RU2476778C1

RU2476778C1 - Condensation water-heating boiler

Info

Publication number: RU2476778C1
Application number: RU2011148115/12A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Кулешов; Артем Викторович Губарев; Владимир Павлович Кожевников; Анатолий Алексеевич Погонин; Игорь Михайлович Кулешов
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-02-27

Abstract

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: condensation water-heating boiler comprises a radiation, an adiabatic and a contact-recuperative parts, in which the horizontally arranged radiation part representing a water-heating heat-tube boiler comprises an inner and an outer cylinders installed coaxially to form a wall to wall circular gap with smoke tubes arranged in them, bottoms of the outer and inner cylinders at one side have coaxial holes, where a nozzle with a flange is installed to connect a burner, the contact-recuperative part has the following components arranged one under the other in the same body: a nozzle of furnaces gases discharge, a drop catcher, a tubular heat exchanger with nozzles for supply of cold water and discharge of heated water for hot water supply, and also a support distribution grid, and the adiabatic part connecting the radiation and the contact-recuperative parts comprises a header with nozzles, a buffer reservoir for control of condensate level and a partition separating the adiabatic part into the "dry" and "wet" zones, differing by the fact that the body of the "dry" zone of the adiabatic part is connected in a split manner with the body of the "wet" zone of the adiabatic part, and the body of the "dry" zone of the adiabatic part has a water jacket outside. At the same time in the body of the "dry" zone of the adiabatic part and in the shell of the cooling chamber of the rotary chamber of the water-heating heat-tube boiler, arranged in the zone of furnace gases discharge from it, there are at least two holes evenly arranged along the circumference. At the same time one of these holes is arranged in close proximity from the upper generatrix, accordingly, of the body of the "dry" zone of the adiabatic part and the shell of the cooling chamber of the rotary chamber of the water-heating heat-tube boiler. At the same time holes that are closest to each other in the body of the "dry" zone of the adiabatic part and in the shell of the cooling chamber of the rotary chamber of the water-heating heat-tube boiler are connected to each other by means of overflow tubes, which are rigidly fixed by their ends to the edges of the holes. Besides, the cavity of the water jacket of the "dry" zone of the adiabatic part communicated with the wall to wall circular gap, and outside to the water jacket of the "dry" zone of the adiabatic part in its lower part there is a nozzle of heating water supply rigidly fixed.EFFECT: higher reliability and repairability of a boiler.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к отопительной технике и горячему водоснабжению, а именно к области водогрейных котлов малой и средней теплопроизводительности, и может быть использовано для теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.The invention relates to heating equipment and hot water supply, in particular to the field of hot water boilers of small and medium heat output, and can be used for heat supply of residential, public and industrial buildings and structures.

Известны контактно-поверхностные водогрейные котлы. В частности, водогрейный котел, содержащий радиационную часть, состоящую из внутреннего цилиндра с внутренним днищем и кольцевой верхней трубной решеткой, к которой сверху прикреплена внутренняя крышка, имеющая патрубок с горелкой, снабженной патрубками подачи топлива и воздуха, и внешнего цилиндра, установленного концентрично внутреннему цилиндру с образованием межстеночного кольцевого зазора, при этом внешний цилиндр снабжен кольцевой нижней трубной решеткой с внешним днищем, имеющим патрубок подвода отопительной воды, и внешней крышкой с цилиндрической обечайкой, герметично связанной с патрубком горелки и имеющей патрубок отвода отопительной воды, при этом в межстеночном кольцевом зазоре, образованном внешним и внутренним цилиндрами, установлен пучок дымогарных труб для прохождения продуктов сгорания противотоком по отношению к восходящему потоку нагреваемой воды на отопление, и контактно-рекуперативную часть, расположенную параллельно по отношению к радиационной части, и состоящую из расположенных друг под другом внутри отдельного корпуса патрубка отвода топочных газов, каплеуловителя, трубчатого теплообменника для прохождения нагреваемой воды для горячего водоснабжения противотоком по отношению к двухфазному газожидкостному восходящему потоку, опорно-распределительной решетки, и коллектора с форсунками, при этом радиационная и контактно-рекуперативная части сообщены между собой посредством закрытого сборника жидкости, снабженного патрубком, соединенным с линией подачи жидкости, причем закрытый сборник жидкости имеет патрубок отвода излишка жидкости, кроме того, корпус контактно-рекуперативной части связан с закрытым сборником жидкости посредством по меньшей мере одной трубы возврата конденсата (см. патент РФ №2270405, МПК ⁷ F24H 1/00, 1/10, 2006 г.) - аналог.Contact-surface hot water boilers are known. In particular, a boiler containing a radiation part, consisting of an inner cylinder with an inner bottom and an annular upper tube sheet, to which an inner cover is attached on top, having a nozzle with a burner equipped with fuel and air supply nozzles, and an outer cylinder mounted concentrically to the inner cylinder with the formation of an inter-wall annular gap, while the outer cylinder is equipped with an annular lower tube sheet with an external bottom having a pipe for supplying heating water, and an external a tower with a cylindrical shell, hermetically connected to the nozzle of the burner and having a branch pipe for discharging heating water, while in the inter-wall annular gap formed by the external and internal cylinders, a bundle of smoke tubes is installed for the passage of combustion products in countercurrent with respect to the upward flow of heated water for heating, and contact-regenerative part located parallel to the radiation part, and consisting of located under each other inside a separate case of the branch pipe of flammable gases, a droplet eliminator, a tubular heat exchanger for passing heated water for hot water supply in countercurrent with respect to a two-phase gas-liquid upward flow, a support distribution grid, and a collector with nozzles, while the radiation and contact-regenerative parts are interconnected by means of a closed liquid collector equipped with a nozzle connected to the fluid supply line, and the closed fluid collector has a pipe for draining excess fluid, in addition, the housing is contact the cooling unit is connected to a closed liquid collector via at least one condensate return pipe (see RF patent No. 2270405, IPC ⁷ F24H 1/00, 1/10, 2006) - analogue.

