Водогрейный чугунный универсальный котел

 

Котел предназначен для нагрева воды и может быть использован для отопления жилых домов. Котел содержит топку круглого сечения с переходом в верхней части на квадратное сечение. На поверхности топки установлена водогрейная секция, на которой установлены две дополнительные секции с крышкой. Секции снабжены пустотелыми перегородками и люками для чистки поверхностей перегородок, закрытыми в процессе работы крышками с экранами. Водяной канал топки соединен с водяным каналом секций. Внизу топки расположено отверстие, соединяемое с системой отопления. В верхней секции установлен дополнительный патрубок, соединяемый с дымоходом, а упомянутый патрубок соединения с дымоходом установлен в нижней секции, при этом оба патрубка снабжены дроссельными заслонками. Конструкция котла обеспечивает улучшение теплоотдачи газов. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для нагрева воды и может быть использовано для отопления жилых домов.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является котел по патенту RU 2080522, 1998, F 24 H 1/00, содержащий топку с внутренней и наружной стенками, которые замкнуты дном, водогрейную секцию квадратного сечения с внутренней и наружной стенками и пустотелыми перегородками, отверстие, соединяемое с системой отопления, патрубок, соединяемый с дымоходом, и люк для чистки поверхностей перегородок, закрытый в процессе работы крышкой с экраном.

Недостатком такого котла является низкая экономичность.

Целью изобретения является повышение теплоотдачи газов и создание условий, обеспечивающих экономное сжигание любого топлива.

Поставленная цель достигается тем, что водогрейный котел содержит топку с внутренней и наружной стенками, которые замкнуты дном, водогрейную секцию квадратного сечения с внутренней и наружной стенками и пустотелыми перегородками, отверстие, соединяемое с системой отопления, патрубок, соединяемый с дымоходом, люк для чистки поверхностей перегородок, замкнутый в процессе работы крышкой с экраном, при этом топка выполнена круглого сечения с переходом в верхней части на квадратное сечение, нижняя водогрейная секция установлена на квадратной поверхности топки, а на ней последовательно установлены дополнительные средняя и верхняя с крышкой водогрейные секции квадратного сечения с внутренней и наружной стенками, пустотелыми перегородками и с люками для чистки поверхностей перегородок, закрытыми в процессе работы крышками с экранами, двойные стенки всех трех секций замкнуты в торцах перемычками с отверстиями и образуют водяной канал, соединенный с водяными каналами топки отверстиями, диаметр которых обеспечивает циркуляцию в водяных каналах, отверстие, соединяемое с системой отопления, расположено внизу наружной стенки топки, в верхней секции установлен дополнительный патрубок, соединяемый с дымоходом, а патрубок соединения с дымоходом установлен в нижней секции, при этом оба патрубка снабжены дроссельными заслонками.

При этом нижняя водогрейная секция, предназначенная для нагрева воды, может быть снабжена двумя кранами для соединения и перекрытия объема топки с объемами секций, а также краном отбора нагретой воды и штуцером с обратным клапаном, препятствующим выходу нагретой воды в водопровод.

Также в котле между внутренними стенками каждой водогрейной секции, в которых выполнены отверстия, могут быть выполнены по две упомянутые пустотелые перегородки, скрепленные с тремя противоположными внутренними стенками с наклонами 2^o в двух противоположных направлениях с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок, смещениями перегородок в противоположные стороны между собой, при этом освободившиеся пространства от смещения перегородок с пространствами между теплообменных поверхностей перегородок образуют зигзагообразный проход для газов с теплоотдачей с трех сторон последовательно, через теплопередающие почти горизонтальные поверхности перегородок, при изменении направления движения потока газов в обратную сторону возникает процесс торможения, способствующий улучшению теплоотдачи, при этом поперечные ходы между перегородками увеличивают процесс теплоотдачи.

Также между внутренней стенкой средней водогрейной секции и поверхностью нижней перегородки может быть выполнена дроссельная заслонка.

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид с разрезом перегородок; фиг. 2 - разрез по А-А; фиг. 3 - вид сверху на топку; фиг. 4 - вид сверху на секцию.

Водогрейный котел содержит топку 1 круглого сечения с переходом в верхней части на квадратное сечение, при этом наружные 2 и внутренние 3 стенки внизу замкнуты дном 4, а вверху замкнуты перемычками 5 с двумя отверстиями 6 и 7, выполненными с диаметром, обеспечивающим циркуляцию воды в водяном канале топки 1, и расположенными в перемычках на середине боковых стенок с расширением во внутрь для увеличения диаметра и площади прокладок.

На лицевой стороне топки выполнены два прямоугольных отверстия 8 и 9 для установки соответствующих устройств для сжигания твердого топлива или газа. В углах квадратной поверхности топки 1 выполнены отверстия 10 для крепежных болтов 11, при этом внизу наружной стенки 2 выполнено отверстие 12, соединяемое с системой отопления. На квадратной поверхности топки 1 на прокладке 13 установлена нижняя водогрейная секция 14, а на ней последовательно установлены средняя 15 и верхняя 16 с крышкой 19 квадратного сечения с внутренними 18 и наружными стенками 17, замкнутыми в торцах каждой из трех секций перемычками 5 с отверстиями 6 и 7, расположенными согласно расположению на квадратной поверхности топки 1 отверстий, через которые водяной канал топки сообщается с водяным каналом секций. На верхней водогрейной секции 16 под крышкой 19 выполнен дополнительный патрубок 20.

