Водогрейный котел

Авторы патента:

Проворов Владислав Валентинович (RU)

F22B7 - Жаротрубные паровые котлы, т.е. котлы, в которых горение происходит внутри одной или нескольких жаровых труб, составляющих единое целое с корпусом котла

Владельцы патента RU 2347976:

Открытое акционерное общество "Нижегородский машиностроительный завод" (RU)

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Котел содержит герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера с горелкой и дымогарные трубы, расположенный над дымогарными трубами теплообменник. Котел снабжен датчиком давления и электромагнитным клапаном, расположенными в верхней части котла. Выход электромагнитного клапана соединен трубопроводом с внутренней полостью горелки. Изобретение обеспечивает увеличение теплопередачи от паров котловой воды к воде системы теплоснабжения и снижение содержания окислов азота в отработанных газах. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

Известны водогрейные котлы, основными элементами которых являются герметичный корпус, частично заполненный жидким теплоносителем, погруженные в теплоноситель топочная камера с горелкой и дымогарные трубы, размещенный над поверхностью теплоносителя теплообменник, например патент РФ №2080516, МПК F22B 7/00.

При работе котла данного типа в результате испарения жидкого теплоносителя его паровая фаза контактирует с поверхностью теплообменника, конденсируется на ней, а конденсат стекает в объем жидкого теплоносителя.

Известный водогрейный котел является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению и выбран в качестве ближайшего аналога.

Недостатком известного котла является то, что в паровом пространстве котла (зона, где расположен теплообменник), наряду с паровой фазой теплоносителя, присутствует воздух, который ограничивает контакт паровой фазы теплоносителя с поверхностью теплообменника, тем самым ухудшает передачу тепла от паровой фазы теплоносителя к поверхности теплообменника и далее к нагреваемой воде системы теплоснабжения.

Техническим результатом изобретения является увеличение теплопередачи от паровой фазы теплоносителя к воде системы теплоснабжения.

Увеличение теплопередачи достигается за счет освобождения парового пространства котла от воздуха, вследствие чего увеличивается мощность котла.

Указанный технический результат достигается тем, что в водогрейном котле, содержащем герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера с горелкой и дымогарные трубы, над которыми расположен теплообменник, согласно изобретению котел снабжен датчиком давления и электромагнитным клапаном, расположенными в верхней части котла, при этом выход электромагнитного клапана соединен трубопроводом с внутренней полостью горелки.

Благодаря указанному выполнению устройства котла воздух из парового пространства котла периодически удаляется, при этом улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего увеличивается мощность котла.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен разрез водогрейного котла в рабочем состоянии.

Водогрейный котел содержит герметичный корпус 1, в нижней части которого размещены топочная камера 2 с горелкой 3, дымогарные трубы 4. В верхней части котла размещен теплообменник 5. Верхняя часть корпуса 1 снабжена датчиком давления 6 и электромагнитным клапаном 7, при этом выход электромагнитного клапана соединен трубопроводом 8 с внутренней полостью горелки 3.

Котел работает следующим образом.

Перед запуском котла в работу топка котла продувается воздухом путем включения вентилятора горелки 3. Затем подают в горелку газ и поджигают его. Продукты сгорания топлива проходят через топочную камеру 2 и систему дымогарных труб 4, при этом осуществляется передача тепла от горячего газа к воде, находящейся в котле. Вода в котле нагревается, начинается ее кипение и испарение. Пары воды поднимаются от поверхности жидкой фазы теплоносителя к трубкам теплообменника 5, на холодной поверхности трубок они конденсируются, и конденсат в виде капель падает в кипящую воду. Пар собирается в верхней части котла, то есть в области теплообменника 5, давление в котле увеличивается, так как в паровом пространстве присутствует воздух, и при достижении избыточного давления значения приблизительно 0,8 кг/см² датчик давления 6 выдает электрический сигнал на открытие электромагнитного клапана 7. При этом воздух из парового пространства через трубопровод 8 вместе с некоторой частью пара будет вытеснен во внутреннюю полость горелки 3, потому что давление во внутренней полости горелки во время ее работы ниже атмосферного. Процесс вытеснения воздуха из парового пространства будет продолжаться до тех пор, пока давление пара в котле не снизится до значения менее 0,7 кг/см², при этом электрический сигнал с датчика 6 перестает воздействовать на электромагнитный клапан 7, и он закрывается. При остановке котла или регулировании его мощности возможно натекание воздуха в котел. Присутствие воздуха в котле при повторном запуске вновь вызывает повышение давления в нем, вновь открывается клапан 7, выпуская воздух вместе с паром в горелку 3.

Процесс удаления воздуха из котла сопровождается удалением некоторого количества теплоносителя, поэтому в конструкции котла предусмотрен механизм восполнения утраченного теплоносителя, автоматически пополняющий котел теплоносителем до определенного уровня.