Недостатком известного решения является узкая область его применения из-за необходимости использования специальных горелок, допускающих рабочее положение «горелка над факелом».A disadvantage of the known solution is the narrow scope of its application due to the need to use special burners that allow the operating position "burner above the torch".

Наиболее близким аналогом к заявляемому решению является конденсационный водогрейный котел, содержащий радиационную, адиабатную и контактно-рекуперативную части, у которого горизонтально расположенная радиационная часть, представляющая собой водогрейный жаротрубный котел, состоит из внутреннего и внешнего цилиндров, установленных коаксиально с образованием межстеночного кольцевого зазора с расположенными в нем дымогарными трубами, донышки внешнего и внутреннего цилиндров с одной стороны имеют коаксиальные отверстия, в которые установлен патрубок с фланцем для присоединения горелки, контактно-рекуперативная часть имеет расположенные друг под другом в одном корпусе патрубок отвода топочных газов, каплеуловитель, трубчатый теплообменник с патрубками для подвода холодной воды и отвода нагретой воды на горячее водоснабжение, а также опорно-распределительную решетку; а адиабатная часть, соединяющая радиационную и контактно-рекуперативную части, имеет коллектор с форсунками, буферную емкость для регулирования уровня конденсата и перегородку, разделяющую адиабатную часть на «сухую» и «мокрую» зоны (см. патент РФ №2411420, МПК ⁷ F24H 1/00, 1/10, 2006 г.) - прототип.The closest analogue to the claimed solution is a condensation hot water boiler containing radiation, adiabatic and contact-regenerative parts, in which the horizontally located radiation part, which is a hot-water fire tube boiler, consists of an inner and outer cylinder installed coaxially with the formation of an interwall ring gap with in it with smoke tubes, the bottoms of the outer and inner cylinders on one side have coaxial holes in which a nozzle with a flange for connecting the burner is installed, the contact-regenerative part has a flue gas outlet pipe, a drip trap, a tubular heat exchanger with nozzles for supplying cold water and removing heated water to hot water supply, as well as a support distribution grid located under each other in the same housing; and the adiabatic part connecting the radiation and contact-regenerative parts has a collector with nozzles, a buffer tank for regulating the level of condensate and a partition dividing the adiabatic part into “dry” and “wet” zones (see RF patent No. 2411420, IPC ⁷ F24H 1 / 00, 1/10, 2006) - prototype.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: конденсационный водогрейный котел, содержащий радиационную, адиабатную и контактно-рекуперативную части, у которого горизонтально расположенная радиационная часть, представляющая собой водогрейный жаротрубный котел, состоит из внутреннего и внешнего цилиндров, установленных коаксиально с образованием межстеночного кольцевого зазора с расположенными в нем дымогарными трубами, донышки внешнего и внутреннего цилиндров с одной стороны имеют коаксиальные отверстия, в которые установлен патрубок с фланцем для присоединения горелки, контактно-рекуперативная часть имеет расположенные друг под другом в одном корпусе патрубок отвода топочных газов, каплеуловитель, трубчатый теплообменник с патрубками для подвода холодной воды и отвода нагретой воды на горячее водоснабжение, а также опорно-распределительную решетку, а адиабатная часть, соединяющая радиационную и контактно-рекуперативную части, имеет коллектор с форсунками, буферную емкость для регулирования уровня конденсата и перегородку, разделяющую адиабатную часть на «сухую» и «мокрую» зоны.With the essential features of the invention, the following combination of features of the prototype coincides: a condensation hot water boiler containing a radiation, adiabatic and contact-regenerative part, in which the horizontally located radiation part, which is a hot-water fire tube, consists of an inner and an outer cylinder installed coaxially with the formation of an interwall ring clearance with smoke tubes located in it, the bottoms of the outer and inner cylinders on one side have coaxial holes in which a nozzle with a flange for connecting the burner is installed, the contact-recuperative part has a flue gas branch pipe located below each other in one case, a droplet eliminator, a tubular heat exchanger with nozzles for supplying cold water and for discharging heated water to hot water supply, as well as support distribution grid, and the adiabatic part connecting the radiation and contact-regenerative parts has a manifold with nozzles, a buffer tank for regulating the level of condensate and the partition dividing the adiabatic part into “dry” and “wet” zones.

