стальной паровой котел (варианты)
Классы МПК: | F22B21/06 водяные трубы расположены пучками по кругу, например с коллекторами кольцевой формы, к которым присоединены торцы труб |
Патентообладатель(и): | Гроздов Борис Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-10-13 публикация патента:
10.03.1997 |
Использование: в теплоэнергетике, в частности для выработки насыщенного и перегретого пара, используемого в технологических производствах и теплоснабжении промышленных и сельских объектов. Сущность изобретения: повышение КПД котла обеспечивается тем, что в нем верхний барабан 1 проходит над топочной камерой 3, нижний барабан 2 укорочен по сравнению с верхним барабаном 1 и соединен торцом с дополнительным центральным коллектором 9, расположенным внизу топки 3. Центральный коллектор 9 соединен с передними 10 и задними 11 коллекторами, которые в свою очередь соединены с передним 4 и задним 8 экранами, а сверху эти экраны соединены с верхним барабаном 1 котла, причем передний экран 4 - однорядный, а половый 7, боковой 5 вертикальный, потолочный 6 и задний 8 топочные экраны выполнены двухpядными и расположены по обе стороны центрального коллектора 9. Топка 3 котла симметрична конвективному пучку труб 12 и барабанам 1, 2, а трубы 12 пучка соединяют верхний 1 и нижний 2 барабан на всю его длину и расположены в шахматном порядке. Подовый экран 7 снизу соединен с центральным коллектором 9 и через боковой экран 5 соединен с потолочным экраном 6, который соединен с верхним барабаном 1 котла. Подпитка котла водой организована с нижнего барабана 2 и центрального коллектора 9, соединенного перед нижним барабаном 2 с верхним барабаном 1 экранными трубами. Котел имеет несколько вариантов исполнения и характеризуется высоким КПД - 94 %, низким аэродинамическим сопротивлением и снижением металлоемкости на единицу отпускаемого тепла. 6 с. и 21 з. п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Стальной паровой котел, содержащий экранированную топку с подовым, боковым вертикальным, потолочным, задним и передним топочными экранами, нижний и верхний барабаны, соединенные между собой конвективным пучком труб и расположенные вдоль продольной оси котла, нижние передние и задние коллекторы, причем трубы бокового экрана снизу соединены с трубами подового экрана и нижним барабаном котла, а сверху трубы бокового экрана соединены в свою очередь с трубами потолочного экрана, соединенными с верхним барабаном котла, к нижним передним коллекторам присоединены трубы переднего экрана, а к нижним задним коллекторам присоединены трубы заднего экрана, отличающийся тем, что топка котла симметрична конвективному пучку труб и барабанам, из которых нижний барабан укорочен по сравнению с верхним барабаном, нижний барабан укорочен по сравнению с верхним барабаном и соединен с дополнительным центральным коллектором, расположенным внизу топки и соединенным в свою очередь с подовым, боковым вертикальным и потолочным экранами, из которых потолочный экран соединен с верхним барабаном, центральный коллектор соединен с нижними передними и задними коллекторами, образующими передние и задние топочные экраны, соединенные с верхним барабаном котла, причем подовый, боковой, потолочный и задний топочные экраны выполнены двухрядными и расположены по обе стороны центрального коллектора, а трубы конвективного пучка размещены в шахматном порядке, при этом перед нижним барабаном установлены экранные трубы, соединяющие центральный коллектор с верхним барабаном, а питательные трубы введены в нижний барабан и центральный топочный коллектор. 2. Котел по п. 1, отличающийся тем, что диаметр части верхнего барабана, расположенной над топкой, уменьшен относительно части этого барабана, размещенной в конвективной части котла. 3. Котел по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что верхний барабан имеет коллекторы для переднего и/или заднего экранов, которые установлены перпендикулярно верхнему барабану или наклонно к нему в любой плоскости. 4. Котел по пп. 1 3, отличающийся тем, что передний топочный экран выполнен с нижним вертикальным коллектором, направленным вверх к барабану и соединенным в начале топки с центральным коллектором, а с обеих сторон нижнего вертикального коллектора соединены экранные трубы с образованием места для установки горелочного устройства над вертикальным нижним коллектором, причем вверху экранные трубы соединены с верхним барабаном, образуя передний топочный экран. 