Начальная

Windows Commander

Far
WinNavigator
Frigate
Norton Commander
WinNC
Dos Navigator
Servant Salamander
Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins
Необходимые Утилиты
Текстовые редакторы
Юмор

File managers and best utilites

газотрубный котел. Газотрубный котел


Газотрубный котел

 

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Газотрубный котел содержит корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе. Газоперепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена. Изобретение обеспечивает увеличение долговечности и упрощение эксплуатации и ремонта котла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению, и может быть использовано в газотрубных котлах с вертикальными или горизонтальными дымогарными трубами.Известен газотрубный (огнетрубный) вертикальный котел типа UNEX, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с размещенной в нем водяной полостью, в нижней части которой расположена топка и над ней - дымогарные трубы, связанные с нижней и верхней трубными досками, газоперепускную камеру и дымовую трубу (см. в кн. Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки. - М.: Транспорт, 1993, с. 110-112, а также приложение в виде акта Технического управления ОАО ДВМП на 5 листах).Недостатком известного газотрубного котла является образование и развитие усталостных трещин в дымогарных трубах, нижней трубной доске и топке через 5-7 лет с момента ввода котла в эксплуатацию.Указанный недостаток снижает надежность работы котла и требует затрат на выполнение мероприятий по ликвидации трещин.Известен газотрубный котел Южно-корейского производства для варки крабов при атмосферном давлении, содержащий газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной, задней и боковыми стенками, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, сопряженных с фронтальной стенкой водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые жестко присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенки и дымовой трубе.Недостатком известного котла Южно-корейского производства является развитие трещин в газоперепускных камерах и местах их присоединения к фронтальной стенке уже через 220 часов эксплуатации, что делает их непригодными для использования по назначению.Известен газотрубный котел, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе (см. в кн. Хряпченков А.С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы. - Л.: Судостроение, 1988, с. 170-174). Этот котел, как наиболее близкий, выбран в качестве прототипа заявляемого решения.Недостатками известного газотрубного котла являются:- образование и развитие усталостных трещин в местах соединения газоперепускных камер и дымогарных труб с фронтальными стенками;- образование выпучин на поверхности топки вследствие местного перегрева металла;- отсутствие четко выраженных границ циркуляционных потоков котловой воды и пароводяной смеси в водяной полости котла;- сложность и трудоемкость восстановления разрушенной или деформированной поверхности теплообмена.Таким образом, газотрубный котел - прототип имеет существенные недостатки, снижающие долговечность его работы и затрудняющие его эксплуатацию и ремонт.Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных недостатков, а именно:- увеличение долговечности;- исключение появления трещин и деформаций поверхности теплообмена в процессе эксплуатации;- организация циркуляционных токов воды и пароводяной смеси в водяной полости;- упрощение ремонта и очистки элементов конструкции котла, что повышает эффективность эксплуатации.Поставленная задача достигается тем, что в известном газотрубном котле, содержащем корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальными стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе, в отличие от него, в заявляемом соответствующие газоперепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена. Эксплуатационно оправдано выполнение перегородок водяной полости в виде вертикально ориентированных стенок, отстоящих от цилиндрической обечайки водяной полости на расстоянии не менее 50 мм.Заявляемая совокупность ограничительных и отличительных признаков улучшает организацию циркуляции и теплообмен, обеспечивает исключение образования трещин и деформаций на поверхностях теплообмена и увеличивает долговечность эксплуатации газотрубного котла, упрощает ремонт и очистку котла от отложений со стороны газоходов.Присоединение газоперепускных камер к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений обеспечивает свободное тепловое расширение камер и фронтальных стенок, обладающих различной температурой при работе котла. Температура фронтальной и задней стенок котла несущественно отличается от температуры насыщения кипящей воды и составляет величину до 200°С, а температура газоперепускных камер близка к температуре газового потока и составляет величину 400-800°С, что существенно больше температуры насыщения. При этом в местах жесткого (сварного) контакта металлов с различной температурой возникают термические напряжения, которые при циклических пусках и остановках котла в эксплуатации приводят к проявлению усталости металла в виде трещин. Уменьшение термических напряжений контакта металлов с различной температурой в предлагаемом решении обеспечивается созданием условий свободного расширения путем нежесткого (разъемного) их соединения друг с другом. Разъемное соединение газоперепускных камер с фронтальными стенками и дымовой трубой упрощает также очистку газоходов от отложений и улучшает возможность выполнения ремонтных работ, в частности по замене теплоизоляции в виде кирпича или жаростойкого бетона.