Недостатками известного решения являются невысокая надежность котла из-за возможности деформации и разрушения корпуса «сухой» зоны адиабатной части, вследствие воздействия на него отводимых из радиационной части топочных газов, обладающих высокой температурой, и отсутствия охлаждения стенок корпуса а, кроме того, низкая ремонтопригодность вследствие сложности монтажа и демонтажа радиационной и адиабатной частей из-за технической сложности коаксиального расположения в корпусе адиабатной части и обечайке камеры охлаждения поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла, располагающейся в зоне отвода топочных газов из него, отверстий для прохождения патрубка подвода отопительной воды и необходимости удаления патрубка подвода отопительной воды с фланцем при демонтаже.The disadvantages of the known solutions are the low reliability of the boiler due to the possibility of deformation and destruction of the casing of the "dry" zone of the adiabatic part, due to exposure to flue gases removed from the radiation part, which have a high temperature, and the lack of cooling of the walls of the casing, and, in addition, low maintainability due to difficulties in mounting and dismounting the radiation and adiabatic parts due to the technical complexity of the coaxial arrangement in the housing of the adiabatic part and the side of the cooling chamber th fire-tube boiler water heating chamber, located in the zone of discharge of the flue gases therefrom, openings for passage of heating water supply pipe and the need to remove the heating water supply pipe to the flange during removal.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в конденсационном водогрейном котле, содержащем радиационную, адиабатную и контактно-рекуперативную части, у которого горизонтально расположенная радиационная часть, представляющая собой водогрейный жаротрубный котел, состоит из внутреннего и внешнего цилиндров, установленных коаксильно с образованием межстеночного кольцевого зазора с расположенными в нем дымогарными трубами, донышки внешнего и внутреннего цилиндров с одной стороны имеют коаксиальные отверстия, в которые установлен патрубок с фланцем для присоединения горелки, контактно-рекуперативная часть имеет расположенные друг под другом в одном корпусе патрубок отвода топочных газов, каплеуловитель, трубчатый теплообменник с патрубками для подвода холодной воды и отвода нагретой воды на горячее водоснабжение, а также опорно-распределительную решетку, а адиабатная часть, соединяющая радиационную и контактно-рекуперативную части, имеет коллектор с форсунками, буферную емкость для регулирования уровня конденсата и перегородку, разделяющую адиабатную часть на «сухую» и «мокрую» зоны, согласно предлагаемому решению, корпус «сухой» зоны адиабатной части разъемно связан с корпусом «мокрой» зоны адиабатной части и корпус «сухой» зоны адиабатной части имеет снаружи водяную рубашку, при этом в корпусе «сухой» зоны адиабатной части и в обечайке камеры охлаждения поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла, располагающейся в зоне отвода топочных газов из него, имеется не менее двух отверстий, равномерно расположенных по окружности, при этом по одному из этих отверстий выполнены в непосредственной близости от верхней образующей, соответственно, корпуса «сухой» зоны адиабатной части и обечайки камеры охлаждения поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла, при этом наиболее близкорасположенные друг к другу отверстия в корпусе «сухой» зоны адиабатной части и в обечайке камеры охлаждения поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла соединены между собой перепускными трубками, жестко прикрепленными своими концами к краям отверстий, кроме того, полость водяной рубашки «сухой» зоны адиабатной части сообщается с межстеночным кольцевым зазором, а снаружи к водяной рубашке «сухой» зоны адиабатной части в нижней ее части жестко прикреплен патрубок подвода отопительной воды.The essence of the invention lies in the fact that in a condensation boiler, containing radiation, adiabatic and contact-regenerative parts, in which the horizontally located radiation part, which is a fire tube boiler, consists of an inner and an outer cylinder installed coaxially with the formation of an interwall ring gap with smoke tubes located in it, the bottoms of the outer and inner cylinders on one side have coaxial holes in which a pipe with a flange for connecting the burner has been installed, the contact-recuperative part has a flue gas branch pipe located under each other, a drip trap, a tubular heat exchanger with pipes for supplying cold water and the removal of heated water to hot water supply, as well as a support distribution grid, and the adiabatic part connecting the radiation and contact-regenerative parts has a collector with nozzles, a buffer tank for regulating the level of condensate and a partition separating the adiabat According to the proposed solution, the housing of the “dry” zone of the adiabatic part is detachably connected to the housing of the “wet” zone of the adiabatic part and the housing of the “dry” zone of the adiabatic part has a water jacket outside, while in the housing The “dry” zone of the adiabatic part and in the side of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-water fire tube boiler, located in the flue gas exhaust zone from it, has at least two holes uniformly spaced around the circumference, while one of these holes is made in close proximity to the upper generatrix, respectively, of the casing of the “dry” zone of the adiabatic part and the shell of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-water fire tube boiler, while the holes closest to each other in the housing of the “dry” zone of the adiabatic part and in the casing of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-water fire tube the boilers are interconnected by transfer tubes rigidly attached with their ends to the edges of the holes, in addition, the cavity of the water jacket of the “dry” zone of the adiabatic part of the co schaetsya interwalled with annular gap and the outside of the water jacket "dry" zone adiabatic portion in the lower portion thereof is rigidly attached heating water supply pipe.

