Нагрівальний котел

 

Нагрівальний Котел відноситься до області рекуперативної техніки, переважно до систем опалення та гарячого водопостачання.

Відомі опалювальні та водогрійні котли, в яких теплообмінники виконані у вигляді штампованих сталевих секцій, з'єднаних з вхідним і вихідним колекторами, встановленими в теплоізоляційному кожусі [Ю. П. Соснін, Е. Н.Бухаркин: Опалення та гаряче водопостачання індивідуального будинку; Москва, Стройиздат 1991, р. с. 46-48, рис. 23].

Основними недоліками секційних котлів є: великий гідравлічний опір теплообмінника, що збільшується з ростом числа секцій, які забезпечують, залежно від потужності, відповідну поверхню нагріву, іншим недоліком є високий термічний опір теплообмінника, обумовлене низькою конвекцією продуктів горіння, що утрудняє доступ повітря в зону вторинного горіння, що призводить до недопалювання палива, утворення сажі та інших продуктів, які мають високий опір теплової і променевої енергії, відкладання яких на площинах секцій збільшують другу складову термічного опору теплообмінника.

Найбільш близьким до винаходу є водопідігрівне устройчной камері встановлений тепловий відбивач [Ю. П. Соснін, Е. Н.Бухаркин: Опалення та гаряче водопостачання індивідуального будинку; Москва, Стройиздат 1991 р. стор 67-68, рис. 40]. Цьому пристрою, зважаючи великої кількості і високої щільності упаковки труб в пакеті, ускладнює процеси горіння, властиві ті ж недоліки: високі гідравлічне та термічний опір теплообмінника, що знижують ккд котлів.

Метою винаходу є зниження гідравлічного і термічного опору та, зрештою, збільшення к. п. д. котла.

Запропоновано нагрівальний котел, що містить теплообмінник,вхідний і вихідний колектори якого з'єднані між собою пакетом труб, та теплової відбивач, встановлений в топковій камері. З метою зменшення гідравлічного і термічного опору теплообмінника число і діаметри труб пакету і колекторів вибирають із співвідношення:n=dk2/dп2,кожна з труб пакету зігнута в криву лінію, відповідну згасальним по амплітуді і частоті коливального процесу, а їх площині симетрично нахилені до центральної осі вхідного колектора під кутом менше 90 гра�ни лучі - і тепловідбивним матеріалом, а вихідний колектор і вихідний патрубок, встановлений в середній точці колектора під кутом 45 градусів до вертикальної осі теплообмінника, розміщені у вертикальній частині кожуха, що утворює димар.

На фіг. 1 представлена конструкція котла в розрізі вертикальною площиною, що проходить через центр вихідного колектора і вихідного патрубка.

На фіг. 2 представлений розріз конструкції площиною, що проходить через поздовжню вісь вихідного колектора. Конструкція складається з вихідного 1, вхідного 2 колекторів, виконаних з труб одного діаметру dkпакета труб 3, діаметр dпяких і число їх n в пакеті визначається співвідношенням:n=dk2/dп2при цьому всі труби пакету вигнуті у вигляді кривої лінії, відповідної згасальним по амплітуді і частоті коливального процесу, а площини їх, як видно з фіг. 2, симетрично нахилені ліворуч і праворуч, відносно центру вхідного колектора 2, на кут менше 90 градусів. На фіг. 1 і 2 представлені стінки кожуха 4 в розрізі взаємно перпендикулярними площинами, з яких видно, що всі вони наклоненсти кожуха, облицьованої лучі - і тепловідбивним матеріалом і представляє собою відводить продукти горіння трубу димохід, розміщений вихідний колектор 1, середня точка якого з'єднана з вихідним патрубком 5 таким чином, що його центральна вісь розташована під кутом 45 градусів щодо вертикальної осі теплообмінника. У нижній вертикальної частини кожуха під пакетом труб розташована пальник 6, режим роботи якої регулюється датчиком температури 7, встановленим у вихідному колекторі 1.