Снабжение водяной полости перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена, в частности вертикально ориентированными на расстоянии не менее 50 мм от цилиндрической обечайки водяной полости, обеспечивает, во-первых, создание четко выраженных контуров циркуляции воды и пароводяной смеси в водяной полости котла. При этом в средней части водяной полости с размещенной в ней поверхностью теплообмена обеспечивается только подъемная часть контура циркуляции образующейся пароводяной смеси, а во внешней части водяной полости, заключенной в пространстве между поверхностью цилиндрической обечайки и перегородками, обеспечивается только опускная часть контура циркуляции движения котловой воды. В этом случае создаются благоприятные условия по однозначности отвода теплоты от поверхностей нагрева с выравниванием температур стенок. Во-вторых, организация циркуляционных контуров воды и пароводяной смеси исключает возможность возникновения паровых пробок на поверхности теплообмена с увеличением местного перегрева металла вследствие ухудшения теплообмена, что также исключает возможность развития усталостных трещин и деформаций под действием термических напряжений.Таким образом, достигается исключение возможности образования трещин на поверхностях теплообмена, упрощается ремонт и очистка котла от отложений со стороны газоходов и увеличивается долговечность эксплуатации.Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами. На фиг.1 представлена схема поперечного сечения, а на фиг.2 - схема продольного сечения газотрубного котла.Газотрубный котел имеет следующее устройство. Газотрубный котел содержит цилиндрическую обечайку 1 и фронтальную 2 и заднюю 3 стенки, образующие его корпус. Внутри корпуса расположена водяная полость 4. В нижней части водяной полости расположена поверхность теплообмена в виде цилиндрической топки 5 и дымогарных труб 6. Топка 5 и дымогарные трубы 6 присоединены (не показано) к фронтальной 2 и задней 3 стенкам. С внешней стороны фронтальной и задней стенок расположены газоперепускные камеры переднего 7 фронта и задней 8 стенки, сопряженные соответственно с топкой 5, дымогарными трубами 6 (не показано) и дымовой трубой 9 посредством разъемных соединений в виде крепежных болтов 10. В водяной полости 4 между фронтальной 2 и задней 3 стенками установлены перегородки 11 протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена и на расстоянии не менее 50 мм от цилиндрической обечайки 1.Газотрубный котел работает следующим образом. Подвод воздуха и топлива осуществляют с внешней стороны во внутреннюю полость 12 газоперепускной камеры 7 и далее внутрь топки 5 (топочное устройство не показано). Продукты сгорания из топки 5 поступают во внутреннюю полость 13 газоперепускной камеры 8 и далее в притопочные дымогарные трубы 6 и возвращаются во внешнюю полость 14 газоперепускной камеры 7. Затем продукты сгорания проходят по периферийным дымогарным трубам 6 во внешнюю полость 15 газоперепускной камеры 8 и далее в дымовую трубу 9.При движении продуктов сгорания вдоль поверхности теплообмена происходит теплообмен со снижением температуры газового потока, а теплота передается в водяную полость 4 с образованием паровых пузырей в котловой воде. Пароводяная смесь движется вверх водяной полости к поверхности раздела сред, где пар отделяется от воды и переходит в паровое пространство, а вода движется к цилиндрической обечайке 1 и далее поступает в зазор между стенкой 1 и перегородкой 11. За счет разности плотности воды в зазоре между стенкой 1 и перегородкой 11 и плотности пароводяной смеси в остальном пространстве водяной полости 4 происходит естественная циркуляция воды и пароводяной смеси в водяной полости с образованием опускной части контура циркуляции, как показано темными стрелками, и подъемной части контура циркуляции, как показано светлыми стрелками.Организованная таким более совершенным образом естественная циркуляция воды и пароводяной смеси исключает образование застойных зон циркуляции на поверхности теплообмена и вероятность возникновения паровых подушек с периодическим перегревом поверхности теплообмена и развитием усталостных напряжений, ведущих к образованию трещин, выпучин поверхности топки и выводу из работы газотрубного котла.Отсутствие жесткого соединения (сварки) между фронтальной стенкой 2 и газоперепускной камерой 7, а также между задней стенкой 3 и газоперепускной камерой 8 и дымовой трубой 9 в совокупности с улучшенным теплообменом обеспечивает возможность независимого теплового расширения указанных элементов без искажения их формы и при исключении циклических термических напряжений и образования трещин, что способствует увеличению надежности и долговечности эксплуатации газотрубного котла.Очистка и ремонт газового тракта котла при съемных газоперепускных камерах осуществляется с меньшими затратами времени и средств, что удобно и эффективно в течение эксплуатационного периода.Так исключается образование трещин и деформаций на поверхностях нагрева, упрощается очистка от отложений газоходов и ремонт котла и увеличивается долговечность эксплуатации.