Задачей изобретения является повышение надежности котла, за счет организации охлаждения корпуса «сухой» зоны адиабатной части при установке снаружи ее водяной рубашки, а также повышение его ремонтопригодности за счет повышения удобства монтажа и демонтажа радиационной и адиабатной частей при подводе отопительной воды в водяную рубашку «сухой» зоны адиабатной части и при наличии разъемного соединения «сухой» и «мокрой» зон адиабатной части.The objective of the invention is to increase the reliability of the boiler, by organizing the cooling of the housing of the "dry" zone of the adiabatic part when installed outside its water jacket, as well as increasing its maintainability by improving the ease of installation and dismantling of the radiation and adiabatic parts when the heating water is supplied to the dry water jacket "The zone of the adiabatic part and in the presence of a detachable connection of the" dry "and" wet "zones of the adiabatic part.

Для решения поставленной задачи, согласно предлагаемому решению, корпус «сухой» зоны адиабатной части разъемно связан с корпусом «мокрой» зоны адиабатной части и корпус «сухой» зоны адиабатной части имеет снаружи водяную рубашку, при этом в корпусе «сухой» зоны адиабатной части и в обечайке камеры охлаждения поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла, располагающейся в зоне отвода топочных газов из него, имеется не менее двух отверстий, равномерно расположенных по окружности, при этом по одному из этих отверстий выполнены в непосредственной близости от верхней образующей, соответственно, корпуса «сухой» зоны адиабатной части и обечайки камеры охлаждения поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла, при этом наиболее близкорасположенные друг к другу отверстия в корпусе «сухой» зоны адиабатной части и в обечайке камеры охлаждения поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла соединены между собой перепускными трубками, жестко прикрепленными своими концами к краям отверстий, кроме того, полость водяной рубашки «сухой» зоны адиабатной части сообщается с межстеночным кольцевым зазором, а снаружи к водяной рубашке «сухой» зоны адиабатной части в нижней ее части жестко прикреплен патрубок подвода отопительной воды.To solve the problem, according to the proposed solution, the case of the “dry” zone of the adiabatic part is detachably connected to the case of the “wet” zone of the adiabatic part and the case of the “dry” zone of the adiabatic part has a water jacket outside, while in the case of the “dry” zone of the adiabatic part in the side of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-water fire tube boiler, located in the zone of exhaust gas from it, there are at least two holes evenly spaced around the circumference, while one of these holes is made in close proximity to the upper generatrix, respectively, of the housing of the “dry” zone of the adiabatic part and the shell of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-water fire tube boiler, while the holes closest to each other in the housing of the “dry” zone of the adiabatic part and in the shell of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-water fire tube the boilers are interconnected by transfer pipes rigidly attached with their ends to the edges of the holes, in addition, the cavity of the water jacket of the “dry” zone of the adiabatic part is communicated with an inter-wall annular gap, and outside the heating water supply pipe is rigidly attached to the water jacket of the “dry” zone of the adiabatic part in its lower part.

Наличие водяной рубашки «сухой» зоны адиабатной части позволяет охлаждать ее корпус, что позволит избежать возможности перегрева, а следовательно, деформации и разрушения корпуса «сухой» зоны адиабатной части при воздействии на него отводимых из радиационной части топочных газов, обладающих высокой температурой, вследствие чего, повышается надежность котла, а подвод отопительной воды в водяную рубашку «сухой» зоны адиабатной части и разъемное соединение «сухой» и «мокрой» зон адиабатной части повышают удобство монтажа и демонтажа радиационной и адиабатной частей, а следовательно, ремонтопригодность котла.The presence of a water jacket in the “dry” zone of the adiabatic part allows cooling its body, which avoids the possibility of overheating, and, therefore, deformation and destruction of the body of the “dry” zone of the adiabatic part when exposed to high temperature exhaust gases from the radiation part, as a result of which increases the reliability of the boiler, and the supply of heating water to the water jacket of the “dry” zone of the adiabatic part and the detachable connection of the “dry” and “wet” zones of the adiabatic part increase the convenience of mounting and dismounting radiation and adiabatic parts, and therefore, maintainability of the boiler.

