[go: up one dir, main page]

RU2260743C1 - Vertical water-tube boiler (versions) - Google Patents

Vertical water-tube boiler (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2260743C1
RU2260743C1 RU2004119681/06A RU2004119681A RU2260743C1 RU 2260743 C1 RU2260743 C1 RU 2260743C1 RU 2004119681/06 A RU2004119681/06 A RU 2004119681/06A RU 2004119681 A RU2004119681 A RU 2004119681A RU 2260743 C1 RU2260743 C1 RU 2260743C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
section
drum
communicated
pipes
collector
Prior art date
Application number
RU2004119681/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.А. Отдельнов (RU)
Ю.А. Отдельнов
Original Assignee
Отдельнов Юрий Анатольевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Отдельнов Юрий Анатольевич filed Critical Отдельнов Юрий Анатольевич
Priority to RU2004119681/06A priority Critical patent/RU2260743C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2260743C1 publication Critical patent/RU2260743C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heating water; heating systems.
SUBSTANCE: proposed boiler has two drums communicated by means of tubes of convection bank, at least one self-contained gas duct, furnace bounded by tubular front, rear, side right-hand and left-hand screens. Arranged in one of drums are dispensing, collecting and bypass headers; intermediate headers are arranged in other drum; intermediate headers are divided into sections by means of partitions. Each section of dispensing header is communicated with respective section of intermediate header by means of some screen tubes; section of intermediate header is communicated with respective section of collecting header by means of remaining screen tubes, thus forming radiation heating loop; each subsequent radiation heating loop is connected with previous one by means of respective section of bypass header which is simultaneously communicated with section of collecting header of one of radiation heating loop and with section of dispensing header of other radiation heating loop. Drums are divided into compartments by means of transversal partitions in such way that each compartment of one drum is communicated with two compartments of other drum by means of some tubes of convection bank, thus forming convection heating loop. First compartment of convection heating bank is communicated with last convection heating loop through section of intermediate or collecting header; first section of dispensing header is provided with branch pipe for admitting water from heating system and last compartment of convection heating loop is provided with heat-transfer agent discharge branch pipe. According to second version, dispensing and bypass headers divided into sections by means of partitions are arranged in first drum; drums are divided into compartments by means of transversal partitions; each section of dispensing header of first drum is communicated with respective compartment of second drum by means of tubes of front and rear screens of right-hand and left-hand screens or their composition; second drum is communicated with respective compartment of first drum by means of some tubes of convection bank, thus forming heating loop. Each subsequent loop is connected with previous one through respective section of bypass header communicated simultaneously with compartment of first drum of one of heating loop and with section of dispensing header of subsequent loop. Section of dispensing header of first heating loop is provided with branch pipe for admitting water from heating system and last compartment of one of drum is provided with heat-transfer agent discharge branch pipe.
EFFECT: possibility of organizing repeated up and down motion of water in tubes.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и отопительной технике и может быть использовано в водогрейных котлах, используемых для водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий.The invention relates to a power system and heating equipment and can be used in boilers used for water supply of residential, public and industrial buildings.

Вертикальные водотрубные котлы, как правило, содержат горелку, вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой воды, размещенные внутри корпуса топку и конвективные поверхности нагрева, выполненные из прямолинейных теплообменных труб, входящих своими концами в отверстия перепускных нижнего и верхнего кольцевых коллекторов (пат.РФ № 2146790, 7 F 24 Н 1/00, публ. 2000 г.; «Котлы и котельные установки для промышленной и коммунальной энергетики». Отраслевой каталог. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1998, с. 38-39).Vertical water tube boilers, as a rule, contain a burner, a vertical cylindrical body with nozzles for supplying and discharging heated water, a fire chamber and convective heating surfaces placed inside the body, made of straight heat-exchange pipes entering their ends into the openings of the lower and upper ring collectors (US Pat. RF № 2146790, 7 F 24 Н 1/00, publ. 2000; “Boilers and boiler plants for industrial and municipal energy.” Industry catalog. - M .: TSNIITEItyazhmash, 1998, p. 38-39).

Недостатком известных котлов является низкая надежность и малая длительность работы теплообменных труб из-за интенсивных накипеотложений, чрезмерного перегрева и разрушения теплообменных труб, происходящих вследствие малых скоростей циркулирующей воды.A disadvantage of the known boilers is the low reliability and short duration of the heat transfer pipes due to intensive scale deposits, excessive overheating and destruction of the heat transfer pipes due to the low speeds of the circulating water.

Для повышения надежности и длительности работы теплообменных труб водогрейных котлов в кольцевых коллекторах устанавливают внутренние поперечные перегородки, расположенные в шахматном порядке для многократного подъемно-опускного движения воды последовательно по всем теплообменным трубам со скоростями, гарантирующими отсутствие поверхностного кипения воды, сопровождающегося интенсивными накипеотложениями, что увеличивает срок службы котла (пат. РФ № 2146789, 7 F 24 H 1/00, публ. 2000 г.).To increase the reliability and duration of operation of the heat transfer pipes of hot water boilers, annular collectors install internal transverse partitions arranged in a checkerboard pattern for multiple lifting and lowering water movements sequentially across all heat transfer pipes with speeds guaranteeing the absence of surface boiling of water accompanied by intensive scale deposits, which increases the term boiler service (US Pat. RF No. 2146789, 7 F 24 H 1/00, publ. 2000).

