Вертикальний водотрубний котел

Вертикальний водотрубний котел, що містить вхідний та вихідні газоходи, трубчасті екрани з колекторами, конвективними та ущільнювальними елементами і вікнами в стельовій частині, топку з запалювальним пристроєм, шахти та обмурівку, який відрізняється тим, що трубчасті поздовжні екрани розділені на стельову та нижню частини, а торцеві екрани та нижні частини поздовжніх екранів виконані з мінімальним технологічним зазором між трубами. (19) (21) u200511597 (22) 06.12.2005 (24) 15.05.2006 (46) 15.05.2006, Бюл. № 5, 2006 р. (72) Лобода Анатолій Іванович, Шкрьоба Федір Степанович, Метельський Володимир Петрович, Савельєв Василь Григорович (73) ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "ОРІХІВТЕПЛОМЕРЕЖА" 3 14584 4 внаслідок неповного уловлювання тепла трубами У передньому екрані 1 виконані колектори: нижній через велику відстань між ними; 5, верхній 6, у задньому екрані 2 колектори: нижній - низький ККД (коефіцієнт корисної дії) котла 7, верхній 8, у лівому поздовжньому екрані 3 колевнаслідок неповного уловлювання тепла трубами ктори: нижній 9, верхній 10, центральний 11, у через велику відстань між ними; правому поздовжньому екрані 4 колектори: - недовговічність ущільнювальних пластин центральний 11, нижній 12, верхній 13 лівий 3 і внаслідок високої температури, недостатнього правий 4 поздовжні екрани розділені відповідно охолодження, що призводить до прогорання пласдодатковими колекторами 10 та 13 на стельові тин та виходу неохолоджених газів у вихідний га14,15 і нижні 16,17 частини. Центральний колектор зохід (для відбудування ущільнювальних пластин 11 є спільним для лівого 3 та правого 4 поздовжніх необхідно повністю розібрати обмурівку та після екранів: ремонту виконати знову) і відповідно до зниження - топку 18 зі співвісно встановленим запалюміжремонтного ресурсу та підвищення витрат на вальним пристроєм 19; експлуатацію; - три шахти: ліву 20, праву 21, задню 22, що -необхідність профілювання труб при виготовутворені між екранами та цегловою обмурівкою ленні бокових екранів, що призводить до появи в котла 23; них додаткових напружень. - вхідний 24 та вихідний: лівий 25 та правий 26 В основу корисної моделі поставлено задачу газоходи. розробити конструкцію вертикального водотрубноЕкрани 1-4 складаються з водонагрівальних го котла шляхом уведення в бокові екрани додаттруб 27, що об'єднані між собою колекторами 5-13. кових труб та колекторів, що дозволяє усунути Між трубами 27 у задньому 2 та нижніх частинах прогорання ущільнювальних елементів, забезпе16,17 поздовжніх екранів 3,4 з боку обмурівки 23 чити технологічність виготовлення котла, підвищирозташовані ущільнювальні елементи 28. ти надійність його експлуатації, потужність та ККД. На трубах 27 з боку шахт 20, 21, 22 для ствоЗапропонований пристрій має: рення додаткової теплопередачі на всю довжину - чотири трубчасті екрані з колекторами, які розташовані конвективні елементи 29. створюють водяний простір; Передній 1, задній 2 та нижні частини 16, 17 - топку зі співвісно встановленим запалювальпоздовжніх екранів 3, 4 виконані для забезпечення ним пристроєм; гідравлічного опору, з труб із меншим діаметром - обмурівку; та меншим зазором, ніж стельові 14, 15 частини - три шахти, утворені між екранами та цеглопоздовжніх екранів 3, 4. Зазори між трубами стевою обмурівкою; льових 14, 15 частин поздовжніх екранів 3, 4 вико- вхідний та вихідні газоходи; нують роль вікон. - конвективні елементи. Котел працює таким чином: сітьовим насосом Ознаками, відмінними від прототипу, є: теплоносій (воду) подають у два нижні колектори 9 - наявність додаткових колекторів у лівому та та 12, по яких вона розподіляється рівномірно чеправому поздовжніх екранах; рез нижні колектори 5 переднього та 7 заднього - збільшення кількості труб у торцевих та нижекранів по всіх екранних трубах 27 і збираються у ніх частинах поздовжніх