UA46191C2

UA46191C2 - Ya.P KASIANCHUKS WATER BOILER

Info

Publication number: UA46191C2
Application number: UA2000031235A
Authority: UA
Inventors: Ярослав Петрович Касіянчук; Ярослав Петрович Касиянчук
Original assignee: Ярослав Петрович Касіянчук; Ярослав Петрович Касиянчук
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2004-03-15

Abstract

A hot-water boiler contains a main boiler, containing a face, a rear, two side, and an upper screens, where the side and the upper screens are made by the bent tubes, and the face and the rear screens are made by the straight vertical tubes, a furnace, disposed under the main boiler thermal insulating housing, two water economizers, connected between by the pipelines with the locking and protecting armatures, the controlled smoke slide valves, the locking and protecting armatures. The boiler is made as the two independent one from another banks with the lower and the upper headers. In the upper parts of the left and the right independent screens of the boiler the two windows are made for the burning products discharging with its further inlet into the gas ducts of the convection shafts, where the right and the left economizers are disposed. The control slide valves are disposed in the side plank beds of the boiler.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до області теплоенергетики, де потрібно підігрівати воду до певних параметрів і де 2 має місце застосування для систем водяного опалення та гарячого водопостачання адміністративних та виробничих об'єктів з примусовою циркуляцією води з тиском до 0,07МПа (7кгс/см) та максимальною температурою води на виході із котлоагрегати до 11576.The invention relates to the field of thermal power engineering, where it is necessary to heat water to certain parameters and where 2 is used for water heating and hot water supply systems of administrative and industrial facilities with forced circulation of water with a pressure of up to 0.07MPa (7kgf/cm) and a maximum temperature of water at the output of the boiler unit up to 11576.

Близьким прототипом по своїй технічній суті є водогрійний котел НІСТУ-5, який має зпрощену конструкцію: він виконується з прямих та гнутих труб утворюючи окремі секції, котрі за допомогою колекторів об'єднуються у 70 пакети. (КВТ 73.00.00.ИЗ.Луцк. 1978г. С.5).A close prototype in its technical essence is the NISTU-5 water heating boiler, which has a simplified design: it is made of straight and bent pipes, forming separate sections, which are combined into 70 packages with the help of collectors. (KVT 73.00.00.IZ. Lutsk. 1978. P.5).

Недоліком роботи даного типу котлоагрегатів є те, що він працює з невисоким ККД де величезні втрати таїш мають місце з відходящими димовими газами.The disadvantage of this type of boiler unit is that it works with a low efficiency, where huge losses occur with flue gases.

Найбільш близьким прототипом котлоагрегат по своїй технічній суті є водогрійний котлоагрегат КаоянчукаThe closest boiler unit prototype in its technical essence is the Kaoyanchuk water heating boiler unit

Я.П. по патенту України за Ме9534А М кл Е 24НТ00, який складається із осносвного котла, який має в своєму складі передній, задній, два бічних та верхній екрани, де бічні та верхні екрани виготовлені з труб, що вигнуті, передні і задні екрани виготовлені з прямих вертикальних труб, шатрового котла, який вмонтовано всередині основного котла, топки, розміщеної під основним котлом, теплоізоляційного корпусу, двох водяних економайзерів, з'єднаних між собою трубопроводами з запірною та запобіжною арматурою, керованих димових шиберів, загірної та запобіжної арматури.J.P. according to the patent of Ukraine under Me9534А M kl E 24НТ00, which consists of the main boiler, which has a front, rear, two side and top screens, where the side and top screens are made of curved pipes, the front and rear screens are made of straight vertical pipes, a tent boiler, which is installed inside the main boiler, a furnace placed under the main boiler, a heat-insulating casing, two water economizers connected to each other by pipelines with shut-off and safety fittings, controlled smoke dampers, heating and safety fittings.

Недоліком прототипу конструкції такого котлоагрегату є неповне використання теше для нагріву вода, а також складність його монтажу по місцю його встановлення в приміщеннях котелень, де погрібний спеціальний монтажний прохід.The disadvantage of the prototype design of such a boiler unit is the incomplete use of water for heating water, as well as the difficulty of its installation at the place of its installation in the premises of boiler rooms, where a special installation passage is buried.