Предлагаемый конденсационный водогрейный котел показан на чертежах. На фиг.1 покачан осевой продольный разрез котла, на фиг.2 разрез А-А фиг.1.The proposed condensing boiler is shown in the drawings. In Fig. 1, an axial longitudinal section of the boiler is shaken; in Fig. 2, section A-A of Fig. 1.

Конденсационный водогрейный котел содержит радиационную 1, адиабатную 2 и контактно-рекуперативную 3 части. Радиационная часть 1 расположена горизонтально и представляет собой водогрейный жаротрубный котел, состоящий из внутреннего 4 и внешнего 5 цилиндров, установленных коаксиально с образованием межстеночного кольцевого зазора 6 с расположенными в нем дымогарными трубами 7, жестко прикрепленными, например, сваркой, к краям парных отверстий в трубной решетке 8. Донышки 9 и 10, соответственно, внешнего 5 и внутреннего 4 цилиндров с одной стороны имеют коаксиальные отверстия, в которые установлен патрубок 11 с фланцем для присоединения горелки 12. С трубной решеткой 8 между концами каждой дымогарной трубы 7 герметично связаны, например, посредством кольцевой вставки, приваренной к их краям, и огнеупорной замазки внутреннее днище 13 и обечайка 14, установленные коаксиально с образованием камеры охлаждения 15 поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла, располагающейся в зоне отвода топочных газов из него. Контактно-рекуперативная часть 3 содержит расположенные друг под другом в одном корпусе 16 жестко прикрепленные, например, сваркой, к корпусу 16 патрубок 17 отвода топочных газов, каплеуловитель 18, трубчатый теплообменник 19 с патрубком 20 для подвода холодной воды и патрубком 21 для отвода нагретой воды па горячее водоснабжение, а также, по меньшей мере, одну, опорно-распределительную решетку 22. Адиабатная часть 2, соединяющая радиационную 1 и контактно-рекуперативную 3 части, разделена перегородкой 23 на «сухую» 24 и «мокрую» 25 зоны, при этом перегородка 23 является частью «мокрой» зоны 25. Корпус «сухой» зоны 24 разъемно связан, например, посредством фланцевого соединения, с корпусом «мокрой» зоны 25 и имеет снаружи водяную рубашку 26. В корпусе «сухой» зоны 24 адиабатной части 2 и в обечайке 14 камеры охлаждения 15 поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла имеется не менее двух отверстий, равномерно расположенных по окружности. По одному из этих отверстий выполнены в непосредственной близости oт верхней образующей, соответственно, корпуса «сухой» зоны 24 адиабатной части 2 и обечайки 14 камеры охлаждения 15 поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла. Наиболее близкорасположенные друг к другу отверстия в корпусе «сухой» зоны 24 адиабатной части 2 и в обечайке 14 камеры охлаждения 15 поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла соединены между собой перепускными трубками 27, жестко прикрепленными, например, сваркой, своими копнами к краям отверстий. Полость водяной рубашки 26 «сухой» зоны 24 адиабатной части 2 сообщается с межстеночным кольцевым зазором 6, например, посредством расположенных равномерно по окружности на периферии трубной решетки 8 щелевых отверстий. Снаружи к водяной рубашке 26 «сухой» зоны 24 адиабатной части 2 в нижней ее части жестко прикреплен, например, сваркой, патрубок 28 подвода отопительной воды, а в непосредственной близости от верхней образующей внешнего цилиндра 5 на наиболее возможном удалении от адиабатной части 2 к внешнему цилиндру жестко прикреплен, например, сваркой, патрубок 29 отвода отопительной воды. Адиабатная часть 2 содержит также коллектор с форсунками 30, буферную емкость 31 для регулирования уровня конденсата, патрубок 32 отвода конденсата, а также насос 33 циркуляции конденсата, связанный всасывающим и подающим трубопроводами, соответственно, с патрубком 32 отвода конденсата и коллектором с форсунками 30. К корпусу 16 в районе верхней части трубчатого теплообменника 19 одним концом жестко