RU2566466C1 - Water-heating boiler - Google Patents
Water-heating boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566466C1 RU2566466C1 RU2014131550/06A RU2014131550A RU2566466C1 RU 2566466 C1 RU2566466 C1 RU 2566466C1 RU 2014131550/06 A RU2014131550/06 A RU 2014131550/06A RU 2014131550 A RU2014131550 A RU 2014131550A RU 2566466 C1 RU2566466 C1 RU 2566466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- horizontal
- furnace
- vertical
- convective
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к котельной технике, в частности к водотрубным водогрейным котлам с тепловой производительностью до 4 мВт, и может быть использовано в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий.The invention relates to boiler equipment, in particular to water tube boilers with a heating capacity of up to 4 mW, and can be used in heat supply systems of industrial and residential buildings.
Известен водогрейный котел, содержащий прямоугольную топку с уравновешенной тягой и поперечно обтекаемые продуктами сгорания поверхности нагрева конвективных газоходов, выполненных в виде горизонтальных трубных пучков. Котлы выполнены в тяжелой кирпичной обмуровке под топкой и могут быть укомплектованы механизированной решеткой обратного хода для сжигания твердого топлива в слое. При сжигании жидкого и газообразного топлив котел компонуется на нулевой отметке и снабжается газомазутным горелочным устройством (см. Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. Каталог-справочник. - М.: НИИЭ ИНФОРМЭНЕРГО-МАШ, 1983. - 200 с. (с. 108, рис. 90 - Котел типа КВ-ТС-4-150 и с. 110-111, рис. 91 - Котел типа КВ-ТС-6,5-150).Known hot water boiler containing a rectangular firebox with balanced draft and transversely streamlined by the combustion products of the heating surface of convective flues, made in the form of horizontal tube bundles. The boilers are made in heavy brick lining under the firebox and can be equipped with a mechanized return grid for burning solid fuel in the bed. When burning liquid and gaseous fuels, the boiler is assembled at zero point and is equipped with a gas-oil burner (see Small and medium-capacity boilers and furnace devices. Reference book. - M.: NIIE INFORMENERGO-MASH, 1983. - 200 p. (P. 108, Fig. 90 - KV-TS-4-150 boiler and p. 110-111, Fig. 91 - KV-TS-6.5-150 boiler).
Основным недостатком котлов данного типа являются большой объем монтажных и обмуровочных работ, а также значительные весогабаритные характеристики, вызывающие повышенные нагрузки на фундамент здания котельной.The main disadvantage of this type of boilers is the large amount of installation and installation work, as well as significant weight and size characteristics that cause increased loads on the foundation of the boiler building.
Известен также водогрейный котел, выполненный в легкой обмуровке, содержащий топку, пространство которой ограничено топочной решеткой, передним и задним фронтами, потолочным и боковыми топочными экранами, последние из которых выполнены в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими верхними и нижними продольными коллекторами котла, с возможностью последовательного восходящего и нисходящего движения воды по ним, а также конвективный блок, включающий два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла (см. Котлы водогрейные Гефест: ОАО «Бийский котельный завод»). Котлы предназначены для сжигания твердого топлива в слое с трубной частью, конструктивно выполненной аналогично серии котлов, представленной выше. Котлы изготавливаются в легкой обмуровке, имеют прямоугольную топку с уравновешенной тягой и два конвективных газохода с поперечно обтекаемыми трубными поверхностями теплообмена. Сжигание топлива может осуществляться на неподвижном колосниковом полотне либо на механизированных топках в виде топок с шурующей планкой, переталкивающих колосниках, ленточных решетках прямого хода. Основной конструктивной особенностью котлов данного типа является расположение топочного устройства между нижними продольными коллекторами котлов под топочной камерой, тогда как сам котел (топка и конвективная часть) монтируется на самостоятельных боковых вертикальных стойках, на которые установлены нижние продольные коллекторы котла,Also known is a water-heating boiler made in light brickwork, containing a firebox, the space of which is limited by the furnace grate, front and rear fronts, ceiling and side furnace screens, the latter of which are made in the form of tube panels hydraulically connected with the corresponding upper and lower longitudinal collectors of the boiler, with the possibility of successive upward and downward movement of water along them, as well as a convective unit, including two convective gas ducts equipped with heat-exchange surfaces E containing crossflow bundles hydraulically connected with longitudinal manifolds boiler (see Boilers Gefest:. JSC "Bijskij boiler plant"). Boilers are designed to burn solid fuel in a layer with a pipe part, structurally made similar to the series of boilers presented above. The boilers are made in light brickwork, have a rectangular firebox with balanced draft and two convective gas ducts with transversely streamlined pipe heat exchange surfaces. Fuel combustion can be carried out on a fixed grate or on mechanized fire chambers in the form of fire chambers with a screwing bar, pushing fire grates, and forward-band tape grids. The main design feature of this type of boilers is the location of the furnace device between the lower longitudinal boilers of the boilers under the furnace chamber, while the boiler itself (furnace and convection part) is mounted on independent vertical side racks on which the lower longitudinal collectors of the boiler are installed,
Достоинством котла данного типа являются возможность его транспортирования в полной монтажной готовности с обмуровкой, малый объем монтажных работ на объекте и возможность полной замены топочного устройства при необходимости.The advantage of this type of boiler is the ability to transport it in full installation readiness with a wiring, a small amount of installation work at the facility and the ability to completely replace the furnace device if necessary.