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення котла Касіянчука по патенту України за Мо 9534 А М.Кл.The basis of the invention is the task of improving the Kasiyanchuk boiler according to the patent of Ukraine under Mo. 9534 A M.Kl.

Е 24Н1/00 за рахунок зменшення габаритів основного котла з метою збільшення ККД і теплової потужності котла с 29 в цілому, шляхом введення нових конструктивних елементів та відповідного їх взаємного розташування, атакож (3 виконання реконструкцій котлів на існуючих площах приміщеннях котелень.Е 24Н1/00 due to the reduction of the dimensions of the main boiler in order to increase the efficiency and thermal power of the boiler with 29 as a whole, by introducing new structural elements and their corresponding mutual location, and also (3) reconstruction of boilers on the existing premises of boiler houses.

Для вирішення поставленої задачі, в водогрійному котлі додатково встановлюються бічні пакети котла, які викопані з нижніми та верхніми коллекторами, де передні та задні екрани шкетів котла виконані із прямих вертикальних труб, а бічні та верхні екрани виконані із труб, що вигнуті, при цьому у верхніх частинах бічних -- екранів пакетів котла виконати вікна для виходу продуктів згоряння, з наступним надходженням в бокові Ге») газоходи конвективних шахт, де розміщені водяні економайзери, при цьому водяні економайзери встановлені впритул до бічних екранів пакетів котла, а в проміжках між вертикальними трубами економайзерів, починаючи з. 7 нижніх колекторів, аж до висоти вікон виконаю щільним зварюванням Г-подібні пластини, де в нижніх частинах Ге) вікон, між пакетами котла та верхньою частиною Г-подібних пластин по всій їх довжині встановлені напрямні 325 пластини, а в бокових газоходах після водяних економайзерів розміщені клиноподібні газорозподільні в перегородки для ефективної тепловіддачі димових газів водяним економайзерам, а керуючі димові шибери розміщені в бокових коробах котла.In order to solve the given problem, side packages of the boiler are additionally installed in the water heating boiler, which are excavated with lower and upper collectors, where the front and rear screens of the boiler casings are made of straight vertical pipes, and the side and upper screens are made of curved pipes, while in in the upper parts of the side screens of the boiler packages, make windows for the exit of combustion products, with subsequent entry into the side gas ducts of convective mines, where water economizers are placed, while the water economizers are installed close to the side screens of the boiler packages, and in the gaps between the vertical pipes economizers, starting with 7 lower collectors, up to the height of the windows, I will perform dense welding of L-shaped plates, where in the lower parts of the windows, between the boiler packages and the upper part of the L-shaped plates along their entire length, guide plates 325 are installed, and in the side gas ducts after the water economizers wedge-shaped gas distributors are placed in the partitions for effective heat transfer of flue gases to water economizers, and control smoke dampers are placed in the side boxes of the boiler.

Крім того, лучисте тепло з топки потрапляє через щілини в бокових поверхонь екранів пакетів котла на « суцільні поверхні з вертикальних труб водяних економайзерів з щільно приварених до труб Г-подібних пластин, З 70 виконуючих роль додаткових поверхонь навгріву; де додатково нагрівається вода в водяних економайзерах. с Зміст винаходу пояснюється за допомогою фіг. 1-8.In addition, the radiant heat from the furnace enters through the slits in the side surfaces of the screens of the boiler packages on "solid surfaces of vertical pipes of water economizers from tightly welded to the pipes of L-shaped plates, C 70 acting as additional heating surfaces; where water is additionally heated in water economizers. c The content of the invention is explained with the help of fig. 1-8.