прикреплена, например, сваркой, по меньшей мере, одна труба 34 возврата конденсата, другим концом введенная в «мокрую» зону 25 адиабатной части 2.The condensation boiler contains radiation 1, adiabatic 2 and contact-regenerative 3 parts. The radiation part 1 is located horizontally and is a fire tube boiler, consisting of an inner 4 and an outer 5 cylinders installed coaxially with the formation of an inter-wall annular gap 6 with smoke tubes 7 located inside it, rigidly attached, for example, by welding, to the edges of the pair of holes in the pipe lattice 8. The bottoms 9 and 10, respectively, of the outer 5 and inner 4 cylinders on one side have coaxial holes in which a nozzle 11 with a flange for connecting the burner 12 is installed. a kiln grill 8 between the ends of each smoke tube 7 is hermetically connected, for example, by means of an annular insert welded to their edges, and a refractory putty, the inner bottom 13 and the shell 14 are installed coaxially with the formation of the cooling chamber 15 of the rotary chamber of the fire-tube boiler, located in the exhaust zone flue gases from it. The contact-regenerative part 3 comprises, located one under the other in the same housing 16, rigidly fastened, for example, by welding, to the housing 16 of the flue gas outlet pipe 17, a drip tray 18, a tubular heat exchanger 19 with a pipe 20 for supplying cold water and a pipe 21 for draining heated water hot water supply, as well as at least one support distribution grid 22. The adiabatic part 2 connecting the radiation 1 and contact-regenerative 3 parts is divided by a partition 23 into a “dry” 24 and a “wet” 25 zone, while over the rod 23 is part of the “wet” zone 25. The housing of the “dry” zone 24 is detachably connected, for example, via a flange connection, to the housing of the “wet” zone 25 and has a water jacket 26 outside. In the housing of the “dry” zone 24 of the adiabatic part 2 and in the casing 14 of the cooling chamber 15 of the rotary chamber of the hot-water fire tube boiler there are at least two openings uniformly spaced around the circumference. One of these holes is made in close proximity to the upper generatrix, respectively, of the “dry” housing of the zone 24 of the adiabatic part 2 and the shell 14 of the cooling chamber 15 of the rotary chamber of the fire tube boiler. The holes closest to each other in the case of the “dry” zone 24 of the adiabatic part 2 and in the shell 14 of the cooling chamber 15 of the rotary chamber of the hot-water fire tube boiler are interconnected by bypass tubes 27, which are rigidly attached, for example, by welding, to their edges to the edges of the holes. The cavity of the water jacket 26 of the “dry” zone 24 of the adiabatic part 2 communicates with the inter-wall annular gap 6, for example, by means of slotted holes that are evenly spaced around the periphery of the tube sheet. Outside, the water jacket 26 of the “dry” zone 24 of the adiabatic part 2 in its lower part is rigidly fixed, for example by welding, to a pipe 28 for supplying heating water, and in the immediate vicinity of the upper generatrix of the external cylinder 5 at the most possible distance from the adiabatic part 2 to the external the cylinder is rigidly attached, for example, by welding, the pipe 29 of the removal of heating water. The adiabatic part 2 also contains a collector with nozzles 30, a buffer tank 31 for regulating the level of condensate, a condensate drain pipe 32, and a condensate circulation pump 33 connected to the suction and supply pipes, respectively, with a condensate drain pipe 32 and a collector with nozzles 30. K the housing 16 in the region of the upper part of the tubular heat exchanger 19 is rigidly attached at one end, for example, by welding, at least one condensate return pipe 34, the other end introduced into the “wet” zone 25 of the adiabatic part 2.