Процесс испарения и конденсации теплоносителя непрерывно повторяется, при этом происходит перенос тепла от паров теплоносителя к воде в системе теплоснабжения.

Кроме того, поступление в горелку вместе с воздухом паров теплоносителя снижает содержание окислов азота в выбрасываемых в атмосферу отработанных газах.

Таким образом, благодаря указанному выполнению устройства котла воздух из парового пространства при работе котла периодически удаляется, при этом существенно улучшается передача тепла от паровой фазы теплоносителя к нагреваемой воде системы теплоснабжения, вследствие чего увеличивается мощность котла и уменьшаются выбросы окислов азота в атмосферу.

Водогрейный котел, содержащий герметичный корпус, в нижней части которого размещены топочная камера с горелкой и дымогарные трубы, расположенный над ними теплообменник, отличающийся тем, что котел снабжен датчиком давления и электромагнитным клапаном, расположенными в верхней части котла, при этом выход электромагнитного клапана соединен трубопроводом с внутренней полостью горелки.

Изобретение относится к котлам, а более конкретно к трехходовым жаротрубным котлам. .

Способ изготовления гофрированной трубы, предпочтительно жаровой, технологический комплекс для изготовления гофрированных труб, предпочтительно жаровых, стан для гофрирования трубчатых заготовок, предпочтительно при изготовлении жаровых труб, устройство для локального разогрева токами высокой частоты трубы при прокатке ее гофр, гофрированная труба, предпочтительно жаровая // 2330743

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается способа изготовления гофрированной трубы, предпочтительно жаровой, и устройств для выполнения кольцевых гофр на трубчатых заготовках (обечайках) жаровых труб котлоагрегатов.

Технологический нагреватель преимущественно для стабилизации природного газа в газообразном состоянии и радиационная газовая горелка инфракрасного излучения // 2315905

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и предназначено для обеспечения стабильного режима транспортировки в газообразном состоянии углеводородов, оно может быть использовано для подогрева жидких нефтепродуктов, газообразных и жидких сред, контакт которых с пламенем и горячими продуктами горения не желателен.

Технологический нагреватель приемущественно для стабилизации природного газа в газообразном состоянии // 2310122

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и предназначено для обеспечения стабильного режима транспортировки в газообразном состоянии углеводородов, и может быть использовано для подогрева жидких нефтепродуктов, газообразных и жидких сред, контакт которых с пламенем и горячими продуктами горения не желателен.

Устройство для подогрева жидких и газообразных сред // 2306493

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для нагрева жидких и газообразных продуктов, пожароопасных и чувствительных к перегреву. .

Теплогенерирующая установка // 2306480

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива, предпочтительно твердого, и может быть использовано для генерирования пара. .

Подогреватель жидких и газообразных сред // 2300701

Жаротрубно-дымогарный котел // 2267696

Трубчатый подогреватель // 2256846

Изобретение относится к нагревательным устройствам для текучих сред, а именно к трубчатым подогревателям, и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для термической обработки термолабильных и термически неустойчивых жидкостей, имеющих технологические и иные ограничения по максимальной температуре нагрева.

Нагревательное устройство // 2253067

Изобретение относится к конструкциям нагревательных устройств, в которых осуществляют теплофизические процессы, где в качестве первичного и вторичного теплоносителей соответственно используется газовое топливо и вода.

Паровой котел // 2373455

Подогреватель нефти // 2380611

Изобретение относится к подогревателям нефти и может быть использовано для нагрева нефти при их транспортировке и промысловой подготовке

Котел жидкостного подогревателя // 2406925

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для подогрева дизельных двигателей и двигателей внутреннего сгорания при подготовке к работе в условиях низких температур, а также для обогрева салонов транспортных средств, в том числе автомобилей, вертолетов, жилых и производственных помещений

Нагревательное устройство // 2482388

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в нагревательных устройствах для нагрева жидкости

Водогрейный жаротрубный котел // 2499187

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве водогрейных котлов для отопления и горячего водоснабжения. Цель изобретения - при существующей тепловой производительности котла уменьшить его габаритные размеры и вес, повысить эффективность использования поверхностей котла для процесса теплообмена, снизить трудоемкость изготовления и сборки котла. Сущность изобретения в том что, в водогрейном жаротрубном котле, содержащем корпус, закрытый спереди днищем с отверстием и горловиной под установку горелки, сзади - трубной доской, внутри которого размещены жаровая труба, имеющая переднее и заднее днища, и расположенные по концентрическим окружностям соосно с жаровой трубой дымогарные трубы, выходные концы которых закреплены в отверстиях трубной доски, несущей снаружи газовый короб, соединенный с дымовой трубой, входные концы дымогарных труб изогнуты и закреплены в отверстиях переднего днища и (или) отверстиях, расположенных по периметру жаровой трубы. За счет такого выполнения в конструкции котла по ходу продуктов сгорания отсутствуют поверхности, не участвующие в передаче тепла нагреваемой воде, в частности поворотная камера, а разворот газов происходит непосредственно в дымогарных трубах. 1 ил.