Недостатки этого конструктивного решения:The disadvantages of this design solution:
1) Недостаточная интенсивность горения влажных топлив, в особенности бурых углей, и как следствие уменьшение теплопроизводительности котла (из-за отсутствия в котле теплоаккумулирующих поверхностей).1) Insufficient burning rate of wet fuels, in particular brown coals, and as a result, a decrease in the heat output of the boiler (due to the absence of heat-accumulating surfaces in the boiler).
2) Конструкция теплообменных поверхностей конвективных газоходов не обеспечивает эффективный теплообмен в них, что приводит к повышению температуры уходящих газов и уменьшению теплопроизводительности котла.2) The design of the heat exchange surfaces of convective flues does not provide efficient heat transfer in them, which leads to an increase in the temperature of the exhaust gases and a decrease in the heat output of the boiler.
3) Отсутствие доступа к поверхностям конвективных газоходов для чистки поверхности трубных пучков, что из-за их загрязнения приводит к уменьшению теплопроизводительности котла.3) Lack of access to the surfaces of convective flues for cleaning the surface of the tube bundles, which, due to their pollution, leads to a decrease in the heat output of the boiler.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, состоит в повышении теплопроизводительности котла.The task to which the proposed technical solution is directed is to increase the heat output of the boiler.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение КПД котла при сжигании бурых углей и снижение потерь тепла с уходящими газами.The technical result of the claimed technical solution is to increase the efficiency of the boiler when burning brown coal and reduce heat loss with flue gases.
Для решения поставленной задачи водогрейный котел, выполненный в легкой обмуровке, содержащий топку, пространство которой ограничено топочной решеткой, передним и задним фронтами, потолочным и боковыми топочными экранами, последние из которых выполнены в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими верхними и нижними продольными коллекторами котла, с возможностью последовательного восходящего и нисходящего движения воды по ним, а также конвективный блок, включающий, по меньшей мере, два конвективных газохода, снабженных теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, отличается тем, что нижние продольные коллекторы котла сообщены поперечными прямолинейными коллекторами, размещенными на переднем и заднем фронтах котла, при этом теплообменные поверхности, размещенные в конвективных газоходах, содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки, содержащие вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующими верхним и нижним продольными коллекторами котла, причем каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов котла, при этом его верхнее и нижнее сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыты торцовыми перегородками, а на скользящем стояке выполнен, как минимум,, один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг с другом, кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк и свободно скользящий стояк меняются местами, кроме того, конвективные газоходы в нижней части сообщены друг с другом полостью осадительной камеры золового уноса, кроме того, над топочной решеткой, на протяжении участка активного горения топлива, сформированы нависающие горизонтальные топочные пороги, выполненные в виде чередующихся гнутых и прямых труб боковых экранов, при этом гнутые трубы содержат Г-образные элементы, вертикальные участки которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы обращены друг с другом и расположены над топочной решеткой, их концы сообщены друг с другом, а торцы заглушены, при этом пространство между нижними гнутыми трубами заполнено огнеупорным шамотобетоном, кроме того, нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой, кроме того, потолочный топочный экран включает трубчатые поперечные связи, торцы которых скреплены с верхними продольными коллекторами, без гидравлической связи с ними, при этом полости поперечных связей сообщены друг с другом трубчатой панелью, содержащей продольные горизонтальные трубы, концы которых открыты в них, кроме того, передний фронт котла выполнен в виде панели из вертикальных труб, верхние концы которых сообщены с полостью передней поперечной связи, а нижние сообщены с поперечным коллектором переднего фронта, кроме того, полость задней поперечной связи сообщена с патрубком входа воды в котел. Кроме того, задний фронт топки включает плавниковую трубчатую панель конвективного блока котла, в нижней зоне которой установлена поперечная перегородка, выполненная из шамотного кирпича, при этом ее высота не превышает половины высоты плавниковой трубчатой панели. Кроме того, котел снабжен системой подогрева дутьевого воздуха, содержащей дутьевой вентилятор, установленный на обшивке потолочного экрана, выходной воздуховод которого сообщен с рабочим входом эжектора, выход которого сообщен с горизонтальным воздухогазопроводом, дутьевые фурмы которого открыты в подрешеточное пространство топочной решетки, при этом в верхней зоне конвективного газохода в зазоры между вертикальными трубами трубных пучков открыто приемное отверстие заборной камеры, выпускное отверстие которой газопроводом сообщено с приемным отверстием нисходящего канала промежуточной осадительной камеры, верхний участок которого изолирован от восходящего канала перегородкой, причем верхняя часть восходящего канала промежуточной осадительной камеры сообщена вторым газопроводом с засасывающим отверстием эжектора, причем нижняя часть промежуточной осадительной камеры открыта в осадительную камеру золового уноса. Кроме того, верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка и вертикального стояка сосны друг с другом. Кроме того, длина труб в горизонтальных трубных пучках конвективной части одинакова. Кроме того, горизонтальный воздухогазопровод, воздуховод и газопровод снабжены регулирующими заслонками.To solve this problem, a water-heating boiler made in light brickwork contains a firebox, the space of which is limited by the furnace