Конденсационный водогрейный котел работает следующим образом.Condensing hot water boiler operates as follows.

Емкость для сбора конденсата адиабатной части 2 предварительно заполняется технической водой из любого источника, которая в процессе работы агрегата замещается непрерывно вырабатываемым в контактно-рекуперативной части 3 конденсатом водяных паров, а в радиационную часть 1 через патрубок 28 подвода отопительной воды подается отопительная вода, например, обратная сетевая вода из обратного теплопровода системы отопления. Одновременно с этим, в трубный пучок трубчатого теплообменника 19 через патрубок 20 для подвода холодной воды подается холодная вода. Далее в горелку 12 подается топливо, например, природный газ, и, одновременно с этим, включается насос 33 циркуляции конденсата, который подает техническую воду (конденсат) из емкости для сбора конденсата адиабатной части 2 через патрубок 32 отвода конденсата в коллектор с форсунками 30. Продукты сгорания топлива, проходя сначала по внутреннему цилиндру 4, посредством радиационного теплообмена, а затем по дымогарным трубам 7, жестко прикрепленным к краям парных отверстий в трубной решетке 8, посредством конвективного теплообмена нагревают отопительную воду до требуемой температуры прямой отопительной воды. Отопительная вода через патрубок 28 подвода отопительной воды поступает в водяную рубашку 26. Здесь поток отопительной воды разделяется: часть отопительной воды протекает через водяную рубашку 26 снизу вверх, охлаждая стенки корпуса «сухой» зоны 24 адиабатной части 2, а другая часть отопительной воды через перепускные трубки 27, расположенные в нижней части «сухой» зоны 24 адиабатной части 2, поступает в камеру охлаждения 15 поворотной камеры водогрейного жаротрубного котла, образованную внутренним днищем 13 и обечайкой 14, протекая через которую она охлаждает стенки внутреннего днища 13. Из камеры охлаждения 15 через перепускную трубку 27, жестко прикрепленную к отверстиям, расположенным в непосредственной близости от верхних образующих обечайки 14 и корпуса «сухой» зоны 24 адиабатной части 2, эта часть отопительной воды поступает в верхнюю часть водяной рубашки 26. Из водяной рубашки 26 отопительная вода через расположенные равномерно по окружности на периферии трубной решетки 8 щелевые отверстия поступает в межстеночный кольцевой зазор 6. Проходя межстеночный кольцевой зазор 6 и далее межстеночное пространство, образованное донышками 9 и 10, соответственно, внешнего 5 и внутреннего 4 цилиндров, горячая вода охлаждает стенки внутреннего цилиндра 4, донышка 10 внутреннего цилиндра 4 и патрубка горелки 11 и через патрубок 29 отвода отопительной воды направляется теплопотребителю. Продукты сгорания, пройдя дымогарные трубы 7, выходят сбоку радиационной части 1, проходят «сухую» зону 24 адиабатной части 2, пройдя над перегородкой 23, поступают в «мокрую» зону 25 адиабатной части 2, проходя через которую они вначале контактируют с каплями конденсата водяных паров в факелах форсунок 30 и, увлекая часть конденсата, переносят его на опорно-распределительную решетку 22. На последней происходит инверсия фаз: газ из сплошной фазы (под решеткой) превращается в дисперсную (над решеткой), а конденсат, наоборот: из дисперсной (под решеткой) становится сплошной (над решеткой).The condensate collecting tank of the adiabatic part 2 is pre-filled with technical water from any source, which during the operation of the unit is replaced by water vapor condensate continuously produced in the contact-regenerative part 3, and heating water is supplied to the radiation part 1 through the heating water supply pipe 28, for example, return network water from the return heating pipe of the heating system. At the same time, cold water is supplied into the tube bundle of the tubular heat exchanger 19 through the pipe 20 for supplying cold water. Next, fuel, for example, natural gas, is supplied to the burner 12, and at the same time, a condensate circulation pump 33 is turned on, which supplies process water (condensate) from the condensate collecting tank of the adiabatic part 2 through the condensate drain pipe 32 to the manifold with nozzles 30. The combustion products of the fuel, passing first through the inner cylinder 4, by means of radiative heat transfer, and then through smoke tubes 7, rigidly attached to the edges of the pair of holes in the tube sheet 8, heat the heating by convective heat exchange tion water to the desired direct heating water temperature. Heating water through the pipe 28 for supplying heating water enters the water jacket 26. Here the flow of heating water is divided: part of the heating water flows through the water jacket 26 from the bottom up, cooling the walls of the casing of the “dry” zone 24 of the adiabatic part 2, and the other part of the heating water through the bypass tubes 27, located in the lower part of the “dry” zone 24 of the adiabatic part 2, enters the cooling chamber 15 of the rotary chamber of the hot-water fire tube boiler, formed by the inner bottom 13 and the shell 14, flowing through the boiler it cools the walls of the inner bottom 13. From the cooling chamber 15 through the bypass tube 27, rigidly attached to the holes located in close proximity to the upper generatrices of the shell 14 and the housing of the “dry” zone 24 of the adiabatic part 2, this part of the heating water enters the upper part of the water jacket 26. From the water jacket 26, the heating water through the slotted holes evenly distributed around the periphery of the tube sheet 8 enters the inter-wall annular gap 6. Passing the inter-wall annular gap 6 and gave its inter-wall space, formed by the bottoms 9 and 10, of the outer 5 and inner 4 cylinders, hot water cools the walls of the inner cylinder 4, the bottom 10 of the inner cylinder 4 and the nozzle of the burner 11 and is sent to the heat consumer through the heating water outlet 29. The combustion products, passing smoke tubes 7, go out from the side of the radiation part 1, pass the “dry” zone 24 of the adiabatic part 2, passing over the partition 23, enter the “wet” zone 25 of the adiabatic part 2, through which they first come in contact with drops of condensate water vapor in the torches of the nozzles 30 and, entraining part of the condensate, transfer it to the support distribution grid 22. The phase inversion occurs in the latter: the gas from the continuous phase (under the grate) turns into a dispersed one (above the grate), and the condensate, on the contrary: from dispersed ( under the bars oh) becomes solid (above the grill).

Таким образом, над решеткой 22 формируется эмульсионный двухфазный восходящий поток газ-конденсат, который омывает внешнюю поверхность труб трубчатого теплообменника 19, передавая физическую теплоту продуктов сгорания и теплоту конденсации содержащихся в них водяных паров нагреваемой воде для горячего водоснабжения, подаваемой через патрубок 20 в трубчатый теплообменник 19 и проходящей последний противотоком по отношению к потоку продуктов сгорания.Thus, an emulsion two-phase gas-condensate upflow is formed above the grate 22, which washes the outer surface of the tubes of the tubular heat exchanger 19, transferring the physical heat of the combustion products and the condensation heat of the water vapor contained in them to the heated water supplied through the pipe 20 to the tube heat exchanger 19 and passing the last countercurrent with respect to the flow of combustion products.

