Отопительный котел с катализатором

 

Использование: в топочных устройствах водогрейных отопительных котлов малых котельных. Сущность изобретения: в стенки камеры дожигания встроены разборные модули из кассет, образованных наклонно установленными в них линейно-проточными активными элементами, а под сводом размещен терморегулирующий экран с запорно-регулирующим органом. 2 ил.

Изобретение относится к топочным устройствам водогрейных отопительных котлов малых котельных.

Известен отопительный котел с катализатором, содержащий циркуляционный водяной контур и камеру сгорания с боковыми стенками и сводом.

Недостатком котла является то, что выносной узел обезвреживания газов значительное время в году работает в неоптимальных температурных условиях, что снижает эффективность дожигания летучих горючих веществ или требует удорожания установки за счет автономных средств регулирования температуры на входе в катализатор. В качестве таких средств регулирования температуры могут быть байпасирование части газов высокой температуры из топки помимо конвективных поверхностей нагрева котла, снижение площадки конвективных поверхностей нагрева котла с реконструкцией самого котла или установка автономной горелки в подводящем к катализатору патрубке.

Цель изобретения является повышение энергетической эффективности и упрощение конструктивно-компоновочных и эксплуатационных данных котлоагрегата.

Указанная цель достигается тем, что в отопительном котле с катализатором, содержащем циркуляционный водяной контур и камеру сгорания с боковыми стенками и сводом, в камере сгорания дополнительно выполнена камера дожигания, сообщенная с камерой сгорания при помощи окон в боковых стенках и отделенная от нее поверхностями радиационного нагрева, снабженными пластинами-закрылками и подключенными к циркуляционному водяному контуру, причем под сводом размещен терморегулирующий экран с запорно-регулирующим органом, также подключенный к указанному контуру, а катализатор выполнен в виде размещенных в боковых стенках камеры дожигания модулей из сборных кассет, образованных наклонно установленными в них линейно-проточными активными элементами.

На фиг.1 изображен поперечный разрез отопительного котла по модулям катализатора; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Отопительный котел содержит циркуляционный водяной контур 1 и камеру сгорания 2 с боковыми стенками 3 и сводом 4. В камере сгорания 2 дополнительно выполнена камера дожигания 5, сообщенная с камерой сгорания 2 при помощи окон 6 в боковых стенках 3 и отделенная от нее поверхностями 7 радиационного нагрева, снабженными пластинами-закрылками 8 и подключенными к контуру 1. Под сводом 4 размещен терморегулирующий экран 9 с запорно-регулирующим органом (на чертежах не показан), также подключенный к контуру 1, а катализатор выполнен в виде размещенных в боковых стенках камеры дожигания 5 модулей из сборных кассет 10, образованных наклонно установленными в них линейно-проточными активными элементами 11.

Кассета 10 для укладки активных элементов 11 катализатора изготавливается из легких металлических элементов, например малоразмерного уголка и прутка. Весь катализатор состоит из отдельных монтажных модулей, например четырех, по два с каждой стороны котла. При этом длина и высота модуля предусматриваются меньше соответствующих размеров окон 6 в стенке 3 котла на величину линейного температурного расширения кассет 10.

Котел с катализатором работает следующим образом.

Топочные газы из камеры сгорания 2 под действием конвективных сил устремляются активной струей вверх, в камеру дожигания 5, ударяются о верхний (потолочный) экран 9, омывают его, охлаждаясь вследствие этого до температуры, оптимальной для работы катализатора. Управлять степенью охлаждения газов предусматривается изменением расхода воды, протекающей через верхний терморегулирующий экран 9, при помощи задвижки на линии входа в экран. При этом подразумевается, что гидравлическая схема котла предусматривает параллельное подключение верхнего экрана 9 к циркуляционному контуру 1. Затем газы поворачивают вниз под действием подпора активной струи и дымососа и из встречных потоков по обеим боковым стенкам камеры дожигания 5 попадают в каталитическую кассету 10. Кассета 10 омывается газами как с внутренней, так и с наружной сторон активных элементов 11, т.к. их укладка в кассеты 10 осуществляется на таких расстояниях друг от друга, которые обеспечивают равенство аэродинамических сопротивлений при движении газов через элементы 11 и между ними. Температура газов при этом повышается в соответствии с реакцией каталитического окисления высокомолекулярных углеводородов. Попав после катализатора в конвективную шахту, газы под действием дымососа опускаются, омывая поверхности 7, и поступают в боров, а затем либо в экономайзер, либо непосредственно в дымосос.

Формула изобретения

ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ С КАТАЛИЗАТОРОМ, содержащий циркуляционный водяной контур и камеру сгорания с боковыми стенками и сводом, отличающийся тем, что в камере сгорания дополнительно выполнена камера дожигания, сообщенная с камерой сгорания при помощи окон в боковых стенках и отделенная от нее поверхностями радиационного нагрева, снабженными пластинами-закрылками и подключенными к циркуляционному водяному контуру, причем под сводом размещен терморегулирующий экран, также подключенный к указанному контуру, а катализатор выполнен в виде размещенных в боковых стенках камеры дожигания модулей из сборных кассет, образованных наклонно установленными в них линейно-проточными активными элементами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2