RU2266482C2

RU2266482C2 - Water-heating cauldron

Info

Publication number: RU2266482C2
Application number: RU2004102161/06A
Authority: RU
Inventors: В.И. Анисимов (RU); В.И. Анисимов
Original assignee: Анисимов Владимир Иванович
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-12-20
Also published as: RU2004102161A

Abstract

FIELD: power engineering, water heating in particular.

SUBSTANCE: device has furnace with loading shutter, convective portion, furnace-bar and smoke duct with outlet of smoke gases, while cauldron is provided with block of rigidly interconnected pipes, enveloping loading and sole space of furnace. Surface of frontal wall of furnace above its shutter is partially screened by pipes, connected to convective portion of cauldron, cauldron is provided with protective cover, carrying loading shutter, mounted above aforementioned pipes block and rigidly connected to frontal wall of furnace.

EFFECT: high efficiency, better conditions for work of maintenance personnel and lower laboriousness of prophylactics and maintenance operations during operation of equipment.

8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах теплоснабжения индивидуальных жилых домов, коттеджей, небольших производственных и административных зданий.The invention relates to a power system and can be used in heat supply systems of individual residential buildings, cottages, small industrial and office buildings.

Известен водогрейный котел, содержащий раму, смонтированный на раме жесткий обмурованный блок, включающий топку с загрузочной дверцей, конвективную часть, колосниковую решетку и дымоход с выходом дымовых газов. Часть фронтальной поверхности топки над ее дверцей частично экранирована трубами, связанными с конвективной частью котла, топка которого предназначена для сжигания твердого топлива в слое. Перед эксплуатацией котел устанавливают на предварительно подготовленном бетонном основании [1].Known water boiler containing a frame mounted on the frame of a rigid wired unit, comprising a furnace with a loading door, a convective part, a grate and a chimney with the exit of flue gases. Part of the front surface of the furnace above its door is partially shielded by pipes connected to the convective part of the boiler, the furnace of which is designed to burn solid fuel in the layer. Before operation, the boiler is installed on a previously prepared concrete base [1].

Котел надежен в эксплуатации, достаточно прост в техническом и профилактическом обслуживании, вместе с тем, неэкранированная часть топки, включая загрузочную дверцу, и зона колосниковой решетки, остаются достаточно термонапряженными, что ведет к усложнению и ухудшению условий работы обслуживающего персонала. Кроме того, капитальные затраты на сооружение бетонного основания удорожают стоимость котлоагрегата в целом.The boiler is reliable in operation, it is quite simple in technical and preventive maintenance, however, the unshielded part of the furnace, including the loading door, and the grate area remain sufficiently heat-stressed, which leads to complication and worsening of the working conditions of the staff. In addition, the capital cost of constructing a concrete base increases the cost of the boiler as a whole.

Известен водогрейный котел, выполненный в виде жесткого блока и содержащий топку с загрузочной дверцей, конвективную часть, колосниковую решетку и дымоход с выходом дымовых газов, при этом котел снабжен блоком жестко связанных между собой труб, охватывающих загрузочное и подовое пространство топки, и пространственным змеевиком с входной и выходной камерами, размещенным в центральной верхней части топки [2]. По совокупности существенных признаков котел наиболее близок к заявляемому изобретению и принят в качестве прототипа.Known hot water boiler, made in the form of a rigid block and containing a furnace with a loading door, a convective part, a grate and a chimney with the exit of flue gases, while the boiler is equipped with a block of rigidly interconnected pipes covering the loading and hearth space of the furnace, and a spatial coil with input and output cameras located in the central upper part of the furnace [2]. By the set of essential features, the boiler is closest to the claimed invention and adopted as a prototype.

Выполнение котлоагрегата в виде жесткого блока с увеличенной поверхностью нагрева позволило повысить теплопроизводительность и надежность работы котла, упрощено и ремонтнопрофилактическое обслуживание при его эксплуатации, вместе с тем, сохранение высокой термонапряженности фронтальной стенки котла вокруг ее загрузочной дверцы и неохлаждаемой колосниковой решетки усложняют условия работы обслуживающего персонала. Общим недостатком котлов по [1] и [2] является также необходимость частых ремонтных работ на фронтальной стенке топки вокруг загрузочной дверцы, выложенной из огнеупорного кирпича, где теряется часть тепловой энергии, что снижает КПД котла.The implementation of the boiler in the form of a rigid unit with an enlarged heating surface made it possible to increase the heat output and reliability of the boiler, simplified preventive maintenance during its operation, and at the same time, maintaining the high thermal stress of the front wall of the boiler around its loading door and uncooled grate complicate the working conditions of maintenance personnel. A common drawback of the boilers according to [1] and [2] is the need for frequent repairs on the front wall of the furnace around the loading door, laid out of refractory bricks, where some of the heat energy is lost, which reduces the efficiency of the boiler.