5. Котел по пп. 1 4, отличающийся тем, что внутренний ряд труб заднего экрана опущен из первого ряда конвективного пучка верхнего барабана. 6. Котел по пп. 1 5, отличающийся тем, что он имеет два передних коллектора из верхнего барабана и два передних коллектора из центрального коллектора, к которым присоединены трубы переднего топочного экрана. 7. Котел по пп. 1 6, отличающийся тем, что он имеет дополнительно опускные трубы. 8. Котел по пп. 1 7, отличающийся тем, что расположение вертикальных труб в конвективном пучке выполнено коридорным. 9. Котел по пп. 1 8, отличающийся тем, что в конвективном пучке установлена или установлены газонаправляющие перегородки. 10. Котел по пп. 1 9, отличающийся тем, что торец нижнего барабана, выходящий в топку, экранирован трубами, соединяющими торец нижнего барабана с верхним барабаном. 11. Котел по пп. 1 10, отличающийся тем, что второй ряд боковых и передних экранных труб топки выполнен в виде сварных панелей с проставками, соединенными между трубами. 12. Котел по пп. 1 11, отличающийся тем, что в нем смонтирован пароперегреватель. 13. Котел по пп. 1 12, отличающийся тем, что он имеет два центральных коллектора в топке, соединенных с нижним барабаном. 14. Котел по пп. 1 13, отличающийся тем, что центральный коллектор соединен с нижним барабаном трубной системой. 15. Котел по пп. 1 14, отличающийся тем, что он имеет два задних коллектора, соединенных с верхним барабаном, и два задних коллектора, соединенных с центральным коллектором, для образования заднего экрана, причем коллекторы установлены перпендикулярно относительно барабана и центрального коллектора или наклонно в любой плоскости относительно верхнего барабана и центрального коллектора. 16. Котел по пп. 1 15, отличающийся тем, что передние экранные трубы, соединяющие два передних коллектора и верхний барабан, установлены перпендикулярно к ним и расположены в одной плоскости. 17. Котел по пп. 1 16, отличающийся тем, что центральный коллектор имеет передние и задние коллекторы, установленные перпендикулярно или наклонно относительно него в любой плоскости. 18. Котел по пп. 1 17, отличающийся тем, что на его фронтальной части размещены два горелочных устройства, трубы переднего экрана установлены с образованием двух окон для горелок, а по центру топки расположен двусветный экран из вертикальных труб, соединяющих центральный коллектор по всей длине топки с верхним барабаном. 19. Котел по пп. 1 18, отличающийся тем, что вертикальные трубы, соединяющие центральный коллектор с верхним барабаном, расположены в два ряда. 20. Котел по пп. 1 19, отличающийся тем, что крайние боковые трубы его конвективной части выполнены в виде сварных панелей с металлическими проставками, соединенными между трубами. 21. Котел по пп. 1 20, отличающийся тем, что диаметр верхнего барабана над топкой уменьшен относительно его диаметра в конвективной части котла, при этом верхний барабан соединен в начале топки с верхним вертикальным коллектором, направленным вниз к центральному топочному коллектору, а снизу в начале топки из центрального коллектора выведен нижний вертикальный ответный коллектор, направленный вверх к коллектору, направленному вниз, а между вертикальными коллекторами установлено горелочное устройство, при этом с обеих сторон верхний и нижний коллекторы соединены экранными трубами, образующими передний топочный экран. 22. Котел по пп. 1 21, отличающийся тем, что верхние передние и задние коллекторы, соединенные с верхним барабаном, и нижние передние и задние коллекторы, соединенные с центральным коллектором, выполнены с различными диаметрами. 