grate, front and rear fronts, ceiling and side furnace screens, the latter of which are made in the form of tube panels hydraulically connected to the corresponding upper and lower longitudinal collectors the boiler, with the possibility of successive upward and downward movement of water along them, as well as a convective unit comprising at least two convective flues, They are characterized by the fact that the lower longitudinal collectors of the boiler are communicated by transverse rectilinear collectors located on the front and rear fronts of the boiler, while the heat-exchange surfaces placed in convective flues contain rectilinear transversely streamlined corridor tube bundles containing vertical risers, each of which communicates with the corresponding upper and lower longitudinal collectors of the boiler, each vertical riser is divided by horizontal partitions into vertical sections, each of which is connected with horizontal tube bundles, the ends of which are in communication with a freely sliding riser, the ends of which are in communication with the second pair of longitudinal collectors of the boiler, while its upper and lower mates the said collectors are covered by end partitions, and on a sliding riser, at least one section is made, drowned by the second end partitions placed with a gap with each other, in addition, in the next pair of heat-exchanging surfaces, the vertical riser and the freely sliding riser are interchanged, in addition, the convective flues in the lower part are communicated with each other by the cavity of the ash collection chamber, in addition, above the furnace grate, for section of active combustion of fuel, overhanging horizontal furnace thresholds are formed, made in the form of alternating bent and straight pipes of the side screens, while the bent pipes contain L-shaped elements, vertical the joints are made coaxial, and the horizontal bends are facing each other and located above the furnace grate, their ends are communicated with each other, and the ends are muffled, while the space between the lower bent pipes is filled with refractory chamot concrete, in addition, the lower side of the horizontal bends is lined with refractory mastic In addition, the ceiling furnace screen includes tubular transverse connections, the ends of which are fastened to the upper longitudinal collectors, without hydraulic connection with them, while the cavities of the transverse the ides are communicated with each other by a tubular panel containing longitudinal horizontal pipes, the ends of which are open in them, in addition, the front front of the boiler is made in the form of a panel of vertical pipes, the upper ends of which are communicated with the front transverse connection cavity, and the lower ends are connected with the front transverse collector front, in addition, the cavity of the rear transverse connection is in communication with the pipe inlet of water into the boiler. In addition, the rear front of the furnace includes a fin tubular panel of the convective block of the boiler, in the lower zone of which there is a transverse partition made of fireclay brick, while its height does not exceed half the height of the fin tubular panel. In addition, the boiler is equipped with a blast air heating system containing a blast fan mounted on the lining of the ceiling screen, the outlet duct of which is connected to the working inlet of the ejector, the outlet of which is connected to the horizontal air and gas duct, the blow lances of which are open into the sublattice space of the furnace grate, while in the upper in the convection duct zone into the gaps between the vertical tubes of the tube bundles, the inlet of the intake chamber is open, the outlet of which is but with a receiving opening of the descending channel of the intermediate sedimentation chamber, the upper portion of which is isolated from the ascending channel by a partition, the upper part of the ascending channel of the intermediate precipitation chamber being connected by a second gas pipeline with the suction port of the ejector, the lower part of the intermediate sedimentation chamber being open into the sedimentation chamber of fly ash. In addition, the upper and lower parts of the freely sliding riser and the vertical riser of the pine with each other. In addition, the length of the pipes in the horizontal tube bundles of the convective part is the same. In addition, the horizontal air and gas duct, duct and gas are equipped with control flaps.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Признаки изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.The features of the invention provide a solution to the following functional tasks.
Признаки «…нижние продольные коллекторы котла сообщены поперечными прямолинейными коллекторами, размещенными на переднем и заднем фронтах котла…» обеспечивают возможность реализации двусторонней схемы движения воды в тепловоспринимающих элементах котла и вывода горячей воды с любой стороны котла, в зависимости от конкретной компоновки помещения котельной.The signs "... the lower longitudinal collectors of the boiler are communicated by transverse rectilinear collectors located on the front and rear fronts of the boiler ..." provide the possibility of implementing a two-way water flow pattern in the heat-sensing elements of the boiler and the outlet of hot water from either side of the boiler, depending on the particular layout of the boiler room.
Признаки «…теплообменные поверхности, размещенные в конвективных газоходах, содержат прямолинейные поперечно обтекаемые коридорные трубные пучки, содержащие вертикальные стояки, каждый из которых сообщен с соответствующим верхним и нижним продольными коллекторами котла…» минимизируют выпадение золы на элементах конвективной части.The signs "... heat-exchange surfaces located in convective gas ducts contain straight transverse streamlined corridor tube bundles containing vertical risers, each of which is connected with the corresponding upper and lower longitudinal collectors of the boiler ..." minimize the loss of ash on the elements of the convective part.