Із» Водогрійний котел складається з (див. на фіг.1 та фіг.2) водяних економайзерів 1 і 2 використовуючи тепло відходячих димових газів, пакетів З і 4 з нижніми 5 і б та верхними 7 і 8 коллекторами, де передні та .задні екрани пакетів котла виконані із прямих вертикальних труб (див. фіг.1), а бічні та верхні виконані із труб, що вигнуті, шатрового котла 9 з верхним коллектором 10 та двома нижніми коллекторами 11 і 12 змонтованому в т- середині пакетів З і 4.From" The water boiler consists of (see Fig. 1 and Fig. 2) water economizers 1 and 2 using the heat of exhaust gases, packages C and 4 with lower 5 and b and upper 7 and 8 collectors, where the front and rear the screens of the boiler packages are made of straight vertical pipes (see Fig. 1), and the side and upper ones are made of curved pipes of the tent boiler 9 with the upper collector 10 and two lower collectors 11 and 12 mounted in the middle of packages C and 4 .

Ге») Вода з зворотної теплової магістралі 13 надходить по трубі 14 до лічильника 15 з відсічними засувками 16 і 17, а також байпасним трубопроводом 18 з засувкою 19, де після розгалуження по двом самостійним - трубопроводам 20 і 21 йде до водяних економайзерів 1 і 2. Для дренажа вода з водяних економайзерів 1 і 2 (при (Те) 20 продувках, ремонтах і т.д.) змонтовані дренажні вентиля 22 і 23.Ge") Water from the return heat main 13 flows through the pipe 14 to the meter 15 with shut-off valves 16 and 17, as well as the bypass pipeline 18 with the valve 19, where after branching into two independent pipelines 20 and 21, it goes to water economizers 1 and 2 For draining water from water economizers 1 and 2 (for (Te) 20 purging, repairs, etc.), drain valves 22 and 23 are mounted.

З водяних економайзерів 1 і 2 вода по трубопроводам 24 і 25 надходить в лівий та правий нижній колектори та 5 і 6 пакетів З і 4 котла з їх фронтальної сторони.From water economizers 1 and 2, water through pipelines 24 and 25 enters the left and right lower collectors and 5 and 6 packages C and 4 of the boiler from their frontal side.

Для дренажа правого 5 та лівого нижніх колекторів пакетів З і 4 виконана дренажна арматура 26 і 27 з їх фронтової сторони. Вода з нижніх колекторів 5 і 6 пакетів З і 4 піднімаються по трубам вверх до вихідних 29 колекторів 7 і 8, а з них в трубопроводи 28 і 29 тильної сторони котлоагрегат З трубопроводів 28 і 29 водаFor the drainage of the right 5 and left lower collectors of packages C and 4, drainage fittings 26 and 27 are made from their front side. Water from the lower collectors 5 and 6 of packages C and 4 rises through pipes to the outlet 29 of collectors 7 and 8, and from them to pipelines 28 and 29 on the back side of the boiler unit From pipelines 28 and 29 water

ГФ) надходять в нижні колектори 11 і 12 шатрового котла 9 з його тильної сторони. Для дренажу води з колекторів 11 ї 12 з шатрового котла 9 виконані вентилі ЗО і 31. о По трубам шатрового котла У вода надходить в верхній коллектор 10, з виходом в сторону фронтової частини котла і подальшому поступленню її в пряму теплову магістраль 32 через засувку 35, або через зворотній 60 клепан 34 на байпасній лінії 35. Для безпечної роботи всього котла на виході котла встановлений захисний клапан З6.HF) enter the lower collectors 11 and 12 of the tent boiler 9 from its rear side. For the drainage of water from collectors 11 and 12 from the tent boiler 9, valves ZO and 31 are made. o Through the pipes of the tent boiler, water enters the upper collector 10, with an exit towards the front part of the boiler and its subsequent entry into the direct heat main 32 through the valve 35 , or through the return 60 valve 34 on the bypass line 35. For safe operation of the entire boiler, a safety valve Z6 is installed at the boiler outlet.

Водогрійний котлоагрегат працює слідуючим чином (див. фіг. 2-4).The water heating boiler unit works as follows (see Fig. 2-4).