Формула изобретения

1. Газотрубный котел, содержащий корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе, отличающийся тем, что соответствующие газо-перепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена.2. Газотрубный котел по п.1, отличающийся тем, что перегородки водяной полости выполнены в виде вертикально ориентированных стенок, отстоящих от цилиндрической обечайки водяной полости на расстоянии не менее 50 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Газотрубный котел | Банк патентов

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Газотрубный котел содержит корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе. Газоперепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена. Изобретение обеспечивает увеличение долговечности и упрощение эксплуатации и ремонта котла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению, и может быть использовано в газотрубных котлах с вертикальными или горизонтальными дымогарными трубами.Известен газотрубный (огнетрубный) вертикальный котел типа UNEX, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с размещенной в нем водяной полостью, в нижней части которой расположена топка и над ней - дымогарные трубы, связанные с нижней и верхней трубными досками, газоперепускную камеру и дымовую трубу (см. в кн. Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки. - М.: Транспорт, 1993, с. 110-112, а также приложение в виде акта Технического управления ОАО ДВМП на 5 листах).Недостатком известного газотрубного котла является образование и развитие усталостных трещин в дымогарных трубах, нижней трубной доске и топке через 5-7 лет с момента ввода котла в эксплуатацию.Указанный недостаток снижает надежность работы котла и требует затрат на выполнение мероприятий по ликвидации трещин.Известен газотрубный котел Южно-корейского производства для варки крабов при атмосферном давлении, содержащий газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной, задней и боковыми стенками, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, сопряженных с фронтальной стенкой водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые жестко присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенки и дымовой трубе.Недостатком известного котла Южно-корейского производства является развитие трещин в газоперепускных камерах и местах их присоединения к фронтальной стенке уже через 220 часов эксплуатации, что делает их непригодными для использования по назначению.Известен газотрубный котел, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе (см. в кн. Хряпченков А.С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы. - Л.: Судостроение, 1988, с. 170-174). Этот котел, как наиболее близкий, выбран в качестве прототипа заявляемого решения.Недостатками известного газотрубного котла являются:- образование и развитие усталостных трещин в местах соединения газоперепускных камер и дымогарных труб с фронтальными стенками;- образование выпучин на поверхности топки вследствие местного перегрева металла;- отсутствие четко выраженных границ циркуляционных потоков котловой воды и пароводяной смеси в водяной полости котла;- сложность и трудоемкость восстановления разрушенной или деформированной поверхности теплообмена.Таким образом, газотрубный котел - прототип имеет существенные недостатки, снижающие долговечность его работы и затрудняющие его эксплуатацию и ремонт.Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных недостатков, а именно:- увеличение долговечности;- исключение появления трещин и деформаций поверхности теплообмена в процессе эксплуатации;- организация циркуляционных токов воды и пароводяной смеси в водяной полости;- упрощение ремонта и очистки элементов конструкции котла, что повышает эффективность эксплуатации.Поставленная задача достигается тем, что в известном газотрубном котле, содержащем корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальными стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе, в отличие от него, в заявляемом соответствующие газоперепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена. Эксплуатационно оправдано выполнение перегородок водяной полости в виде вертикально ориентированных стенок, отстоящих от цилиндрической обечайки водяной полости на расстоянии не менее 50 мм.Заявляемая совокупность ограничительных и отличительных признаков улучшает организацию циркуляции и теплообмен, обеспечивает исключение образования трещин и деформаций на поверхностях теплообмена и увеличивает долговечность эксплуатации газотрубного котла, упрощает ремонт и очистку котла от отложений со стороны газоходов.Присоединение газоперепускных камер к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений обеспечивает свободное тепловое расширение камер и фронтальных стенок, обладающих различной температурой при работе котла. Температура фронтальной и задней стенок котла несущественно отличается от температуры насыщения кипящей воды и составляет величину до 200°С, а температура газоперепускных камер близка к температуре газового потока и составляет величину 400-800°С, что существенно больше температуры насыщения. При этом в местах жесткого (сварного) контакта металлов с различной температурой возникают термические напряжения, которые при циклических пусках и остановках котла в эксплуатации приводят к проявлению усталости металла в виде трещин. Уменьшение термических напряжений контакта металлов с различной температурой в предлагаемом решении обеспечивается созданием условий свободного расширения путем нежесткого (разъемного) их соединения друг с другом. Разъемное соединение газоперепускных камер с фронтальными стенками и дымовой трубой упрощает также очистку газоходов от отложений и улучшает возможность выполнения ремонтных работ, в частности по замене теплоизоляции в виде кирпича или жаростойкого бетона.