Признаки «…каждый вертикальный стояк разделен горизонтальными перегородками на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов котла, при этом его верхнее и нижнее сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыты торцовыми перегородками, а на скользящем стояке выполнен, как минимум, один разрез, заглушенный вторыми торцовыми перегородками, размещенными с зазором друг с другом, кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк и свободно скользящий стояк меняются местами…» обеспечивают «равномерность» работы боковых топочных экранов и исключают возникновение термических напряжений в их конструктивных элементах.Signs "... each vertical riser is divided by horizontal partitions into vertical sections, each of which is connected with horizontal tube bundles, the ends of which are connected with a freely sliding riser, the ends of which are in communication with the second pair of longitudinal collectors of the boiler, while its upper and lower mates with the mentioned collectors are blocked by end partitions, and on a sliding riser, at least one cut is made, drowned by second end partitions placed with a gap with each other, chrome of the next pair of heat exchanging surfaces of the vertical riser and riser sliding freely change places ... "provide" uniformity "work side waterwalls and preclude the occurrence of thermal stresses in their structural elements.
Признаки «…конвективные газоходы в нижней части сообщены друг с другом полостью осадительной камеры золового уноса…» способствуют освобождению исходящих газов от частиц золы.The signs "... convective flues in the lower part are communicated with each other by the cavity of the sedimentation chamber of fly ash ..." contribute to the release of exhaust gases from ash particles.
Признаки «…над топочной решеткой, на протяжении участка активного горения топлива, сформированы нависающие горизонтальные топочные пороги…» обеспечивают формирование в котле теплоаккумулирующих поверхностей, интенсифицирующих термическое воздействие на сжигаемый уголь.The signs "... above the furnace grate, overhanging horizontal furnace thresholds have been formed over the area of active fuel combustion ..." provide the formation of heat-accumulating surfaces in the boiler, intensifying the thermal effect on the coal burned.
Признаки указывающие, что нависающие горизонтальные топочные пороги выполнены «в виде чередующихся гнутых и прямых труб боковых экранов, при этом гнутые трубы содержат Г-образные элементы, вертикальные участки которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы обращены друг с другом и расположены над топочной решеткой, их концы сообщены друг с другом, а торцы заглушены», раскрывают конструкцию этих узлов и обеспечивают «снятие» тепла с них на нагрев воды.Signs indicating that the overhanging horizontal furnace thresholds are made “in the form of alternating bent and straight pipes of the side screens, while the bent pipes contain L-shaped elements, the vertical sections of which are made coaxial, and the horizontal bends are facing each other and are located above the furnace grate; the ends are connected with each other, and the ends are plugged, ”reveal the design of these nodes and provide“ removal ”of heat from them to heat the water.
Признаки, указывающие, что «пространство между нижними гнутыми трубами заполнено огнеупорным шамотобетоном» и «нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой» повышают теплоаккумулирующие свойства порогов и способствуют повышению их термостойкости.Signs indicating that “the space between the lower bent pipes is filled with refractory chamot concrete” and “the lower side of the horizontal bends are lined with refractory mastic” increase the heat-accumulating properties of the thresholds and contribute to their heat resistance.
Признаки «…потолочный топочный экран включает трубчатые поперечные связи, торцы которых скреплены с верхними продольными коллекторами, без гидравлической связи с ними, при этом полости поперечных связей сообщены друг с другом трубчатой панелью, содержащей продольные горизонтальные трубы, концы которых открыты в них, кроме того, передний фронт котла выполнен в виде панели из вертикальных труб верхние концы которых сообщены с полостью передней поперечной связи, а нижние сообщены с поперечным коллектором переднего фронта, кроме того, полость задней поперечной связи сообщена с патрубком входа воды в котел…» обеспечивают «снятие» тепла с потолочного топочного экрана на нагрев воды и «коммутацию» подаваемой в котел воды на нагрев и на левой, и на правой сторонах котла.Signs "... the ceiling furnace screen includes tubular transverse connections, the ends of which are fastened to the upper longitudinal collectors, without hydraulic connection with them, while the cavity of the transverse connections are communicated with each other by a tubular panel containing longitudinal horizontal pipes, the ends of which are open in them, in addition , the front front of the boiler is made in the form of a panel of vertical pipes, the upper ends of which are communicated with the cavity of the front transverse connection, and the lower are communicated with the transverse collector of the front front, in addition, the floor the rear transverse connection is in communication with the water inlet to the boiler ... ”they provide“ removal ”of heat from the ceiling furnace screen to heat the water and“ switch ”the water supplied to the boiler for heating on both the left and right sides of the boiler.
