жаротрубный вертикальный водогрейный котел

Формула изобретения

Жаротрубный вертикальный водогрейный котел, содержащий топку с горелочным устройством, вертикальный пучок жаровых труб, установленных внутри внешней трубы, патрубок прямой и обратной воды, причем верхняя часть котла выполнена в виде бака, отличающийся тем, что бак содержит переливную трубку, установленную между внешней трубой котла и корпусом бака и воздушную трубку с манометром, установленную на высоте, равной или большей отношению увеличения объема горячей воды в системе отопления к площади сечения в верхней части котла между вертикальным пучком жаровых труб и внешней трубой, при этом переливная и воздушная трубки снабжены запорными устройствами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к водяным системам отопления и горячего водоснабжения и может быть использовано для обогрева внутренних объемов зданий.

Известна котельная установка, содержащая герметичный электродный котел с пароотводящей трубой, снабженный запорным вентилем, размещенным на уровне котла по высоте, подключенный питательным трубопроводом к установленному под котлом питательному баку, снабженному регулятором уровня питательной воды, при этом установка снабжена дополнительно расширительным баком, пароотводящая труба в зоне до запорного вентиля выполнена с П-образным участком, верхняя часть которого размещена выше регулятора уровня питательного бака, а расширительный бак выполнен съемным и включен в рассечку этой трубы (см. авт.св. СССР N 1666848, кл. F 22 B 1/30).

Недостатком данной котельной установки являются высокие затраты на ее изготовление, громоздкость, невысокая надежность.

Известен комбинированный котел, содержащий топочное устройство и автономные подводящие и отводящие трубы, закрепленные в трубных решетках верхних и нижних барабанов с образованием водогрейного и парового контуров, причем верхний барабан парового контура частично заполнен водой, при этом он снабжен частично заполненным водой баком-аккумулятором, размещенным в верхнем барабане водогрейного контура, и трубопроводами, каждый из которых снабжен своим запорным органом, причем бак-аккумулятор и верхний барабан парового контура сообщены между собой посредством упомянутых трубопроводов, один из которых подключен ниже уровней воды в баке и барабане, а другой - выше этих уровней, причем топочное устройство выполнено в виде прямоугольной камеры, размещенной над горелками в зоне одного из торцов нижнего барабана с образованием боковых каналов для охлаждающей среды, при этом котел снабжен колосниковой решеткой и экраном, выполненным из горизонтальных труб и размещенным за топочным устройством (см. патент РФ N 2037093, Кл. F 22 B 33/02).

Недостатком данного котла являются сложность конструкции, высокие затраты на производство теплоэнергии, невысокая надежность.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является котел, содержащий топку с горелочным устройством, вертикальный пучок жаровых труб, установленных внутри внешней трубы, патрубок прямой и обратной воды и расширительный бак в верхней части (патент SU 573, F 22 H 1/22).

Недостатком данного котла является высокая стоимость производства теплоэнергии, применение электронасосов, обслуживающих котел и систему отопления.

Целью предлагаемого изобретения является удешевление производства теплоэнергии, упрощение конструкции, исключение применения электронасосов в системе отопления.

Поставленная цель достигается тем, что в жаротрубном вертикальном водогрейном котле, содержащем топку с горелочным устройством, вертикальный пучок жаровых труб, установленных внутри внешней трубы, патрубок прямой и обратной воды, при этом верхняя часть котла выполнена в виде бака, содержащего переливную трубку, установленную между внешней трубой котла и корпусом бака и воздушную трубку с манометром, установленную на высоте, равной или большей отношению увеличения объема горячей воды в системе отопления к площади сечения в верхней части котла между вертикальным пучком жаровых труб и внешней трубой, причем переливная и воздушная трубка снабжены запорными устройствами.

На чертеже дан общий вид жаротрубного вертикального водогрейного котла, разрез.

Жаротрубный вертикальный водогрейный котле состоит из топки 1 с горелочным устройством 2, вертикального пучка жаровых труб 3, внешней трубы 4, бака 5, включающего подающий патрубок 6. Бак 5 содержит переливную трубку 7 с запорным устройством 8 и воздушную трубку 9 с запорным устройством 10 и манометром 11, воздушная трубка 9 расположена на высоте H от врезки переливной трубки 7, при этом герметичный бак 5 совместно с внешней трубой 4 и вертикальным пучком жаровых труб 3 образует замкнутый объем воздуха 12, топка 1 содержит обратный патрубок 13.

Жаротрубный вертикальный водогрейный котел работает следующим образом. Система отопления заполняется холодной водой до уровня переливной трубки 7, после чего запорное устройство 8 закрывается, запорное же устройство 10 воздушной трубки 9 закрыто, включается горелочное устройство 2 с топкой 1, вода, нагреваясь, расширяется и поднимается между пучком вертикальных жаровых труб 3 и внешней трубой 4 в верхней части которой образуется замкнутый объем воздуха 12 и одновременно по подающему патрубку 6 поступает в систему отопления, вода, которая, остывая, возвращается в котел по обратному патрубку 13. Вследствие подъема горячей воды до уровня H возникает дополнительное циркуляционное давление, равное величине гидростатического давления столба горячей воды высотой H, которая рассчитается как отношение увеличения объема горячей воды в системе отопления к площади сечения в верхней части котла между вертикальными пучком жаровых труб 3 и внешней трубой 4, при этом возникает повышенное до 0,1 - 0,3 атм естественное циркуляционное давление в системе отопления за счет дополнительной потенциальной энергии столба H горячей воды над подающим патрубком 6, горячая вода, поднимаясь до уровня H, уменьшает замкнутый объем воздуха 12, возникает повышенное давление воздуха в замкнутом объеме воздуха 12, образуемом герметичным баком 5 совместно с внешней трубой 4 и вертикальным пучком жаровых труб 3. Запорное устройство 10 по манометру 11 устанавливает рабочее избыточное давление в системе отопления. Таким образом, образуется герметичная система отопления с повышенным до 0,1 - 0,3 атм естественным циркуляционным давлением, без применения электроэнергии и электронасосов.