and a turbulator [2]
The disadvantage of this boiler is that the convective gas duct is very poorly developed, as a result of which high exhaust gases reduce the efficiency of the boiler (82% 75%). A poorly selected boiler layout (coil location) leads to an excessive increase in its size in height of 1200 mm and weight of 190 kg.

Предлагаемое изобретение повышает экономические показатели и снижает металлоемкость котла. The present invention improves economic performance and reduces the intensity of the boiler.

Водогрейный котел, содержащий корпус, топку, конвективный газоход, змеевик и турбулизаторы, отличается тем, что конвективный газоход выполнен в виде трехходовой шахты с углом 14^o30' между двумя нижними ходами, в нишах, образованных газоходом, установлен змеевик прямоугольной формы, а турбулизаторы расположены в газоходе и состоят из "П"-образных рамок, смещенных друг относительно друга.A water boiler containing a housing, a furnace, a convective gas duct, a coil and turbulators is characterized in that the convective gas duct is made in the form of a three-way shaft with an angle of 14 ^° 30 'between the two lower passages, a rectangular coil is installed in the niches formed by the gas duct, and turbulators located in the flue and consist of "P" -shaped frames offset from each other.

Сопостовительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что конвективный газоход выполнен в виде трехходовой шахты с углом 14^o30' между двумя нижними ходами, в нишах, образованных газоходом, установлен змеевик прямоугольной формы, а турбулизаторы расположены в газоходе и состоит из П-образных рамок, смещенных друг относительно друга. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the convection duct is made in the form of a three-way shaft with an angle of 14 ^o 30 'between the two lower passages, a rectangular coil is installed in the niches formed by the duct, and the turbulators are located in the duct and consists of U-shaped frames offset from each other. Thus, the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."

При сравнении заявляемого технического решения с аналогичными решениями в данной области техники, признаки, отличающие их от прототипа не выявлены в них, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень". When comparing the claimed technical solution with similar solutions in the art, the features that distinguish them from the prototype are not identified in them, which allows us to conclude that the criterion of "inventive step".

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображено; на фиг. 1 общий вид котла, на фиг. 2, 3 турбулизатор, на фиг. 4, 5 змеевик. The essence of the invention is illustrated by drawings, which depict; in FIG. 1 is a general view of the boiler; FIG. 2, 3 turbulator, in FIG. 4, 5 coil.

Котел содержит корпус 1 с тепловой изоляцией 2; топку 3, переходящую в конвективный газоход, выполненный в виде 3-х ходовой шахты 4 с углом 14^o30' между двумя нижними ходами; в нишах 5, образованных газоходом, установлен змеевик 6 прямоугольной формы, в газоходе расположены съемные турбулизаторы 7; колосники 8; шуровочный щиток 9; водоохлаждаемый радиатор 10; загрузочную дверку 11; смотровую дверку 12; шуровочную дверку 13; заслонку 14; винт 15; термометр 16; дымовой патрубок 17; шибер 18; регулятор тяги 19.The boiler contains a housing 1 with thermal insulation 2; a furnace 3 turning into a convective gas duct made in the form of a 3-way shaft 4 with an angle of 14 ^° 30 'between the two lower passages; in niches 5 formed by the gas duct, a rectangular coil 6 is installed, removable turbulizers 7 are located in the gas duct; grate 8; leveling plate 9; water-cooled radiator 10; loading door 11; inspection door 12; fire door 13; shutter 14; screw 15; thermometer 16; smoke pipe 17; gate 18; traction control 19.

Работает котел следующим образом. The boiler operates as follows.

При сжигании топлива в топке 1 происходит нагрев водяного объема воды через ее стенку. Температура газов на выходе из топки 1 равна 630^oC. В конвективном газоходе происходит теплопередача t^o от газов воде через его стенки. Для снижения температуры уходящих газов и увеличения поверхности нагрева в верхней части газохода установлен водоохлаждаемый радиатор 7. В наклонных участках газохода для премешивания потока газов и улучшения теплопередачи установлены съемные турбулизаторы 7, что позволяет дополнительно снизить температуру уходящих газов (t^o _ух) до 130^oC.When burning fuel in the furnace 1, the water volume of water is heated through its wall. The temperature of the gases at the outlet of the furnace 1 is 630 ^o C. In the convective gas duct there is heat transfer t ^o from the gases to the water through its walls. To reduce the temperature of the flue gases and increase the heating surface, a water-cooled radiator 7 is installed in the upper part of the flue duct. Removable turbulators 7 are installed in the inclined sections of the flue duct to mix the gas flow and improve heat transfer, which allows to further reduce the temperature of the flue gases (t ^o _oh ) to 130 ^o C .

При получении горячей воды для бытовых нужд через змеевик 6 пропускается водопроводная вода при расходе 4,3 м/сек; нагрев воды происходит на 43^oC - 50^oC. Размер тяги осуществляется шиберами 18 в дымовом патрубке 17 и заслонкой 14. При работе котла на газе тяга регулируется регуляторами тяги 19 на соплах. Предлагаемый котел работает на твердом топливе и на газе и имеет высокие теплотехнические и эксплуатационные показатели: КПД котла на газе - 91% на твердом топливе (антрацит) 86% Температура уходящих газов - 130^oC. Теплопроизводительность на газе 34 квт, на твердом топливе 29 квт. Эти показатели достигнуты за счет интенсивной турбулизации потока газов в газоходе. Выполнение газоходы в виде трехходовой шахты с углом 14^o30' между двумя нижними ходами и установка в нем турбулизаторов способствует повышению коэффициента теплоотдачи. Простая конструкция турбулизаторов позволяет устанавливать их наклонном газоходе котла и при необходимости демонтировать в процессе эксплуатации котла. Вместе с тем турбулизаторы способствуют задержанию частиц продуктов сгорания, что положительно влияет на окружающую среду. Расположение змеевика в нишах образованных газоходом уменьшает габариты котла.Upon receipt of hot water for domestic purposes, tap water is passed through a coil 6 at a flow rate of 4.3 m / s; water heating occurs at 43 ^o C - 50 ^o C. The size of the draft is carried out by the valves 18 in the smoke pipe 17 and the shutter 14. When the boiler is running on gas, the draft is regulated by the draft regulators 19 on the nozzles. The proposed boiler runs on solid fuel and gas and has high heat engineering and performance indicators: boiler efficiency on gas - 91% on solid fuel (anthracite) 86% Flue gas temperature - 130 ^o C. Heating capacity on gas 34 kW, on solid fuel 29 kW These indicators are achieved due to the intensive turbulization of the gas flow in the gas duct. The implementation of the gas ducts in the form of a three-way shaft with an angle of 14 ^o 30 'between the two lower passages and the installation of turbulators in it contributes to an increase in the heat transfer coefficient. The simple design of the turbulators allows them to be installed in the inclined gas duct of the boiler and, if necessary, dismantled during operation of the boiler. At the same time, turbulators help to retain particles of combustion products, which positively affects the environment. The location of the coil in the niches formed by the flue reduces the size of the boiler.

Claims

A water boiler containing a housing, a furnace, a convective gas duct, a coil and turbulators, characterized in that the convective gas duct is made in the form of a three-way shaft with an angle of 14 ^° 30 'between the two lower passages, a rectangular coil is installed in the niches formed by the gas duct, and turbulators located in the duct and consist of U-shaped frames offset from each other.