Задача изобретения состоит в создании водогрейного котла, высокая экономичность которого сочеталась бы с улучшением условий работы обслуживающего персонала и снижением сложности профилактических и ремонтных работ в процессе эксплуатации оборудования.The objective of the invention is to create a hot water boiler, the high efficiency of which would be combined with an improvement in the working conditions of staff and a decrease in the complexity of preventive and repair work during operation of the equipment.

Задача решается тем, что в водогрейном котле, содержащем топку с загрузочной дверцей, конвективную часть, колосниковую решетку и дымоход с выходом дымовых газов, при этом котел снабжен блоком жестко связанных между собой труб, охватывающих загрузочное и подовое пространство топки, согласно изобретению поверхность фронтальной стенки топки над ее дверцей частично экранирована трубами, связанными с конвективной частью котла, котел снабжен защитным кожухом, несущим загрузочную дверцу, установленным над указанным блоком труб и жестко связанным с фронтальной стенкой топки.The problem is solved in that in a boiler containing a firebox with a loading door, a convective part, a grate and a chimney with a flue gas outlet, the boiler is equipped with a block of pipes rigidly interconnected, covering the loading and hearth spaces of the furnace, according to the invention, the front wall surface the furnace above its door is partially shielded by pipes connected to the convective part of the boiler, the boiler is equipped with a protective casing carrying a loading door, mounted above the specified block of pipes and rigidly connected with the front wall of the furnace.

Целесообразно решетку выполнить в виде беспровальной охлаждаемой решетки.It is advisable to perform the lattice in the form of a wireless cooled lattice.

Целесообразно указанный блок труб по входу соединить с беспровальной охлаждаемой решеткой.It is advisable to connect the specified block of pipes at the entrance to a wirelessly cooled lattice.

Целесообразно в упомянутый блок труб дополнительно включить набор труб фронтальной стенки блока, связанных по входу с охлаждаемой решеткой, а по выходу - с аркообразными трубами, также включенными в упомянутый блок и размещенными в упомянутом кожухе.It is advisable to include in the aforementioned pipe block a set of pipes of the frontal wall of the block, connected at the inlet to the cooled grill, and at the exit, to arcuate pipes also included in the said block and placed in the said casing.

Целесообразно в кожухе между фронтальной стенкой топки и ее загрузочной дверцей разместить набор, по меньшей мере, из двух аркообразных труб блока.It is advisable in the casing between the front wall of the furnace and its loading door to place a set of at least two arcuate pipe tubes.

Целесообразно в блоке экранирующие трубы фронтальной стенки выполнить в виде набора, по меньшей мере, из двух расположенных друг над другом труб.It is advisable in the block shielding pipes of the front wall to perform in the form of a set of at least two pipes located one above the other.

Целесообразно набор труб, охватывающих подовое пространство топки, выполнить в виде, по меньшей мере, из двух расположенных друг над другом труб П-образной формы, установленных над решеткой топки котла.It is advisable that the set of pipes covering the hearth of the furnace be made in the form of at least two U-shaped pipes located one above the other, mounted above the grate of the furnace of the boiler.

Целесообразно выход набора аркообразных труб соединить со входом набора труб, охватывающих подовое пространство топки, а вход набора аркообразных труб соединить с выходом набора труб фронтальной стенки топки, вход которого соединить с выходом беспровальной охлаждаемой решетки, при этом выход набора труб, охватывающих подовое пространство топки, соединить с трубами, экранирующими боковые стенки топки, и с трубами, экранирующими фронтовую стенку, связанными с конвективной частью котла.It is advisable to connect the output of the set of arcuate pipes to the input of the set of pipes covering the hearth of the furnace, and the input of the set of arcuate pipes to connect to the output of the set of pipes of the front wall of the furnace, the input of which is connected to the outlet of the wirelessly cooled lattice, while the output of the set of pipes covering the hearth of the furnace, connect with pipes that shield the side walls of the furnace, and with pipes that shield the front wall, connected with the convective part of the boiler.