Известен водотрубный котел (пат. РФ №1163084, 4 F 22 В 21/04, публ. 1985 г.), содержащий верхний и нижний барабаны, сообщенные между собой подъемными и опускными трубами конвективного пучка и подключенные к верхним и нижним коллекторам боковых экранов топки, а также соединенную с верхним барабаном линию питательной воды, в котором для предотвращения перегрева экранов линия питательной воды дополнительно соединена с нижним барабаном трубопроводом, выходной участок которого заведен в полость этого барабана.Known water tube boiler (US Pat. RF №1163084, 4 F 22 21/04, publ. 1985), containing the upper and lower drums, interconnected by the lifting and lowering tubes of the convective beam and connected to the upper and lower collectors of the side walls of the furnace and also a feed water line connected to the upper drum, in which, to prevent overheating of the screens, the feed water line is additionally connected to the lower drum by a pipeline, the outlet section of which is brought into the cavity of this drum.

Из уровня техники не выявлено водогрейного котла, которому была бы присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков заявляемого устройства.The prior art does not reveal a hot water boiler, which would have been inherent in the set of features closest to the set of essential features of the claimed device.

В настоящее время одним из путей обеспечения теплового хозяйства жилищно-коммунального комплекса водогрейными котлами может явиться переоборудование паровых котлов, поскольку в связи с резким сокращением промышленного производства, уменьшением количества промышленных предприятий происходит высвобождение пригодных к дальнейшей эксплуатации паровых котлов.At present, one of the ways to ensure the thermal economy of the housing and communal complex with hot water boilers can be the re-equipment of steam boilers, because due to a sharp reduction in industrial production, a decrease in the number of industrial enterprises, steam boilers suitable for further operation are released.

Наиболее близким по технической сущности и конструктивному выполнению к заявляемому котлу является паровой котел типа Е(ДЕ), принятый за прототип (Паровые и водогрейные котлы. Эксплуатация и ремонт. М., НПО ОСТ, 2000 г., с. 29-32).The closest in technical essence and design to the claimed boiler is a steam boiler of type E (DE), adopted for the prototype (Steam and hot water boilers. Operation and repair. M., NPO OST, 2000, S. 29-32).

Котел типа Е(ДЕ) состоит из трубной системы, топки и каркаса с обшивкой. Трубная система состоит из двух барабанов (верхнего и нижнего), расположенных на одной вертикальной оси и соединенных между собой пучком труб, образующих конвективную поверхность нагрева, двух боковых экранов топки - правого и левого, а также фронтового и заднего экранов.The boiler type E (DE) consists of a pipe system, a furnace and a frame with a casing. The pipe system consists of two drums (upper and lower) located on the same vertical axis and interconnected by a tube bundle forming a convective heating surface, two side firebox screens - right and left, as well as front and rear screens.

Топочная камера отделяется от конвективного пучка труб газоплотной перегородкой, образованной из труб, установленных вплотную и сваренных между собою. В задней части перегородки выполнено окно для прохода топочных (дымовых газов). Дымовые газы проходят по всему сечению конвективного пучка, выходят через переднюю стенку в газовый короб, размещенный над топочной камерой, и по нему поступают в расположенный за котлом экономайзер.The combustion chamber is separated from the convective tube bundle by a gas-tight partition formed of pipes mounted closely and welded together. In the rear part of the partition there is a window for the passage of furnace (flue gases). Flue gases pass through the entire section of the convective beam, exit through the front wall into a gas box located above the combustion chamber, and through it enter the economizer located behind the boiler.

Поверхности нагрева котла, расположенные в топке и воспринимающие тепло преимущественно излучением, называются радиационными поверхностями нагрева, все остальные поверхности нагрева, в которых преобладает теплообмен соприкосновением горячих газов с поверхностью нагрева, - конвективными.The heating surfaces of the boiler, located in the furnace and receiving heat mainly by radiation, are called radiation heating surfaces, all other heating surfaces, in which heat exchange by contact of hot gases with the heating surface predominates, are convective.

Циркуляционная схема всех паровых котлов типа Е(ДЕ) одинакова и включает четыре экрана - фронтовой, задний и два боковых. Контуры боковых экранов и конвективного пучка котлов всех типоразмеров, а также фронтового экрана котлов паропроизводительностью 16 и 25 т/час замкнуты непосредственно на барабаны. Контуры заднего экрана всех котлов и фронтового экрана котлов паропроизводительностью 4, 6,5 и 10 т/час объединены нижним (горизонтальным) раздаточным и верхним (наклонным) собирающим коллектором, присоединенными к барабанам. Другие концы коллекторов объединены необогреваемой рециркуляционной трубой.The circulation diagram of all steam boilers of type E (DE) is the same and includes four screens - front, rear and two side. The contours of the side screens and convective beam of boilers of all sizes, as well as the front screen of boilers with steam capacity of 16 and 25 t / h, are closed directly to the drums. The contours of the rear screen of all boilers and the front screen of boilers with a steam capacity of 4, 6.5 and 10 t / h are combined by a lower (horizontal) distributing and upper (inclined) collecting manifold attached to the drums. The other ends of the collectors are connected by an unheated recirculation pipe.

