Теплогенератор

Изобретение предназначено для нагрева теплоносителя и может быть использовано в теплоэнергетике. Теплогенератор содержит топку, нижний экран, выполненный в виде плоской спирали, нижний и верхний кольцевые коллекторы, вертикальные коллекторы и поверхности нагрева, в том числе конвективные, выполненные из плоской спирали. Все концы труб поверхностей нагрева заведены в вертикальные коллекторы. Изобретение обеспечивает повышение надежности и эффективности. 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано, в частности, при конструировании котлов, работающих на любых видах топлива, и для применения в жилищно-коммунальном, сельском хозяйстве и промышленности.

Известно устройство по а.с. 324448 (опубл. 23.12.1971 г.), содержащее цилиндрический корпус, параллельно расположенные в нем радиационные и конвективные поверхности нагрева и разделительную перегородку, причем разделительная перегородка выполнена с тем же радиусом, что и корпус, и установлена со смещением относительно продольной оси парогенератора, а конвективные поверхности нагрева выполнены в виде плоских змеевиков, установленных параллельно продольной оси парогенератора.

Недостатком данной конструкции является большой объем механической обработки коллекторов, что усложняет технологию изготовления котла.

От указанного недостатка свободен водотрубный котел по а.с. 959909 (опубл. 17.09.82), представляющий собой вертикально установленные теплообменные трубы, подключенные к верхнему и нижнему коллекторам, причем каждый коллектор выполнен из плоской спирали.

Недостатком такого котла является нетехнологичность данной конструкции, сложность сборки, эксплуатации, ремонта, неэффективность в работе, а также пониженная ремонтопригодность, т.к. радиальные участки труб ширм в местах их соединения с коллекторами находятся на близком расстоянии друг от друга, что затрудняет доступ к ним.

Наиболее близким аналогом является промоточный котел по патенту 2057985 (опубл. 10.04.1996), содержащий топку, поверхность нагрева, включающую горизонтальные плоские трубчатые спирали, и вертикальные спиральные змеевики, причем он дополнительно снабжен экономайзером, выполненным в виде пакета спиральных змеевиков, подключенных к трем вертикальным коллекторам, один из которых является опорным, а поверхность нагрева выполнена в виде трех горизонтальных плоских трубчатых спиралей и трех вертикальных змеевиков, сообщенных с экономайзером через опорный коллектор.

Недостатком такого котла является нетехнологичность данной конструкции, сложность сборки, эксплуатации, ремонта, неэффективность в работе.

Предлагаемым изобретением решается задача создания надежного и эффективного теплогенератора, упрощения сборки, эксплуатации и ремонта.

Для достижения указанного технического результата в теплогенераторе, содержащем топку, экран, вертикальные коллекторы и поверхности нагрева, в том числе конвективные выполненные из плоской спирали, концы труб которых заведены в упомянутые вертикальные коллекторы, он содержит нижний и верхний кольцевые коллекторы, упомянутый экран является нижним и выполнен в виде плоской спирали, а все концы труб поверхностей нагрева заведены в упомянутые вертикальные коллекторы.

Отличительными признаками предлагаемой конструкции от указанной выше, наиболее близкой к ней, являются то, сто он содержит нижний и верхний кольцевые коллекторы, упомянутый экран является нижним и выполнен в виде плоской спирали, а все концы труб поверхностей нагрева заведены в упомянутые вертикальные коллекторы.

Благодаря наличию этих признаков повышается эффективность и надежность теплогенератора в работе, упрощается технология изготовления котлов, их сборка, эксплуатация и ремонт.

Предлагаемый теплогенератор иллюстрируется фиг.1 и фиг.2.

На фиг.1 показан общий вид теплогенератора в изометрии (каркас условно снят).

На фиг.2 схематично показан блок трубный.

Конструктивно теплогенератор имеет каркас (1), состоящий из нижнего кольцевого коллектора (2), верхнего кольцевого коллектора (3) и трех вертикальных коллекторов: входного (4), промежуточного (5) и выходного (6). Поверхности нагрева выполняются и набираются из трех типов элементов: объемных спиралей (7), плоских спиралей (спирали Архимеда) (8), одна из которых является нижним экраном, и горелочного пояса (9), причем все концы труб поверхности нагрева заведены в вертикальные коллекторы, объединяющие нижний и верхний кольцевые коллекторы. При этом входной коллектор (4) и промколлектор (5) отделены от верхнего кольцевого (3) шайбами диаметром 5 мм, а выходной коллектор (6) и промколлектор (5) отделены от нижнего кольцевого (2) шайбами диаметром 10 мм. Такое разделение обеспечивает общий принцип циркуляции (нижний кольцевой - входной – промколлектор - выходной верхний кольцевой) выпуск воздуха и сброс воды из котла.

Теплогенератор работает по принципу котла с горелкой, установленной в горелочном поясе, топкой, огражденной экранами из объемных спиралей (7) и газоходом в верхней части конструкции с выходом газов в центральной его части.

Продукты сгорания из топки проходят конвективный пучок (газоход) и передают тепло рабочей среде, циркулирующей по трубам. Вода подается сетевым насосом в кольцевой коллектор и через вертикальный коллектор по трубкам горелочного пояса переходит в промежуточный коллектор, затем из промежуточного коллектора вода распределяется по 3 объемным (7) и 5 плоским спиралям (8), далее нагретая вода выходит через выходной в верхний кольцевой коллектор.

За счет упрощения конструкции теплогенератора упрощается технология изготовления котлов, их сборка, эксплуатация и ремонт. В теплогенераторе повысилась поверхность нагрева, что привело к эффективности нагрева теплоносителя, улучшились массогабаритные характеристики, т.о. повышается надежность и эффективность теплогенератора в работе.

Теплогенератор, содержащий топку, экран, вертикальные коллекторы и поверхности нагрева, в том числе конвективные, выполненные из плоской спирали, концы труб которых заведены в упомянутые вертикальные коллекторы, отличающийся тем, что он содержит нижний и верхний кольцевые коллекторы, упомянутый экран является нижним и выполнен в виде плоской спирали, а все концы труб поверхностей нагрева заведены в упомянутые вертикальные коллекторы.