Признаки «…задний фронт топки включает плавниковую трубчатую панель конвективного блока котла, в нижней зоне которой установлена поперечная перегородка, выполненная из шамотного кирпича, при этом ее высота не превышает половины высоты плавниковой трубчатой панели…» обеспечивают формирование в котле дополнительной теплоаккумулирующей поверхности, интенсифицирующей термическое воздействие на сжигаемый уголь.The signs "... the rear front of the furnace includes a fin tubular panel of the convective block of the boiler, in the lower zone of which there is a transverse partition made of fireclay brick, while its height does not exceed half the height of the fin tubular panel ..." provide the formation of an additional heat-accumulating surface in the boiler, intensifying the thermal impact on coal burned.
Признаки третьего пункта формулы изобретения обеспечивают подогрев дутьевого воздуха перед его подачей в топку и его освобождение от частиц золы.The features of the third claim provide for the heating of the blast air before it is fed into the furnace and its release from ash particles.
Признаки четвертого пункта формулы изобретения обеспечивают «плоскостность» бокового топочного экрана.The features of the fourth claim provide "flatness" of the side combustion screen.
Признаки пятого пункта формулы изобретения упрощают изготовление котла, т.к. минимизируют вариации длин трубчатых заготовок.The features of the fifth claim simplify the manufacture of the boiler, because minimize variations in the length of tubular workpieces.
Признаки шестого пункта формулы изобретения обеспечивают возможность регулирования параметров первичного воздуха как по расходу, так и температуре.The features of the sixth claim provide the ability to control the parameters of the primary air both in terms of flow rate and temperature.
На фиг. 1 показан общий вид водогрейного котла; на фиг. 2 показан разрез А-А совместно с разрезом Б-Б водогрейного котла; на фиг. 3 - 5 показаны соответственно разрезы В-В, Г-Г и Д-Д водогрейного котла.In FIG. 1 shows a general view of a boiler; in FIG. 2 shows a section A-A together with a section BB of a boiler; in FIG. Figures 3 - 5 show sections B-B, G-D, and D-D of the boiler, respectively.
На чертежах показаны пространство топки 1, топочная решетка 2, передний 3 и задний 4 фронты, потолочный 5 и боковой 6 топочный экраны, верхние (7 и 8) и нижние (9 и 10) продольные коллекторы котла, конвективный блок 11, конвективные газоходы 12, поперечно обтекаемые трубные пучки 13, поперечные прямолинейные коллекторы 14, вертикальные стояки 15, их горизонтальные перегородки 16 и горизонтальные трубные пучки 17, свободно скользящие стояки 18, их верхние 19 и нижние 20 сопряжения, торцовые перегородки 21, разрез 22, вторые торцовые перегородки 23, полость осадительной камеры 24 золового уноса, нависающие горизонтальные топочные пороги 25, гнутые 26 и прямые 27 трубы боковых экранов 6, вертикальные участки 28 Г-образных элементов и их горизонтальные отгибы 29, соединительные патрубки 30 огнеупорный шамотобетон 31, трубчатые поперечные связи 32 и 33 потолочного топочного экрана с торцами 34, продольные горизонтальные трубы 35, панель из вертикальных труб 36 переднего фронта 3, их верхние 37 и нижние 38 концы, плавниковые трубчатые панели 39, поперечная перегородка 40, дутьевой вентилятор 41, обшивка 42 потолочного экрана, выходной воздуховод 43, рабочий вход 44 эжектора 45, его выход 46, горизонтальный воздухогазопровод 47, дутьевые фурмы 48, подрешеточное пространство 49 топочной решетки 2, верхняя зона 50 конвективного газохода 12, приемное 51 и выходное 52 отверстия заборной камеры 53, газопровод 54, приемное отверстие 55 нисходящего канала 56 промежуточной осадительной камеры 57, перегородка 58, верхняя часть 59 восходящего канала 60, второй газопровод 61, засасывающее отверстие 62 эжектора 45, нижняя часть 63 промежуточной осадительной камеры, регулирующие заслонки 64, патрубок 65 входа воды в котел, выходное газовое окно 66.The drawings show the space of the
Водогрейный котел выполнен в легкой обмуровке. Пространство топки 1 ограничено топочной решеткой 2 (для сжигания топлива может быть использовано неподвижное колосниковое полотно либо механизированная топка с шурующей планкой, переталкивающими колосниками, с ленточной решеткой прямого хода и т.п.), передним 3 (он же составляет передний фронт котла) и задним 4 фронтами, потолочным 5 и боковыми 6 топочными экранами.The hot water boiler is made in light brickwork. The space of the
Боковые 6 топочные экраны выполнены в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими верхними (7 и 8) и нижними (9 и 10) продольными коллекторами котла, с возможностью последовательного восходящего и нисходящего движения воды по ним. Задний фронт 4 топки 1 представлен первой плавниковой трубчатой панелью 39 конвективного блока 11 (одна ее сторона обращена в полость топки). В нижней зоне плавниковой панели установлена поперечная перегородка 40, выполненная из шамотного кирпича, при этом ее высота не превышает половины высоты плавниковой трубчатой панели 39.
