Водогрійний котел

1. Водогрійний котел, який містить корпус, в якому розташована топка з водяною сорочкою, на вході якої встановлений блоковий пальник, а та 3 Великий водяний резервуар - корпус котла, заповнений водою, що значно збільшує його вагу. Відома зварна конструкція котла не дозволяє виконувати дрібний ремонт поверхонь котла без повного вирізування димогарних труб та має відносно низький ККД. В основу корисної моделі покладено завдання удосконалення конструкції водогрійного котла, в якому в результаті застосування нового блокового принципу його побудови, зміни виконання конвективної частини котла та введення додаткових елементів забезпечується поліпшення показників теплообміну і за рахунок цього збільшується загальний ККД агрегату. Поставлене завдання виконано завдяки тому, що в водогрійному котлі, який включає корпус, в якому розташована топка з водяною сорочкою, на вході якої встановлено блоковий пальник, а також конвективна частина, яка з'єднана з димоходом, згідно корисної моделі, топка оснащена тепловим випромінювачем, розташованим співвісно на відстані 2/3 довжини топки від пальника, а конвективна частина котла виконана з пучків оребрених труб, послідовно з'єднаних між собою та водяною сорочкою топки котла. Додатковою відміною є те, що водяна сорочка топки оснащена горизонтальними перегородками, причому одна перегородка суцільна - від торця до торця водяної сорочки, а інші меншої довжини, поперемінно розміщені з зазором то з одного, то з другого торця водяної сорочки. Додаткове введення в топку котла вторинного випромінювача - поперечного газопроникного керамічного екрана, що випромінює тепло в інфрачервоному спектрі, спричиняючи додатковий нагрів внутрішньої поверхні топки, збільшує долю поглинання тепла топкою, ніж просто від факелу, а додаткове розташування у водяній сорочці топки горизонтальних перегородок збільшує шлях потоку води та забезпечує оптимальну швидкість потоку, що сприяє інтенсифікації теплообміну і стабілізує тепловий баланс агрегату. Сукупність конструктивних особливостей топки та конвективної частини, сприяє усуненню зон перегріву на шляху руху води, дозволяє збільшити тепловідбір, стабілізувати тепловий баланс та інтенсифікувати масообмін між елементами конструкції, а також спростити виготовлення котла за рахунок застосування блокового принципу побудови котла в цілому, так і конвективної частини послідовним набором оребрених трубних пучків, тим зменшити металоємність котла в цілому і збільшити загальний ККД. Запропонований котел зображено на кресленнях: на Фіг.1 - у подовжньому перерізі; на Фіг.2 - розташування повздовжніх перегородок в топці котла; на Фіг.3 - конструкція теплообмінної секції конвективної частини котла. Запропонований котел включає корпус 1 з тепловим захистом, топку 2 з водяною сорочкою 3, до якої з вхідного торця приєднано блоковий газовий пальник 4 з вентилятором та управляючою арматурою 5. Водяна сорочка утворена корпусом котла і внутрішньою співвісною обичайкою 6, між якими розташовані горизонтальні перегородки, 57379 4 одна суцільна 7, а інші меншої довжини 8, по черзі з зазором розташовані з різних торців водяної сорочки, утворюючи єдиний водяний канал з регулярно перемінним шляхом руху води, причому кількість менших перегородок одна або більше. В топці 2 на відстані 2/3 загальної її довжини від пальника 3 розташовано тепловий випромінювач 9, а вихідний торець топки з'єднаний з конвективним газоходом 10, де розташовані теплообмінні секції 11 які з'єднано між собою перепускними патрубками 12, а з топкою перепускним патрубком 13. Теплообмінні секції виконано з двох колекторів - верхнього 14 і нижнього 15, між якими у вертикальній площині розташований пучок оребрених труб 16. Верхній колектор 14 виконано з двома патрубками (вхід - вихід води) з перегородкою 17 всередині. До конвективної частини газоходу приєднано вихлопний патрубок 18 з запобіжним клапаном 19. До останньої секції конвективної частини котла приєднано вхідний водяний патрубок 20, а безпосередньо біля вхідного торця топки вихідний водяний патрубок 21 Топка з'єднана із конвективною частиною котла патрубком 22 та перепускним патрубком 13. Пропонований котел працює таким чином. Спочатку наповнюють холодною хімічно очищеною водою систему водяного опалення і котел. Для цього через вхідний патрубок 18 наповнюють водою спочатку теплообмінні секції 11 конвективної частини 10 котла. Воду по одному з патрубків теплообмінної секції 23 подають у половину верхнього колектора 14 і по трубахіз ребрами 16 вода опускається у нижній колектор 15, по якому вона перетікає у другу половину і по трубках із ребрами на гору у другу частину верхнього колектора до вихідного патрубка 24. Таким чином перетікаючи з одної секції до наступної за допомогою перепускних патрубків 12, утворюється сталий протік води в конвективній частині котла. Після заповнення водою конвективної частини, через перепускний патрубок 13 заповнюється водяна сорочка 3 топки 2. Після відповідних підготовчих операцій, як ручних так і автоматичних, включають блочний пальник 4. Суміш палива та повітря згорає в топці 2. Тепло від факелу та за рахунок вторинного випромінювання від проміжного випромінювача 9 нагріває внутрішню поверхню топки і через її стінку нагріває воду, яка циркулює в водяній сорочці топки 2. Продукти згорання в конвективному газоходу 10 послідовно омивають теплообмінні секції 11 конвективної частини та виходять через вихлопний патрубок 18 в димову трубу. У випадку хлопка ("вибуху") паливо-повітряної суміші, що може статися в процесі розпалювання пальника чи відриву факела при роботі, вибухову хвилю направляють через вибуховий запобіжний клапан 19. Всі перепускні патрубки і топка котла оснащені кранами для видалення повітря з водяного тракту котла. Котел може працювати як при розрідженні газів (продуктів згорання палива) з димососом, так і під надлишковим тиском газів в топці. Сукупність запропонованих конструктивних рішень дозволяє збільшити тепловідбір в топці котла та в теплообмінних секціях конвективній частині, а за рахунок збільшення шляху та швид 5 кості потоку води в сорочці котла ліквідувати зони перегріву в топці, інтенсифікувати процес теплообміну та збільшити загальний ККД агрегату. Пропонований котел впроваджено на підприємстві "Київжилтеплокомуненерго" - 2 котла АОМ 57379 6 0,5 потужністю 0,5 мегават. На заводі "Пневматика" (м. Сімферополь) 1 котел АОМ-1,0 потужністю 1 мегават та 2 котла АОМ - 2,5 потужністю 2,5 мегавата кожний. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 57379 8 Підписне Тираж 23 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