Водонагрівний котел ” кд “

1. Водонагрівний котел, що містить топку, радіаційні та конвективні поверхні нагріву, який від 33892 з відповідною опускною та підйомними трубами, при цьому для кожних двох суміжних ярусів відводящий патрубок верхнього ярусу розміщений над підводящим патрубком нижнього ярусу. Стельний екран утворений двома горизонтальними рядами труб, встановлених з зазором одну відносно другої, один кінець кожної із яких з'єднаний із колектором, який видає в мережу воду, а другий заглушений, підключений тангенціальними патрубками до системи труб, розміщених над трубами стельного екрану і з'єднаних з підйомними трубами. Перевагою зазначеного водонагрівного котла є те, що в екранних трубах вода рухається одночасно аксіально та тангенціально - обертаючись. Недоліком зазначеного водонагрівного котла є швидке затухання обертального руху води. Тому патрубки для підводу та відводу води в труби вертикальних водяних екранів розміщені ярусами, і в кожній трубі є як би декілька окремих поверхонь нагріву. Відповідно кількість води, яка проходить через розріз екранної труби менша, порівняно з кількістю води, яка б проходила через її розріз за відсутності окремих поверхонь нагріву, в стільки разів, скільки є окремих поверхонь нагріву по довжині труби. Тому результативна швидкість води по двох складниках її гвинтоподібного руху - аксіальному та обертальному - залишається низькою і відповідно низьким залишається коефіцієнт теплопередачі від внутрішніх поверхонь нагріву труб вертикальних екранів. Невелика швидкість води також не сприяє ефективному змиванню дисперсних бульбашок зі стін труб. І, у зв'язку з тим, що в кожну трубу стельного екрану вода подається декількома патрубками, її середня швидкість у цих трубах також невелика. Для подання води в екранні труби та видалення води з них необхідна додаткова складна система трубопроводів невеликого діаметру. Це ускладнює конструкцію водонагрівного котла, технологію його виготовлення та проведення ремонтних робіт в процесі експлуатації. В основу винаходу поставлено задачу покращання водонагрівного котла шляхом встановлення в труби, що нагріваються, вставок з виступами, які утворюють гвинтоподібний рух води, збільшення її швидкості та турбулізації потоку, забезпечити підвищення ефективності теплообміну. Пристосування вставок з виступами виключає необхідність створення окремих поверхонь нагріву по довжині труби та відповідно дроблення кількості води, що проходить крізь неї, а також для створення обертання води, складної системи трубопроводів її подання та видалення з труб поверхонь нагріву. Виступи вставок, які можуть бути як суцільні, так і переривисті, створюють в трубах, що нагріваються, гвинтоподібний рух води без затухання обертального складника, збільшення швидкості води та за рахунок виникнення додаткових завихрень збільшення турбулізації потоку. Залежно від навантаження водонагрівного котла вставки можуть бути як у всіх, так і в частині труб, що нагріваються, а також вставка може знаходитись по всій довжині, в частині або в декількох частинах труби. Для збільшення довжини шляху проходження води в колекторах можуть бути встановлені перегорожі. Збільшення швидкості та турбулізації збільшує коефіцієнт теплопередачі від внутрішніх стінок поверхонь нагріву до води. За рахунок відцентрового ефекту від обертального складника гвинтоподібного руху води збільшується тиск у стін труб, що разом зі збільшенням швидкості покращує, порівняно з прототипом, ефективність змивання дисперсних бульбашок та затримує відкладання солей твердості на стінках труб, що в доповненні до покращання теплообміну, покращує експлуатаційну надійність роботи котла та збільшення термінів міжремонтних періодів. Застосування винаходу дозволяє підвищити теплопродуктивність та коефіцієнт корисної дії водонагрівних котлів. На кресленнях наведено приклад застосування винаходу для підвищення теплопродуктивності та покращання експлуатаційних характеристик водонагрівного котла НІІСТУ-5 без зміни просторового розміщення та діаметрів труб поверхонь нагріву. На фіг. 1 зображена трубна частина водонагрівного котла при вигляді зверху. На фіг. 2 показано розріз І-І трубної частини котла. Водонагрівний котел складається з вхідного патрубка 1, нижнього колектора 2, труб 3 зі вставкою 4 та верхнього колектора 5 задньої секції екрану, збірного колектора 6, перегорожі 7, труб 8 зі вставкою 4, спільних нижніх колекторів та труб 10 зі вставкою 4, середньої секції екрану, підводящих труб 11, середнього колектора 12, труб 13 зі вставкою 4 та верхнього колектора 14 передньої секції-екрану, перегорожі між трубами 15, міжтрубних щілин 16 в верхній частині задньої та середньої секцій-екранів. Радіаційною поверхнею топки водонагрівного котла є внутрішня поверхня задньої, середньої та передньої секцій-екранів. Конвективною поверхнею є зовнішня поверхня задньої та середньої секцій-екранів, Водонагрівний котел працює таким чином. В котел вода надходить через вхідний патрубок 1, проходить через нижній колектор 2 в труби 3, в яких створюється її гвинтоподібний рух вставкою 4, з труб 3 вода надходить в збірний колектор 6, з якого завдяки перегорожі 7 вода надходить в труби 8, зі вставкою 4, з труб 8 вода надходить в спільні нижні колектори 9, з них в труби 10, зі вставкою 4, з труб 10 вода надходить у збірний колектор 6, зі збірних нижніх колекторів 9 вода надходить також в підводящі труби 11, з яких надходить в середній колектор 12, потім в труби 13, зі вставкою 4, з труб 13, вода надходить в збірний колектор 6, з передньої частини збірного колектора 6, вода надходить в теплову мережу. Паливні гази з топки виходять через міжтрубні щілини 16, обмивають конвективну поверхню нагріву і надходять на вихід до димової труби. Завдяки виступам вставок 4 в трубах котла 3, 8, 10, 13 створюється гвинтоподібний рух води, без затухання обертального складника, збільшується її швидкість та турбулізація потоку, а також 2 33892 тиск біля стін труб, відносно інших частин їх перерізу, що дозволяє змивати дисперсні бульбашки зі стін труб, збільшити коефіцієнт теплопередачі до води, що нагрівається, та зменшити відкладення солей твердості. Фіг. 1 3 33892 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4