Жаротрубный многоходовый котел // 2597355

Настоящее изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, предназначенным для нагревания воды. Жаротрубный многоходовый котел содержит корпус с крышкой на входе и патрубок отвода уходящих газов на выходе. В котле размещены жаровая топочная труба и жаровые трубы продуктов сгорания, охватывающие жаровую топочную трубу. На стенке корпуса расположены патрубки подвода и вывода воды. Жаровые трубы со стороны патрубка отводящих газов включены в трубную доску и ею соединены с корпусом перед упомянутым патрубком, а с другой стороны они соединены другой трубной доской с фланцем и им закреплены в корпусе. Со стороны фланцевого крепления жаровых труб с корпусом жаровая топочная труба соединена с передней крышкой с возможностью разъединения. Крышка выполнена водоохлаждаемой за одно целое с жаровой топочной трубой, образуя с ней единую водоохлаждаемую конструкцию. Данная конструкция закреплена в корпусе котла с возможностью независимого извлечения из него жаровых труб, закрепленных в корпусе котла независимо от жаровой топочной трубы. Крышка соединена с фланцем корпуса котла через термостойкую герметизирующую прокладку, обеспечивающую температурные изменения жаровой топочной трубы и жаровых труб в независимых друг от друга деталях котла. При использовании изобретения обеспечивается упрощение конструкции и надежность в эксплуатации, а также удобство работ при чистке и ремонте как жаровой топочной трубы, так и жаровых труб. 2 ил.

Подогреватель жидких и газообразных сред // 2600194

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для нагрева жидких и газообразных продуктов. Подогреватель жидких и газообразных сред содержит корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, жаровую трубу, расположенную на оси корпуса и представляющую собой три цилиндрические обечайки, установленные коаксиально и образующие кольцевые полости для прохода продуктов сгорания, при этом во входной части жаровой трубы расположено горелочное устройство, представляющее собой кольцевой коллектор, на котором, равномерно по окружности, расположены атмосферные горелки с запальным устройством, а в выходной части жаровой трубы расположена дымовая труба, теплообменник, выполненный в виде змеевика, состоящего из двух последовательно соединенных секций, трубы которого расположены параллельно оси корпуса, причем одна секция змеевика помещена во внутреннюю полость жаровой трубы, а вторая - в кольцевую полость, образованную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью жаровой трубы. 2 ил.

Устройство и способ работы путевого подогревателя нефти // 2613008

Изобретение относится к области подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях к дальнейшей транспортировке ее или переработке. Устройство содержит корпус, содержащий герметично закрытую полость. В нижней части полости расположен первый трубчатый теплообменник, предназначенный для прохождения дымовых газов, входной и выходной штуцеры которого расположены на корпусе. В полости расположен второй трубчатый теплообменник, предназначенный для нагрева нефти, подключенный к патрубкам ввода и вывода нефти, закрепленным на корпусе. В нижней части полости находится жидкий теплоноситель. Изобретение направлено на упрощение конструкции, уменьшение ее материалоемкости, а также упрощение технологии изготовления и использования. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Канал конвективного теплообмена // 2643374

Изобретение относится к каналу конвективного теплообмена котла. Техническим результатом является предотвращение отложения золы на конвективных поверхностях нагрева. Котел содержит управляемый канал конвективного теплообмена с мультинаправленным потоком, способный препятствовать отложению золы, а также препятствовать образованию конденсата и отслеживать нагрузку, при этом канал включает в себя стенку канала, а также группы конвективных поверхностей нагрева, расположенные внутри стенки канала, при этом канал включает в себя один или более сегментов канала, вертикально продолжающихся друг с другом, при этом каждый сегмент канала имеет вход для газа и выход для газа, расположенные в верхней концевой поверхности и нижней концевой поверхности каждого сегмента канала соответственно, при этом, по меньшей мере, регулируемые в диапазоне до 90 градусов заслонки расположены как на входе для газа, так и на выходе для газа каждого сегмента канала для регулировки положений действительных областей вхождения и покидания газа входа для газа и выхода для газа, так что положения действительных областей вхождения и покидания газа расположены в вертикальном направлении в шахматном порядке относительно друг друга, и таким образом извилистая траектория движения газа образуется в случае множества сегментов канала; при этом каждый слой заслонок включает в себя множество заслонок; при этом рама, несущая заслонки посредством множества поворотных валов, закреплена на внутренней стороне или наружной стороне стенки канала. При этом соответствующая заслонка установлена на соответствующем поворотном вале, соединенном с исполнительным механизмом, позволяющим поворотному валу поворачиваться, по меньшей мере, на 90 градусов, так что когда заслонки на входе для газа и выходе для газа каждого сегмента канала регулярно переключаются в открытое и закрытое состояние, газ перемещается в каждом сегменте канала с регулярным изменением направления перемещения между направлением перемещения влево и направлением перемещения вправо. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.