Котел Д(Е) работает следующим образом. Питательную воду подают в верхний барабан котла, где она смешивается с котловой водой и по опускным трубам конвективного пучка, наиболее удаленным от топочной камеры, нагреваясь теплом отходящих газов и одновременно охлаждая их, поступает в нижний барабан, в котором также смешивается с котловой водой. Из нижнего барабана часть воды поступает в подъемные трубы конвективного пучка и, нагреваясь, поднимается в верхний барабан. Другая часть воды по экранным трубам также поступает в верхний барабан, нагреваясь теплом топки. Питательная вода вместе с котловой циркуляционной попадает в верхний барабан по трубам боковых экранов и конвективного пучка за счет естественной циркуляции в виде пароводяной смеси. В верхнем барабане котла происходит отделение пара от воды. Котловая вода по части труб конвективного пучка стекает в нижний барабан, а пар отводится потребителю.The boiler D (E) operates as follows. Feed water is supplied to the upper drum of the boiler, where it is mixed with boiler water and through the convection beam downpipes farthest from the combustion chamber, heated by the heat of the exhaust gases and at the same time cooling them, enters the lower drum, which also mixes with boiler water. Part of the water from the lower drum enters the convection beam lifting pipes and, when heated, rises to the upper drum. Another part of the water through the screen tubes also enters the upper drum, being heated by the heat of the furnace. Feed water together with the circulation boiler enters the upper drum through the pipes of the side screens and the convective beam due to natural circulation in the form of a steam-water mixture. In the upper drum of the boiler, steam is separated from the water. The boiler water flows into the lower drum along part of the convective beam pipes, and the steam is discharged to the consumer.

Технической задачей, положенной в основу данного изобретения, является расширение типового ряда водогрейных котлов.The technical problem underlying the present invention is the expansion of the range of boilers.

Поставленная техническая задача решается двумя вариантами.The technical task is solved in two ways.

Согласно первому варианту выполнения техническая задача достигается тем, что в вертикальном водотрубном котле, содержащем два барабана, сообщенные между собой трубами конвективного пучка, промежутками между рядами которых образован, по меньшей мере, один автономный газоход, примыкающую к пучку топку, ограниченную трубчатыми фронтовым, задним, боковыми правым и левым экранами, в одном из барабанов размещены раздающий, собирающий и перепускной, а в другом - промежуточные коллекторы, разделенные перегородками на секции, при этом каждая секция раздающего коллектора сообщена посредством части экранных труб с соответствующей секцией промежуточного коллектора, которая в свою очередь посредством другой части экранных труб сообщена с соответствующей секцией собирающего коллектора, образуя контур радиационного нагрева, а каждый последующий контур связан с предыдущим через соответствующую секцию перепускного коллектора, сообщенную одновременно с секцией собирающего коллектора одного контура и с секцией раздающего коллектора другого контура, кроме того, барабаны разделены поперечными перегородками на отсеки таким образом, что каждый отсек одного барабана сообщен частью труб конвективного пучка с двумя отсеками другого, образуя контур конвективного нагрева, при этом первый контур конвективного нагрева сообщен с последним контуром радиационного нагрева через секцию промежуточного или собирающего коллектора, первая секция раздающего коллектора снабжена патрубком ввода воды, а последний отсек контура конвективного нагрева - патрубком отвода теплоносителя (горячей воды).According to the first embodiment, the technical task is achieved by the fact that in a vertical water tube boiler containing two drums, interconnected by pipes of a convective beam, with gaps between the rows of at least one autonomous gas duct adjacent to the beam, the furnace is bounded by a tubular front, rear , side right and left screens, in one of the drums there are distributing, collecting and bypass, and in the other - intermediate collectors, divided by partitions into sections, each sec The distributor’s section is communicated by means of a part of the screen tubes to the corresponding section of the intermediate collector, which, in turn, by means of the other part of the screen pipes, is communicated with the corresponding section of the collector, forming a radiation heating circuit, and each subsequent circuit is connected to the previous one through the corresponding section of the bypass collector, communicated simultaneously with a collector section of one circuit and a distributor section of another circuit, in addition, the drums are divided transverse partitions into compartments in such a way that each compartment of one drum is communicated by a part of the convective beam tubes with two compartments of the other, forming a convective heating circuit, while the first convective heating circuit is communicated with the last radiation heating circuit through an intermediate or collecting collector section, the first section of the distributing collector it is equipped with a water inlet pipe, and the last compartment of the convective heating circuit is equipped with a coolant (hot water) outlet pipe.

На фиг. 1 представлен вид котла спереди, на фиг. 2 - циркуляционная схема котла - радиационный контур (обозначен линией с белой стрелкой) в изометрическом изображении, на фиг.З - циркуляционная схема котла - конвективный контур (обозначен линией с темной стрелкой) в изометрическом изображении.In FIG. 1 is a front view of the boiler; FIG. 2 - boiler circulation diagram — radiation circuit (marked with a line with a white arrow) in an isometric image; FIG. 3 — boiler circulation diagram — convection circuit (indicated by a line with a dark arrow) in an isometric image.

Вертикальный водотрубный котел содержит верхний 1 и нижний 2 барабаны, соединенные между собой трубами конвективного пучка 3, образующими конвективную поверхность нагрева, топку 4, образованную трубами правого бокового экрана 5, левого бокового экрана 6, а также фронтального и заднего экранов (на фиг. 1 не показаны).The vertical water tube boiler contains the upper 1 and lower 2 drums, interconnected by pipes of the convective beam 3 forming a convective heating surface, a furnace 4 formed by pipes of the right side screen 5, the left side screen 6, as well as the front and rear screens (in Fig. 1 not shown).