Потолочный топочный экран 5 включает трубчатые поперечные связи 32 и 33, торцы 34 которых скреплены с верхними продольными коллекторами 7 и 8, без гидравлической связи с ними, при этом полости поперечных связей 32 и 33 сообщены друг с другом трубчатой панелью, содержащей продольные горизонтальные трубы 35, концы которых открыты в них.The
Передний фронт 3 топки (котла) выполнен в виде панели из вертикальных труб 36, верхние 37 концы которых сообщены с полостью передней поперечной связи 32, а нижние 38 сообщены с поперечным прямолинейным коллектором 14 переднего фронта 3 топки.The
Конвективный блок включает два конвективных газохода 12 (первый из них, ближайший к топке, является опускным для потока газа, а второй подъемным). Газоходы отделены друг от друга плавниковыми трубчатыми панелями 39, смонтированными в пространстве конвективного блока 11, снабженными соответствующими проемами для прохода газов. Его теплообменные поверхности содержат поперечно обтекаемые трубные пучки 13, гидравлически связанные продольными коллекторами котла. Они содержат вертикальные стояки 15, каждый из которых сообщен с верхним 7 и нижним 9 продольными коллекторами котла. Причем каждый вертикальный стояк 15 разделен горизонтальными перегородками 16 на вертикальные секции, каждая из которых сообщена с горизонтальными трубными пучками 17, концы которых сообщены со свободно скользящим стояком 18, концы которого сообщены со второй парой продольных коллекторов (8 и 10) котла, при этом его верхнее 19 и нижнее 20 сопряжения с упомянутыми коллекторами перекрыты торцовыми перегородками 21, а на самом скользящем стояке 18 выполнен, как минимум, один разрез 22, заглушенный вторыми торцовыми перегородками 23, размещенными с зазором друг с другом. Кроме того, в следующей паре теплообменных поверхностей вертикальный стояк 15 и свободно скользящий стояк 18 меняются местами, т.е. «контактируют» с другими парами продольных коллекторов, что обеспечивает продольно поперечную жесткость конвективного участка котла.The convective unit includes two convective gas ducts 12 (the first of them, the closest to the furnace, is downstream for the gas flow, and the second is upstream). The gas ducts are separated from each other by fin
Кроме того, верхняя и нижняя части свободно скользящего стояка 18 и вертикального стояка 15 соосны друг с другом. Кроме того, длина труб в горизонтальных трубных пучках 13 конвективной части одинакова.In addition, the upper and lower parts of the freely sliding
Кроме того, нижние продольные коллекторы 9 и 10 котла сообщены поперечными прямолинейными коллекторами 14, размещенными на переднем 3 и заднем 4 фронтах котла.In addition, the lower
Конвективные газоходы 12 в их нижней части (и, соответственно, в нижней части конвективного блока 11) сообщены друг с другом полостью осадительной камеры 24 золового уноса.
Нависающие горизонтальные топочные пороги 25 выполнены над топочной решеткой 2 на протяжении участка активного горения топлива. Они выполнены в виде чередующихся гнутых 26 и прямых 27 труб боковых топочных экранов 6, при этом гнутые трубы 26 содержат Г-образные элементы, вертикальные участки 28 которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы 29 обращены друг с другом и расположены над боковыми участками топочной решетки 2. Их концы сообщены друг с другом соединительными патрубками 30, а торцы заглушены. При этом пространство между нижними гнутыми трубами 26 заполнено огнеупорным шамотобетоном 31, кроме того, нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой (на чертежах не показана).The hanging
Полость задней поперечной связи 33 сообщена с патрубком 65 входа воды в котел. Котел снабжен системой подогрева дутьевого воздуха, содержащей дутьевой вентилятор 41, установленный на обшивке 42 потолочного экрана 5, выходной воздуховод 43 которого сообщен с рабочим входом 44 эжектора 45, выход 46 которого сообщен с горизонтальным воздухогазопроводом 47, дутьевые фурмы 48 которого открыты в подрешеточное пространство 49 топочной решетки 2.The cavity of the rear
Приемное отверстие 51 заборной камеры 53 расположено в верхней зоне 50 конвективного газохода 12 (открыто в зазоры между вертикальными трубами трубных пучков 13), а ее выходное отверстие 52 посредством газопровода 54 сообщено с приемным отверстием 55 нисходящего канала 56 промежуточной осадительной камеры 57, верхний участок которого изолирован от верхней части 59 восходящего канала 60, перегородкой 58. Причем верхняя часть 59 восходящего канала 60 промежуточной осадительной камеры 57 сообщена вторым газопроводом 61 с засасывающим отверстием 62 эжектора 45, а нижняя часть 63 промежуточной осадительной камеры 57 открыта в осадительную камеру 24 золового уноса. Кроме того, горизонтальный воздухогазопровод 47, воздуховод 43 и газопроводы 54 и 61 снабжены регулирующими заслонками 64.The
Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
