Водогрійний котел

Водогрійний жаротрубний котел, що містить жарову тр убу-топку і конвективну газотрубн у частину, який відрізняється тим, що в жаровій трубітопці за допомогою принаймні трьох ребер встановлена вогнева суцільнозварна труба циліндричної форми, з фронтального боку якої до одного з ребер приварений фіксатор, встановлений з можливістю регулювання і фіксації положення вогневої труби відносно жарової труби, при цьому ребра розташовані на рівній відстані одне від одного і приварені до жарової труби, а діаметр та довжина вогневої труби є меншими за довжину та діаметр жарової труби. (19) (21) a200511414 (22) 01.12.2005 (24) 10.01.2008 (72) ДЕМЧЕНКО ВОЛОДИ МИР ГЕОРГІЙОВИЧ, UA, СІГ АЛ ОЛЕКС АНДР ІС АКОВИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ, U A (56) UA 55593, F24H1/30, 15.04.2003 DE 10033241, F23M9/06, 24.01.24 GB 299265, F24H1/28, 25.10.28 RU 2241902, F22B7/12, 10.12.2004 US 2001031440, F23C9/00, 18.10.2001 3 81487 Недоліком цієї конструкції є високе теплонапруження в топці котла, недостатньо повно використовується променевий теплообмін, конструкція має високу вартість і складність у виготовленні. У водогрійному котлі «Віктор» виробництва «БЗКО» УкрКОММУНМАШ, Україна, місто Бровари, димові гази в ході горіння факела проходять всередині жарової труби і вдарившись об задню торцеву стінку повертаються на фронт котла, потрапляючи в збірну фронтальну коробку, утворену передньою трубною дошкою і обмурованою вогнетривом передньої дверці котла, потрапляючи звідти через конвективний пучок димогарних труб в збірну коробку і потім в димар. Жарова труба і димогарні труби з турбулізаторами всередині омиваються котельною водою, яка циркулює через подавальний і зворотний трубопроводи всередині корпусу.(Інстр укція по монтажу, наладці і технічному обслуговуванню котла КСО «Віктор-100», 100квт Броварського заводу комунального устаткування», Україна. Недоліком цієї конструкції є висока теплова напруга в топці котла неорганізований процес горіння - димові гази, що відходять не мають розділених потоків з газами, які надходять на горіння, розряджання в корені факелу затягує димові гази, що відходять на повторне горіння, але відсутня можливість регулювання їх об'єму, недостатньо повно використовується променевий теплообмін, горіння полум'я відбувається з значними флуктуаціями. Відсутність третього ходу димових газів, призводить до малого часу їх перебування всередині топки і, як наслідок, до неповного використання теплової енергії, має місце пошарове розділення температурних полів всередині топки. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення конструкції жаротрубного котла шляхом встановлення в жарову трубу-топку за допомогою ребер додаткової вогневої суцільнозварної труби циліндричної форми та приварення фіксатора до одного з ребер з фронтальної сторони вогневої труби і встановлення діаметру та довжини вогневої труби меншими за довжину та діаметр жарової труби. Така конструкція забезпечує зниження теплової інерції, дозволяє переводити котел в низькорежимний режим експлуатації за рахунок зниження температури зворотної води до 40°С при збереженні експлуатаційної готовності підтримання температури теплопередаючої стінки постійно вище краплі роси. Поставлена задача вирішується тим, що у водогрійному газотрубному котлі, що містить жарову трубу - топку, конвективну газотрубну частину, згідно з винаходом, в жарову трубу за допомогою не менш ніж 3 ребер додатково встановлена вогнева суцільнозварна труба циліндричної форми, з фронтальної сторони вогневої труби до одного з ребер прикріплений фіксатор, при цьому ребра розташовані на рівній відстані одне від одного та приварені до жарової труби, а діаметр та довжина вогневої труби є меншими за довжину та діаметр жарової труби. Введення додаткової вогневої суцільнозварної труби циліндричної форми забезпечує створення 4 третього ходу топкових газів. Встановлення фіксатора запобігає переміщенню вогневої тр уби відносно жарової, в ході роботи котла за допомогою фіксатора здійснюється регулювання об'єму димових газів, які потрапляють на повторний допал. Введення додаткової вогневої суцільнозварної труби не погіршує теплопередачу від факелу горілки до конвективних поверхонь і не призводить до зниження коефіцієнту теплопередачі, оскільки в процесі горіння вогнева труба нагрівається і компенсує затінювання топки променистим теплообміном. Завдяки встановленню діаметра та довжини вогневої труби меншими за довжину та діаметр жарової труби створюється круговий проміжок між жаровою та вогневою трубою, а так як вогнева труба є коротшою за жарову , то в результаті виникає конфузорна ділянка (вогневий мішок), в якому знижується швидкість і змінюється напрямок газового потоку на 180 градусів. На Фіг. показаний вид котла, який включає корпус 8, жарову тр убу-топку 6, вхідний патрубок 3, передню трубну дошку 2, двері котла 1, пучок димогарних труб 5, додаткову вогневу тр убу 7, подавальний трубопровід 4. Котел працює наступним чином. Холодна вода поступає зверху через вхідний патрубок 3, розміщений в передній частині котла і попадає на розподільчий пристрій та стікає по стінці в нижню частину корпусу котла. Далі вода нагрівається, одержуючи теплову енергію від жарової труби і під дією свободної конвекції піднімається угору. Потрапляючи в подавальний трубопровід димові гази в ході горіння факела проходять всередині жарової труби і вдарившись об задню стінку повертаються на фронт котла, потрапляючи в збірну фронтальну коробку, утворену передньою трубною дошкою 2, і обмурованою вогнетривом передніми дверцями котла 1 і звідти через конвективний пучок димогарних труб 5 потрапляють у збірну коробку а потім у димар, жарова труба 6 і димогарні труби 5 з турбулізаторами всередині омиваються котельною водою, яка циркулює через подавальний 4 і зворотній трубопроводи всередині корпусу 8. Введення в топку котла, утворену жаровою трубою 6, додаткової вогневої труби 7, впливає на аеродинаміку руху димових газів, забезпечує повторний допал димових газів, знижує викиди шкідливих речовин в атмосферу, зокрема окислів азоту, інтенсифікує всередині топковий теплообмін за рахунок збільшення променистого теплообміну, який повністю компенсує затінювання стінки жарової труби від факелу, дозволяє розподілити теплову енергію всередині топки - жарової труби, виключивши тим самим утворення локальних зон перегріву. Установка фіксатора на вогневій трубі дозволяє регулювати об'єм димових газів, спрямованих на повторний допал в ході виконання пусково-налагоджувальних робіт і експлуатації котла, що дозволяє скоротити об'єм шкідливих викидів в атмосферу при паралельному підвищені коефіцієнта корисної дії котла і коефіцієнта використання палива. 5 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 81487 6 Підписне Тираж 26 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