413344

Б / Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства ЛЪЗаявлено 05.7.1962 ( 781789/29-1с присоединением заявки МПриоритет М, Кл. Г 241 т 1/О Г 2-Ы 3,0осударственныи комитетСовета Министров СССРпа делам изооретенийи открытий Опубликовано 301974. Бюллетень ЛеДата опубликования описания 6 Л 1.197 К 621.18(088.8 Авторзобретеиия В,омаки явите ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ ТГ ЛОМАКИНА Изобретение касается котлов с принудительной циркуляцией воды, изготовляемых из труб и устанавливаемых в котельных для централизованного теплоснабжения, топочное пространство которых экранировано трубами, расположенными близко к горизонтальному направлению и присоединенными к вертикальным коллекторам, разделенным внутренними перегородками на отдельные камеры.Известные водогрейные котлы с такими экранами нуждаются в тяжелой обмуровке и футеровке топок огнеупорным кирпичем, металлоемкость и трудоемкость их изготовления велики, а здания котельных для их установки и эксплуатации должны иметь большие площадь и кубатуру,Цель изобретения - снижение металлоемкости, упрощение изготовления и обеспечение пространственной жесткости и транспортабельности котла без применения специального каркаса. Достигается это тем, что трубы, экрацирующие топочное пространство по всем ограничивающим его стенкам, выполнены в форме незамкнутых витков, которые охватывают это пространство в горизонтальной проекции, присоединены к коллекторам, расположенным по фронтальной стенке котла, и связаны между собой и с другими трубами в жесткую конструкцию. Такая конструкция экранов позволяет удачно решать компоновку топки с кон вективн ой шахтой, обеспечиваетплотность и полноту экранировация, необходимые для применения малогабаритной, легкой и дешевой натрубной обмуровки, сокра 5 щает количество вертикальных коллекторов,уменьшает металлоем кость и трудоемкостьизготовления и гидравлическое сопротивлениеэкранов,Предлагаемый котел можно доставить одО цим транспортабельным блоком с высокойстепенью заводской готовцости.В соответствии с изобретением можно создать серию котлов ТГ для приготовления горячей или перегретой воды различных пара 5 метров, с различной компоновкой конвективцых поверхностей нагрева, разной мощностии для работы на разных видах топлива, Такойкотел мощностью до 25 Мвт для работы цагазообразном или легком жидком топливеО при перевозке ца открытой платформе вписывается в габарит подвижного состава железных дорог и его вес без обмуровки не превышает установленного для перевозок однимблоком.5 Опытиыс образцы котла ТГмощностью3,5 Мвт для работы иа газовом или легкомжидком топливе, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, имеют габариты и вес, позволяющие перевозить их вО собранном виде вместе с обмуровкой на авто3машинах грузоподъемностью не менее 7 т или на трейллерах и устанавливать их в соответствующей котельной на месте демонтированных чугунных отопительных котлов. Наладочные испытания показали, что такие котлы могут работать с естественной тягой в существующую дымовую трубу высотой 25 м при значительно более высоких теплопроизводительности и к. п. д., чем чугуппые котлы а таком же топливе, имеющие такие жс габариты вместе с обмуровкой.Все обслуживание котлов ТГ организовано с фронта отметки пола котельной. Устанавливать их можно не только в закрытых, но также в полуоткрытых и передвижных котельных и на крышах зданий и для работы топки как с разрежением, так и под наддувом и с возможностью полной автоматизации работы. Наличие камер после каждого витка экранных труб исключает возможность пережога отдельных участков экрана из-за гидравлической неравномерности циркуляции. По сравнению с водогрейыми котлами с принудительной циркуляцией воды всевозможных конструкций, имеющих тяжелую обмуровку, обладающую большей тепловой инерцией, предлагаемые котлы менее чувствительпы к перебоям в работе циркуляционцых насосов. Из-за малого объема воды в таких котлах они представляют значительно меньшую опасность для окружающих при авариях, происходящих из-за нарушений правил эксплуатации, кроме того, они гораздо более долговечны.В плане котлы обычно имеют форму прямоугольника, по могут также сужаться. В поперечном разрезе они могут иметь форму квадрата, прямоугольника или неравностороннего шестиугольника, вписывающихся в габарит подвижного состава железных дорог.На фиг. 1 изображен котел для работы на газообразном или легком жидком топливе, не образующих липких отложений на конвективпых поверхностях, в компоновке с одно- ходовой конвективпой шахтой и отводом газов в подпольный боров, продольный разрез; па фиг, 2 - разрез по Л - Л на фиг. 1.