Робота пристрою полягає в наступному. У вихідному стані температура рідини в колекторах 1, 2 і в трубах пакету 3 має однакову величину, на пристрої управління пальником 6 (на фіг. 1 і 2 не показано) має необхідне значення температури, яке повинне підтримуватися в вихідному колекторі 1. При запалюванні пальника 6 перша зона полум'я, утворена первинним повітрям, що проходить першу хвилю через збільшені зазори між трубами пакету, обумовлені симетричним нахилом площин останніх на кут менше 90 градусів, що забезпечує звуження зазорів на кожній наступній хвилі їх вигинів. Таке збільшення зазорів саме в найхолоднішій частині труб практично не ухудшае�орой та третьою і т. д. хвилями, насиченими вторинним повітрям, протікає друга зона горіння суміші в сприятливих умовах, а саме: мінімальна конденсація парів, збільшення швидкості конвекції, щільності потоку суміші і продуктів горіння без утворення сажі, а також підвищена температура. Перераховані фактори обумовлені нахилом всередину всіх стінок кожуха 4 і облицюванням їх внутрішньої поверхні промені - і тепловідбивним матеріалом.

По мірі наближення до димоходу щільність і швидкість потоку продуктів горіння зростають, а зазори між трубами пакету 3 зменшуються, що сприяє підвищенню теплообміну. Крім того, при такій формі вигинів труб по мірі наближення до вихідного колектора 1 збільшується і вертикальна складова потоку нагрітої рідини в трубах 3, зменшуючи тим самим гідравлічний опір теплообмінника. При досягненні в колекторі 1 заданої температури датчик 7 змінює режим роботи пальника 6.

1. Нагрівальний Котел, що містить теплообмінник, вхідний і вихідний колектори якого з'єднані між собою пакетом труб, та теплової відбивач, встановлений в топковій камері, відрізняється тим, що з метою зменшення гідравлічного і термічного опору т>=dk2/dп2,кожна з труб пакету зігнута в криву лінію, відповідну згасальним по амплітуді і частоті коливального процесу, а їх площині симетрично нахилені до центральної осі вхідного колектора під кутом менше 90 градусів.

2. Котел п. 1, який відрізняється тим, що з метою підвищення ккд всі стінки кожуха теплообмінника нахилені всередину, їх внутрішні поверхні облицьовані лучі - і тепловідбивним матеріалом, а вихідний колектор і вихідний патрубок, встановлений в середній точці колектора під кутом 45 градусів до вертикальної осі теплообмінника, розміщені у вертикальній частині кожуха, що утворює димар.



 

Схожі патенти:

Котел опалювальний водогрійний

Винахід відноситься до теплотехніці і може бути використано в системах автономного теплопостачання будівель, обладнаних системами водяного опалення. Технічний результат - підвищення ефективності роботи котла за рахунок посилення теплообміну шляхом конструктивних змін, а саме використання в теплообміннику пакету секцій, кожна з яких виконана у вигляді замкнутого по периметру чавунного прямокутного профілю, порожнистого усередині, з округленими кутами, і постачання середніх секцій, прорізами з виконаними по їх контуру стикувальними ребрами, крім останніх секцій, що примикають до задньої секції, а також виконання конвективного димоходу зі вставками, у вигляді сталевих пластин, забезпечених в свою чергу турбулізаторами. Пакет секцій встановлений на зварне підстава зольника. Секції з'єднані між собою конусними втулками. Передня секція утворює передню стінку котла і забезпечена трьома прорізами, у верхній частині передньої секції розташований відведення подачі гарячої води в опалювальну систему. Задня секція виконує функцію задньої стінки котла і забезпечена у верхній частині патрубком димоходу, а в нижній її частині - патрубком для подачі в котел зворотної води з опалювальної системи. 3 �

Котел водогрійний та спосіб його роботи

Винахід відноситься до конструкцій водогрійних котлів і може бути використано в системах автономного теплопостачання

Пристрій для вимірювання теплоефективності теплообмінників

Винахід відноситься до теплотехніці і може бути використано для вимірювання теплового потоку при визначенні теплової ефективності теплообмінників, наприклад, радіаторів автотракторних

Водогрійний котел

Винахід відноситься до галузі комунальної теплоенергетики і може бути використане в котельних установках малої потужності для обігріву приміщень

Водогрійний котел

Винахід відноситься до теплоенергетиці і може бути використано в системах автономного теплопостачання з природною або примусовою циркуляцією теплоносія

Опалювальний котел з верхньою подачею вугілля в зону горіння

Винахід відноситься до теплоенергетиці, може бути використане в опалювальних системах, що виробляють в якості кінцевого продукту-теплоносія гарячу воду, і спрямоване на підвищення ефективності опалювального котла, здешевлення його конструкції і раціональне використання твердого палива

Водогрійний котел

Винахід відноситься до конструкцій водогрійних котлів і може бути використано в системах автономного теплопостачання
Up!