В нижнем барабане 2 размещены раздающий 7, собирающий 8 и перепускной 9 коллекторы, а в верхнем барабане 1 - промежуточный коллектор 10. Коллекторы 7 -10 в свою очередь разделены перегородками 11 на секции таким образом, что коллекторы 7, 8 и 10 сообщены между собой трубами правого 5 и левого 6 экранов топки, а перепускной коллектор 9 объединяет трубы предыдущего опускного звена радиационного контура с подъемным звеном последующего радиационного контура. Барабаны 1 и 2 разделены сплошными перегородками 12 на отсеки 13, при этом один отсек барабана (например, верхнего) сообщен частью труб конвективного пучка 3 с двумя отсеками 13 другого (нижнего).In the lower drum 2, there are distributing 7, collecting 8 and bypass 9 collectors, and in the upper drum 1, an intermediate collector 10. The collectors 7-10 are in turn divided by partitions 11 into sections so that the collectors 7, 8 and 10 are interconnected pipes of the right 5 and left 6 firebox screens, and the bypass manifold 9 combines the pipes of the previous lowering link of the radiation circuit with the lifting link of the subsequent radiation circuit. Drums 1 and 2 are separated by solid partitions 12 into compartments 13, while one compartment of the drum (for example, the upper one) is communicated by a part of the pipes of the convective bundle 3 with two compartments 13 of the other (lower).

Вертикальный водотрубный котел работает следующим образом.A vertical water tube boiler operates as follows.

Сетевая вода поступает в котел через трубопровод в нижнем барабане 2 в первую секцию по ходу подачи воды раздающего коллектора 7, объединяющего в себе часть труб правого экрана топки 5. Через указанные трубы (подъемное звено контура радиационного нагрева) вода поступает в передний отсек промежуточного коллектора 10, расположенный в верхнем барабане и объединяющий часть труб правого 5 и левого 6 экранов топки, и далее опускается по части труб левого экрана топки 6 (опускное звено контура радиационного нагрева) в собирающий коллектор 8 нижнего барабана 2.Mains water enters the boiler through the pipeline in the lower drum 2 into the first section along the water supply of the distributing collector 7, which combines part of the pipes of the right screen of the furnace 5. Through these pipes (the lifting link of the radiation heating circuit), water enters the front compartment of the intermediate collector 10 located in the upper drum and combining part of the pipes of the right 5 and left 6 furnace screens, and then lowers along the part of the pipes of the left furnace screen 6 (lower link of the radiation heating circuit) into the collecting manifold 8 of the lower b Arabana 2.

Через перепускной коллектор 9, соединяющий первую секцию собирающего коллектора 8 и вторую секцию раздающего коллектора 7, вода поступает в следующую секцию раздающего коллектора 7, откуда через следующую часть труб правого экрана топки 5 поднимается во второй отсек промежуточного коллектора верхнего барабана 10 и т.д.Through the bypass manifold 9, connecting the first section of the collecting manifold 8 and the second section of the distributing collector 7, water enters the next section of the distributing collector 7, from where it rises through the next part of the pipes on the right-hand side of the furnace 5 into the second compartment of the intermediate manifold of the upper drum 10, etc.

Последовательно совершая подъемное ( по трубам правого экрана топки 5) и опускное ( по трубам левого экрана топки 6) движения и нагреваясь за счет тепла топки, вода проходит по трубам 5 и 6 и через последнюю опускную часть труб контура радиационного нагрева попадает в трубы конвективной поверхности нагрева (трубы конвективного пучка - см. фиг. 3).Consistently making lifting (through the tubes of the furnace’s right-hand screen 5) and lowering (through the pipes of the furnace’s left-hand screen 6) movements and heating due to the heat of the furnace, water passes through the pipes 5 and 6 and through the last lowering part of the pipes of the radiation heating circuit enters the pipes of the convection surface heating (convection beam pipe - see Fig. 3).

По трубам конвективного пучка 3 вода, нагреваясь теплом отходящих газов, поднимает первый отсек 13 верхнего барабана 1, из которого, опускаясь, попадает в следующий отсек 13 нижнего барабана.Through the pipes of the convective beam 3, water, heated by the heat of the exhaust gases, raises the first compartment 13 of the upper drum 1, from which, dropping, it enters the next compartment 13 of the lower drum.

Совершая последовательно подъемно-опускное движение, вода в трубах конвективного пучка догревается теплом отходящих дымовых газов и через последний отсек барабана отводится потребителю.Making sequentially lifting and lowering movement, the water in the convection beam tubes is heated by the heat of the exhaust flue gases and is discharged to the consumer through the last compartment of the drum.

В конструкции котла по первому варианту раздающий, собирающий и перепускной коллекторы размещены в нижнем барабане котла, а промежуточный - в верхнем. Однако возможно размещение раздающего, собирающего и перепускного коллекторов в верхнем барабане, а промежуточного в нижнем. В этом случае подвод сетевой воды осуществляют в верхний барабан.In the design of the boiler according to the first embodiment, the distributing, collecting and bypass manifolds are located in the lower drum of the boiler, and the intermediate in the upper. However, it is possible to place the distributing, collecting and bypass collectors in the upper drum, and the intermediate in the lower. In this case, the supply of network water is carried out in the upper drum.

Кроме того, при необходимости, каждая секция раздающего коллектора может быть сообщена с соответствующей секцией промежуточного коллектора посредством части труб либо фронтового, либо заднего, либо левого бокового экранов, либо любой их комбинации, а последняя сообщена с соответствующей секцией собирающего коллектора посредством труб правого экрана.In addition, if necessary, each section of the distributing manifold can be communicated with the corresponding section of the intermediate manifold by means of a portion of the pipes of either the front, rear, or left side screens, or any combination thereof, and the latter is communicated with the corresponding section of the collecting manifold by means of pipes of the right screen.

