RU2289070C1

RU2289070C1 - Boiler for heating water

Info

Publication number: RU2289070C1
Application number: RU2005111445/06A
Authority: RU
Inventors: Валерий Федорович Киселев (RU); Валерий Федорович Киселев; Валерий Борисович Кулемин (RU); Валерий Борисович Кулемин; Александр Викторович Абрамов (RU); Александр Викторович Абрамов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нижегородский машиностроительный завод"
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2006-12-10

Abstract

FIELD: heat power engineering.

SUBSTANCE: boiler comprises pressure-tight housing whose bottom section receives the furnace chamber and fire tubes. The heat exchanger is mounted above the fire tubes. The housing of the boiler is provided with the pressure-tight baffle that is arranged above the heat exchanger and defines the additional chamber together with the top section of the housing. The additional chamber is connected with the bottom section of the boiler through at least one pipe. The bottom exit section of the pipe is arranged between the heat exchanger and fire tubes. The top section of the additional chamber is provided with automatic unit for discharging air.

EFFECT: enhanced efficiency.

2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.The invention relates to a power system, and in particular to hot water boilers, and can be used in heating and hot water systems of residential and public buildings.

Известны водогрейные котлы, основными элементами которых являются герметичный корпус, частично заполненный жидким теплоносителем, погруженные в теплоноситель топочную камеру и дымогарные трубы, размещенный над поверхностью теплоносителя теплообменник, например, патент РФ №2080516, МПК F 22 B 7/00.Water-heating boilers are known, the main elements of which are a sealed housing partially filled with liquid heat carrier, a furnace chamber and smoke tubes immersed in the heat carrier, a heat exchanger placed above the surface of the heat carrier, for example, RF patent No. 2080516, IPC F 22 B 7/00.

При работе котла данного типа в результате испарения жидкого теплоносителя его паровая фаза контактирует с поверхностью теплообменника, конденсируется на ней, а конденсат стекает в объем жидкого теплоносителя.During the operation of a boiler of this type as a result of evaporation of a liquid coolant, its vapor phase contacts the surface of the heat exchanger, condenses on it, and condensate flows into the volume of the coolant.

Известный водогрейный котел является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению и выбран в качестве ближайшего аналога.Known hot water boiler is the closest in combination of essential features to the claimed invention and is selected as the closest analogue.

Недостатком известного котла является то, что в паровом пространстве котла (зона, где расположен теплообменник), наряду с паровой фазой теплоносителя, присутствует воздух, который, контактируя с поверхностью теплообменника, ограничивает контакт паровой фазы теплоносителя с поверхностью теплообменника, тем самым ухудшает передачу тепла от паровой фазы теплоносителя к поверхности теплообменника и далее к нагреваемой воде системы теплоснабжения.A disadvantage of the known boiler is that in the steam space of the boiler (the zone where the heat exchanger is located), along with the vapor phase of the heat carrier, there is air, which, in contact with the surface of the heat exchanger, limits the contact of the vapor phase of the heat carrier with the surface of the heat exchanger, thereby impairing heat transfer from vapor phase of the heat carrier to the surface of the heat exchanger and further to the heated water of the heat supply system.

Техническим результатом изобретения является увеличение теплопередачи от паровой фазы теплоносителя к воде системы теплоснабжения за счет освобождения парового пространства котла от воздуха, вследствие чего в несколько раз увеличивается мощность котла или уменьшаются габариты и масса котла при сохранении выходной мощности.The technical result of the invention is to increase the heat transfer from the vapor phase of the heat carrier to the water of the heat supply system by freeing the boiler steam space from the air, as a result of which the boiler power is increased several times or the dimensions and weight of the boiler are reduced while maintaining the output power.

Указанный технический результат достигается тем, что в водогрейном котле, содержащем герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера и дымогарные трубы, над которыми расположен теплообменник, согласно изобретению, корпус котла снабжен герметичной перегородкой, расположенной над теплообменником и образующей с верхней частью корпуса котла дополнительную камеру, соединенную, по крайней мере, одной трубой с нижней частью котла, при этом нижний срез трубы расположен между теплообменником и дымогарными трубами, а верхняя часть дополнительной камеры снабжена автоматическим воздухоотводчиком с отсечным клапаном.The specified technical result is achieved by the fact that in the boiler containing a sealed housing, in the lower part of which there is a combustion chamber and smoke tubes above which a heat exchanger is located, according to the invention, the boiler body is equipped with a sealed partition located above the heat exchanger and forming with the upper part of the boiler body an additional chamber connected by at least one pipe to the lower part of the boiler, while the lower pipe cut is located between the heat exchanger and the smoke tubes, and the top Thread of the additional camera is equipped with automatic air vent with shut-off valve.

Благодаря указанному выполнению устройства котла, воздух в паровом пространстве котла отсутствует, при этом улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего увеличивается мощность котла.Due to the indicated embodiment of the boiler device, there is no air in the steam space of the boiler, while the heat transfer from the vapor phase of the heat carrier to the heated water of the heating system is improved, as a result of which the boiler power increases.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где:The invention is illustrated graphic material, where:

- на фиг.1 изображен разрез водогрейного котла в подготовленном к работе состоянии.- figure 1 shows a section of a hot water boiler in a state prepared for operation.

- на фиг.2 изображен разрез водогрейного котла в рабочем состоянии.- figure 2 shows a section of a hot water boiler in working condition.