23. Стальной паровой котел, содержащий экранированную топку с подовым, боковым вертикальным, потолочным, задним и передним топочными экранами, нижний и верхний барабаны, соединенные между собой конвективным пучком труб и расположенные вдоль продольной оси котла, нижние передние и задние коллекторы, причем трубы бокового экрана снизу соединены с трубами подового экрана и нижним барабаном котла, а сверху трубы бокового экрана соединены в свою очередь с трубами потолочного экрана, соединенными с верхним барабаном котла, к нижним передним коллекторам присоединены трубы переднего экрана, а к нижним задним коллекторам присоединены трубы заднего экрана, отличающийся тем, что топка котла симметрична конвективному пучку труб и барабанам, из которых нижний барабан укорочен по сравнению с верхним барабаном и соединен с дополнительным центральным коллектором, расположенным внизу топки и соединенным в свою очередь с подовым, боковым вертикальным и потолочным экранами, из которых потолочный экран соединен с верхним барабаном, центральный коллектор соединен с нижними передними и задними коллекторами, образующими передние и задние топочные экраны, соединенные с верхним барабаном котла, причем задний экран выполнен однорядным, а подовый, боковой, потолочный топочные экраны выполнены двухрядными и расположены по обе стороны центрального коллектора, а трубы конвективного пучка размещены в шахматном порядке, при этом перед нижним барабаном установлены экранные трубы, соединяющие центральный коллектор с верхним барабаном, а питательные трубы введены в нижний барабан и центральный топочный коллектор. 24. Стальной паровой котел, содержащий экранированную топку с подовым, боковым вертикальным, потолочным, задним и передним топочными экранами, нижний и верхний барабаны, соединенные между собой конвективным пучком труб и расположенные вдоль продольной оси котла, нижние передние и задние коллекторы, причем трубы бокового экрана снизу соединены с трубами подового экрана и нижним барабаном котла, сверху трубы бокового экрана соединены в свою очередь с трубами потолочного экрана, соединенными с верхним барабаном котла, а к нижним передним коллекторам присоединены трубы переднего экрана, отличающийся тем, что топка котла симметрична конвективному пучку труб и барабанам, из которых нижний барабан укорочен по сравнению с верхним барабаном и соединен с дополнительным центральным коллектором, расположенным внизу топки и соединенным в свою очередью с подовым, боковым вертикальным и потолочным экранами, из которых потолочный экран соединен с верхним барабаном котла, причем подовый, боковой, потолочный топочные экраны выполнены двухрядными и расположены по обе стороны центрального коллектора, а задним экраном топочной камеры служит первый ряд труб конвективного пучка, при этом трубы конвективного пучка размещены в шахматном порядке, перед нижним барабаном установлены экранные трубы, соединяющие центральный коллектор с верхним барабаном, а питательные трубы введены в нижний барабан и центральный топочный коллектор. 25. Стальной паровой котел, содержащий экранированную топку с подовым, боковым вертикальным, потолочным, задним и передним топочными экранами, нижний и верхний барабаны, соединенные между собой конвективным пучком труб и расположенные вдоль продольной оси котла, нижние передние и задние коллекторы, причем трубы бокового экрана снизу соединены с трубами подового экрана и нижним барабаном котла, а сверху трубы бокового экрана соединены в свою очередь с трубами потолочного экрана, соединенными с верхним барабаном котла, к нижним передним коллекторам присоединены трубы переднего экрана, а к нижним задним коллекторам присоединены трубы заднего экрана, отличающийся тем, что топка котла симметрична конвективному пучку труб и барабанам, из которых нижний барабан укорочен по сравнению с верхним барабаном и соединен с дополнительным центральным коллектором, расположенным внизу топки и соединенным в свою очередь с подовым, боковым вертикальным и потолочным экранами, из которых потолочный экран соединен с верхним барабаном, центральный коллектор соединен с нижними передними и задними коллекторами, образующими передние и задние топочные экраны, соединенные с верхним барабаном котла, причем подовый, боковой, потолочный, передний и задний топочные экраны выполнены однорядными и расположены по обе стороны центрального коллектора, а трубы конвективного пучка размещены в шахматном порядке, при этом перед нижним барабаном установлены экранные трубы, соединяющие центральный коллектор с верхним барабаном, а питательные трубы введены в нижний барабан и центральный топочный коллектор. 