Либо каждая секция раздающего коллектора может быть сообщена с соответствующей секцией промежуточного коллектора посредством части труб правого бокового экрана, а последняя сообщена с соответствующей секцией собирающего коллектора посредством части труб либо фронтового, либо заднего, либо левого бокового экранов или любой их комбинации.Either each section of the distributing manifold can be communicated with the corresponding section of the intermediate manifold by means of a portion of the pipes of the right side screen, and the latter is communicated with the corresponding section of the collecting manifold by means of a portion of the pipes of either the front, rear, or left side screens or any combination thereof.

Согласно второму варианту выполнения поставленная техническая задача достигается тем, что в вертикальном водотрубном котле, содержащем два барабана, сообщенные между собой трубами конвективного пучка, промежутками между рядами которых образован по меньшей мере один автономный газоход, примыкающую к пучку топку, ограниченную трубчатыми фронтовым, задним, боковыми правым и левым экранами, в первом барабане размещены раздающий и перепускной коллекторы, разделенные перегородками на секции, барабаны разделены поперечными перегородками на отсеки, при этом каждая секция раздающего коллектора первого барабана сообщена посредством части труб правого и левого экранов или их композицией с трубами переднего или заднего экранов с соответствующим отсеком второго барабана, который в свою очередь посредством части труб конвективного пучка сообщен с соответствующим отсеком первого, образуя контур нагрева, при этом каждый последующий контур связан с предыдущим через соответствующую секцию перепускного коллектора, сообщенную одновременно с отсеком первого барабана одного контура и секцией раздающего коллектора последующего контура, кроме того, секция раздающего коллектора первого контура нагрева снабжена патрубком ввода воды, а последний отсек одного из барабанов - патрубком отвода теплоносителя (горячей воды).According to the second embodiment, the stated technical problem is achieved in that in a vertical water tube boiler containing two drums, interconnected by pipes of a convective beam, with gaps between the rows of which is formed at least one autonomous gas duct adjacent to the beam of the furnace, bounded by a tubular front, rear, side right and left screens, in the first drum there are distributing and bypass collectors separated by partitions into sections, drums are divided by transverse partitions on and compartments, wherein each section of the distributing collector of the first drum is communicated by means of a part of the pipes of the right and left screens or their composition with the pipes of the front or rear screens with the corresponding compartment of the second drum, which, in turn, is communicated with the corresponding compartment of the first drum, forming heating circuit, with each subsequent circuit connected to the previous one through the corresponding section of the bypass collector, communicated simultaneously with the compartment of the first drum of one circuit RA and the section of the distributing collector of the subsequent circuit, in addition, the section of the distributing collector of the first heating circuit is equipped with a water inlet pipe, and the last compartment of one of the drums with a coolant (hot water) discharge pipe.

На фиг. 4 представлен вид котла спереди, на фиг. 5 - циркуляционная схема котла в изометрическом изображении, при этом радиационная часть контура нагрева, образованная подъемными трубами экранов топки, обозначена линией с белой стрелкой, а конвективная часть контура нагрева, образованная опускными трубами конвективного пучка, - линией с темной стрелкой.In FIG. 4 is a front view of the boiler; FIG. 5 is a boiler circulation diagram in an isometric image, while the radiation part of the heating circuit formed by the lifting pipes of the furnace screens is indicated by a line with a white arrow, and the convective part of the heating circuit formed by the lower pipes of the convection beam is a line with a dark arrow.

Вертикальный водотрубный котел содержит верхний 1 и нижний 2 барабаны, соединенные между собой трубами конвективного пучка 3, образующими конвективную поверхность нагрева, топку 4, образованную трубами правого бокового экрана 5, левого бокового экрана 6, а также фронтального и заднего экранов (на фиг. 1 не показаны).The vertical water tube boiler contains the upper 1 and lower 2 drums, interconnected by pipes of the convective beam 3 forming a convective heating surface, a furnace 4 formed by pipes of the right side screen 5, the left side screen 6, as well as the front and rear screens (in Fig. 1 not shown).

В нижнем барабане 2 размещены раздающий 7, собирающий 8 и перепускной 9 коллекторы, а в верхнем барабане 1 - промежуточный коллектор 10. При этом в данном варианте конструктивного выполнения заявляемого котла функцию собирающего коллектора 8 выполняют непосредственно отсеки 13 нижнего барабана 2, а функцию промежуточного коллектора 10 - отсеки 13 верхнего барабана 1. Коллектор 7 разделен перегородками 11 на секции, сообщенные между собой трубами правого 5 и левого 6 экранов топки. Перепускной коллектор 9 объединяет трубы конвективного пучка 3 и экранные трубы 5 и 6. Барабаны 1 и 2 в свою очередь разделены сплошными перегородками 12 на отсеки 13.In the lower drum 2 there are distributing 7, collecting 8 and bypass 9 collectors, and in the upper drum 1 - an intermediate collector 10. Moreover, in this embodiment of the inventive boiler, the function of the collecting manifold 8 is performed directly by the compartments 13 of the lower drum 2, and the function of the intermediate collector 10 - compartments 13 of the upper drum 1. The collector 7 is divided by partitions 11 into sections communicated with each other by pipes of the right 5 and left 6 fire chamber screens. The bypass manifold 9 combines the convective beam tubes 3 and the screen tubes 5 and 6. The drums 1 and 2, in turn, are separated by solid partitions 12 into compartments 13.

