Результат интеллектуальной деятельности: КОТЕЛ НАРУЖНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов, в частности к котлам наружного размещения с дутьевой горелкой, и может быть использовано в автономных системах отопления с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя.

Уровень техники

Известна котельная установка наружного применения, содержащая теплоизолированный жаротрубный котел с патрубком для удаления продуктов сгорания, патрубками для прямой и обратной линии воды, камерой сгорания, в которую введена горелка, помещенный в теплоизолированный кожух, имеющий проемы для забора воздуха, при этом котел внутри теплоизолированного кожуха имеет участки, свободные от теплоизоляции (см. пат. RU №96415, МПК F25D 11/02, F25B 39/02 опубл. 27.07.2010 г.).

Недостатком данного котла является отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание с температурой до -45°С, в зимний период.

Известен конденсационный котел наружного размещения, содержащий гидротеплоизолированный корпус с размещенным внутри газогорелочным устройством, теплообменник котла с прямой и обратной линиями, дымовую трубу, прямую и обратную линии системы отопления здания, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен теплообменником конденсатной части котла и циркуляционным насосом, при этом теплообменник конденсатной части котла размещен в нижней части дымовой трубы котла и соединен с обратной линией системы отопления здания и обратной линией котла, а циркуляционный насос установлен в обратной линии системы отопления здания с возможностью обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, причем параллельно теплообменник конденсатной части котла соединен с прямой и обратной линиями котла через обратные клапаны с нормально открытым проходом с возможностью обеспечения возникновения естественной циркуляции в двух теплообменниках котла при остановке циркуляционного насоса (см. пат. RU №2440538, МПК F24H 1/00, опубл. 20.01.2012 г.).

Недостатком данного котла является высокая стоимость производства тепла и невысокая мощность.

Известен котел наружного размещения, содержащий теплогидроизолированный корпус с размещенным в нем жаротрубным теплообменником котла с топкой, прямую и обратную линии, дутьевую горелку, решетку для поступления наружного воздуха, при этом жаротрубный теплообменник выполнен двухходовым и установлен внутри теплогидроизолированного корпуса горизонтально с соосно расположенной дутьевой горелкой (см. пат. RU №155744, кл. F24H 1/22, опубл. 20.10.2015 г.).

Недостатком данного теплообменника является отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание в котел с температурой до -45°С, в зимний период, некачественное сжигание газа и его повышенный расход.

Известен котел наружного размещения, содержащий теплогидроизолированный корпус с размещенным в нем жаротрубным теплообменником котла с топкой, прямую и обратную линии, дутьевую горелку, решетку для поступления наружного воздуха, при этом жаротрубный теплообменник выполнен трехходовым и установлен внутри теплогидроизолированного корпуса горизонтально с соосно расположенной дутьевой горелкой (см. пат. RU №158958, МПК F24H 1/22, опубл. 20.01.2016 г.).

Недостатком данного устройства является отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание в котел с температурой до -45°С, в зимний период, некачественное сжигание газа и его повышенный расход.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым автором за прототип является котел наружного размещения, содержащий гидротеплоизолированный корпус с дверцей для обслуживания, воздухозаборной решеткой, с размещенным в нем жаротрубным котлом, основанием дымовой трубы, люком для очистки сажи, прямой и обратной линиями, газогорелочным устройством, при этом он дополнительно снабжен теплоизолированной панелью крепления дутьевой горелки, выполненной с возможностью сменяемости, а под топки жаротрубного котла выполнен из жаропрочных материалов (см. пат. RU №114359, МПК F24H 1/00, опубл. 20.03.2012 г.).

Недостатком данного котла является высокая себестоимость его изготовления, недолговечность теплообменников котла, а также отсутствие подогрева воздуха, поступающего на сгорание в котел с температурой до -45°С, в зимний период, некачественное сжигание газа и его повышенный расход.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка котла наружного размещения, обладающего дополнительным подогревом газа, поступающего на сгорание, за счет того, что на неизолированную поверхность трехходового теплообменника по винтовой спирали навита по меньшей мере одна газовая подводка, что также дает более качественное сжигание газа с подогретым воздухом, снижение расхода газа.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к дополнительному подогреву газа, поступающего на сгорание, более качественному сжиганию газа с подогретым воздухом, снижению расхода газа.

Технический результат достигается с помощью котла наружного размещения, содержащего теплогидроизолированный корпус, внутри которого установлен трехходовой теплообменник с наружной поверхностью третьего хода, выполненной без тепловой изоляции, дутьевую горелку, расположенную соосно с трехходовым теплообменником, воздухозаборную решетку, дымоотводящий патрубок, при этом на неизолированную поверхность трехходового теплообменника по винтовой спирали навита по меньшей мере одна газовая подводка.