При згоранні палива в нижній частині топки котла топочні гази віддавши тепло шатровому котлу 9, пакетам З і 4 та частково поверхням нагріву водяних економайзерів 1 і 2 з сторони топки котла піднімаються вгору, після 62 чого гази розподіляються на дві частини, де одна частина газів надходить в праве вікно 37, а друга частина газів надходить в ліве вікно 38, правого 5 та лівого 4, пакетів котла.During the combustion of fuel in the lower part of the boiler furnace, the furnace gases, having given heat to the tent boiler 9, packages C and 4, and partly to the heating surfaces of water economizers 1 and 2, rise up from the side of the boiler furnace, after which the gases are divided into two parts, where one part of the gases enters into the right window 37, and the second part of gases enters the left window 38, right 5 and left 4, packages of the boiler.

Топочні гази піднімаються вгору топки котла за рахунок того, що в правому 1 та лівому 2 водяних економайзерах, в проміжках 39 між вертикальних труб 40 (див. фіг.З і 4), починаючи від нижніх колекторів 41 і 42 та до висоти нижньої частини вікон 37 і 38 у верхній частинах правого З та лівого 4 бокових екранів пакетів котла виконані щільним зварюванням Г-подібні пластини 43 виконуючі роль суцільної перегородки, а також теплоприймаючих поверхонь нагріву води в трубдх воних економайзерів.Combustion gases rise to the top of the boiler furnace due to the fact that in the right 1 and left 2 water economizers, in the gaps 39 between the vertical pipes 40 (see Fig. 3 and 4), starting from the lower collectors 41 and 42 and up to the height of the lower part of the windows 37 and 38, in the upper parts of the right 3 and left 4 side screens of the boiler packages, L-shaped plates 43 are made by tight welding, acting as a continuous partition, as well as heat-receiving surfaces for heating water in the tubes of the economizers.

Для плавного переходу топочних газів з топки котла в конвективні газоходи, в нижніх частинах вікон 37 і 38, між пакетами котла З і 4 та верхньої частини Г-подібних пластин 43 по довжині топки встановлюється /о направляючі пластини 44 і 45.For a smooth transition of the furnace gases from the boiler furnace to the convective gas ducts, guide plates 44 and 45 are installed along the length of the furnace in the lower parts of the windows 37 and 38, between the boiler packages Z and 4 and the upper part of the L-shaped plates 43.

З лівого 38 та правого 37 вікон гази надходять вниз (див. фіг.2) по боковим конвективним газоходам 46 і 47 утвореними теплоізоляційним корпусом 48 та суцільними боковими поверхнями труб 40 водяних економайзерів 1 і 2 та щільно приварених Г-подібних пластин 43.From the left 38 and right 37 windows, the gases flow down (see Fig. 2) through the side convective gas ducts 46 and 47 formed by the heat-insulating housing 48 and the continuous side surfaces of the pipes 40 of the water economizers 1 and 2 and tightly welded L-shaped plates 43.

В бокових конвективних газоходах 46 і 47 після виходу газів з водяних економайзерів 1 і 2, в їх верхній /5 частині, знаходяться клиноподібні (див. фіг.3) газонаправляючі перегородки 49 різних розмірів по ширині, виконуючі роль рівномірного розподілу димових газів в конвективних газоходах 46 і 47.In the side convective gas ducts 46 and 47, after the exit of gases from the water economizers 1 and 2, in their upper /5 part, there are wedge-shaped (see Fig. 3) gas-directing partitions 49 of different sizes in width, which perform the role of uniform distribution of flue gases in the convective gas ducts 46 and 47.

В подальшому димові гази надходять в бокові короба 50 з правої та лівої сторони котла, з наступним їх надходженням в загальний боров (на фіг. не зображено).Further, the flue gases enter the side boxes 50 from the right and left sides of the boiler, followed by their entry into the common flue (not shown in the figure).

Для теплоагрегатів малої теплопродуктивності, згідно з винаходом шатрові котли всередині незалежних 2о пакетів основного котла не встановлюються (див. фіг. 6-8), варіант Мо2.For heating units of low heat output, according to the invention, tent boilers are not installed inside independent 2o packages of the main boiler (see fig. 6-8), variant Mo2.