Котел ТГ имеет опорную раму 1, состоящую из правого и левого продольных коллекторов и фронтового, среднего и заднего поперечных коллекторов. К фронтовому поперечному коллектору опорной рамы присоединены два вертикальных коллектора 2 экранов стен топки и поворотной камеры. Правый и левый продольные коллекторы опорной рамы связаны стояками 3, являющимися коллекторами ширмовых змеевиков конвективных поверхностей нагрева. К верхним концам вертикальных фронтовых коллекторов присоединен горизонтальный коллектор 4 потолочного экрана. Верхние концы стояков присоединены соответственно к правому и левому коллекторам 5, соединенным между собой перепускными трубами 6. Все горизонтальные и вертикальные коллекторы, изготовленные из прочных 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 труб, соединены между собой и образуют скелет котла, распределяющий нагреваемую воду по всем поверхностям нагрева, изготов ленным из труб сравнительно небольших диаметров. Все коллекторы обогреваются и разделены внутренними перегородками на отдельшяе камеры, Соединение коллекторов между собой выполнено таким образом, что и необходимых местах внутренние полости их соединяются между собой, а в других пе соединяются, и циркулирующая в котле вода проходит по всем камерам без образования застойных зон и воздушных пробок.Незамкнутые витки труб, экранирующих фронтовую, боковые и задьпою стены топочного пространства, присоединены своими концами к коллекторам 2, При этом экранирование вертикальных стен нижней части топки па высоту заднего экрана, отделяющего ее от коивективной шахты, выполнено трубами 7, обхватывающими топку по периметру в горизонтальной проекции, а экранирование вертикальных или наклонных стен топки и поворотной камеры, расположенных выше, выполнено трубами 8, обхватывающими топку вместе с поворотной камерой по периметру в горизонтальной проекции котла.Для того, чтобы газы из топки не попадали в конвективную шахту, не омывая верхних участков конвективных поверхностей, задний экран топки, образованный витками труб, экранирующих стены нижней части топки, вы. полнен газонепроницаемым.К верхнему горизонтальному коллектору 4 присоединены трубы 9, экранирующие своими горизонтальными участками потолок топки и поворотной камеры, а вертикальными участками, концы которых присоединены к заднему поперечному коллектору опорной рамы, - задгпою стену конвективной шахты котла.В котлах для сжигания мазута, образующего трудно удаляемые липкие отложения па конвективиых поверхностях, потолок над конвективной шахтой не закрывается экраном и копвективные пучки выполняются более разреженными, над конвективпой шахтой устанавливается шахта дробоочистки, а задняя стена ковективной шахты экранируется по- иному.Выход газов из топки в конвективную шахту, которая может быть и многоходовой, организуют по-разному, в том числе через фестоны, образованные трубами, экранирующими стены топочного пространства без дополнительного гнутья.Все трубы наружных экранов котла расположены с относительным шагом, допускающим применение дешевой и легкой натрубной обмуровки.1-1 ижиий подовый экран топки образовап прямыми трубами 10, присоединенными концами к фронтовому и среднему поперечным коллекторам опорной рамы. Наружная поверхность этого экрана обогревается теплом, отраженным от кирпичного пода. Значитель.55 60 65 ного снижения температуры за экраном нс требуется, поэтому он выполнен с относительным шагом, допускающим радиальное присоединение прямых труб к коллекторам в один ряд,1 рубц наружных экранов соединены между собои яе олько коллекторами, но и дистанционирующими уголками, обеспечивающими неизменносв расстояния между трубами, побы в местах, где расстояние между ними увеличивается, теплоизоляционный слой оомуровки не мог перегреваться и портиться, а температура наружной поверхности обмуровкн нс повышалась выше расчетной. 1 аким образом, все руоы, из которых изготовлен котел, соединены между собой в жесткую, пространственную, прочную конструкцию. Опорная рама закрепляется на фундаменте только с фронта и котел во время работы может свободно расширяться, опираясь на скользящие опоры, имеющиеся на продольных и заднем коллекторах опорной рамы.