Согласно второму варианту котел работает следующим образом. Сетевая питательная вода поступает в котел через трубопровод в нижнем барабане 2 в первую секцию раздающего коллектора 7, объединяющего в себе часть труб правого 5 и левого 6 боковых экранов топки. Через эти трубы (подъемное звено контура нагрева) вода поступает, нагреваясь теплом радиационных поверхностей топки, в промежуточный коллектор 10 (13), расположенный в верхнем барабане 1. Отсюда через часть труб конвективного пучка 3 вода опускается (опускное звено контура нагрева) в собирающий коллектор 8 (13) нижнего барабана 2, нагреваясь по ходу теплом отходящих газов.According to the second embodiment, the boiler operates as follows. Mains feed water enters the boiler through the pipeline in the lower drum 2 into the first section of the distributing collector 7, combining part of the pipes of the right 5 and left 6 side screens of the furnace. Through these pipes (the lifting link of the heating circuit), water enters, heated by the heat of the radiation surfaces of the furnace, into the intermediate manifold 10 (13) located in the upper drum 1. From here, water flows through the part of the pipes of the convection beam 3 (the lower link of the heating circuit) into the collecting manifold 8 (13) of the lower drum 2, heating along the heat of the exhaust gases.

Через перепускной коллектор 9, соединяющий первую секцию собирающего коллектора 8 (13) и последующую секцию раздающего коллектора 7, вода одновременно поступает в следующую часть труб правого 5 и левого 6 экранов топки и, нагреваясь, поднимается в следующий отсек промежуточного коллектора 10 (13) верхнего барабана 1, откуда по трубам конвективного пучка 3 опускается, нагреваясь теплом дымовых газов, в очередную секцию собирающего коллектора 8 (13) нижнего барабана 2 и т.д. и через последний отсек нижнего барабана отводится потребителю.Through the bypass manifold 9, connecting the first section of the collecting manifold 8 (13) and the subsequent section of the distributing collector 7, water simultaneously enters the next part of the pipes of the right 5 and left 6 firebox screens and, when heated, rises to the next compartment of the intermediate collector 10 (13) of the upper drum 1, from where it passes through the pipes of the convective beam 3, being heated by the heat of flue gases, into the next section of the collecting manifold 8 (13) of the lower drum 2, etc. and through the last compartment of the lower drum is given to the consumer.

В конструкции котла по второму варианту раздающий, собирающий и перепускной коллекторы также размещены в нижнем барабане котла, а промежуточный - в верхнем. Однако возможно размещение раздающего, собирающего и перепускного коллекторов в верхнем барабане, а промежуточного в нижнем. В этом случае подвод сетевой воды осуществляют в верхний барабан.In the design of the boiler in the second embodiment, the distributing, collecting and bypass manifolds are also located in the lower drum of the boiler, and the intermediate in the upper. However, it is possible to place the distributing, collecting and bypass collectors in the upper drum, and the intermediate in the lower. In this case, the supply of network water is carried out in the upper drum.

Выполнение в барабанах котла коллекторов с перегородками и сплошных перегородок позволяет обеспечить принудительную циркуляцию воды в трубах.The implementation of collectors with partitions and solid partitions in the drums of the boiler allows for the forced circulation of water in the pipes.

Количество воды, проходящей через котел, зависит от теплопроизводительности котла, величины нагрева воды, поступаемой в котел (температурного графика). Количество же контуров, число подъемных и опускных труб, включаемых в каждый контур нагрева, зависит от расхода воды через котел и определяется расчетным путем из условия обеспечения следующих значений скоростей воды:The amount of water passing through the boiler depends on the heat output of the boiler, the amount of heating of the water supplied to the boiler (temperature graph). The number of circuits, the number of lifting and lowering pipes included in each heating circuit, depends on the flow of water through the boiler and is determined by calculation from the condition of ensuring the following values of water speeds:

- для труб топки и конвективного пучка, расположенного в зоне температур дымовых газов более 900°С, при движении воды снизу вверх (подъемное звено контура) не менее 0,3-1,0 м/с, при движении воды сверху вниз (опускное звено контура) не менее 0,6-1,0 м/с.- for furnace tubes and a convective beam located in the flue gas temperature zone of more than 900 ° С, when water moves from bottom to top (lifting link of the circuit) at least 0.3-1.0 m / s, when water moves from top to bottom (lower link contour) not less than 0.6-1.0 m / s.

- для труб конвективного пучка, расположенного в зоне температур дымовых газов от 500 до 900°С, для подъемного звена контура не менее 0,2-0,3 м/с, для опускного звена контура не менее 0,4-0,7 м/с;- for pipes of a convective beam located in the flue gas temperature range from 500 to 900 ° C, for the lifting link of the circuit at least 0.2-0.3 m / s, for the lower link of the circuit at least 0.4-0.7 m /from;

- для труб конвективного пучка, расположенного в зоне температур дымовых газов менее 500°С, для подъемного звена контура не менее 0,1 м/с, для опускного звена контура не менее 0,2-0,4 м/с.- for pipes of a convective bundle located in the flue gas temperature zone of less than 500 ° C, for the lifting link of the circuit at least 0.1 m / s, for the lower link of the circuit at least 0.2-0.4 m / s.

Движение воды в котле начинается с труб топки. Подвод воды в котел может быть организован одним или более патрубками. При подводе воды несколькими патрубками движение воды организуется параллельными потоками (спиралями).The movement of water in the boiler begins with the pipes of the furnace. The water supply to the boiler can be arranged by one or more nozzles. When water is supplied by several pipes, the movement of water is organized by parallel flows (spirals).

