Газовий котельний агрегат

Реферат: UA 113126 U UA 113126 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів для виробництва теплової енергії, а більш конкретно вона стосується конструкції котельних агрегатів, призначених для опалення та гарячого водопостачання житлових, громадських та ін. об'єктів, що використовують газове паливо. Значне підвищення цін на паливо стало серйозним стимулом для пошуку та запровадження засобів для підвищення ефективності його використання в котельних установках. Відомо, що суттєве підвищення коефіцієнта корисної дії котла забезпечує оснащення його економайзером. Економайзер котла - це пристрій, який служить для попереднього підігрівання теплоносія за рахунок отримання тепла від газоподібних продуктів горіння, які викидаються в атмосферу. З економічної точки зору його установка повністю виправдана, оскільки швидко окупається, хоча при цьому сам агрегат потребує додаткового простору для розміщення. В патентній та науково-технічній літературі описано багато конструкцій котельних агрегатів, оснащених економайзерами. Найближчою до запропонованої корисної моделі серед відомих за конструкцією та досягнутим результатом є водонагрівальна установка [1], яка містить послідовно включені водогрійний жаротрубний газовий котел, економайзер та димову трубу. Котел підключено до системи теплопостачання та оснащено системою живлення водою і пальником з напірним вентилятором. Економайзер вхідним патрубком підключений до зворотної лінії системи теплопостачання, а вихідним патрубком - до її вихідної лінії. В процесі роботи установки (як зазначено в описі корисної моделі) зворотна вода, що надходить до котла, має температуру 35 °C. Частина зворотної води відбирається із зворотної лінії та проходить крізь економайзер, де вона нагрівається до (75÷80)°C, відбираючи тепло від димових газів, що виходять із котла. За ним нагріта вода з економайзера, через його вихідний патрубок, надходить до прямої лінії системи теплопостачання, де вона змішується з водою, яка виходить із котла при температурі (50÷60)°C. Основний недолік описаної водонагрівальної установки обумовлений тим, що зворотна вода при температурі значно нижчій точки роси (35÷40)°C подається як в котел, так і в економайзер, а це призводить до утворення конденсату безпосередньо на стінках топки котла та на поверхнях економайзера, що провокує корозію та створює умови для руйнування обох цих пристроїв. Задачею запропонованої корисної моделі є удосконалення відомого котельного агрегату шляхом усунення причин виникнення кислотного конденсату у топці котла при високому ККД всього агрегату. Поставлена задача вирішується тим, що в у відомому газовому котельному агрегаті змінено схему підключення економайзера до системи теплопостачання, що забезпечує подачу підігрітої в економайзері води у зворотну магістраль і у подальшому в котел при температурі (50÷70)°C, унеможливлюючи таким чином утворення на стінках топки котла кислотного конденсату. Технічним результатом від запропонованих удосконалень є можливість використання для виготовлення котла звичайних матеріалів без зниження його надійності і скорочення терміну експлуатації, завдяки відсутності інтенсивної корозії, а також зменшення втрат тепла на (3÷7) %, що дає можливість зменшити витрати палива. Спільними суттєвими ознаками корисної моделі з прототипом слід вважати: - газовий котельний агрегат містить послідовно з'єднані водогрійний жаротрубний газовий котел, економайзер та димову трубу; - котел підключено до системи теплопостачання; - котел оснащено рециркуляційним контуром; - котел оснащено системою живлення водою; - котел оснащено пальником з напірним вентилятором. Новими суттєвими ознаками корисної моделі у порівнянні з прототипом є такі: - економайзер виконаний конденсаційним; - економайзер виготовлений з корозійностійкого матеріалу; - економайзер підключений до зворотної магістралі системи теплопостачання паралельно; - вихідний патрубок економайзера підключений до зворотної магістралі ближче до котла, ніж вхідний патрубок. Суть корисної моделі ілюструється кресленням, на якому зображено схему газового котельного агрегату. Запропонований котельний агрегат містить послідовно встановлені водогрійний жаротрубний газовий котел 1, економайзер 2 та димову трубу 3. Котел оснащено пальником з напірним вентилятором 4, розрахованим на аеродинамічний опір котла та економайзера, та системою 5 живлення водою. Котел підключено до прямої 6 і зворотної 7 магістралей системи теплопостачання та оснащений контуром рециркуляції 8. Економайзер виконаний 1 UA 113126 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 конденсаційним, виготовлений із корозійностійкого матеріалу (аустенітної нержавіючої сталі) та підключений за допомогою вхідного