Водогрейный котел содержит герметичный корпус 1, в нижней части которого размещены топочная камера 2, дымогарные трубы 3. В верхней части котла размещены теплообменник 4, герметичная перегородка 5, расположенная над теплообменником 4 и образующая с верхней частью корпуса 1 дополнительную камеру 6, соединенную трубой 7 с нижней частью котла, причем нижний срез 8 трубы 7 расположен между теплообменником 4 и дымогарными трубами 3.The hot water boiler contains a sealed housing 1, in the lower part of which there is a combustion chamber 2, smoke tubes 3. In the upper part of the boiler there is a heat exchanger 4, a sealed partition 5 located above the heat exchanger 4 and forming an additional chamber 6 connected to the upper part of the housing 1 by a pipe 7 with the lower part of the boiler, and the lower cut 8 of the pipe 7 is located between the heat exchanger 4 and the smoke tubes 3.

Верхняя часть дополнительной камеры 6 снабжена автоматическим воздухоотводчиком 9 с отсечным клапаном.The upper part of the additional chamber 6 is equipped with an automatic air vent 9 with a shut-off valve.

В нижней части корпуса 1 размещен трубопровод 10, служащий для заполнения котла водой. В дополнительной камере 6 размещен сигнальный патрубок 11, а ниже герметичной перегородки 5 - патрубок 12 для стравливания воздуха из парового пространства.In the lower part of the housing 1 there is a pipeline 10, which serves to fill the boiler with water. In the additional chamber 6 is placed a signal pipe 11, and below the sealed partition 5 - pipe 12 for bleeding air from the vapor space.

Подготовка котла к работе осуществляется следующим образом.Preparing the boiler for operation is as follows.

Через трубопровод 10 в корпус 1 заливается вода. Вода заполняет корпус до герметичной перегородки 5, при этом воздух из нижней части котла вытесняется через патрубок 12, затем по трубе 7 вода заполняет дополнительную камеру 6, до уровня сигнального патрубка 11. Краны, размещенные на патрубках 10, 11, 12, закрывают и котел готов к работе.Through the pipeline 10, water is poured into the housing 1. Water fills the housing to a sealed partition 5, while the air from the lower part of the boiler is displaced through the pipe 12, then through the pipe 7 the water fills the additional chamber 6, to the level of the signal pipe 11. The taps located on the pipes 10, 11, 12 also close the boiler ready for work.

Котел работает следующим образом.The boiler operates as follows.

Продукты сгорания топлива проходят через топочную камеру 2 (горелка на графических материалах не показана) и систему дымогарных труб 3, при этом осуществляется передача тепла от горячего газа к воде находящейся в котле. Вода в котле нагревается, происходит ее температурное расширение, вследствие чего вода вытесняет воздух из дополнительной камеры 6 через автоматический воздухоотводчик 9.The combustion products of the fuel pass through the combustion chamber 2 (the burner is not shown on graphic materials) and the smoke pipe system 3, and heat is transferred from the hot gas to the water in the boiler. Water in the boiler is heated, its temperature expansion occurs, as a result of which water displaces air from the additional chamber 6 through an automatic air vent 9.

При дальнейшем нагревании воды начинается ее кипение и испарение. Пар собирается в верхней части котла, то есть под герметичной перегородкой 5, давление его увеличивается и он вытесняет воду из пространства, в котором находится теплообменник 4, через трубу 7 в дополнительную камеру 6. Когда весь воздух из камеры 6 вытеснен водой, отсечной клапан воздухоотводчика 9 закрывается и отсекает атмосферный воздух от объема котла. Пары воды поднимаются от поверхности жидкой фазы теплоносителя к трубкам теплообменника, на холодной поверхности трубок они конденсируются и конденсат в виде капель падает в кипящую воду.With further heating of the water, its boiling and evaporation begin. Steam is collected in the upper part of the boiler, that is, under the sealed partition 5, its pressure increases and it displaces water from the space in which the heat exchanger 4 is located, through the pipe 7 into the additional chamber 6. When all the air from the chamber 6 is expelled by water, the shut-off valve of the air vent 9 closes and cuts off atmospheric air from the boiler volume. Water vapor rises from the surface of the liquid phase of the coolant to the tubes of the heat exchanger, on the cold surface of the tubes they condense and the condensate in the form of drops falls into boiling water.

Процесс испарения и конденсации непрерывно повторяется, при этом происходит перенос тепла от паров теплоносителя к воде в системе теплоснабжения.The process of evaporation and condensation is continuously repeated, with the transfer of heat from the vapor of the coolant to the water in the heat supply system.

Таким образом, благодаря указанному выполнению устройства котла, воздух в паровом пространстве (в районе теплообменника) при работе котла отсутствует, при этом существенно улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего в несколько раз увеличивается мощность котла или уменьшаются габариты и масса котла при сохранении выходной мощности.Thus, due to the indicated embodiment of the boiler device, there is no air in the steam space (near the heat exchanger) during the operation of the boiler, while the heat transfer from the vapor phase of the heat carrier to the heated water of the heat supply system is significantly improved, as a result of which the boiler power is increased several times or the dimensions are reduced and the mass of the boiler while maintaining the output power.

Claims

A water boiler containing a sealed housing, in the lower part of which there is a combustion chamber and smoke tubes, above which a heat exchanger is located, characterized in that the boiler body is equipped with a sealed partition located above the heat exchanger and forming an additional chamber connected to the upper part of the boiler body, connected at least at least one pipe with the lower part of the boiler, while the lower pipe cut is located between the heat exchanger and the smoke pipes, and the upper part of the additional chamber is automatically equipped air vent with shut-off valve.