Натрубная обмуровка 11 состоит из трех основных слоев: жаростойкого - из листовых материалов или шамотобетона, армированного сеткой, теплоизоляционного - из изделий типа минеральной ваты и уплотнительной штукатурки с верхним гидроизоляционным покрытием, например из ткани, окрашенной масляной красной, или из синтетической пленки, стойких к атмосферных воздействиям, что необходимо при открытой или полуоткры гой установках котла. При необходимости, например при покрытии из синтетической пленки, обмуровка может быть закреплена на котле бандажами, например, из ленточной стали.Подвод воды из теплосети и отвод горячей воды выполнены снизу с фронта котла. На входном и выходном патрубках кроме штуцеров и бобышек, необходимых для установки предохранительных клапанов и приборов наблюдения, а также датчиков щитовых приборов и автоматики, имеются штуцеры для осуществления рециркуляции воды в котле, которые можно использовать для кислотной промывки котла. Из теплосети вода поступает в нодовый экран и проходит потом все остальные экраны, а затем конвективные поверхности нагрева. Это сделано для сокращения периода работы рециркуляционных насосов. В трубах поверхностей нагрева вода движется со скоростью более 1 м/сек, обеспечивающей высокие теплосъемы без кипения или микрокипения и без гидравлических ударов, при минимальной скорости внутренней коррозии и достаточно большом сроке службы котла.Спуск воды из котла обеспечен через дренажные штуцеры, установленные на коллекторах в необходимых местах. Воздух удаляют из котла при помощи установленных на верхних коллекторах воздухоотводчиков.В промежутке между фронтовыми коллекторами экранов размещаются внизу лаз для внутреннего осмотра топки, над ним горе 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 лочное уст ойство и вверху взрывной клапан. При необходимости взрывные клапаны могут быть размещены на потолке с разводкой экранных труб. Гляделки для наблюдения за процессом горения установлены с разводкой труб боковых экранов топки.Б котлах, предназначенных для работы на твердом топливе, нодовый экран вс вьшолняот и фронтовыс колледоры экранов степ топки устанавливают рядом, а так как объем топочного пространства нри сжигании любого твердого топлива должен быть значительно больше, чем прн сжигании газообразного или жидкого топлива, транспортабельный блок котла Т 1 без подового экрана и со сближенными вертикальными фронпговыми коллекторами устанавливается на кирпичные стенки топки необходимых размеров и конструкции, В необходимых случаях кирпичные стены топки дополнительно экранируют, а под конвективной шахтой размещают дополнительные экономайзерные поверхности нагрева. Такая повышенная установка котла ТГ очень удачно компонуется с устройствами механизации топливоподачи и тонливосжигания, нуждающимися в повышенных зданиях котельных.Схему циркуляции воды в котле в необходимых случаях также изменяют. При сжигании топлива с высокой температурой точки росы в отходящих газах, например, газообразного, жидкого или влажного твердого оплива, воду, охлажденную в системе теплоснабжения, целесообразно направлять сначала в радиационные, а затем в конвективные поверхности нагрева, а при работе на антраците и подобном топливе, имеющем низкую температуру точки росы отходящих газов, воду из теплосетей целесообразно направлять сначала в конвективные поверхности нагрева, а затем в радиационные. При необходимости можно создать схему с конвективными поверхностями между экранами или с частью экранов, включенных между конвективными поверхностями.Если нужно сократить расход гладких стальных труб, то котел ТГ выполняют без стояков и конвективпых змеевиков, а только с описанными выше экранами топочного пространства из гладких или плавниковых труб, а конвектпвные поверхности выполняют из литых элементов, например из экономайзерных ребристых труб. Предмет изобретенияВодогрейпый котел, сварной из труб, в котором топка н поворотная камера экранированы горизонтальными (или близкими к горизонтальным направлениям) трубами, присоединенными к коллекторам, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения металло- емкости, упрощения изготовления и обеспечения пространственной жесткости и транспортабельности котла без применения специального каркаса, тр 1 бы экранирующие топочноеПодписноСССР пографня, пр. Сапунова пространство по всем ограничивающим его стенкам, выполнены в форме псзамкпутык витков, которые окватывают это пространство в горизонтальной проекции, присоединены к каз 13028 Изд.1210 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобр Москва, Ж.35 Рколлекторам, расположенным по фронтальнойстенке котла, и связаны между собой и с другими трубами в жесткую несущую конструкцию,Тираж 760митета Совета Министтений и открытийушская наб., д. 4/5