Котел монтируется на собственных опорах (на чертежах не показаны), устанавливаемых под продольные нижние коллекторы 9 и 10. Топочная решетка 2 и ее агрегаты имеют самостоятельный корпус и опорную раму, и может быть смонтирована и демонтирована, при необходимости, без нарушения монтажного положения котла. Сжигание топлива осуществляется известным образом на топочной решетке 2.The boiler is mounted on its own supports (not shown in the drawings) installed under the longitudinal
Нависающие горизонтальные топочные пороги 25 (за счет объема, заполненного огнеупорным шамотобетоном 31) и поперечная перегородка 40, выполненная из шамотного кирпича, «работают» как теплоаккумулирующие объемы в полости топки 1, что значительно повышает интенсивность горения влажных топлив, в особенности бурых углей, за счет отдачи топливу аккумулированного тепла и обеспечения его дополнительного прогрева.The hanging horizontal furnace thresholds 25 (due to the volume filled with refractory chamot concrete 31) and the
Дымовые газы, содержащие в своем объеме частицы золы, из пространства топки 1 попадают в конвективный блок 11. Его конвективные газоходы 12 обеспечивают в них вначале опускное, а затем и подъемное движение газов до выходного газового окна. В процессе перемещения газов последние отдают свое тепло воде, прокачиваемой через горизонтальные трубные пучки 17 вертикальных стояков 15. При этом вода в теплоснимающих элементах движется следующим образом: входит через патрубок 65 входа воды в котел, далее попадает в полость задней поперечной связи 33, затем через продольные горизонтальные трубы 35 (потолочного экрана) попадает в полость передней поперечной связи 32, откуда попадает в вертикальные трубы 36 переднего фронта 3 и далее через поперечные прямолинейные коллекторы 14 передается на нижние 9 и 10 продольные коллекторы котла и проходит по боковым 6 топочным экранам топки двумя симметричными потоками, совершая подъемно-опускные движения по секциям, образованным в вертикальных стояках 15 горизонтальными перегородками 16, а в свободно скользящих стояках 18 - торцовыми перегородками 21. Далее вода попадает в конвективный блок 11, оказываясь в его поперечно обтекаемых трубных пучках 13, далее горячая вода через второй поперечный прямолинейный коллектор 14, расположенный у заднего фронта 4 котла, перенаправляется на тот из продольных нижних коллекторов (9 или 10), который предназначен для выдачи горячей воды из котла.Flue gases containing ash particles in their volume from the
Газоходы 12 обеспечивают опускное и подъемное движения газов до выходного газового окна 66, что обеспечивает при проходе газами поворота в движении от нисходящего к восходящему (осуществляемому через полость осадительной камеры 24 золового уноса) выпадение из газового потока летучей золы. Это, в свою, очередь уменьшает объем выпадающей золы в конвективных газоходах 12.The
Механическая очистка трубных поверхностей конвективных газоходов осуществляется через верхние съемные люки и люк, выполненный на заднем фронте котла (на чертежах не показаны). В боковых экранах топки выполнен проем (на чертежах не показан) для ручного обслуживания и контроля над работой топки. Удаление шлака из топки 1 и золы, выпавшей в конвективных газоходах 12, может быть осуществлено различными способами в зависимости от конструкции топочного устройства. В данном техническом решении при наличии топки с шурующей планкой сброс шлака осуществляется в канал золоудаления (на чертежах не показан).Mechanical cleaning of the pipe surfaces of convective flues is carried out through the upper removable hatches and a hatch made on the trailing edge of the boiler (not shown in the drawings). An opening was made in the side screens of the furnace (not shown in the drawings) for manual maintenance and control over the operation of the furnace. Removing slag from the
Горизонтальные трубы, составляющие трубные пучки 13, имеют одинаковую длину и не требуют индивидуальных шаблонов. Они вварены в вертикальные стояки 15 с заданным шагом и позволяют рационально использовать объем конвективного газохода 12, а также упрощают изготовление конвективного блока 11. Отсутствие вертикальных участков трубных пучков 13 позволяет улучшить характеристики теплообмена в представленном конструктивном решении.The horizontal pipes constituting the tube bundles 13 are of the same length and do not require individual patterns. They are welded into
Циркуляция воды через гнутые 26 трубы боковых экранов 6 осуществляется через патрубки 30, изготовленные из труб меньшего типоразмера, чем трубы боковых экранов 6 котла. Патрубки 30 соединяют на сварке конечные участки горизонтальных отгибов 29, гнутых 26 труб боковых экранов 6, при этом концы гнутых 26 труб боковых экранов 6 имеют заглушки, установленные на сварке.Water is circulated through the bent 26 pipes of the side shields 6 through pipes 30 made of pipes of a smaller size than the pipes of the side shields 6 of the boiler. The nozzles 30 connect at welding the end sections of the horizontal bends 29, bent 26 pipes of the side shields 6, while the ends of the bent 26 pipes of the side shields 6 have plugs installed for welding.