26. Стальной паровой котел, содержащий экранированную топку с подовым, боковым вертикальным, потолочным, задним и передним топочными экранами, нижний и верхний барабаны, соединенные между собой конвективным пучком труб и расположенные вдоль продольной оси котла, нижние передние и задние коллекторы, причем трубы бокового экрана снизу соединены с трубами подового экрана и нижним барабаном котла, а сверху трубы бокового экрана соединены в свою очередь с трубами потолочного экрана, соединенными с верхним барабаном котла, к нижним передним коллекторам присоединены трубы переднего экрана, а к нижним задним коллекторам присоединены трубы заднего экрана, отличающийся тем, что топка котла симметрична конвективному пучку труб и барабанам, из которых нижний барабан укорочен по сравнению с верхним барабаном и соединен с дополнительным центральным коллектором, расположенным внизу топки и соединенным в свою очередь с подовым, боковым вертикальным и потолочным экранами, из которых потолочный экран соединен с верхним барабаном, центральный коллектор соединен с нижними передними и задними коллекторами, образующими передние и задние топочные экраны, соединенные с верхним барабаном котла, причем подовый, боковой, потолочный топочные экраны выполнены двухрядными, а задний экран однорядным и состоит из труб первого ряда конвективного пучка, соединенных с нижним задним коллектором, причем экраны расположены по обе стороны центрального коллектора, а трубы конвективного пучка размещены в шахматном порядке, при этом перед нижним барабаном установлены экранные трубы, соединяющие центральный коллектор с верхним барабаном, а питательные трубы введены в нижний барабан и центральный топочный коллектор. 27. Стальной паровой котел, содержащий экранированную топку с подовым, боковым вертикальным, потолочным, задним и передним топочными экранами, нижний и верхний барабаны, соединенные между собой конвективным пучком труб и расположенные вдоль продольной оси котла, нижние передние и задние коллекторы, причем трубы бокового экрана снизу соединены с трубами подового экрана и нижним барабаном котла, а сверху трубы бокового экрана соединены в свою очередь с трубами потолочного экрана, соединенными с верхним барабаном котла, отличающийся тем, что к верхнему барабану присоединены трубы переднего экрана, выходящие из вертикального коллектора, соединенного вначале топки с дополнительным центральным коллектором, расположенным внизу топки и соединенным в свою очередь с подовым, боковым вертикальным и потолочными экранами, из которых потолочный экран соединен с верхним барабаном, причем подовый, боковой, потолочный экраны выполнены двухрядными и расположены по обе стороны центрального коллектора, соединенного с нижним барабаном котла, задним экраном служит первый ряд конвективного пучка, трубы которого размещены в шахматном порядке, при этом перед нижним барабаном установлены экранные трубы, соединяющие центральный коллектор с верхним барабаном, а питательные трубы введены в нижний барабан и центральный топочный коллектор.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, к конструкции парового котла с использованием выработанного им пара в технологических производствах и теплоснабжении промышленных и сельских объектов. Известен паровой котел типа ДКВР (В. М. Чепель, И. А. Щур. Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий, Л. Недра, 1969 с. 240), который является вертикально водотрубным двухбарабанным котлом, имеющим экранированную топку. Котел состоит из двух расположенных вдоль него барабанов, из которых верхний длиннее нижнего, пучка кипятильных (конвективных) труб, соединяющих верхний и нижний барабан, двух коллекторов экранов топки и двух боковых экранов, соединяющих коллекторы с передней частью верхнего барабана. В задней части верхний барабан соединен с коротким нижним барабаном пучком кипятильник (конвективных) труб, образующих конвективную поверхность нагрева котла. В верхнем барабане располагается паросепарирующее и питательное устройство. Трубная система котла состоит из экранных и пучка конвективных труб![стальной паровой котел (варианты), патент № 2075008](/images/patents/397/2075008/8856.gif)