Снабжение водяной полости перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена, в частности вертикально ориентированными на расстоянии не менее 50 мм от цилиндрической обечайки водяной полости, обеспечивает, во-первых, создание четко выраженных контуров циркуляции воды и пароводяной смеси в водяной полости котла. При этом в средней части водяной полости с размещенной в ней поверхностью теплообмена обеспечивается только подъемная часть контура циркуляции образующейся пароводяной смеси, а во внешней части водяной полости, заключенной в пространстве между поверхностью цилиндрической обечайки и перегородками, обеспечивается только опускная часть контура циркуляции движения котловой воды. В этом случае создаются благоприятные условия по однозначности отвода теплоты от поверхностей нагрева с выравниванием температур стенок. Во-вторых, организация циркуляционных контуров воды и пароводяной смеси исключает возможность возникновения паровых пробок на поверхности теплообмена с увеличением местного перегрева металла вследствие ухудшения теплообмена, что также исключает возможность развития усталостных трещин и деформаций под действием термических напряжений.Таким образом, достигается исключение возможности образования трещин на поверхностях теплообмена, упрощается ремонт и очистка котла от отложений со стороны газоходов и увеличивается долговечность эксплуатации.Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами. На фиг.1 представлена схема поперечного сечения, а на фиг.2 - схема продольного сечения газотрубного котла.Газотрубный котел имеет следующее устройство. Газотрубный котел содержит цилиндрическую обечайку 1 и фронтальную 2 и заднюю 3 стенки, образующие его корпус. Внутри корпуса расположена водяная полость 4. В нижней части водяной полости расположена поверхность теплообмена в виде цилиндрической топки 5 и дымогарных труб 6. Топка 5 и дымогарные трубы 6 присоединены (не показано) к фронтальной 2 и задней 3 стенкам. С внешней стороны фронтальной и задней стенок расположены газоперепускные камеры переднего 7 фронта и задней 8 стенки, сопряженные соответственно с топкой 5, дымогарными трубами 6 (не показано) и дымовой трубой 9 посредством разъемных соединений в виде крепежных болтов 10. В водяной полости 4 между фронтальной 2 и задней 3 стенками установлены перегородки 11 протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена и на расстоянии не менее 50 мм от цилиндрической обечайки 1.Газотрубный котел работает следующим образом. Подвод воздуха и топлива осуществляют с внешней стороны во внутреннюю полость 12 газоперепускной камеры 7 и далее внутрь топки 5 (топочное устройство не показано). Продукты сгорания из топки 5 поступают во внутреннюю полость 13 газоперепускной камеры 8 и далее в притопочные дымогарные трубы 6 и возвращаются во внешнюю полость 14 газоперепускной камеры 7. Затем продукты сгорания проходят по периферийным дымогарным трубам 6 во внешнюю полость 15 газоперепускной камеры 8 и далее в дымовую трубу 9.При движении продуктов сгорания вдоль поверхности теплообмена происходит теплообмен со снижением температуры газового потока, а теплота передается в водяную полость 4 с образованием паровых пузырей в котловой воде. Пароводяная смесь движется вверх водяной полости к поверхности раздела сред, где пар отделяется от воды и переходит в паровое пространство, а вода движется к цилиндрической обечайке 1 и далее поступает в зазор между стенкой 1 и перегородкой 11. За счет разности плотности воды в зазоре между стенкой 1 и перегородкой 11 и плотности пароводяной смеси в остальном пространстве водяной полости 4 происходит естественная циркуляция воды и пароводяной смеси в водяной полости с образованием опускной части контура циркуляции, как показано темными стрелками, и подъемной части контура циркуляции, как показано светлыми стрелками.Организованная таким более совершенным образом естественная циркуляция воды и пароводяной смеси исключает образование застойных зон циркуляции на поверхности теплообмена и вероятность возникновения паровых подушек с периодическим перегревом поверхности теплообмена и развитием усталостных напряжений, ведущих к образованию трещин, выпучин поверхности топки и выводу из работы газотрубного котла.Отсутствие жесткого соединения (сварки) между фронтальной стенкой 2 и газоперепускной камерой 7, а также между задней стенкой 3 и газоперепускной камерой 8 и дымовой трубой 9 в совокупности с улучшенным теплообменом обеспечивает возможность независимого теплового расширения указанных элементов без искажения их формы и при исключении циклических термических напряжений и образования трещин, что способствует увеличению надежности и долговечности эксплуатации газотрубного котла.Очистка и ремонт газового тракта котла при съемных газоперепускных камерах осуществляется с меньшими затратами времени и средств, что удобно и эффективно в течение эксплуатационного периода.Так исключается образование трещин и деформаций на поверхностях нагрева, упрощается очистка от отложений газоходов и ремонт котла и увеличивается долговечность эксплуатации.