Таким образом, предлагаемая конструкция котла позволяет расширить типовой ряд котлов.Thus, the proposed design of the boiler allows you to expand the range of boilers.

Промышленная применимость. Предлагаемое изобретение может найти применение в отопительной технике, а также может быть использовано при переводе паровых котлов на водогрейный режим.Industrial applicability. The present invention can find application in heating technology, and can also be used when transferring steam boilers to the hot water mode.

Claims (4)

1. Вертикальный водотрубный котел, содержащий два барабана, сообщенных между собой трубами конвективного пучка, промежутками между рядами которых образован, по меньшей мере, один автономный газоход, примыкающую к пучку топку, ограниченную трубчатыми фронтовым, задним, боковыми правым и левым экранами, отличающийся тем, что в одном из барабанов размещены раздающий, собирающий и перепускной, а в другом - промежуточный коллекторы, разделенные перегородками на секции, при этом каждая секция раздающего коллектора сообщена посредством части экранных труб с соответствующей секцией промежуточного коллектора, которая, в свою очередь, посредством другой части экранных труб сообщена с соответствующей секцией собирающего коллектора, образуя контур радиационного нагрева, а каждый последующий контур радиационного нагрева связан с предыдущим через соответствующую секцию перепускного коллектора, сообщенную одновременно с секцией собирающего коллектора одного контура радиационного нагрева и с секцией раздающего коллектора другого контура радиационного нагрева, кроме того, барабаны разделены поперечными перегородками на отсеки таким образом, что каждый отсек одного барабана сообщен частью труб конвективного пучка с двумя отсеками другого, образуя контур конвективного нагрева, при этом первый отсек контура конвективного нагрева сообщен с последним контуром радиационного нагрева через секцию промежуточного или собирающего коллектора, первая секция раздающего коллектора снабжена патрубком ввода сетевой воды, а последний отсек контура конвективного нагрева - патрубком отвода теплоносителя.1. A vertical water tube boiler containing two drums, interconnected by pipes of a convective beam, the gaps between the rows of which are formed of at least one autonomous gas duct adjacent to the beam of the furnace, bounded by tubular front, rear, side right and left screens, characterized in that in one of the drums there are distributing, collecting and bypass, and in the other - intermediate collectors divided by partitions into sections, with each section of the distributing collector communicated by a part of the wound pipes with a corresponding section of the intermediate collector, which, in turn, is connected through the other part of the screen pipes to the corresponding section of the collecting collector, forming a radiation heating circuit, and each subsequent radiation heating circuit is connected to the previous one through the corresponding section of the bypass collector, communicated simultaneously with the section a collecting collector of one radiation heating circuit and with a section of a distributing collector of another radiation heating circuit, in addition, a drum They are divided by transverse partitions into compartments in such a way that each compartment of one drum is connected by a part of the convective beam tubes with two compartments of the other, forming a convective heating circuit, while the first compartment of the convective heating circuit is communicated with the last radiation heating circuit through an intermediate or collecting collector section, the first the section of the distributing collector is equipped with a branch pipe for supplying network water, and the last compartment of the convective heating circuit is equipped with a branch pipe for removing the coolant. 2. Вертикальный водотрубный котел по п.1, отличающийся тем, что каждая секция раздающего коллектора сообщена с соответствующей секцией промежуточного коллектора посредством части труб либо фронтового, либо заднего, либо левого бокового экранов, либо любой их комбинации, а последняя сообщена с соответствующей секцией приемного коллектора посредством труб правого экрана.2. The vertical water tube boiler according to claim 1, characterized in that each section of the distributing manifold is in communication with the corresponding section of the intermediate manifold by means of a portion of the pipes, either front, rear, or left side screens, or any combination thereof, and the last is communicated with the corresponding section of the receiving collector through pipes of the right screen. 3. Вертикальный водотрубный котел по п.1, отличающийся тем, что каждая секция раздающего коллектора сообщена с соответствующей секцией промежуточного коллектора посредством части труб правого бокового экрана, а последняя сообщена с соответствующей секцией собирающего коллектора посредством части труб либо фронтового, либо заднего, либо левого бокового экранов или любой их комбинации.3. The vertical water tube boiler according to claim 1, characterized in that each section of the distributing collector is in communication with a corresponding section of the intermediate collector by means of a portion of the pipes of the right side screen, and the latter is communicated with the corresponding section of the collecting manifold by means of a portion of the pipes either front or rear or left side screens or any combination thereof. 4. Вертикальный водотрубный котел, содержащий два барабана, сообщенных между собой трубами конвективного пучка, промежутками между рядами которых образован, по меньшей мере, один автономный газоход, примыкающую к пучку топку, ограниченную трубчатыми фронтовым, задним, боковыми правым и левым экранами, отличающийся тем, что в первом барабане размещены раздающий и перепускной коллекторы, разделенные перегородками на секции, барабаны разделены поперечными перегородками на отсеки, при этом каждая секция раздающего коллектора первого барабана сообщена посредством части труб правого и левого экранов или их комбинацией с трубами переднего или заднего экранов с соответствующим отсеком второго барабана, который, в свою очередь, посредством части труб конвективного пучка сообщен с соответствующим отсеком первого, образуя контур нагрева, при этом каждый последующий контур связан с предыдущим через соответствующую секцию перепускного коллектора, сообщенную одновременно с отсеком первого барабана одного контура и секцией раздающего коллектора последующего контура, кроме того, секция раздающего коллектора первого контура нагрева снабжена патрубком ввода сетевой воды, а последний отсек одного из барабанов - патрубком отвода теплоносителя.4. A vertical water tube boiler containing two drums communicated with each other by convective beam tubes, the gaps between the rows of which are formed of at least one autonomous gas duct adjacent to the beam of the furnace, bounded by tubular front, rear, side right and left screens, characterized in that in the first drum there are distributing and bypass collectors separated by partitions into sections, the drums are divided by transverse partitions into compartments, with each section of the distributing collector of the first drum not communicated by means of a part of the pipes of the right and left screens or their combination with pipes of the front or rear screens with the corresponding compartment of the second drum, which, in turn, by means of part of the pipes of the convective beam is communicated with the corresponding compartment of the first, forming a heating circuit, with each subsequent circuit connected with the previous one through the corresponding section of the bypass collector, communicated simultaneously with the compartment of the first drum of one circuit and the section of the distributing collector of the subsequent circuit, in addition , the section of the distributing collector of the first heating circuit is equipped with a pipe for supplying network water, and the last compartment of one of the drums is equipped with a pipe for removing the coolant.
RU2004119681/06A 2004-06-28 2004-06-28 Vertical water-tube boiler (versions) RU2260743C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004119681/06A RU2260743C1 (en) 2004-06-28 2004-06-28 Vertical water-tube boiler (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004119681/06A RU2260743C1 (en) 2004-06-28 2004-06-28 Vertical water-tube boiler (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2260743C1 true RU2260743C1 (en) 2005-09-20