Система подогрева дутьевого воздуха обеспечивает интенсификацию горения при сжигании в слое влажного твердого топлива. Дутьевой вентилятор 41 забирает холодный воздух из атмосферы, который через выходной воздуховод 43 поступает на рабочий вход 44 эжектора 45 и откуда передается на горизонтальный воздухогазопровод 47 Подаваемый воздух для эжектора 45 является рабочей средой, а подсасываемой средой являются отбираемые заборной камерой 53 дымовые газы, подаваемые по газопроводу 54 в промежуточную осадительную камеру 57, откуда по второму газопроводу 61 поступают на засасывающее отверстие 62 эжектора 45 в виде подмешиваемой среды. В итоге температура смеси на выходе из эжектора 45 возрастает в зависимости от коэффициента смешения воздуха и газов, а содержание кислорода в смеси практически равно содержанию кислорода в атмосферном воздухе, хотя забираемые дымовые газы на выходе из топки должны иметь содержание кислорода близким к нулю. Таким образом используется теплота дымовых газов и сохраняется необходимое содержание кислорода, используемое для дутья. Из горизонтального воздухогазопровода 47 через его дутьевые фурмы 48 нагретое дутье подается под слой горящего топлива (в подрешеточное пространство 49 топочной решетки 2), обеспечивая интенсификацию горения влажного топлива. Регулирование температуры и массы газовоздушной среды осуществляется шиберными заслонками 64.The blast air heating system provides intensification of combustion when burning in a layer of wet solid fuel. The
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014131550/06A RU2566466C1 (en) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Water-heating boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014131550/06A RU2566466C1 (en) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Water-heating boiler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2566466C1 true RU2566466C1 (en) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014131550/06A RU2566466C1 (en) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Water-heating boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2566466C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721496C2 (en) * | 2016-02-01 | 2020-05-19 | Интергэс Хитинг Эсетс Б.В. | Water heater, gas combustion gases discharge pipe for water heater and method of fluid medium heating |
RU209298U1 (en) * | 2021-10-18 | 2022-03-15 | Анатолий Иванович Изосимов | WATER TUBE BOILER |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU118101A1 (en) * | 1958-06-26 | 1958-11-30 | Н.И. Крайцберг | Firebox with vertical burning mirror |
RU2213307C2 (en) * | 2001-11-28 | 2003-09-27 | Лысенко Александр Иванович | Water boiler |
RU47495U1 (en) * | 2005-04-04 | 2005-08-27 | Дервоед Александр Михайлович | WATER BOILER |
RU2266482C2 (en) * | 2004-01-23 | 2005-12-20 | Анисимов Владимир Иванович | Water-heating cauldron |
RU2341732C2 (en) * | 2006-09-06 | 2008-12-20 | Юрий Ефимович Киселёв | Hot water boiler |
-
2014
- 2014-07-29 RU RU2014131550/06A patent/RU2566466C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU118101A1 (en) * | 1958-06-26 | 1958-11-30 | Н.И. Крайцберг | Firebox with vertical burning mirror |
RU2213307C2 (en) * | 2001-11-28 | 2003-09-27 | Лысенко Александр Иванович | Water boiler |
RU2266482C2 (en) * | 2004-01-23 | 2005-12-20 | Анисимов Владимир Иванович | Water-heating cauldron |
RU47495U1 (en) * | 2005-04-04 | 2005-08-27 | Дервоед Александр Михайлович | WATER BOILER |
RU2341732C2 (en) * | 2006-09-06 | 2008-12-20 | Юрий Ефимович Киселёв | Hot water boiler |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721496C2 (en) * | 2016-02-01 | 2020-05-19 | Интергэс Хитинг Эсетс Б.В. | Water heater, gas combustion gases discharge pipe for water heater and method of fluid medium heating |
RU209298U1 (en) * | 2021-10-18 | 2022-03-15 | Анатолий Иванович Изосимов | WATER TUBE BOILER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2566466C1 (en) | Water-heating boiler | |
RU149165U1 (en) | WATER BOILER | |
RU2563874C1 (en) | Water heating boiler with rectangular cross-section | |
RU2213307C2 (en) | Water boiler | |
RU193331U1 (en) | WATER BOILER | |
CN2932200Y (en) | Normal pressure horizontal straight pipe three-return coal hot-water boiler | |
RU2570914C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU2683337C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
RU151386U1 (en) | WATER BOILER | |
RU2683341C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
RU2570954C1 (en) | Water heating boiler with rectangular cross-section | |
RU2566467C1 (en) | Water-heating boiler | |
RU151478U1 (en) | WATER BOILER RECTANGULAR CROSS-SECTION | |
RU182264U1 (en) | Rectangular cross-section boiler | |
RU151388U1 (en) | WATER BOILER RECTANGULAR CROSS-SECTION | |
RU149129U1 (en) | WATER BOILER | |
RU2683348C1 (en) | Hot-water boiler of rectangular cross section | |
RU43951U1 (en) | WATER BOILER | |
RU2337274C2 (en) | Heating device | |
RU140646U1 (en) | WATER BOILER | |
RU2188361C2 (en) | Hot-water boiler | |
RU49602U1 (en) | SMALL POWER CAST IRON BOILER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILER LAYER | |
RU213225U1 (en) | WATER BOILER | |
CN104165456B (en) | Skid-mounted boiler integrated heat supply device | |
RU151387U1 (en) | WATER BOILER RECTANGULAR CROSS-SECTION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160730 |