Отопительный водогрейный котёл

(51) 24 1/00 (2010.01) 24 9/00 (2010.01) 22 21/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ(72) Комзов Евгений Сергеевич Байтанов Валерий Сальмухамедович Бойко Василий Николаевич(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Костанай стройтеплокотл сервис(56) Патент на полезную модель РК 546, 24 1/00, 24 9/00, 22 21/00, 18.03.2010(57) Отопительный водогрейный котел относится к области котлостроения, к котлам малой и средней мощности и используется в системах отопления зданий. Отопительный водогрейный котел, сварная металлическая конструкция, состоящая из боковых труб нижнего коллектора, передней и задней стенок водяной рубашки котла, боковых стенок топки из вертикальных труб, расположенных по всей длине топки поперечных наклонных труб. Поперечные наклонные трубы расположены в два ряда наклонно,причем трубы фасонно изогнуты, чтобы они имели линейное расширение, и за счет их длины увеличивалась радиационная поверхность нагрева. В топке котла установлен горизонтальный плоский экран с водой, соединенный вертикальными трубами с водяной система обечаек, который дополнительно увеличивает радиационную поверхность нагрева и задерживает поток дымовых газов, которые проходят под экраном, затем омывают его и уходят в экономайзер, который расположен в задней верхней части топки и выход из дымовой камеры экономайзера так же направлен вверх, что создает хорошую естественную тягу, а наличие на торце дымовой камеры и шибера позволяет производить чистку труб экономайзера без остановки котла. Достигаемый технический результат создание отопительного водогрейного котла с более высоким КПД, менее металлоемкого, но более эффективного за счет увеличения радиационной поверхности нагрева, с направленной циркуляцией воды в котле снизу-вверх через вертикальные трубы боковых стенок и вертикальные трубы плоского экрана, что исключает накипеобразование в трубах, с повышенной надежностью ремонтнопригодностью,более простого в эксплуатации с достаточной естественной тягой и приспособленного работать на низкосортном твердом топливе. Отопительный водогрейный котл относится к области котлостроения, а именно к отопительным водогрейным котлам малой и средней мощности и предназначается для выработки горячей воды,используемой в качестве теплоносителя в системах теплоснабжения производственных и коммунальных объектов с температурой теплоносителя до 95 градусов по Цельсию при давлении в системе не более 0,3 МРа (3 кгс/см 2). Известны в котлостроении несколько аналогов полезной модели Отопительный водогрейный котел патент 1171 на промышленный образец и отопительный водогрейный котел патент 546 на полезную модель от 18.03.2010 г. Ближайшим аналогом является отопительный водогрейный котел патент 546 на полезную модель, публикация бюллетень 5 2010 г.,содержащий топку, состоящего из нижнего трубчатого коллектора прямоугольной формы,боковых стенок топки из труб, наклонных надтопочных труб, газоходов из топки, омываемых водой,дымогарных труб экономайзера,расположенного над топкой, передней и задней дымовых камер, наружной обечайки котла полукруглой формы. Недостатком данного котла является то, что газоходы из топки выполнялись сварными сегментами из трубы и после установки обечайки были недоступны для ремонта. Следующим недостатком было то, что из-за отложений золы в трубах экономайзера требовалась регулярная чистка, для чего нужно было останавливать котел,следовательно,снижалась теплопроизводительность котла, снижалась тяга дымовых газов, снижался КПД. К недостаткам данной модели относятся так же большой объем котловой воды, для нагрева которой требовалось большее количество топлива. Недостатком является то, что из-за высокой температуры топочных газов крышка передней дымовой камеры деформировалась и дымовые газы выходили наружу. Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в достижении технических результатов, таких как уменьшение металлоемкости котла, снижение объема котловой воды. Снижение расхода топлива, повышение КПД котла, вследствии увеличения радиационной поверхности нагрева котла, ремонтнопригодного и достаточно простого в эксплуатации и обслуживании. Отопительный водогрейный котл представляет собой сварную металлическую конструкцию,прямоугольной формы в основании, переходящую в верхней части в полукруглую. Основанием котла служат боковые трубы коллектора-1, вваренные в переднюю-2 и заднюю-3 стенки водяной рубашки котла. Боковые стенки-4 топки котла состоят из вертикальных труб,вваренных в нижний коллектор, и соединенных между собой пластинами на сварке для газоплотности. Верх топки ограничен внутренней-5 и наружной-6 обечайками полукруглой формы. 2 Колосниковые балки-7 выполнены из труб,соединяющихся с водяной системой нижнего коллектора. Несложно переоборудовать топку для сжигания топлива в кипящем слое. В средней части свода топки в поперечном направлении по всей длине топки наклонно установлены по два ряда фасонно изогнутых поперечных надтопочных труб-8, соединяющих боковые стенки водяной рубашки котла. В средней части задней стенки топки вварен плоский экран с водой, связанный с водяной системой задней стенки, а сверху вертикальными трубами с водяной системой обечаек котла. В верхней части задней стенки котла вварен экономайзер-10 круглой формы, который так же соединен с водяной системой задней стенки котла и частично находится снаружи котла. Снаружи котла, внизу задней стенки, установлен патрубок обратной воды-11, сверху котла на наружной обечайке установлены патрубок подачи воды-12,патрубки обратного-13 и предохранительного-14 клапанов. Снаружи экономайзера установлена дымовая камера-15 с шибером, выход дымовых газов направлен вверх, на торцевой стенке дымовой камеры имеется шибер-16 для чистки труб экономайзера. Котел устанавливается на зольный короб. Отопительный водогрейный котл,представляющий собой сварную металлическую конструкцию, состоящую из нижнего трубчатого коллектора, топки, экономайзера и обечаек,характеризуется существенными признаками,отличающимися от аналога. 1. В топке котла установлено в 2 раза больше наклонных труб, что увеличивает КПД котла, трубы фасонно изогнуты, а не прямые как у аналога. И при нагревании имеют возможность линейного расширения, тогда как прямые трубы при нагревании разрушают сварной шов. 2. В топке котла установлен плоский горизонтальный экран, который дополнительно увеличивает радиационную поверхность нагрева и задерживает поток дымовых газов, которые проходят под экраном, затем омывают его и уходят в экономайзер. 3. Экономайзер расположен в верхней части свода топки и выход из дымовой камеры экономайзера так же направлен вверх, что создает естественную тягу. 4. Трубы экономайзера короче чем у аналога и практически не имеется отложений золы, а наличие на торце дымовой камеры шибера позволяет производить чистку труб экономайзера без остановки котла. 5. Существенным отличием является отсутствие передней дымовой камеры и передней крышки которая постоянно деформировалась из-за высокой температуры дымовых газов из жаровых труб. 6. Существенным признаком является то, что горизонтальный плоский экран сверху вертикальными трубами соединяется с водяной рубашкой обечаек, что создает направленную циркуляцию воды в котле снизу вверх. В совокупности существенных признаков достигается технический результат полезной модели. 1. Увеличивается коэффициент полезного действия котла из-за снижения объема котловой воды, увеличения радиационной поверхности нагрева котла и снижения расхода топлива. 2. Снижена металлоемкость котла по сравнению с котлами аналогичной мощности. 3. В связи с увеличением радиационной поверхности нагрева за счет установки в топке котла горизонтального плоского экрана и фасонно изогнутых поперечных надтопочных труб повышена теплопроизводительность котла. 4. Вертикальные трубы боковых стенок топки и вертикальные трубы соединяющие плоский экран и обечайку создают направленную циркуляцию воды в котле и исключают образование накипи в трубах котла. 5. Хорошая естественная дымовая тяга, потому что торцевая часть экономайзера расположена в верхней части топки, трубы экономайзера короче и выход из экономайзера направлен вверх. 6. Простота в обслуживании, так как чистка экономайзера не требует остановки котла Данная полезная модель представлена чертежами котла фиг.1 и фиг.2 Фиг. 1 - чертеж полезной модели в разрезе, вид сбоку Фиг. 2 -вид прямо. 