Далее происходит сепарация конденсата из газового потока: конденсат по трубе 34 возврата конденсата возвращается в «мокрую» зону 25 адиабатной части 2, а продукты сгорания, освободившись в каплеуловителе 18 от капель конденсата, удаляются из аппарата через патрубок 17 отвода продуктов сгорания корпуса 16 контактно-рекуперативной части 3. Из емкости для сбора конденсата адиабатной части 2 конденсат, отводясь через патрубок 32, насосом 33 циркуляции конденсата вновь подается в коллектор с форсунками 30, а излишек конденсата удаляется из аппарата через буферную емкость 31. Горячая вода для горячего водоснабжения, нагретая в трубчатом теплообменнике 19 контактно-рекуперативной части 3, через патрубок 21 подается потребителю.Next, the condensate is separated from the gas stream: the condensate through the condensate return pipe 34 returns to the “wet” zone 25 of the adiabatic part 2, and the combustion products, having freed up droplets of condensate in the droplet eliminator 18, are removed from the apparatus through the pipe 17 of the exhaust products of the housing 16 of the contact of the regenerative part 3. From the condensate collecting tank of the adiabatic part 2, the condensate is discharged through the pipe 32 by the condensate circulation pump 33 again to the collector with nozzles 30, and the excess condensate is removed from the apparatus h Res buffer tank 31. The hot water for hot water supply heated in a tubular heat exchanger 19 is contact-regenerative portion 3, through the pipe 21 is supplied to the consumer.

Предлагаемый конденсационный водогрейный котел по сравнению с прототипом выигрывает в том, что наличие водяной рубашки «сухой» зоны адиабатной части позволяет охлаждать ее корпус, что позволит избежать возможности перегрева, а следовательно, деформации и разрушения корпуса «сухой» зоны адиабатной части при воздействии на него отводимых из радиационной части топочных газов, обладающих высокой температурой, вследствие чего, повышается надежность котла, а подвод отопительной воды в водяную рубашку «сухой» зоны адиабатной части и разъемное соединение «сухой» и «мокрой» зон адиабатной части повышают удобство монтажа и демонтажа радиационной и адиабатной частей, а следовательно, ремонтопригодность котла.The proposed condensation hot water boiler in comparison with the prototype wins in that the presence of a water jacket of the “dry” zone of the adiabatic part allows to cool its body, which will avoid the possibility of overheating, and therefore, deformation and destruction of the body of the “dry” zone of the adiabatic part when exposed to it high temperature exhaust gases from the radiation part, which results in increased boiler reliability, and the heating water supply to the water jacket of the “dry” zone of the adiabatic part and the connector This combination of the “dry” and “wet” zones of the adiabatic part increases the convenience of mounting and dismounting the radiation and adiabatic parts, and therefore the maintainability of the boiler.

Claims

A condensation hot-water boiler containing radiation, adiabatic and contact-regenerative parts, in which the horizontally located radiation part, which is a hot-water fire-tube boiler, consists of an inner and outer cylinder installed coaxially with the formation of an interwall ring gap with smoke tubes located in it, the bottoms of the outer and the inner cylinders on one side have coaxial holes in which a pipe with a flange for connecting the burner is installed, to tact-recuperative part has a flue gas outlet pipe, a drip trap, a tubular heat exchanger with nozzles for supplying cold water and the removal of heated water to hot water, as well as a support and distribution grate, and an adiabatic part connecting the radiation and contact - regenerative part, has a collector with nozzles, a buffer tank for regulating the level of condensate and a partition dividing the adiabatic part into “dry” and “wet” zones, characterized in that the casing of the “dry” zone of the adiabatic part is detachably connected to the casing of the “wet” zone of the adiabatic part and the casing of the “dry” zone of the adiabatic part has a water jacket outside, while in the casing of the “dry” zone of the adiabatic part and in the casing of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-water fire tube boiler located in the flue gas exhaust zone from it, there are at least two holes evenly spaced around the circumference, while one of these holes is made in close proximity to the upper generatrix, respectively the mustache of the “dry” zone of the adiabatic part and the shell of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-water boiler, the closest openings in the housing of the “dry” zone of the adiabatic part and the shell of the cooling chamber of the rotary chamber of the hot-tube boiler are interconnected by bypass pipes attached with their ends to the edges of the holes, in addition, the cavity of the water jacket of the “dry” zone of the adiabatic part communicates with the inter-wall annular gap, and from the outside to the water jacket dry "zone adiabatic portion in the lower portion thereof is rigidly attached heating water supply pipe.