екранів. верхньому центральному колекторі 11, а з нього Сукупність вказаних ознак дозволяє значно поступає через трубопровід теплотраси, що подає збільшити поверхню нагрівання, усунути високотепло, до споживачів. У топку 18, через вхідний температурну корозію та прогорання ущільнювагазохід 24 подається паливо (газ або мазут) та льних елементів, що призводить до збільшення повітря. При згоранні факела в запалювальному потужності та міжремонтного ресурсу котла, підпристрої 19 в топці 18 відбувається хімічна реакція вищенню його ККД. палива з виділенням теплової енергії у вигляді Запобігання високотемпературної корозії здійвипромінювання та високої температури продуктів снюється за рахунок вирівнювання температурнозгорання. Екрани 1-4 приймають променеву енерго поля та зниження фактичної температури нижче гію і нагріваються, труби 27 екранів передають критичної, що усуває нетехнологічні прориви протепло воді, що знаходиться всередині труб. Під дуктів згорання в димоходи, уникнувши поверхні дією тяги, що забезпечується димососом та димонагрівання. Введення додаткових колекторів у бовою трубою, продукти згорання, що мають високу кові екрани дозволяє також запобігти операції температуру, в топці 18 котла піднімаються вгору, профілювання труб. обмивають із внутрішнього боку трубні поверхні Конструкція запропонованого пристрою має: нагрівання екранів 1-4; проходячи через зазори Фіг.1 Загальний вид вертикального водотрубміж трубами в стельових частинах 14,15 поздовжного котла (поперечний розріз). ніх екранів 3, 4 продукти згорання спрямовують Фіг.2 Конструкція бокових екранів (частковий униз по шахтах 20, 21, 22 і віддають тепло зовнішвид в горизонтальному розрізі). нім бокам заднього 2 та нижнім частинам 16, 17 Фіг.3 Розріз А-А Загальний вид вертикального поздовжніх екранів 3, 4 за рахунок безпосередньоводотрубного котла (поздовжній розріз). го обмивання труб та встановлених додаткових Фіг.4 Загальний вид заднього екрану вертикаконвективних елементів 29. Охолоджені продукти льного водотрубного котла (вид спереду). згорання по побічних вихідних газоходах 25, 26 - чотири трубчасті екрани з колекторами, які через лежак (боров) котельні спрямовують у диутворюють водяний простір. мову трубу, а далі - в атмосферу. Трубчасті екрани діляться на торцеві передній Приклад конкретного виконання: 1, задній 2, та поздовжні: лівий 3 і правий 4 екрани. Вертикальний водотрубний котел виготовлено 5 14584 6 в габаритах котла "НИИСТУ-5" Для виготовлення ляють із труби 159х4,5. Нижні 9,12 та верхні 10, 13 переднього, заднього та нижньої частини бічних колектори виготовляють зі сталевої труби діаметекранів застосовують суцільно - тягнуту сталеву ром 133х4,5мм. Верхні і нижні колектори передтрубу діаметром 57х3,5мм. Для верхньої частини нього і заднього екранів виготовлені із труби діапоздовжніх екранів використовують сталеву трубу метром 89х4,5мм. Усі вузли та деталі з'єднані діаметром 89х4,5мм. електрозварюванням. Після перевірки якості зваТехнологічний зазор між сусідніми трубами дірювання котел випробовують на міцність та гераметром 57х3,5мм складає 8-10мм для забезпеметичність шляхом гідравлічного випробування чення приварювання їх до колекторів. Цей зазор при підвищеному тиску. При позитивному резульущільнюють сталевим прутом 28, діаметром 14таті випробувань котел монтують на фундамент 16мм шляхом зварювання з однією із сусідніх труб котельні та відповідно до інструкції з обмурівки. 27 з боку обмурівки 23 котла. Конвективні елеменЗапропонований вертикальний водотрубний ти 29 виготовляють зі сталевої стрічки 75х5мм, котел дозволяє підвищити ККД з 80% та збільшити котру скріплюють електрозварюванням переривпотужність з 0,48Гкал/год / у прототипу/ до частим швом зі всіма трубами з боку обмурівки 23 0,6Гкал./год. котла. Верхній центральний колектор 11 виготов Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601