В патрубках 20 и 32, соединяющихся с дымоходом, установлены дроссельные заслонки 21. Между сопрягаемыми поверхностями всех трех секций установлены прокладки. Нижняя секция закреплена к топке болтами 11. На лицевых сторонах водогрейных секций выполнены люки 23 для чистки теплообменных поверхностей перегородок 24, закрытых в процессе работы котла крышками 25 с экранами 26. Между тремя противоположными внутренними стенками 18 в каждой водогрейной секции выполнены две пустотелые перегородки 24 с отверстиями в стенках для циркуляции воды в водяном канале, между собой с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок, с наклонами 2^o в двух направлениях в противоположные стороны и со смещениями между собой в противоположные стороны к передним и задним внутренним стенкам, пространства, оставшиеся от смещенных перегородок 24, с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок создают зигзагообразный проход для газов от сжигаемого топлива с теплоотдачей газов через теплообменные поверхности перегородок последовательно с трех сторон каждой перегородки 24, имеющих почти горизонтальную поверхность с наклонами лишь 2^o, при этом поперечные ходы между перегородками 24 увеличивают процесс теплоотдачи при поворотах газового потока в противоположную сторону, создается процесс торможения, улучшающий теплоотдачу.

Нижняя водогрейная секция 14 предназначена для снабжения жильцов нагретой водой, для этого на ней выполнен дополнительно патрубок 32 с дроссельной заслонкой 21, в отверстиях установлены два крана 30, 31 для соединений объема топки 1 с объемами водогрейных секций и кран 27 для отбора нагретой воды, количеством которой можно регулировать температуру воды по термометру 28. Количество отбираемой воды из крана 27 компенсируется водой из водопровода через штуцер 29 с обратным клапаном, не пропускающий нагретую воду в водопровод через подключенный к штуцеру 29 кран.

Между внутренней стенкой 18 и поверхностью нижней перегородки 24 выполнена дроссельная заслонка 33, прекращающая доступ газов в среднюю 15 и верхнюю 16 водогрейные секции.

Котел работает в двух режимах: зимнем и летнем.

Зимой работа осуществляется следующим образом.

Через отверстие 12 систему заполняют водой. Нагрев воды осуществляется во всех трех секциях 14, 15, 16, при этом открыт кран 31 и дроссельные заслонки 21 и 33. Дымовые газы из топки поднимаются вверх, омывая поверхности перегородок 24, и через патрубок 20 удаляются в дымоход.

Летом работа осуществляется следующим образом.

Дроссельная заслонка 21, размещенная в дымоходе 20, дроссельная заслонка 33 и кран 31 закрыты, а кран 30 и дроссельная заслонка 21, расположенная в патрубке 32, открыты. Пройдя между теплообменными поверхностями перегородок 24, дымовые газы удаляются в дымоход через патрубок 32. В нижней секции при отборе воды через кран 27 происходит пополнение объема через кран, подключенный к штуцеру 29, необходимая температура воды регулируется по термометру 28 и за счет количества отбираемой воды краном 27.

Водогрейный чугунный универсальный котел экономически выгоден тем, что чугун жаропрочный более долговечен в котлах, чем листовая сталь. Универсальный котел дает возможность пользоваться нагретой водой в любое время года и возможность заменить любую часть котла, вышедшую из строя.

Формула изобретения

1. Водогрейный чугунный универсальный котел, содержащий топку с внутренней и наружной стенками, замкнутыми дном, водогрейную секцию квадратного сечения с внутренней и наружной стенками и пустотелыми перегородками, отверстие, соединяемое с системой отопления, патрубок, соединяемый с дымоходом, люк для чистки поверхностей перегородок, закрытый в процессе работы крышкой с экраном, отличающийся тем, что топка выполнена круглого сечения с переходом в верхней части на квадратное сечение, упомянутая нижняя водогрейная секция установлена на квадратной поверхности топки, а на ней последовательно установлены дополнительные средняя и верхняя с крышкой водогрейные секции квадратного сечения с внутренней и наружной стенками, пустотелыми перегородками с люками для чистки поверхностей перегородок, закрытыми в процессе работы крышками с экранами, двойные стенки всех трех секций замкнуты в торцах перемычками с отверстиями и образуют водяной канал, соединенный с водяными каналами топки отверстиями, диаметр которых обеспечивает циркуляцию в водяных каналах, отверстие, соединяемое с системой отопления расположено внизу наружной стенки топки, в верхней секции установлен дополнительный патрубок, соединяемый с дымоходом, а упомянутый патрубок соединения с дымоходом установлен в нижней секции, при этом оба патрубка снабжены дроссельными заслонками.

2. Водогрейный чугунный универсальный котел по п.1, отличающийся тем, что нижняя водогрейная секция предназначена для нагрева воды, снабжена двумя кранами для соединения и перекрытия объема топки с объемами секций, а также краном отбора нагретой воды и штуцером с обратным клапаном, препятствующим выходу нагретой воды в водопровод.

3. Водогрейный чугунный универсальный котел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что между внутренними стенками каждой водогрейной секции, в которых выполнены отверстия, выполнены по две упомянутые пустотелые перегородки, скрепленные с тремя противоположными внутренними стенками с наклонами 2^o в двух противоположных направлениях, с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок, смещениями перегородок в противоположные стороны между собой, при этом освободившиеся пространства от смещения перегородок с пространствами между теплообменными поверхностями перегородок образуют зигзагообразный проход для газов с теплоотдачей с трех сторон последовательно, через теплопередающие почти горизонтальные поверхности перегородок, при изменении направления движения потока газов в обратную сторону возникает процесс торможения, способствующий улучшению теплоотдачи, поперечные ходы между перегородками увеличивают процесс теплоотдачи.

4. Водогрейный чугунный универсальный котел по пп.1 - 3, отличающийся тем, что между внутренней стенкой средней водогрейной секции и поверхностью нижней перегородки выполнена дроссельная заслонка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4