1- Боковые трубы основания 2- Передняя стенка водяной рубашки 3- Задняя стенка водяной рубашки 4- Вертикальные трубы боковой стенки топки 5- Внутренняя обечайка котла 6-Наружная обечайка котла 7- Колосниковые балки 8- Поперечные надтопочные трубы 9- Горизонтальный плоский экран 10- Экономайзер 1 Патрубок обратной воды 12- Патрубок подачи воды 13- Фиг.2 Патрубок обратного клапана 14 Патрубок предохранительного клапана 15- Дымовая камера с шибером 16 Принцип работы полезной модели следующий. Топливо, сгорая на колосниковой решетке излучением воздействует на радиационную поверхность нагрева топки котла, которую составляют боковые стенки топки-4, наклонные поперечные трубы-8, передняя-2 и задняя-3 стенки топки и плоский экран-9 в топке, нагревая воду в котле. Дымовые газы от сгорания топлива перемещаются к задней стенке топки-3, омывая поперечные надтопочные трубы-8, снизу и сверху плоский экран-9,проходя через трубы экономайзера-10 и далее через дымовую камеру-15 и газоходы в дымовую трубу. Основным техническим результатом является то,что установкой в топке котла большего количества поперечных надтопочных труб и большей их длины за счет изогнутости, установкой в топке горизонтального плоского экрана увеличилась радиационная поверхность нагрева, а радиационный нагрев в несколько раз эффективней конвективного. Уменьшился объем котловой воды,следовательно быстрее происходит нагрев воды и меньше расход топлива и выше КПД котла. Направленная циркуляция воды, создаваемая вертикальными трубами топки исключает образование накипи в трубах. С увеличением радиационной поверхности нагрева котла теплопроизводительность полезной модели выше чем у аналогов идентичного типоразмера. Расположение экономайзера вверху топки и вертикальный газоход содержит естественную тягу дымовых газов. Не требуется остановка котла для обслуживания и чистки. Данный тип полезной модели Отопительный водогрейный котел производит ТОО Костанай стройтеплокотл сервис (см. фото) Опытные образцы котла были установлены в собственной котельной ТОО КСТКС и в других хозяйствах Костанайской области. За прошедший отопительный сезон они показали высокую эффективность по сравнению с котлами аналогичной теплопроизводительности, расход топлива меньше, быстрее происходит нагрев воды за счет уменьшения объема котловой воды, они проще в обслуживании, так как для чистки экономайзера не требуется остановки котла. Большой объем топки, одноходовой тракт дымовых газов создают хорошую естественную тягу, что улучшает горение низкосортного угля. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Отопительный водогрейный котл,содержащий топку с боковыми стенками из труб,нижний трубчатый коллектор, переднюю и заднюю стенки водяной рубашки котла, внутреннюю и наружную обечайки, наклонные поперечные трубы,экономайзер, патрубки подачи и обратной воды,патрубки обратного и предохранительного клапанов,дымовая камера с шибером,колосниковые балки и зольный короб,отличающийся тем, что котел имеет в топке горизонтальный плоский экран. 2.Отопительный водогрейный котл по п. 1,отличающийся тем, что в топке имеются вертикальные трубы, соединяющие плоский экран и водяную рубашку обечаек. 3.Отопительный водогрейный котл по п. 1,отличающийся тем, что в топке котла имеются два ряда наклонных поперечных фасонно изогнутых труб. 4.Отопительный водогрейный котл по п.1,отличающийся тем, что имеется патрубок,соединяющий плоский экран и водяную рубашку обечайки. 5.Отопительный водогрейный котл по п.1,отличающийся тем,что торцевая часть экономайзера находится в топке. 3 6.Отопительный водогрейный котл по п. 1,отличающийся тем, что задняя стенка топки выполнена плоской. 7.Отопительный водогрейный котл по п. 1,отличающийся тем, что на торцевой выступающей части экономайзера имеется дымовой короб с вертикальным газоходом и шибером. 8.Отопительный водогрейный котл по п. 1,отличающийся тем, что на торцевой стенке дымового короба имеется шибер для чистки труб экономайзера. 9.Отопительный водогрейный котл по п.1,отличающийся тем, что только на боковых стенках котла имеется теплоизоляция и обшивка.