Водогрійний котел

1. Водогрійний котел, що містить корпус, топкову камеру й з'єднану з нею через газохід конвекційну камеру, водяну сорочку й резервуар, із установленими на них патрубками відповідно з можливістю підведення холодної й відводу гарячої води, димохід, розташований у нижній частині конвекційної камери, а також з'єднаний через конвек 3 34251 ваний у центральній частині котла, конвекційну камеру, димохід, при цьому забезпечується практично повна передача тепла від продуктів згоряння теплоносіям. Проходження найбільш гарячого вихідного потоку газів через центральну частину конвекційної камери виключає тепловтрати на периферії котла. Найбільша ефективність передачі тепла від вогнища згоряння й від продуктів згоряння палива досягається за умови розміщення теплообмінних елементів у зоні високих температур. Ця зона в топковій камері перебуває у вер хній її частині в першу чергу, потім по вертикальних її стінках, що є внутрішніми поверхнями водяної сорочки. Через ці поверхні здійснюється інтенсивна передача тепла від вогнища згоряння палива теплоносієві. Завдяки наявності в котлі конвекційної камери, розташованої вище топкової камери утвориться значний обсяг для циркуляції продуктів згоряння, а також завдяки тому, що вихід продуктів згоряння відбувається в нижній частині конвекційної камери, продукти згоряння з більше високою температурою будуть перебувати у вер хній частині тому, що їхня щільність низка. Однак, віддаючи тепло, а виходить, підвищуючи щільність, вони будуть опускатися вниз витісняючись більш гарячими продуктами, з топкової камери. Тому у верхній частині конвекційної камери утвориться ще одна зона високих температур. Заміна розташованих зигзагоподібно водяних труб на спіралеподібні дозволяє, не зменшуючи площі теплообміну й обсягу конвекційної камери скоротити кількість зварювальних з'єднань і відмовитися від малоефективних вертикальних порожнин, замінивши їх на менш металоємні вертикальні теплоізолюючі площини корпуса котла. Ці площини можливо виготовляти знімними, що забезпечує гарний доступ у конвекційну камеру. Таким чином, продукти згоряння, що здійнялися по газоходу з топкової камери, спрямовуються у верхню частину конвекційної камери, а потім поступово віддаючи тепло через поверхню цієї камери теплоносієві, будуть опускатися вниз до димоходу, підвищуючи свою щільність, що витісняють більше гарячими з топкової камери. Теплоносій, що перебуває в опалювальній системі, через водяний патрубок надходить у нижню частину водяної сорочки, поступово нагріваючись і знижуючи свою щільність через водяну сорочку й спіралеподібні труби, водяний резервуар і вихідний патрубок виходить в опалювальну систему. При цьому зустрічний рух продуктів згоряння зверху вниз у конвекційній камері й теплоносія знизу нагору дозволяє знизити температуру продуктів згоряння на виході з котла практично до температури теплоносія на вході котла. Пропонована корисна модель дозволяє зменшити габарити й металоємність котла, значно поліпшити технологічність, розробку конструкції котлів на газовому, рідкому й твердому паливі, залишаючи високі показники коефіцієнта корисної дії на перших двох і значно підвищуючи його на останньому до рівня перших двох. Сутність пропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1. показаний зага 4 льний вид водогрійного котла, на Фіг.2 - вид А-А Фіг.3, на Фіг.3- вид Б-Б Фіг.2. Водогрійний котел містить корпус 1, топкову камеру 2, конвекційну камеру 3, розташовану вище топкової камери 2, пальниковий пристрій 4, розташований в топковій камері, водяну сорочку 5, утворену вертикальними стінками корпуса 1, днищем 6, нижньою частиною 7 конвекційної камери 3, газохід 8, виконаний у вигляді отвору у верхній порожнині водяної сорочки й з'єднуючий топкову камеру 2 з конвекційною камерою 3, причому газохід розташований в центрі водогрійного котла і через конвекційну камеру 3 з'єднаний з вихідним димоходом 9, розташованим у нижній частині конвекційної камери 3, причому конвекційна камери 3 має бічні 11, передню 12 і задню 13 стінки й зверху водяний резервуар 10, водяна сорочка 5 і водяний резервуар 10 з'єднані між собою спіралеподібними трубами 14, водяна сорочка 3 має вхідний патрубок 15 для підведення холодної води, а водяний резервуар 10 вихідний патрубок 16 для відводу гарячої води, патрубки забезпечують підключення водогрійного котла в опалювальну систему, днище утворює нижню частину водяної сорочки й забезпечує через отвори, пророблені в днищі, доступ повітря до вогнища згоряння палива. Водогрійний котел працює в такий спосіб. Паливо згорає в топковій камері. При цьому у верхній її частині утворюється зона високих температур і під її впливом теплоносій, що надходить через патрубок 15 з опалювальної системи, нагрівається. Щільність теплоносія зменшується й він піднімається спочатку у верхню частину водяної сорочки, потім у труби 14. Продукти згоряння, втративши частково тепло, але залишаючись ще досить гарячими, через газохід, розташований у центральній частині котла, спрямовуються у верхню частину конвекційної камери 3, де утворюється ще одна зона високих температур. Далі віддаючи тепло через теплообмінні поверхні водяного резервуара й спіралеподібних тр уб 14 конвекційної камери 3, збільшуючи щільність, продукти згоряння опускаються вниз, що витісняють більше гарячими (менш щільними), які надходять із топкової камери 2, виходять у димохід 9. Теплоносій, поступово розігріваючись і відповідно зменшуючи щільність, по водяних тр убах 14 надходять у резервуар 10 і далі через патрубок 16 в опалювальну систему. Таким чином, пропонована конструкція водогрійного котла забезпечує ефективну теплопередачу завдяки застосуванню спіралеподібних труб, що дозволяє значно скоротити обсяг зварювальних робіт з переміщенням траси проходження вихідного потоку гарячих продуктів згоряння в центральну частину конвекційної камери, відмовитися від металоємної водяної сорочки конвекційної камери, замінивши її на теплоізолюючі знімні стінки, що у свою чергу дозволяє забезпечити вільний доступ до теплообмінних елементів конвекційної камери. Останнє дозволяє використати пропоновану модель при проектуванні водонагрівальних котлів на твердому паливі, тому що забезпечується легкий доступ для видалення сажі. 5 34251 Крім того, у даній моделі в режимі холостого ходу (пальник системою автоматики виключений) холодне повітря, що проходить через топкову камеру й газохід, виходить через нижню частину конвекційної камери в димохід, минаючи основну її Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 6 частину, що дозволяє практично виключити вимивання тепла з котла в режимі холостого ходу, а значить у загальному підвищити коефіцієнт корисної дії. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601