Формула изобретения

1. Газотрубный котел, содержащий корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе, отличающийся тем, что соответствующие газо-перепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена.2. Газотрубный котел по п.1, отличающийся тем, что перегородки водяной полости выполнены в виде вертикально ориентированных стенок, отстоящих от цилиндрической обечайки водяной полости на расстоянии не менее 50 мм.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.02.2007

Извещение опубликовано: 20.01.2008        БИ: 02/2008

bankpatentov.ru

газотрубный котел - патент РФ 2229055

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Газотрубный котел содержит корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе. Газоперепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена. Изобретение обеспечивает увеличение долговечности и упрощение эксплуатации и ремонта котла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению, и может быть использовано в газотрубных котлах с вертикальными или горизонтальными дымогарными трубами.Известен газотрубный (огнетрубный) вертикальный котел типа UNEX, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с размещенной в нем водяной полостью, в нижней части которой расположена топка и над ней - дымогарные трубы, связанные с нижней и верхней трубными досками, газоперепускную камеру и дымовую трубу (см. в кн. Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки. - М.: Транспорт, 1993, с. 110-112, а также приложение в виде акта Технического управления ОАО ДВМП на 5 листах).Недостатком известного газотрубного котла является образование и развитие усталостных трещин в дымогарных трубах, нижней трубной доске и топке через 5-7 лет с момента ввода котла в эксплуатацию.Указанный недостаток снижает надежность работы котла и требует затрат на выполнение мероприятий по ликвидации трещин.Известен газотрубный котел Южно-корейского производства для варки крабов при атмосферном давлении, содержащий газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной, задней и боковыми стенками, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, сопряженных с фронтальной стенкой водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые жестко присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенки и дымовой трубе.Недостатком известного котла Южно-корейского производства является развитие трещин в газоперепускных камерах и местах их присоединения к фронтальной стенке уже через 220 часов эксплуатации, что делает их непригодными для использования по назначению.Известен газотрубный котел, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе (см. в кн. Хряпченков А.С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы. - Л.: Судостроение, 1988, с. 170-174). Этот котел, как наиболее близкий, выбран в качестве прототипа заявляемого решения.Недостатками известного газотрубного котла являются:- образование и развитие усталостных трещин в местах соединения газоперепускных камер и дымогарных труб с фронтальными стенками;- образование выпучин на поверхности топки вследствие местного перегрева металла;- отсутствие четко выраженных границ циркуляционных потоков котловой воды и пароводяной смеси в водяной полости котла;- сложность и трудоемкость восстановления разрушенной или деформированной поверхности теплообмена.Таким образом, газотрубный котел - прототип имеет существенные недостатки, снижающие долговечность его работы и затрудняющие его эксплуатацию и ремонт.Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных недостатков, а именно:- увеличение долговечности;- исключение появления трещин и деформаций поверхности теплообмена в процессе эксплуатации;- организация циркуляционных токов воды и пароводяной смеси в водяной полости;- упрощение ремонта и очистки элементов конструкции котла, что повышает эффективность эксплуатации.