При использовании изобретения может быть получен технический результат, выражающийся вWhen using the invention can be obtained technical result, expressed in

- повышении КПД котла, что обусловлено практически исключением потерь тепла через фронтальную стенку топки за счет установки дополнительного блока нагреваемых труб в зоне загрузочно-подового пространства котла и связи этого блока по входу с блоком труб беспровальной охлаждаемой решетки;- increased boiler efficiency, which is due practically to the exclusion of heat loss through the front wall of the furnace due to the installation of an additional block of heated pipes in the zone of the loading and hearth space of the boiler and the connection of this block at the inlet with the pipe block of a wirelessly cooled grate;

- улучшении условий работы обслуживающего персонала, что обусловлено значительным снижением термонапряженности загрузочной зоны топки за счет установки перед дверцей набора из аркообразных охлаждаемых труб блока, заключенных в кожух с легкой обмуровкой;- improving the working conditions of staff, which is due to a significant reduction in the thermal stress of the loading zone of the furnace due to the installation of a set of arch-shaped cooled pipes of the unit in front of the door enclosed in a casing with easy wiring;

- высокой универсальности конструктивного исполнения и использования указанного блока труб, что позволяет создавать котлоагрегаты с топочными устройствами, рассчитанными на использование твердого, жидкого и газообразного топлива.- high versatility of the design and use of the specified block of pipes, which allows you to create boiler units with furnace devices designed to use solid, liquid and gaseous fuels.

Другие преимущества заявляемого изобретения будут видны из описания и чертежей, где на фиг.1 изображен общий вид водогрейного котла, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1 с блоком труб, в увеличенном масштабе, на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.2, на фиг.4 - разрез по В-В на фиг.2.Other advantages of the claimed invention will be visible from the description and drawings, in which Fig. 1 shows a general view of a boiler, Fig. 2 is a section along AA in Fig. 1 with a pipe block, on an enlarged scale, and Fig. 3 is a section on BB in figure 2, figure 4 is a section along BB in figure 2.

Водогрейный котел выполнен в виде блока 1, содержащего топку 2 с загрузочной дверцей 3, конвективную часть 4, колосниковую охлаждаемую решетку 5, дымоход 6 с выходом 7 дымовых газов, при этом поверхность фронтальной стенки топки над дверцей 3 частично экранирована трубами 8, связанными с конвективной частью 4, аналогичным образом трубами 9 экранированы боковые стенки топки. В котле имеется также блок жестко связанных между собой труб, охватывающих загрузочное и подовое пространство топки и включающий набор труб 10, набор экранирующих труб 11 (фиг.4) фронтальной стенки топки и набор аркообразных труб 12, размещенных в кожухе 13, жестко связанном с фронтальной стенкой топки и несущим дверцу 3. Трубы 10 имеют П-образную форму и своими концами связаны с коллекторами 14, 15, при этом минимальное количество их в наборе равно двум. Трубы 11 установлены в блоке 1 под кожухом 13 над загрузочным пространством топки и своими концами связаны с коллекторами 16, 17, снабженными патрубками 18, 19 соответственно. Аркообразные трубы 12 установлены в кожухе с огибанием загрузочного пространства топки и своими концами связаны с коллекторами 20, 21, снабженными патрубками 22, 23 соответственно, при этом патрубки 19, 22 связаны между собой посредством переходника 24, а патрубок 23 соединен с отводом 25. Все поверхности нагрева топки, включая указанные наборы труб и конвективную часть, выполнены газоплотными, а блок 1 и кожух 13 имеют легкую обмуровку.The hot water boiler is made in the form of a block 1, containing a firebox 2 with a loading door 3, a convective part 4, a grate-cooled grate 5, a chimney 6 with an outlet 7 of flue gases, while the surface of the front wall of the furnace above the door 3 is partially shielded by pipes 8 connected to the convective part 4, similarly, pipes 9 screened the side walls of the furnace. The boiler also has a block of rigidly interconnected pipes covering the loading and hearth space of the furnace and including a set of pipes 10, a set of shielding pipes 11 (Fig. 4) of the front wall of the furnace and a set of arcuate pipes 12 located in the casing 13, rigidly connected with the front the wall of the furnace and the bearing door 3. Pipes 10 are U-shaped and connected at their ends to the collectors 14, 15, while the minimum number of them in the set is two. The pipes 11 are installed in the block 1 under the casing 13 above the loading space of the furnace and at their ends are connected to the collectors 16, 17, equipped with pipes 18, 19, respectively. The arcuate pipes 12 are installed in the casing with the envelope of the furnace loading space and connected at their ends to the collectors 20, 21 equipped with nozzles 22, 23, respectively, while the nozzles 19, 22 are interconnected via an adapter 24, and the nozzle 23 is connected to the outlet 25. All the heating surfaces of the furnace, including these pipe sets and the convective part, are gas-tight, and block 1 and the casing 13 are easily lined.

