Горизонтальный жаротрубный котел

Недостатком известного котла является малоэффективное использование тепла сгоревшего топлива в связи с малой поверхностью нагрева.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является изобретение по патенту 2062395, RU, (93032484/06), которое примем за прототип.

Основной задачей, преследуемой данным изобретением, является требование при неизменных габаритах котла увеличить поверхность нагрева, повысить интенсификацию теплопередачи и экологическую безопасность.

При решении указанной задачи получим следующий технический результат. Повышается экономичность за счет более эффективного сжигания топлива, поддержания температуры уходящих газов в оптимальном режиме и интенсификации теплообмена. Улучшается аэродинамическая характеристика котла за счет организации входа топочных газов в дымогарные трубы по направлению их движения и плавного изменения направления посредством гнутых участков труб. Уменьшаются габариты и масса котла вследствие рационального размещения дымогарных труб по периметру наружной стенки жаровой трубы. Повышается эксплуатационная надежность за счет увеличения времени пребывания горючего материала в топочном пространстве и рационального распределения тепловых напряжений.

Для решения указанной задачи в горизонтально расположенном корпусе котла с передней трубной доской и задним днищем размещены окруженные водой эксцентрично (со смещением оси вниз) жаровая труба цилиндрической формы, снабженная передним и задним эллиптическими днищами, и равномерно расположенные по концентрическим окружностям соосно с жаровой трубой трубы первого и второго хода. Трубы первого хода окружают жаровую трубу по окружности, а второго хода - в виде части окружности. Передний торец жаровой трубы, снабженный эллиптическим днищем, имеет в точках, равноудаленных от оси жаровой трубы, крутоизогнутые колена труб и контактирующие с ними своими центральными отверстиями тройники, соединяющие полость жаровой трубы с дымогарными трубами первого хода, выходные концы которых крепятся в отверстиях внутренней стенки поворотной камеры, примыкающей к днищу котла, а входные - в конических отверстиях тройников совместно с которыми образуют диффузоры, а в противолежащих отверстиях тройников установлены профилированные по радиусу заглушки.

Входные концы дымогарных труб второго хода крепятся в отверстиях стенки поворотной камеры, а выходные - в отверстиях трубной доски, несущей снаружи газовый короб, связанный с дымовой трубой. Переднее днище жаровой трубы снабжено с внешней стороны горловиной, выведенной за пределы трубной доски, а с внутренней - диффузорным насадком с окнами в местах его примыкания с эллиптическим днищем. Внешняя стенка поворотной камеры выполнена в виде съемной крышки.

Сопоставительный анализ с известными аналогами и прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Известны признаки ". .. по периферии переднего днища в точках, равноудаленных от оси жаровой трубы, установлены крутоизогнутые колена труб и контактирующие с ними своими центральными отверстиями тройники, соединяющие полость жаровой трубы с дымогарными трубами первого хода..." частично известны (см. авт. св. 1326834, SU, F 22 B 7/12, 1985), в котором"... топка подключена верхней частью через кольцевую поворотную камеру к дымогарным трубам. " В предлагаемом "... жаровая труба подключена к дымогарным трубам через крутоизогнутые колена труб и контактирующие с ними своими центральными отверстиями тройники."
Известны признаки ". .. жаровая труба установлена эксцентрично относительно корпуса (со смещением вниз). . ." (см. заявка 2533671, FR, заявл. 24.09.82, N 8216421, опубл. 03.03.84, F 23 K 3/00, F 23 B 1/00).

Признаки "... внешняя стенка поворотной камеры выполнена в виде съемной крышки...", известны (см. заявка 3130483, DE, заявл. 23.07.81, N P 3130483.4, опубл. 24.03.83, F 22 B 7/12).

В данном изобретении более высокий технический результат достигается тем, что реализация предложенных и известных признаков в совокупности с признаками, изложенными в ограничительной части формулы делает изобретение экономичным, экологически более чистым, технологически более простым, способствует получению новых потребительских свойств объекта изобретения, что подтверждается достижением указанного технического результата, а это дает основание считать, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез котла; на фиг. 2 - Горизонтальный жаротрубный котел, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - Горизонтальный жаротрубный котел, выноска А1 на фиг. 1.

Горизонтальный жаротрубный котел

Горизонтальный жаротрубный котел содержит цилиндрический корпус 1, к которому спереди примыкает трубная доска 2, а сзади днище 3. Пространство, ограниченное корпусом 1, трубной доской 2 и днищем 3, заполнено водой до определенного уровня. Внутри водяного объема эксцентрично (со смещением оси вниз) размещена цилиндрической формы жаровая труба 4, снабженная передним 5 и задним 6 эллиптическими днищами. Дымогарные трубы первого хода 7 размещены равномерно по окружности соосно с жаровой трубой, а второго хода 8 - по части окружности. Переднее днище 5 жаровой трубы 4 имеет по периферии в точках, равноудаленных от оси жаровой трубы 4, крутоизогнутые колена труб 9 и контактирующие с ними своими центральными отверстиями тройники 10, соединяющие полость жаровой трубы 4 с дымогарными трубами первого хода 7. Выходные концы дымогарных труб первого хода 7 крепятся в отверстиях внутренней стенки 11 поворотной камеры 12, примыкающей к днищу 3 котла, а входные - в конических отверстиях тройников 10, совместно с которыми образуют диффузоры, а противолежащие отверстия тройников 10 герметизированы профилированными по радиусу заглушками 13. Входные концы дымогарных труб второго хода крепятся в отверстиях внутренней стенки 11 поворотной камеры 12, а выходные - в отверстиях стенки трубной доски 2, к которой снаружи котла примыкает газовый короб 14, связанный с дымовой трубой. Переднее днище 5 жаровой трубы 4 снабжено горловиной 15, выведенной за пределы котла для установки горелочного устройства 16. В горловину 15 установлен съемный люк 17 футерованный огнеупорным материалом и диффузорный насадок 18 из жаропрочной стали с окнами 19 у основания. Поворотная камера 12 выполнена цилиндрической формы. Внешняя стенка поворотной камеры 12 выполнена со съемной крышкой 20 изолированной изнутри теплостойким материалом.