Поставленная задача достигается тем, что в известном газотрубном котле, содержащем корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальными стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе, в отличие от него, в заявляемом соответствующие газоперепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена. Эксплуатационно оправдано выполнение перегородок водяной полости в виде вертикально ориентированных стенок, отстоящих от цилиндрической обечайки водяной полости на расстоянии не менее 50 мм.Заявляемая совокупность ограничительных и отличительных признаков улучшает организацию циркуляции и теплообмен, обеспечивает исключение образования трещин и деформаций на поверхностях теплообмена и увеличивает долговечность эксплуатации газотрубного котла, упрощает ремонт и очистку котла от отложений со стороны газоходов.Присоединение газоперепускных камер к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений обеспечивает свободное тепловое расширение камер и фронтальных стенок, обладающих различной температурой при работе котла. Температура фронтальной и задней стенок котла несущественно отличается от температуры насыщения кипящей воды и составляет величину до 200°С, а температура газоперепускных камер близка к температуре газового потока и составляет величину 400-800°С, что существенно больше температуры насыщения. При этом в местах жесткого (сварного) контакта металлов с различной температурой возникают термические напряжения, которые при циклических пусках и остановках котла в эксплуатации приводят к проявлению усталости металла в виде трещин. Уменьшение термических напряжений контакта металлов с различной температурой в предлагаемом решении обеспечивается созданием условий свободного расширения путем нежесткого (разъемного) их соединения друг с другом. Разъемное соединение газоперепускных камер с фронтальными стенками и дымовой трубой упрощает также очистку газоходов от отложений и улучшает возможность выполнения ремонтных работ, в частности по замене теплоизоляции в виде кирпича или жаростойкого бетона.Снабжение водяной полости перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена, в частности вертикально ориентированными на расстоянии не менее 50 мм от цилиндрической обечайки водяной полости, обеспечивает, во-первых, создание четко выраженных контуров циркуляции воды и пароводяной смеси в водяной полости котла. При этом в средней части водяной полости с размещенной в ней поверхностью теплообмена обеспечивается только подъемная часть контура циркуляции образующейся пароводяной смеси, а во внешней части водяной полости, заключенной в пространстве между поверхностью цилиндрической обечайки и перегородками, обеспечивается только опускная часть контура циркуляции движения котловой воды. В этом случае создаются благоприятные условия по однозначности отвода теплоты от поверхностей нагрева с выравниванием температур стенок. Во-вторых, организация циркуляционных контуров воды и пароводяной смеси исключает возможность возникновения паровых пробок на поверхности теплообмена с увеличением местного перегрева металла вследствие ухудшения теплообмена, что также исключает возможность развития усталостных трещин и деформаций под действием термических напряжений.Таким образом, достигается исключение возможности образования трещин на поверхностях теплообмена, упрощается ремонт и очистка котла от отложений со стороны газоходов и увеличивается долговечность эксплуатации.Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами. На фиг.1 представлена схема поперечного сечения, а на фиг.2 - схема продольного сечения газотрубного котла.Газотрубный котел имеет следующее устройство. Газотрубный котел содержит цилиндрическую обечайку 1 и фронтальную 2 и заднюю 3 стенки, образующие его корпус. Внутри корпуса расположена водяная полость 4. В нижней части водяной полости расположена поверхность теплообмена в виде цилиндрической топки 5 и дымогарных труб 6. Топка 5 и дымогарные трубы 6 присоединены (не показано) к фронтальной 2 и задней 3 стенкам. С внешней стороны фронтальной и задней стенок расположены газоперепускные камеры переднего 7 фронта и задней 8 стенки, сопряженные соответственно с топкой 5, дымогарными трубами 6 (не показано) и дымовой трубой 9 посредством разъемных соединений в виде крепежных болтов 10. В водяной полости 4 между фронтальной 2 и задней 3 стенками установлены перегородки 11 протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена и на расстоянии не менее 50 мм от цилиндрической обечайки 1.