Котельна установка

Реферат: Винахід належить до теплоенергетики і може бути використаний в газоспоживаючих водогрійних котельних установках. Котельна установка містить котлоагрегат з топкою, оснащеною газопальниковим пристроєм, і з конвективним газоходом з послідовно розміщеними в ньому не менш ніж двома теплообмінними поверхнями, сполучений основним газоходом з димовою трубою через послідовно розміщені заслінку, водопідігрівач, газоповітряний теплообмінник і димосос, байпасний газохід з регулювальним органом, догрівач осушувального повітря, газова порожнина якого включена в байпасний газохід, вентилятор, до напірного патрубка якого підключений вхід газоповітряного теплообмінника, вихід останнього підключений повітроводом через повітряну порожнину догрівача осушувального повітря до основного газоходу між газоповітряним теплообмінником і димососом, ділянка повітроводу між газоповітряним теплообмінником і догрівачем осушувального повітря сполучена з газопальниковим пристроєм, причому вхід байпасного газоходу підключено до конвективного газоходу котлоагрегату між першою і другою теплообмінними поверхнями, вихід - до основного газоходу між заслінкою і водопідігрівачем, а регулювальний орган байпасного газоходу розміщено між догрівачем осушувального повітря і основним газоходом. Винахід забезпечує скорочення втрат теплової енергії на осушування відхідних димових газів та зменшення витрачання електроенергії на приводи вентилятора і димососа. UA 98414 C2 (12) UA 98414 C2 UA 98414 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до теплоенергетики і може бути використаний в газоспоживаючих котельних установках. Відомою є котельна установка, що містить котельний агрегат з топкою, оснащеною газопальниковим пристроєм, сполучений газоходом з димовою трубою через послідовно включені димосос, водопідігрівач і газоповітряний теплообмінник, вентилятор, всмоктувальний патрубок якого підключений до виходу газоповітряного теплообмінника, напірний патрубок повітропроводом підключений до теплоспоживача, а повітровід сполучений з ділянкою газоходу між газоповітряним теплообмінником і димовою трубою [див. опис винаходу до авт. свід. СРСР № 989232, МПК F22B 1/18, 1981]. Недоліком цієї установки є низька температура повітря, яке подається в газохід для осушування охолоджених димових газів перед їхнім надходженням до димової труби, що зумовлює необхідність збільшення витрати цього повітря і відповідне збільшення витрачання електроенергії на приводи вентилятора і димососа. Найближчим аналогом за технічною суттю та результатом, що досягається, до пристрою, що заявляється, вибраним як прототип, є котельна установка, що містить котлоагрегат з топкою, оснащеною газопальниковим пристроєм, і з конвективним газоходом з послідовно розміщеними в ньому не менш ніж двома теплообмінними поверхнями, сполучений основним газоходом з димовою трубою через послідовно розміщені заслінку, водопідігрівач, газоповітряний теплообмінник і димосос, байпасний газохід з регулювальним органом, догрівач осушувального повітря, газова порожнина якого включена в байпасний газохід, вентилятор, до напірного патрубка якого підключений вхід газоповітряного теплообмінника, вихід якого підключений повітроводом через повітряну порожнину догрівача осушувального повітря до основного газоходу між газоповітряним теплообмінником і димососом, а ділянка повітроводу між газоповітряним теплообмінником і догрівачем осушувального повітря сполучена з газопальниковим пристроєм [див. опис винаходу до авт. свід. СРСР № 1170221, МПК F22B 1/18, 198]. В котельній установці за прототипом, в порівнянні з відомою установкою за авт. свід. СРСР № 989232, завдяки оснащенню установки догрівачем осушувального повітря, включенню його газової порожнини в байпасний газохід і підключенню повітряної порожнини до повітроводу забезпечується додатковий підігрів повітря, що подається на осушування охолоджених димових газів, в результаті чого скорочується витрачання електроенергії на приводи вентилятора і димососа. Разом з тим, котельна установка-прототип має такі недоліки: - підвищені втрати теплової енергії на осушування охолоджених вологих димових газів перед їхнім надходженням до димососа і димової труби через значну витрату димових газів, які подаються на догрівач осушувального повітря, що спричинене низькою температурою цих газів; - підвищена витрата електроенергії на приводи вентилятора і димососа через підвищену витрату повітря на осушування газів, що спричинене низькою температурою цього повітря. В основу винаходу поставлена задача удосконалення котельної установки, в якій шляхом догрівання осушувального повітря меншою кількістю високотемпературних димових газів і відповідним підвищенням температури та зменшенням витрати осушувального повітря забезпечується скорочення втрати теплової енергії на осушування газів і зменшення витрачання електроенергії на приводи вентилятора і димососа. Поставлена задача вирішується тим, що в котельній установці, яка містить котлоагрегат з топкою, оснащеною газопальниковим пристроєм, і з конвективним газоходом з послідовно розміщеними в ньому не менш ніж двома теплообмінними поверхнями, сполучений основним газоходом з димовою трубою через послідовно розміщені заслінку, водопідігрівач, газоповітряний теплообмінник і димосос, байпасний газохід з регулювальним органом, догрівач осушувального повітря, газова порожнина якого включена в байпасний газохід, вентилятор, до напірного патрубка якого підключений вхід газоповітряного теплообмінника, вихід останнього підключений повітроводом через повітряну порожнину догрівача осушувального повітря до основного газоходу між газоповітряним теплообмінником і димососом, причому ділянка повітроводу між газоповітряним теплообмінником і догрівачем осушувального повітря сполучена з газопальниковим пристроєм, згідно з винаходом, вхід байпасного газоходу підключено до