Така конструкція котла дає можливість встановлювати їх в малогабаритних приміщеннях, так як конструкцію котлоагрегатів можна виконувати любих малих розмірів, при зростаючому ККД.This design of the boiler makes it possible to install them in small rooms, since the construction of boiler units can be made of any small size, with increasing efficiency.

Водогрійний котлоагрегат такої конструкції складається з наступних вузлів та деталей (див. фіг.З і фіг.6): пакетів водяних економайзерів 51 та 52 використовуючих тепло відходячих димових газів, двох пакетів сч рв З та 54 котла з нижніми 55 та 56 і верхніми 57 та 58 коллекторами.The water heating boiler unit of this design consists of the following components and parts (see Fig. 3 and Fig. 6): packages of water economizers 51 and 52 using the heat of exhaust gases, two packages of boilers З and 54 of the boiler with the lower 55 and 56 and the upper 57 and 58 collectors.

Вода з зворотної теплової магістралі 59 надходить по трубі 60 до лічильника 61 з відсічними засувками 62 (8) та 63, а також байпасним трубопроводом 64 з засувкою 65, з надходженням вода в загальний колектор 66 з якого вода надходить до нижніх колекторів 67 та 68 водяних економайзерів 51 та 52 з їх тильної сторони котла.Water from the return heat main 59 flows through the pipe 60 to the meter 61 with shut-off valves 62 (8) and 63, as well as the bypass pipeline 64 with the valve 65, with water entering the common collector 66, from which water flows to the lower collectors 67 and 68 of water economizers 51 and 52 from their rear side of the boiler.

Вода по вертикальним трубам водяних економайзерів піднімається вгору до водяних колекторів 69 та 70, а з їх «-Water rises up through the vertical pipes of the water economizers to the water collectors 69 and 70, and from them "-

Зо діагональної сторони фронтової частини котла виходить в загальний колектор 71.From the diagonal side of the front part of the boiler, it goes into the common collector 71.

З загального коллектора 71 по трубі 72 вода надходить в загальний коллектор 73 підводу вода в нижні Ме) колектори 55 та 56 пакетів 53 та 54 котла де вода піднімається по ним вгору та виходить в колекторах 57 та 58 «- котла з подальшим надходженням в загальний коллектор 73.From the common collector 71 through the pipe 72, water enters the common collector 73, the water is supplied to the lower Me) collectors 55 and 56 of the packages 53 and 54 of the boiler, where the water rises through them and exits in the collectors 57 and 58 "- of the boiler with subsequent entry into the common collector 73.

З загального колектора 73 котла вода потрапляє через трубу 74 за відсічною засувкою 75, або через ісе) байпасну трубу 76 з зворотнім клапаном 77 в пряму теплову магістраль 78. «ЕFrom the common collector 73 of the boiler, water enters through the pipe 74 behind the shut-off valve 75, or through the bypass pipe 76 with a non-return valve 77 into the direct heat main 78. "E

Водогрійний котлоагрегат працює наступним чином (див. фіг. 6-8).The water heating boiler unit works as follows (see fig. 6-8).