Family

ID=35849060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004119681/06A RU2260743C1 (en) 2004-06-28 2004-06-28 Vertical water-tube boiler (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2260743C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463519C1 (en) * 2011-04-21 2012-10-10 Закрытое акционерное общество Специализированное предприятие "Энергософин" Boiler gas duct
RU172718U1 (en) * 2016-10-21 2017-07-21 Акционерное общество "Бийский котельный завод" STEAM TUBE BOILER
RU176766U1 (en) * 2016-12-30 2018-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Технологии в Машиностроении" TUBE STEAM BOILER
RU2717732C2 (en) * 2016-01-22 2020-03-25 Сермета Condensing heat exchanger equipped with heat exchanging device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1423838A (en) * 1972-10-10 1976-02-04 Foster Wheeler Power Prod Water tube furnace enclosure
SU1529021A1 (en) * 1987-06-03 1989-12-15 Киевский Инженерно-Строительный Институт Water-heating boiler
RU2122678C1 (en) * 1996-04-05 1998-11-27 Акционерное общество открытого типа "Белгородский завод энергетического машиностроения" Boiler
RU2131080C1 (en) * 1997-11-05 1999-05-27 Дорожков Алексей Александрович Water-tube boiler

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1423838A (en) * 1972-10-10 1976-02-04 Foster Wheeler Power Prod Water tube furnace enclosure
SU1529021A1 (en) * 1987-06-03 1989-12-15 Киевский Инженерно-Строительный Институт Water-heating boiler
RU2122678C1 (en) * 1996-04-05 1998-11-27 Акционерное общество открытого типа "Белгородский завод энергетического машиностроения" Boiler
RU2131080C1 (en) * 1997-11-05 1999-05-27 Дорожков Алексей Александрович Water-tube boiler

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463519C1 (en) * 2011-04-21 2012-10-10 Закрытое акционерное общество Специализированное предприятие "Энергософин" Boiler gas duct
RU2717732C2 (en) * 2016-01-22 2020-03-25 Сермета Condensing heat exchanger equipped with heat exchanging device
RU172718U1 (en) * 2016-10-21 2017-07-21 Акционерное общество "Бийский котельный завод" STEAM TUBE BOILER
RU176766U1 (en) * 2016-12-30 2018-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Технологии в Машиностроении" TUBE STEAM BOILER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2418246C1 (en) Hot-water boiler
RU2696418C1 (en) Boiler with forced circulation
RU2628954C1 (en) Hot-water boiler
RU2260743C1 (en) Vertical water-tube boiler (versions)
RU2463526C1 (en) Water-heating boiler
RU2213307C2 (en) Water boiler
RU89884U1 (en) STEAM BOILER
KR20010112293A (en) Fossil-fuel fired continuous-flow steam generator
RU2001132262A (en) Hot water boiler
SU1633234A1 (en) Hot-water boiler
RU2146790C1 (en) Water-tube water boiler
RU76104U1 (en) CYLINDRICAL BOILER WITH CONVECTIVE SURFACES OF HEATING FROM SPIRAL PIPES (OPTIONS)
SU1756745A1 (en) Hot-water boiler
RU2260744C1 (en) Vertical water-tube boiler (versions)
RU2061932C1 (en) Heating boiler
RU2132023C1 (en) Hot-water boiler
RU2110730C1 (en) Barrel boiler
RU2059938C1 (en) Steel hot-water boiler
GB2103351A (en) Flue arrangements for boilers
RU2146789C1 (en) Vertical water-tube water boiler
RU194591U9 (en) Water tube boiler
RU2249761C2 (en) Boiler plant with a cylindrical boiler and a water-heater, a water-tube countercurrent cylindrical boiler with a convective beam, a ring-shaped sectional finned collector
RU2196278C2 (en) Flame-tube boiler
RU2123643C1 (en) Hot-water boiler
RU2194213C2 (en) Cylindrical hot-water boiler plant (versions) and metal circular header

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160629

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170817

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170907