Горизонтальный жаротрубный котел, разрез Б-Б

Котел снабжен патрубками подвода питательной воды 21 и отвода горячей воды или пара 22. Труба 23 предназначена для очистки внутренней поверхности котла продувкой. Жаровая труба 4 снабжена подвижной опорой 24. К водяному объему котла подключена труба 25, предназначенная для слива воды из котла. Внутренняя поверхность жаровой трубы снабжена продольными ребрами 26. Котел установлен на опорную раму 27.

Горизонтальный жаротрубный котел, выноска А1

Работа котла осуществляется следующим образом

Перед запуском котел заполняют водой до определенного уровня, после чего запускают горелочное устройство 16. Образующиеся топочные газы распространяются по всей длине жаровой трубы 4. Встречая на своем пути заднее днище 6, топочные газы разворачиваются в обратном направлении, обтекают внутреннюю поверхность жаровой трубы 4, отдают тепло ее стенкам с ребрами 26, днищам 5 и 6. Часть топочных газов вблизи переднего днища 5 через окна 19 диффузорного насадка 18 рециркулирует в зону пламени, где происходит дожигание недогоревшего топлива. Затем топочные газы через крутоизогнутые колена 9, увеличив скорость в диффузорах тройников 10, попадают в дымогарные трубы первого хода 7, откуда поступают в поворотную камеру 12, где снова поворачивают на 180^o, проходят по дымогарным трубам второго хода 8 и попадают в газовый короб 14, откуда выводятся в дымовую трубу. На всем пути следования по крутоизогнутым коленам 9, дымогарным трубам первого 7 и второго 8 ходов труб топочные газы отдают тепло водяному объему котла.

По мере надобности через патрубок 22 производят отбор горячей воды или пара.

Для очистки внутренних поверхностей дымогарных труб снимают заглушки 13 и съемную крышку 20.

Регулировкой работы горелочного устройства 16 в зависимости от расхода воды или пара добиваются оптимального режима работы котла.

Подвижная опора 24 консоли жаровой трубы 4 дает возможность последней под влиянием температурных колебаний свободно перемещаться в осевом направлении.

Формула изобретения

Горизонтальный жаротрубный котел, содержащий корпус с торцевой трубной доской и днищем, в полости которого размещены жаровая труба, поворотная камера и равномерно расположенные по концентрическим окружностям, соосным с жаровой трубой, пучки дымогарных труб, причем выходные концы дымогарных труб первого хода закреплены в отверстиях стенки поворотной камеры, а дымогарные трубы второго хода входными концами закреплены в отверстиях стенки поворотной камеры, а выходными - в отверстиях стенки трубной доски, при этом входной участок жаровой трубы закреплен в трубной доске, отличающийся тем, что дымогарные трубы первого хода окружают жаровую трубу по окружности, а второго хода - по части окружности, при этом жаровая труба установлена эксцентрично относительно корпуса (со смещением вниз) и снабжена передним и задним эллиптическими днищами, причем по периферии переднего днища в точках, равноудаленных от оси жаровой трубы, установлены крутоизогнутые колена труб и контактирующие с ними своими центральными отверстиями тройники, соединяющие полость жаровой трубы с дымогарными трубами первого хода, входные концы которых закреплены в конических отверстиях тройников, совместно с которыми образуют диффузоры, противолежащие же отверстия тройников герметизированы профилированными по радиусу заглушками, связанными с трубной доской, несущей снаружи газовый короб, соединенный с дымовой трубой, причем переднее днище жаровой трубы снабжено с внешней стороны горловиной, выведенной за пределы котла, а с внутренней - диффузорным насадком с окнами в местах его прилегания к днищу, а внешняя стенка поворотной камеры выполнена в виде съемной крышки.

Имя изобретателя: Каменских Геннадий Георгиевич, Маштаков Александр Николаевич, Суслин Владимир Александрович, Боловин Игорь Борисович
Имя патентообладателя: Каменских Геннадий Георгиевич, Маштаков Александр Николаевич, Суслин Владимир Александрович, Боловин Игорь Борисович
Почтовый адрес для переписки: 659303, Алтайский край, г. Бийск, ул. Митрофанова 6, кв.69, Каменских Г.Г.
Дата начала отсчета действия патента: 10.01.1999

Разместил статью: admin
Дата публикации:  23-10-2003, 03:42

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Фомин Дмитрий Владимирович  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!