При згоранні палива в нижній частині топки котла, топочні гази, віддавши тепло незалежним пакетам 53 та 54 котла та частково поверхням нагріву водяних економайзерів 51 та 52 з сторони топки котла надходять вгору, після чого гази розподіляються на дві частини, де одна частина газів надходить в праве вікно 79, а друга « частина в ліве вікно 80 правого 55 та лівого 54 пакетів котла. з с Для плавного переходу топочних газів з топки котла в конвективні газоходи 81 та 82, в нижніх частинах вікон 79 та 80, між пакетами котла 53 та 54 і верхньої частини Г-подібних пластин 83, по всій довжині топки з встановлюються направляючі пластини 84 та 85. З правого 79 та лівого 80 вікон гази надходять вниз (див. фіг.б6) по конвективним газоходам 81 та 82 утвореними теплоізоляційним корпусом 86 та суцільними боковими поверхнями труб 87 водяних економайзерів 51 та 52 щільно приварених Г-подібних пластин 83. їх В бокових конвективних газоходах 81 та 82, після виходу газів з водяних економайзерів 53 та 54, в їх верхній частині знаходяться клиноподібні газонаправляючі перегородки 88 різних розмірів по ширині, виконуючіDuring the combustion of fuel in the lower part of the boiler furnace, the furnace gases, having given heat to the independent packages 53 and 54 of the boiler and partially to the heating surfaces of the water economizers 51 and 52, flow upwards from the side of the boiler furnace, after which the gases are divided into two parts, where one part of the gases enters the the right window 79, and the second part in the left window 80 of the right 55 and left 54 packages of the boiler. For the smooth transition of the furnace gases from the boiler furnace to the convective ducts 81 and 82, in the lower parts of the windows 79 and 80, between the boiler packages 53 and 54 and the upper part of the L-shaped plates 83, along the entire length of the furnace, guide plates 84 and 85. From the right 79 and left 80 windows, gases flow down (see Fig. b6) through the convective gas ducts 81 and 82 formed by the heat-insulating housing 86 and the continuous side surfaces of the pipes 87 of the water economizers 51 and 52 tightly welded L-shaped plates 83. in the lateral convective gas ducts 81 and 82, after the exit of the gases from the water economizers 53 and 54, in their upper part there are wedge-shaped gas-directing partitions 88 of different sizes in width, performing

Ме, роль рівномірного розподілу димових газів в конвективних газоходах 81 та 82. - Далі димові гази надходять тільки в бокові короба 89 з правої та лівої сторони котла, з наступним їх 5р надходженням в загальний боров (на фіг. 7 не показано). се) тьMe, the role of uniform distribution of flue gases in convective gas ducts 81 and 82. - Further, flue gases enter only into the side boxes 89 from the right and left sides of the boiler, with their subsequent entry into the common flue (not shown in Fig. 7). se) t

Claims

The formula of the invention

1. A water heating boiler, which consists of a main boiler, which has a front, rear, two side and top screens, where: the side screens are made of bent pipes, the front and rear screens are made of (Ф) vertical pipes, where inside a tent boiler is mounted on the main boiler, and two water economizers are installed on the two sides of the GI screens of the main boiler, and the heating surfaces of the tent boiler further from the main boiler, and at the end of the surface of the water economizers are connected to each other by pipelines with shut-off and safety fittings, the furnace is located under the main boiler of the heat-insulating housing, two controlled smoke dampers, shut-off and safety fittings, two independent packages of a new boiler with lower and upper collectors, which are made of front, rear, two side and upper screens, are installed in place of the NISTU-5 boiler unit, where: the side screens are made of bent tubes, the front and rear screens are made of vertical tubes, and all a tent boiler is installed between two independent packages of the main boiler, which form the boiler furnace, and water economizers are installed close to each other on the two sides of the independent packages of the water boiler, where in the left and right water economizers are located in the spaces between the vertical pipes, starting from the lower collectors up to the height of the upper windows, in the upper parts of the right and left side screens of the independent boiler packages, L-shaped plates are made by tight welding, which act as continuous partitions and heat-receiving surfaces, and in the lower parts of the windows, between the independent boiler packages and the upper part of the L-shaped plates guide plates are installed along the entire length of the plates, with the subsequent inflow of flue gases through the windows into the convective gas ducts formed by the boiler lining and the continuous side surfaces of the water economizer pipes and tightly welded L-shaped plates, and wedge-shaped gas valves are placed in the gas ducts after the water economizers pouring partitions for effective heat transfer of flue gases to water economizers, days after 7/0, the combustion products enter only the side furnaces of the boiler with control smoke dampers placed in them, with the subsequent flow of flue gases into the general furnace.

2. Water heating boiler unit according to claim 1, which differs in that for boiler units of low heat output, tent boilers are not installed inside the main independent packages of the boiler unit. what about "- Ge) "- (Se) "

- and t" (e)) - (se) -M ko bo b5