Котельна установка

Котельна установка, що містить котлоагрегат з газопальниковим пристроєм, вентилятор, контак 3 каналом, а повітровід з'єднано з димовою трубою (див. опис винаходу за авт.свід. СРСР №1760238, МПК F22B 1/8, 1990). В котельній установці за прототипом, в порівнянні з відомою установкою за авт. свід. СРСР №1086296, завдяки розміщенню повітропідігрівача в газовому тракті котлоагрегату і підключенню виходу повітряного тракту повітропідігрівача до газопальникового пристрою котлоагрегату забезпечується підігрівання не тільки повітря, що подається для осушування газів в димову трубу, а й дуттьового повітря. Разом з тим котельна установкапрототип має такі недоліки: - підвищена витрата електроенергії на переміщення димових газів, спричинена застосуванням для осушування димових газів перед димососом поверхневого теплообмінника ( з метою поліпшення умов роботи димососа) за наявності підігрітого повітря; - низька теплова ефективність установки через високу температуру води, що циркулює, на вході в контактний водопідігрівач (теплоутилізатор) і відповідно високу температуру насичених димових газів на виході з нього, що зумовлює необхідність значних втрат теплоти на їх подальше осушування перед надходженням до димової труби; - значна металомісткість установки внаслідок великої площі теплообмінної поверхні повітропідігрівача, яка зумовлена низькою температурою газів на вході в нього, а отже невеликим температурним напором між теплоносіями, і відповідно низька температура підігріву повітря, що спричинює значну витрату повітря, яке підмішується до охолоджених димових газів в димовій трубі для їх осушування. В основу винаходу поставлена задача удосконалення котельної установки, в якій шляхом підмішування підігрітого повітря до димових газів перед димососом, охолодження води циркуляційного контура холодним повітрям з його попереднім підігріванням і використання високотемпературних газів для догрівання повітря досягається вилучення з газового тракту установки поверхневого теплообмінника і відповідне зменшення аеродинамічного опору газового тракту установки, зменшення температури води на вході в контактний водопідігрівач і відповідне зниження температури насичених димових газів на виході з нього, збільшення температури газів на вході в повітропідігрівач і збільшення температурного напору в ньому. За рахунок цього скорочуються витрати електроенергії на переміщення димових газів, підвищується теплова ефективність установки, а також зменшується її металомісткість, підвищується температура підігріву повітря і відповідно скорочується його витрата на осушування газів. Поставлена задача вирішується тим, що в котельній установці, що містить котлоагрегат з газопальниковим пристроєм, вентилятор, контактний водопідігрівач з водяним циркуляційним контуром, підключений на вході до відвідного газоходу котлоагрегату і сполучений через газовідвідний канал, оснащений димососом, з димовою трубою, поверхневий теплообмінник, повітропідігрівач з 89886 4 газовою та повітряною порожнинами, причому вихід повітряної порожнини повітропідігрівача підключено повітроводом до газопальникового пристрою котлоагрегату, згідно з винаходом, повітровід підключено до газовідвідного каналу між виходом контактного водопідігрівача і димососом, одну порожнину поверхневого теплообмінника включено у водяний циркуляційний контур контактного водопідігрівача, іншу порожнину теплообмінника підключено на вході до напірного патрубка вентилятора, на виході - до входу повітряної порожнини повітропідігрівача, а газову порожнину останнього розміщено у відвідному газоході котлоагрегату. Завдяки підключенню повітроводу до газовідвідного каналу між виходом контактного водопідігрівача і димососом забезпечується вилучення поверхневого теплообмінника з газового тракту і зменшення аеродинамічного опору газового тракту установки. Завдяки включенню у водяний циркуляційний контур контактного водопідігрівача однієї з порожнин поверхневого теплообмінника і підключенню іншої порожнини теплообмінника на вході до напірного патрубка вентилятора, а на виході - до входу повітряної порожнини повітропідігрівача забезпечується низька температура води, що циркулює, на вході в контактний водопідігрівач і відповідно низька температура насичених димових газів на виході з нього. Розміщення газової порожнини повітропідігрівача у відвідному газоході котлоагрегату забезпечує високу температуру газів на вході у повітропідігрівач і значний температурний напір між теплоносіями. Застосування запропонованої конструкції, завдяки зменшенню аеродинамічного опору газового тракту установки, забезпечує скорочення витрати електроенергії на переміщення димових газів, а завдяки зниженню температури води, що циркулює, на вході в контактний водопідігрівач забезпечує підвищення теплової ефективності установки. Забезпечення високої температури димових газів на вході у повітропідігрівач і значного температурного напору між теплоносіями дозволяє зменшити металомісткість установки, підвищити температуру підігріву повітря і скоротити витрату повітря на осушування газів. Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням, на якому зображена схема котельної установки. Котельна установка містить котлоагрегат 1 з газопальниковим пристроєм 2, контактний водопідігрівач 3, підключений на вході до відвідного газоходу 4 котлоагрегату 1, а на виході через газовідвідний канал 5, оснащений димососом 6, - до димової труби 7. Контактний водопідігрівач З містить зрошувач 8, насадковий шар 9, водозбірник 10 та бризкоуловлювач 11 і оснащений патрубком 12 підведення конденсату і переливним патрубком 13. В газоході 4 розміщено газову порожнину повітропідігрівача 14, снащеного патрубком 15 відведення конденсату. Патрубок 12 з'єднано з патрубком 15 через гідрозатвор 16. Повітряний тракт установки містить розміщені за ходом повітря і з'єднані повітроводом 17 вентилятор 18, повітряні порожнини поверхневого теп 5 89886 лообмінника 19 і повітропідігрівача 14, регулювальну заслінку 20 і газопальниковий пристрій 2. Повітровід 17 на ділянці між повітропідігрівачем 14 і регулювальною заслінкою 20 підключено коробом 21 з регулювальною заслінкою 22 до газовідвідного каналу 5 між виходом з контактного водопідігрівача 3 і димососом 6. Циркуляційний контур контактного водопідігрівача 3 містить зрошувач 8, насадковий шар 9, водозбірник 10, насос 23, регулювальний вентиль 24 і водяну порожнину теплообмінника 19, вихід якої трубопроводом 25 з'єднано зі входом зрошувача 8. Для підключення до установки системи зовнішнього гарячого водопостачання циркуляційний контур оснащено патрубками 26 і 27 з вентилями. Котельна установка працює таким чином. Природний газ і підігріте повітря надходять до газопальникового пристрою 2, де змішуються, і газоповітряна суміш в процесі спалювання в топці котлоагрегату 1 утворює димові гази, що надходять до відповідного газоходу 4, проходять через газову порожнину повітропідігрівача 14, де охолоджуються з випадінням конденсату, який послідовно через патрубок 15, гідрозатвор 16 і патрубок 12 надходить до контактного водопідігрівача 3, де зливається у водозбірник 10. Димові гази в контактному водопідігрівачі З проходять насадковий шар 9, де доохолоджуються з випадінням конденсату, зрошувач 8 та бризкоуловлювач 11 і далі надходять до газовідвідного каналу 5, в якому змішуються з частиною підігрітого повітря, і димососом 6 через димову трубу 7 видаляються з установки. Повітря вентилятором 18 подається в повітряну порожнину поверхневого теплообмінника 19, де підігрівається, і далі повітроводом 17 надходить до повітряної порожнини повітропідігрівача 14, де догрівається. Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 Основна частина повітря ( дуттьове повітря ) повітроводом 17 через регулювальну заслінку 20 надходить до газопальникового пристрою 2. Інша частина повітря ( осушувальне повітря ) через регулювальну заслінку 22 коробом 21 надходить до газовідвідного каналу 5, де підмішується до охолоджених димових газів, внаслідок чого зменшується їхня відносна вологість, що запобігає конденсатоутворенню в газовідвідному каналі, димососі і димовій трубі. Холодна вода циркуляційного контура контактного водопідігрівача 3 надходить до зрошувача 8, де рівномірно розподіляється і стікає по елементам насадкового шару, в якому нагрівається, у водозбірник 10. Далі нагріта вода насосом 23 через регулювальний вентиль 24 подається у водяну порожнину поверхневого теплообмінника 19, де охолоджується, і трубопроводом 25 надходить до зрошувача 8. Далі цикл повторюється. Надлишок води в контурі, що утворюється внаслідок випадіння конденсату у повітропідігрівачі 3, через переливний патрубок 13 і гідрозатвор 16 відводится з установки. Через патрубок 26 з вентилем подається холодна вода від джерела водопостачання, а через патрубок 27 з вентилем нагріта вода надходить до зовнішнього споживача. В залежності від режиму роботи котельної установки кількість дуттьового повітря, що подається у газопальниковий пристрій 2 котлоагрегату 1, і осушувального повітря, що подається у газовідвідний канал 5, регулюється з допомогою регулювальних заслінок 20 і 22. Змінення витрати води у циркуляційному контурі контактного водопідігрівача З здійснюється з допомогою регулювального вентиля 24. 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