В котле по меньшей мере одна газовая подводка выполнена из гофрированной тонкостенной трубы.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что наружная поверхность третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника выполнена без теплой изоляции, на неизолированную поверхность которого по винтовой спирали навита по меньшей мере одна газовая подводка, выполненная из гибкой гофрированной тонкостенной трубы, что дает возможность интенсивного подогрева газа, поступающего на сгорание, более качественное сжигание подогретого газа с подогретым воздухом, снижение расхода газа.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 дан котел наружного размещения, общий вид.

На фиг. 2 – то же, по меньшей мере одна газовая подводка, выполненная из гибкой гофрированной тонкостенной трубы.

Осуществление изобретения

Котел наружного размещения состоит из теплогидроизолированного корпуса 1, внутри которого установлен трехходовой теплообменник 2 с наружной поверхностью третьего хода, выполненной без тепловой изоляции, дутьевая горелка 3, расположенная соосно с трехходовым теплообменником 2, дымоотводящий патрубок 4, на котором смонтирована дымовая труба 5, теплогидроизолированный корпус 1 содержит также воздухозаборную решетку 6, при этом наружная поверхность 7 третьего хода трехходового теплообменника 2 выполнена без тепловой изоляции, на неизолированную поверхность которого по винтовой спирали навита по меньшей мере одна газовая подводка 8, выполненная из гибкой гофрированной тонкостенной трубы (не обозначена), при этом газовая подводка 8 соединена с одной стороны с наружным газопроводом 9, а с другой стороны с газопроводом (не обозначен) горелки 10 с помощью резьбового соединения 11, последнее содержит резьбовую втулку 12 с конусной поверхностью, гибкий элемент 13, стопорное кольцо 14, накидную гайку 15, при этом наружная поверхность 7 третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника 2 выполнена без тепловой изоляции, что дает возможность интенсивного подогрева газа, поступающего на сгорание, за счет того, что на неизолированную поверхность трехходового теплообменника 2 по винтовой спирали навита по меньшей мере одна газовая подводка 8, и одновременно подогрева холодного воздуха, поступающего на сгорание через воздухозаборную решетку 6, который опускается вниз теплогидроизолированного корпуса 1, соприкасается с неизолированной поверхностью 7 и подогревается, что дает более качественное сжигание газа с подогретым воздухом и снижение расхода газа.

Котел наружного размещения работает следующим образом.

Дутьевая горелка 3 в трехходовом теплообменнике 2, установленном внутри теплогидроизолированного корпуса 1, вырабатывает тепло, дымовые газы омывают поверхность нагрева трехходового теплообменника 2 и по третьему ходу через дымоотводящий патрубок 4 удаляются в дымовую трубу 5, наружный воздух на сгорание поступает через воздухозаборную решетку 6, газ, имеющий в зимний период температуру до -45°С, поступает из наружного газопровода 9, проходит по одной газовой подводке 8, установленной по винтовой спирали, по которой навита по меньшей мере одна газовая подводка 8, выполненная из гибкой гофрированной тонкостенной трубы, расположенной внутри теплогидроизолированного корпуса 1, подогревается неизолированной поверхностью 7 третьего хода трехходового теплообменника 2 и в подогретом виде поступает в газопровод горелки 10, причем также наружный воздух, имеющий в зимний период температуру до -45°С и поступающий через воздухозаборную решетку 6 для поступления наружного воздуха, опускается вниз теплогидроизолированного корпуса 1, соприкасается с неизолированной поверхностью 7 третьего хода дымовых газов трехходового теплообменника 2, подогревается, поднимается вверх, смешивается в верхней части воздухозаборной решетки 6 для поступления наружного воздуха с холодным наружным воздухом и в подогретом виде поступает в вентилятор (не показан) дутьевой горелки 3, где смешивается с подогретым газом и таким образом обеспечивает качественное сгорание газа в топке (не обозначена) трехходового теплообменника 2, причем герметичность газовой подводки 8 обеспечивается резьбовыми соединениями 11 за счет обжима гибкого элемента 13 накидной гайкой 15 через стопорное кольцо 14 через конусную поверхность резьбовой втулки 12, причем удлинение гибкой газовой подводки 8 за счет нагрева не вызывает дополнительных нагрузок в резьбовом соединении 11 за счет гибкости гофрированной тонкостенной (0,5 мм) нержавеющей трубы газовой подводки 8, количество газовых подводок 8 может изменяться в зависимости от мощности дутьевой горелки 3, например от 1 до 4, при этом также возрастает коэффициент полезного действия котла за счет использования температуры отходящих дымовых газов.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- дополнительный подогрев газа, поступающего на сгорание;

- дополнительный подогрев воздуха, поступающего на сгорание;

- качественное сжигание газа с подогретым воздухом;

- снижение расхода газа;

- повышение долговечности котла наружного размещения до срока службы котла, то есть до 15 лет;

- обеспечение тяги дымовой трубы в период запуска и работы котла;

- удешевление производства тепла;

- повышение надежности котла;

- экономия топлива на 15-20%.