Водогрейный котел работает следующим образом. В процессе сжигания топлива вода по коллектору 26 (фиг.2) поступает в трубы охлаждаемой решетки 5 и через коллектор 27 (фиг.4), патрубки 28 и 18 переходит в коллектор 16 над перегородкой 29 и экранирующие трубы 11, из которых по коллектору 17, патрубками 19 и 22 поступает в коллектор 20 и в набор аркообразных труб 12, откуда по коллектору 21, патрубку 23 и отводу 25 нагретая вода поступает в коллектор 14, П-образные трубы 10 и через коллектор 15 и отвод 30 в радиационно-конвективную систему 9, 8, 4 котла, после чего, нагретая до заданной температуры, подается в систему горячего водоснабжения и отопления. Таким образом, объединенный блок труб, установленных над колосниковой решеткой, у фронтальной стенки топки и в кожухе котла, обеспечивает эффективное использование ранее безвозвратно терявшегося тепла.The hot water boiler operates as follows. In the process of fuel combustion, water flows through the collector 26 (FIG. 2) into the pipes of the cooled grate 5 and through the collector 27 (FIG. 4), the nozzles 28 and 18 pass into the collector 16 above the partition 29 and shielding pipes 11, of which through the collector 17 , pipes 19 and 22 enters the collector 20 and into a set of arcuate pipes 12, where from the collector 21, pipe 23 and the outlet 25 heated water enters the collector 14, U-shaped pipes 10 and through the collector 15 and the outlet 30 into the radiation-convection system 9, 8, 4 boilers, after which, heated to a predetermined temperature, it is supplied to the mountain system water supply and heating. Thus, the combined block of pipes installed above the grate, at the front wall of the furnace and in the boiler casing, ensures the efficient use of previously irrevocably lost heat.

Одновременно значительно улучшаются условия работы обслуживающего персонала, так как при загрузке топлива температура в кожухе котла при наличии набора труб 12 поддерживается на приемлемом уровне, при этом дверца 3 удалена от зоны непосредственного огневого контакта, и, таким образом, снижено поступление холодного воздуха в зону горения при подаче топлива.At the same time, the working conditions of service personnel are significantly improved, since when loading fuel, the temperature in the boiler shell with a set of pipes 12 is maintained at an acceptable level, while door 3 is removed from the direct fire contact zone, and thus, the flow of cold air into the combustion zone is reduced when supplying fuel.

Водогрейный котел успешно прошел испытания. КПД повысился на 3-5%, теплопроизводительность также повысилась на 10-13% по сравнению с водогрейным котлом по [2].The boiler has been tested successfully. Efficiency increased by 3-5%, heat production also increased by 10-13% compared to a boiler according to [2].

Claims

1. A water boiler containing a furnace with a loading door, a convective part, a grate and a chimney with a flue gas outlet, the boiler being equipped with a block of rigidly interconnected pipes covering the loading and hearth spaces of the furnace, characterized in that the surface of the front wall of the furnace is above its door is partially shielded by pipes connected to the convection part of the boiler, the boiler is equipped with a protective casing carrying a loading door, mounted above the specified block of pipes and rigidly connected to the front wall oh firebox.

2. The boiler according to claim 1, characterized in that the lattice is made in the form of a wirelessly cooled lattice.

3. The boiler according to claim 2, characterized in that the specified block of pipes at the entrance is connected to a wireless cooling lattice.

4. The boiler according to claim 1, characterized in that the said block of pipes further includes a set of pipes of the front wall of the block, connected at the entrance to the cooled grate, and at the exit with arcuate pipes, also included in the said block and placed in the said casing.

5. The boiler according to claim 1, characterized in that in the casing between the front wall of the furnace and its loading door there is a set of at least two arcuate block pipes.

6. The boiler according to claim 1 or 4, characterized in that in the block the shielding pipes of the front wall of the furnace are made in the form of a set of at least two pipes located one above the other.

7. The boiler according to claim 1 or 4, characterized in that the set of pipes covering the hearth of the furnace is made in the form of at least two U-shaped pipes located one above the other, mounted above the grate of the furnace of the boiler.

8. The boiler according to any one of claims 1, 3 and 4, characterized in that the outlet of the set of arcuate pipes is connected to the input of the set of pipes covering the hearth of the furnace, and the input of the set of arcuate pipes is connected to the output of the set of pipes of the front wall of the furnace, the input of which is connected with the exit of a wirelessly cooled lattice, while the output of a set of pipes covering the hearth of the furnace is connected to pipes that shield the side walls of the furnace, and to pipes that shield the front wall associated with the convective part of the boiler.