патрубка 9 для відбору води і вихідного патрубка 10 для повернення води до зворотної магістралі системи теплопостачання. Економайзер підключений до зворотної магістралі системи теплопостачання паралельно, при цьому його вихідний патрубок підключений до зворотної магістралі у точці А, а вхідний його патрубок підключений до зворотної магістралі у точці Б, тобто вихідний патрубок економайзера підключений ближче до котла, ніж вхідний патрубок. Економайзер оснащено засобом 11 відведення кислого конденсату до системи регенерації. Економайзер підключений до зворотної магістралі через (щонайменше один) насос 12, а циркуляційний контур котла оснащений насосом 13. Для контролю режиму роботи котельний агрегат оснащено термометрами 14 та манометрами 15, встановленими у характерних точках трубопроводів. Котельний агрегат оснащений необхідними елементами захисту та управління. Запропонований котельний агрегат оснащений системою автоматичного регулювання інтенсивності горіння та витрати теплоносія (води), до якої підключено датчики 16 температури та датчики 17 тиску води в трубопроводах, а також датчик 18 температури димових газів. Контроль параметрів роботи агрегату здійснює оператор по показаннях термометрів 14 і манометрів 15, встановлених у характерних точках трубопроводів. У процесі роботи запропонованого газового котельного агрегату жаротрубний котел 1 за рахунок спалювання природного газу забезпечує нагрівання котельної води, яка надходить в автономну систему теплопостачання по прямій магістралі 6 і повертається в котел по зворотній магістралі 7. При цьому повітря в робочу зону котла подається вентилятором 4, а поповнення котла водою забезпечується системою живлення 5. Димові гази з котла при температурі (130÷170)°C з котла надходять до економайзера 2, де вони охолоджуються до температури (50÷70)°C, а далі виводяться в атмосферу через димову трубу 3. При такій температурі димових газів (нижче точки роси) відбувається утворення кислого водяного конденсату, який збирається та виводиться з економайзера на утилізацію за допомогою засобу 11 відведення конденсату. Контур рециркуляції 8 котла забезпечує сталу мінімальну температуру зворотної води 60 °C. Частина води із зворотної магістралі 7 в точці А відбирається через патрубок 10 і направляється через економайзер (теплоутилізатор), в якому вона відбирає тепло від димових газів, знижуючи їх температуру від (130÷170)°C до (50÷70)°C. З економайзера вода повертається в зворотну магістраль у точці Б через патрубок 9 та змішується з основною частиною зворотної води і надходить в котел. Таким чином теплова енергія, що утворюється при згорянні природного газу, максимально відбирається від димових газів та використовується для нагрівання води. В навколишнє середовище викидаються повністю відпрацьовані димові гази з температурою нижче 70 °C. Кислотний конденсат, що утворюється в економайзері при охолодженні димових газів нижче точки роси, не завдає шкоди його поверхням, оскільки всі його елементи, що контактують з димовими газами виготовлені, з корозійностійкого матеріалу (аустенітної нержавіючої сталі). Технологічні параметри роботи котельного агрегату підтримуються в визначених межах системою автоматичного регулювання інтенсивності горіння та витрати теплоносія (води), до якої підключено датчики 16 температури та датчики 17 тиску води в трубопроводах, а також датчик 18 температури димових газів. Контроль параметрів роботи агрегату здійснює оператор по показах термометрів 14 і манометрів 15, встановлених у характерних точках трубопроводів. Запропонований котельний агрегат зберігає всі позитивні якості прототипу, однак вигідно відрізняється від нього тим, що котел, а значить і весь агрегат, дешевший прототипу, оскільки виготовляється із звичайних матеріалів, без зниження його надійності і скорочення терміну експлуатації завдяки відсутності інтенсивної корозії. Крім цього запропонований агрегат забезпечує зменшення втрат тепла на (3-7) %, що дає можливість зменшити витрати палива. Джерело інформації: 1. UA № 33092 по МПК F24H 1/00; F24H 1/10. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Газовий котельний агрегат, що містить послідовно з'єднані водогрійний жаротрубний газовий котел, економайзер та димову трубу, при цьому котел підключено до системи теплопостачання, оснащено рециркуляційним контуром, системою живлення водою і пальником з напірним вентилятором, який відрізняється тим, що економайзер виконаний конденсаційним, виготовлений з корозійностійкого матеріалу, підключений до зворотної магістралі системи теплопостачання паралельно, при цьому його вихідний патрубок підключений до зворотної магістралі ближче до котла ніж вхідний патрубок. 2 UA 113126 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3