конвективного газоходу котлоагрегату на ділянці між першою і другою теплообмінними поверхнями, вихід - до основного газоходу між заслінкою і водопідігрівачем, а регулювальний орган байпасного газоходу розміщено між догрівачем осушувального повітря і основним газоходом. Завдяки підключенню входу байпасного газоходу до конвективного газоходу котлоагрегату між першою і другою теплообмінними поверхнями, виходу - до основного газоходу між заслінкою і водопідігрівачем досягається догрівання осушувального повітря меншою кількістю 1 UA 98414 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 гарячих димових газів до більш високої температури і відповідне зменшення витрачання цього повітря. В результаті забезпечується скорочення втрат теплової енергії на осушування відхідних димових газів та зменшення витрачання електроенергії на приводи вентилятора і димососа. Крім того, завдяки розміщенню регулювального органу байпасного газоходу між догрівачем осушувального повітря і основним газоходом забезпечується робота регулювального органу в умовах більш низьких температур. В результаті досягається спрощення конструкції органу і зменшення його металомісткості, а також підвищення надійності установки. Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням, на якому зображена схема котельної установки. Котельна установка містить котлоагрегат 1 з топкою 2, оснащеною газопальниковим пристроєм 3, і конвективним газоходом 4, в якому розміщено послідовно дві теплообмінні поверхні 5 і 6. Котлоагрегат 1 сполучено основним газоходом 7 з димовою трубою 8. В основному газоході 7 послідовно за ходом руху димових газів розміщено заслінку 9, водопідігрівач 10 з патрубком 11 відведення конденсату, газоповітряний теплообмінник 12 з патрубком відведення конденсату 13 і димосос 14. В повітряному тракті установки, який сполучає атмосферу з газопальниковим пристроєм 3 і основним газоходом 7, розміщено вентилятор 15, газоповітряний теплообмінник 12, повітровід 16, повітровід 17 дуттьового повітря з заслінкою 18, повітровід 19 осушувального повітря з регулювальним органом 20. В повітровід 19 включено повітряну порожнину догрівача 21 осушувального повітря. Газову порожнину догрівача 21 включено в байпасний газохід 22 з регулювальним органом 23, причому вхід байпасного газоходу 22 підключено до конвективного газоходу 4 в проміжку між теплообмінними поверхнями 5 і 6, а вихід - до основного газоходу в проміжку між заслінкою 9 і водопідігрівачем 10. Котельна установка працює таким чином. Загальний потік димових газів, що утворюються в процесі спалювання природного газу в топці 2 котлоагрегату 1, проходить конвективним газоходом 4 через першу теплообмінну поверхню 5, де гази охолоджуються. Далі основний потік димових газів проходить через другу теплообмінну поверхню 6, де гази охолоджуються, надходить до основного газоходу 7 і проходить через заслінку 9. Байпасний потік димових газів проходить байпасним газоходом 22 через догрівач 21 осушувального повітря, де гази охолоджуються, та через регулювальний орган 23 і підмішується до основного потоку димових газів в основному газоході 7. Далі загальний потік димових газів проходить через водопідігрівач 10, де гази охолоджуються, далі через газоповітряний теплообмінник 12, де гази доохолоджуються, і надходить в ділянку основного газоходу 7 між газоповітряним теплообмінником 12 і димососом 14. При охолодженні газів з утворенням конденсату останній виводиться із газового тракту установки через патрубки 11 і 13. Повітря за допомогою вентилятора 15 переміщується через газоповітряний теплообмінник 12, де підігрівається, і надходить до повітроводу 16, після якого потік повітря розділяється. Основна частина повітря, а саме дуттьове повітря, повітроводом 17 через заслінку 18 подається в газопальниковий пристрій 3. Інша невелика частина повітря, а саме осушувальне повітря, повітроводом 19 через регулювальний орган 20 і догрівач 21, де догрівається, надходить до основного газоходу 7, де змішується з охолодженими димовими газами. Внаслідок цього температура димових газів підвищується, а температура точки роси димових газів за рахунок зменшення їхнього вологовмісту відповідно знижується, що забезпечує необхідне для запобігання конденсатоутворенню перевищення температури газів над їхньою температурою точки роси. Далі димові гази проходять димосос 14 і через димову трубу 8 видаляються з установки. В залежності від навантаження котлоагрегату 1 та зовнішніх атмосферних чинників регулювання роботи котельної установки здійснюється за допомогою заслінок 9 і 18 та регулювальних органів 20 і 23. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 Котельна установка, що містить котлоагрегат з топкою, оснащеною газопальниковим пристроєм, і з конвективним газоходом з послідовно розміщеними в ньому щонайменше двома теплообмінними поверхнями, сполучений основним газоходом з димовою трубою через послідовно розміщені заслінку, водопідігрівач, газоповітряний теплообмінник і димосос, байпасний газохід з регулювальним органом, догрівач осушувального повітря, газова порожнина якого включена в байпасний газохід, вентилятор, до напірного патрубка якого 2 UA 98414 C2 5 підключений вхід газоповітряного теплообмінника, вихід останнього підключений повітроводом через повітряну порожнину догрівача осушувального повітря до основного газоходу між газоповітряним теплообмінником і димососом, ділянка повітроводу між газоповітряним теплообмінником і догрівачем осушувального повітря сполучена з газопальниковим пристроєм, яка відрізняється тим, що вхід байпасного газоходу підключено до конвективного газоходу котлоагрегату між першою і другою теплообмінними поверхнями, вихід - до основного газоходу між заслінкою і водопідігрівачем, а регулювальний орган байпасного газоходу розміщено між догрівачем осушувального повітря і основним газоходом. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3