Водогрейный блочно-модульный котел

(51) 24 1/46 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Водогрейный блочно-модульный котел с горизонтальным ходом дыма,содержит коллекторное основание, общий верхний коллектор,продольные 6, 7 и поперечные 1, 2, 3 и 4 трубные поверхности нагрева. Для повышения теплопроизводительности котла поперечные трубные поверхности 1, 2, 3 и 4 снабжены экранами 11, 12 и 13, а движение теплоносителя (воды) и топочных газов (дыма) осуществляется навстречу друг другу. В трубных поверхностях имеются перегородки 14, которые способствуют более полной циркуляции воды.(76) Зайченко Владимир Семенович Зайченко Александр Владимирович(56) Предварительный патент РК 5354, 24 1/32, 1997(57) Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных малой мощности, работающих на твердом и газообразном топливе. 22938 Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных малой мощности, работающих на твердом и газообразном топливе. Известен комбинированный водогрейный котел малой мощности с горизонтальным ходом дымовых газов,в которых поверхности нагрева располагаются вдоль стенок топки вертикально и параллельно стенок, а топливо сжигается на колосниковых решетках или в газомазутных горелках 1. Драганов Б.Х. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. М. Агропромиздат, 1991.с. 184 Недостатком известного устройства является его нетранспортабельность в собранном виде, а также неполное использование полезного объема топки,что снижает производительность. Наиболее близким к предлагаемому устройству является блочно-модульный водогрейный котел с горизонтальным ходом дыма,содержащий коллекторное основание, общий верхний коллектор,продольные и поперечные трубные поверхности нагрева. Продольные трубчатые поверхности этого котла расположены в передней части топки, где сжигается топливо, и частично в конвективной задней по ходу дыма части топки. Все трубчатые поверхности котла вертикальные, за исключением коллекторов, и все они жестко связаны сваркой в один единый модуль,который легко транспортируется на любых видах транспорта 2 Пред патент РК 5354. 24 Н 1/32, 1997 прототип. Однако, указанный водогрейный котел, имеет низкую производительность из-за ограниченной поверхности нагрева и малого времени пребывания воды в поверхностях нагрева, т.к. циркуляционная схема котла одноходовая. Кроме того, недостатком указанного котла является прямоточная схема движения дымовых газов и воды и небольшая скорость воды в поверхностях нагрева, что снижает использование полезного объема топки и следовательно,производительность котла. Использование огнеупорной перегородки по ходу движения газов затрудняет максимальное использование теплосъема полезного температурного напора,так как радиационные трубы перед и за огнеупорной перегородкой недополучают теплоту конвекцией. Задачей изобретения является разработка конструкции водогрейного котла, обеспечивающего повышение теплопроизводительности при сохранении основных конструктивных характеристик за счет создания противоточной схемы движения дымовых газов и воды, и,следовательно, увеличения средней разности температур дымовых газов и воды и увеличения скорости движения воды в нагревательных трубах. Техническим результатом изобретения является повышение теплопроизводительности заявляемого устройства при сохранении его конструктивных характеристик и увеличения скорости движения воды в нагреваемых трубах. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве, поперечные трубные поверхности 2 нагрева выполнены из секций, расположенных в несколько рядов, параллельно друг другу на некотором расстоянии,причем каждый последующий представляет собой экран для предыдущей секции. Кроме того, внутренние полости продольных и поперечных трубных поверхностей нагрева разделены перегородками,которые разделяют движение теплоносителя,например воды, таким образом, что образуют противотоки. Сущность изобретения пояснена на фигуре. Блочно-модульный водогрейный котел состоит из поперечных трубных поверхностей нагрева 1, 2, 3 и 4, правой 5 и левой 6 продольных (конвективных) трубных поверхностей, состоящей каждый из двух барабанов верхних 7 и 8 и нижних 9, 10. Каждая из поперечных трубных поверхностей нагрева 1, 2, 3 и 4 соединена посредством труб (на фигуре не показаны) с экранами 11, 12 и 13, соответственно третьей,второй и первой ступеней, расположенными параллельно друг другу. Внутренние полости трубных поверхностей 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9 и 10 и экранов 11, 12 и 13 разделены перегородками 14 на отдельные секторы. При этом, каждые два короткие сектора поверхностей нагрева соединены с одним длинным сектором, таким образом, что образуют противотоки теплоносителя. Стрелками показано движение теплоносителя по внутренним трубным поверхностям нагрева котла. Устройство работает следующим образом. Теплоноситель, например вода, подается в один из секторов поперечной трубной поверхности нагрева 1, далее поступает в экран 11 третьей ступени и возвращается в поперечную трубную поверхность нагрева 1. После этого последовательно проходит через секторы поперечной трубной поверхности нагрева 2 и его экрана 12 второй ступени и возвращается в оставшиеся части секции поперечной трубной поверхности нагрева 1 и его экрана 11. На выходе из последнего сектора поверхности нагрева 1 теплоноситель подается в короткий сектор верхнего барабана 7 и далее последовательно проходит длинные сектора нижнего 9 и верхнего 7 правой 5 конвективной трубной поверхности. Через короткий сектор нижнего барабана 9 поступает в поперечную трубчатую поверхность 3 и далее на экран 13 первой ступени и возвращается в поперечную трубчатую поверхность 4. Из нее вода подается в короткий сектор верхнего барабана 8 далее последовательно проходит длинные сектора нижнего 10 и верхнего 8 барабанов левой 6 конвективной трубной поверхности. Выход нагретого в устройстве теплоносителя(воды) осуществляется через короткий сектор нижнего барабана 10. Топливо сгорает в пространстве ограниченном снизу колосником (на фигуре не показан) сбоку правой 5 и левой 6 продольными трубчатыми поверхностями сзади,сверху и спереди соответственно поперечными трубными поверхностями нагрева 1, 2, 3 и 4. Указанные поверхности нагрева воспринимают тепловое инфракрасное излучение, образующееся при(происходит нагрев теплоносителя, циркулирующего внутри указанных труб). Дымовые газы сгорают в топочной камере 15,затем последовательно проходят пространство между поперечными трубными поверхностями 1, 2,3 и 4 и экранами первой 13, второй 12 и третьей 11 ступеней, где дополнительно происходит подогрев теплоносителя (воды). При этом движение теплоносителя и дымовых газов происходит по противоточной схеме. Вследствие этого увеличивается средняя логарифмическая разность температур теплоносителя (воды) и дымовых газов и скорость их движения по сравнению с прототипом без изменения геометрических характеристик. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Водогрейный блочно-модульный котел с горизонтальным ходом дыма,содержащий коллекторное основание, общий верхний коллектор, продольные и поперечные трубные поверхности нагрева, отличающийся тем, что поперечные трубные поверхности нагрева выполнены из нескольких секций. 2. Устройство по п.1, отличающийся тем, что секции расположены в несколько рядов параллельно на некотором расстоянии друг от друга, причем каждый последующий представляет собой экран для предыдущей секции. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающийся тем,что внутренние полости продольных и поперечных трубных поверхностей нагрева разделены перегородками на секторы. 4. Устройство по пп.1-3, отличающийся тем,что внутренние секторы соседних секций соединены таким образом, что образуют противотоки теплоносителя. 5. Устройство по пп.1-3, отличающийся тем,что движение газов и теплоносителя осуществляется противоточно - навстречу друг другу.