Газотрубный котел работает следующим образом. Подвод воздуха и топлива осуществляют с внешней стороны во внутреннюю полость 12 газоперепускной камеры 7 и далее внутрь топки 5 (топочное устройство не показано). Продукты сгорания из топки 5 поступают во внутреннюю полость 13 газоперепускной камеры 8 и далее в притопочные дымогарные трубы 6 и возвращаются во внешнюю полость 14 газоперепускной камеры 7. Затем продукты сгорания проходят по периферийным дымогарным трубам 6 во внешнюю полость 15 газоперепускной камеры 8 и далее в дымовую трубу 9.При движении продуктов сгорания вдоль поверхности теплообмена происходит теплообмен со снижением температуры газового потока, а теплота передается в водяную полость 4 с образованием паровых пузырей в котловой воде. Пароводяная смесь движется вверх водяной полости к поверхности раздела сред, где пар отделяется от воды и переходит в паровое пространство, а вода движется к цилиндрической обечайке 1 и далее поступает в зазор между стенкой 1 и перегородкой 11. За счет разности плотности воды в зазоре между стенкой 1 и перегородкой 11 и плотности пароводяной смеси в остальном пространстве водяной полости 4 происходит естественная циркуляция воды и пароводяной смеси в водяной полости с образованием опускной части контура циркуляции, как показано темными стрелками, и подъемной части контура циркуляции, как показано светлыми стрелками.Организованная таким более совершенным образом естественная циркуляция воды и пароводяной смеси исключает образование застойных зон циркуляции на поверхности теплообмена и вероятность возникновения паровых подушек с периодическим перегревом поверхности теплообмена и развитием усталостных напряжений, ведущих к образованию трещин, выпучин поверхности топки и выводу из работы газотрубного котла.Отсутствие жесткого соединения (сварки) между фронтальной стенкой 2 и газоперепускной камерой 7, а также между задней стенкой 3 и газоперепускной камерой 8 и дымовой трубой 9 в совокупности с улучшенным теплообменом обеспечивает возможность независимого теплового расширения указанных элементов без искажения их формы и при исключении циклических термических напряжений и образования трещин, что способствует увеличению надежности и долговечности эксплуатации газотрубного котла.Очистка и ремонт газового тракта котла при съемных газоперепускных камерах осуществляется с меньшими затратами времени и средств, что удобно и эффективно в течение эксплуатационного периода.Так исключается образование трещин и деформаций на поверхностях нагрева, упрощается очистка от отложений газоходов и ремонт котла и увеличивается долговечность эксплуатации.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Газотрубный котел, содержащий корпус, газоперепускные камеры, дымовую трубу и водяную полость, ограниченную фронтальной и задней стенками и цилиндрической обечайкой, нижняя часть которой имеет поверхность теплообмена в виде топки и дымогарных труб, коаксиально расположенных вокруг топки, сопряженных с фронтальной и задней стенками водяной полости и сообщенных с газоперепускными камерами, которые присоединены соответственно к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе, отличающийся тем, что соответствующие газо-перепускные камеры присоединены к внешней поверхности фронтальной и задней стенок и дымовой трубе посредством разъемных соединений, а водяная полость снабжена перегородками, установленными между фронтальной и задней стенками протяженностью от верхней до нижней оконечности поверхности теплообмена.2. Газотрубный котел по п.1, отличающийся тем, что перегородки водяной полости выполнены в виде вертикально ориентированных стенок, отстоящих от цилиндрической обечайки водяной полости на расстоянии не менее 50 мм.

www.freepatent.ru


Смотрите также

 

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..