универсальный котел

Формула изобретения

Котел, содержащий топочное устройство, ограниченное стенами из огнеупорных материалов, радиационные и конвективные поверхности нагрева, состоящие из пакета коллекторов, соединенных трубами, с общими коллекторами входа и выхода, отличающийся тем, что верхние коллекторы панелей конвективных поверхностей нагрева установлены под углом к горизонту, а плоскости панелей установлены под углом к вертикали в обе стороны с образованием полости расширения нижней части пакета панелей, при этом боковые панели пакета поверхностей нагрева являются опорами для установки теплоизоляции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к котлам малой мощности, и применимо при изготовлении водогрейных и паровых котлов.

Известны водотрубные котлы КВр, КВм, КВТС, КВТМ. КВ-ГМ (см. Интернет официальный сайт ЗАО ПО «ПромКотлоСнаб»). Известен Котел Е-1/9.

Недостатком таких котлов является высокое сопротивление газового тракта, основанное на турбулизации газового потока при поперечным обтекании поверхностей нагрева и требующее при этом для вывода на заявленную мощность наличия дутьевого вентилятора и дымососа, а также нерешенность качественной очистки поверхностей нагрева.

Цель изобретения - снижение аэродинамического сопротивления газового тракта, увеличение КПД котельного агрегата, снижение себестоимости при изготовлении.

Поставленная цель достигается тем, что в котле, содержащем топочное устройство, ограниченное стенами из огнеупорных материалов, радиационные и конвективные поверхности нагрева, состоящие из пакета коллекторов, соединенных трубами, с общими коллекторами входа и выхода, верхние коллекторы панелей конвективных поверхностей нагрева установлены под углом к горизонту, а плоскости панелей установлены под углом к вертикали в обе стороны с образованием полости расширения нижней части пакета панелей, при этом боковые панели пакета поверхностей нагрева являются опорами для установки теплоизоляции.

На фиг.1 показан универсальный котел в водогрейном варианте, разрез по сечению А-А; на фиг.2 - разрез по сечению Б-Б.

Котел состоит из топочного устройства 1, пакета панелей радиационных поверхностей нагрева 2, конвективных поверхностей нагрева 3, полости расширения 4, верхнего коллектора панели 5, коллектора входа теплоносителя 6, коллектора выхода теплоносителя 7, направление движение газового потока 8, окна для чистки поверхностей нагрева 9.

Универсальный котел работает следующим образом.

Газовый поток продуктов горения топлива поступает из топочного устройства 1, ограниченного стенами из огнеупорных материалов через окно в верхней части частично теплоизолированной боковой панели с радиационной составляющей поверхности нагрева 2 в конвективный пакет поверхностей нагрева 3, где, первоначально распределяясь в горизонтальной плоскости с поперечным обтеканием труб, газовый поток 8 опускается в нижнюю часть, при этом он обтекает трубы поверхностей нагрева с движением одновременно в двух плоскостях, в горизонтальном и в вертикальном направлениях, вниз по касательной к поверхности труб в полость расширения 4, где образуется пониженное давление. Теплоноситель поступает в котел через коллектор входа 6 и выходит через коллектор выхода 7. Движение газового потока 8 вниз происходит близким к ламинарному с высоким градиентом температуры и малым аэродинамическим сопротивлением в потоке, что приводит к селективному увеличению скорости снижения охлажденного газа за счет разницы по плотности. Верхние коллекторы 5 поверхностей нагрева расположены под углом к горизонту и создают условия для естественной циркуляции. Боковые панели пакета, установленные под углом к вертикальной плоскости, образуют надежную опору для установки теплоизоляции, например кирпича, в один слой без ограничения высоты котла. Отсутствие горизонтальных участков в поверхностях нагрева создает благоприятные условия для создания естественной циркуляции. В верхней части конвективного пакета устанавливаются окна 9, создающие доступ для чистки каждой части плоскости поверхностей нагрева, а в нижней части устанавливаются дверки для удаления золы.

Предлагаемый котел может работать как в водогрейном, так и в паровом режиме при установке барабана. В паровом варианте котел надежно работает в режиме с естественной циркуляцией. Возможно также разделение обвязки пакета поверхностей нагрева на две изолированные части во входном и выходном коллекторах. При этом котел может работать с несколькими изолированными теплоносителями с разными температурными параметрами, например на отопление и горячее водоснабжение или в водогрейном и паровом режимах одновременно.