RU227902U1 - BOILER WITH HEAT INSULATION DEVICE - Google Patents
BOILER WITH HEAT INSULATION DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU227902U1 RU227902U1 RU2023134318U RU2023134318U RU227902U1 RU 227902 U1 RU227902 U1 RU 227902U1 RU 2023134318 U RU2023134318 U RU 2023134318U RU 2023134318 U RU2023134318 U RU 2023134318U RU 227902 U1 RU227902 U1 RU 227902U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- exhaust gas
- gas container
- boiler
- insulating device
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области энергетики. Котел с дымогарными трубами содержит барабан котла (11), включающий камеру сгорания (1), дымогарные трубы (5), поверхность теплопередачи в контейнере отходящего газа (3), теплоизоляционное устройство (4) и контейнер отходящего газа; крышу (8) барабана котла; выпускное отверстие отходящего дымового газа (7); и дымовую трубу (9). Теплоизоляционное устройство (4) включает теплоизоляционную отражательную плиту и установлено внутри контейнера отходящего газа напротив поверхности теплопередачи контейнера отходящего газа (3). Полезная модель позволяет сократить потерю тепла от отходящего газа, снизить его температуру путем улучшения свойств теплопередачи, предотвратить образование точки росы. 5 з.п. ф-лы, 7 ил. The utility model relates to the field of power engineering. A boiler with smoke tubes comprises a boiler drum (11) including a combustion chamber (1), smoke tubes (5), a heat transfer surface in an exhaust gas container (3), a heat-insulating device (4) and an exhaust gas container; a roof (8) of the boiler drum; an outlet opening for exhaust flue gas (7); and a smoke stack (9). The heat-insulating device (4) includes a heat-insulating reflective plate and is installed inside the exhaust gas container opposite the heat transfer surface of the exhaust gas container (3). The utility model makes it possible to reduce heat loss from the exhaust gas, lower its temperature by improving heat transfer properties, and prevent the formation of a dew point. 5 clauses, 7 figs.
Description
Полезная модель относится к котлу, включающему теплоизоляционное устройство.The utility model relates to a boiler that includes a heat-insulating device.
Уровень техники и цель полезной моделиState of the art and purpose of the utility model
Обычно потеря тепла из-за отходящего газа составляет 5-12%, занимает относительно большую долю в общей потере тепла. Следовательно, сокращение потери тепла из-за отходящего газа имеет важное значение в повышении термического коэффициента полезного действия тепла.Generally, the heat loss due to exhaust gas is 5-12%, which accounts for a relatively large proportion of the total heat loss. Therefore, reducing the heat loss due to exhaust gas is of great importance in improving the thermal efficiency of heat.
Чтобы сокращать потерю тепла в работе котла, следует снижать температуру отходящего газа, выпускаемого в воздух через контейнер отходящего газа и трубу.To reduce heat loss during boiler operation, the temperature of the exhaust gas released into the air through the exhaust gas container and pipe should be reduced.
Однако при способе расширения поверхности теплопередачи в случае чрезмерного снижения температуры отходящего газа влага в этом газе сгущается и во взаимодействии с окисью азота и серы образуют кислоту, коррозируют поверхность теплопередачи и другие металлические части.However, with the method of expanding the heat transfer surface, in the event of an excessive decrease in the temperature of the exhaust gas, the moisture in this gas thickens and, in interaction with nitrogen oxide and sulfur, forms an acid, corroding the heat transfer surface and other metal parts.
Отсюда существующая техника определила температуру энергетических котлов в пределах 120-160 градусов, а промышленных или домашних котлов среднего и малого размера с изменчивой нагрузкой - 180-250 градусов. На данный момент известны различные технические варианты для предотвращения или ослабления коррозии поверхности теплопередачи под влиянием конденсации водяного пара, содержащегося в отходящем газе. Документ GB2017288A, принятый за наиболее близкой аналог, раскрывает теплообменник, работающий на жидком топливе, для нагрева текучей среды, такой как вода или газ, содержащий множество теплообменных аппаратов, трубы (дымовые трубы), каждая из которых имеет конструкцию с двойными стенками. В этом техническом решении конструкция с двойными стенками образована, по меньшей мере, над частью теплообменных трубок, образуя кольцевое пространство, отделяющее нагревающую среду, а именно газы сгорания, от нагреваемой среды. Наличие кольцевого изолирующего пространства предотвращает падение температуры дымовых газов ниже точки росы и тем самым снижает конденсацию и коррозию.Hence, the existing technology has determined the temperature of power boilers to be within 120-160 degrees, and industrial or domestic boilers of medium and small size with variable load - 180-250 degrees. At present, various technical solutions are known for preventing or reducing corrosion of the heat transfer surface under the influence of condensation of water vapor contained in the exhaust gas. The document GB2017288A, taken as the closest analogue, discloses a liquid fuel heat exchanger for heating a fluid such as water or gas, comprising a plurality of heat exchangers, pipes (flue pipes), each of which has a double-wall structure. In this technical solution, the double-wall structure is formed, at least above a part of the heat exchange pipes, forming an annular space separating the heating medium, namely, combustion gases, from the heated medium. The presence of the annular insulating space prevents the flue gas temperature from falling below the dew point and thereby reduces condensation and corrosion.
В предшествующем уровне техники раскрыто только то, как уменьшить коррозию дымовых труб, вызванную конденсацией водяного пара, содержащегося в выхлопных газах, но не раскрыто, как одновременно эффективно повысить эффективность теплопередачи котла. Недостаток известного уровня техники состоит в том, что изготовление дымовых труб с двойной стенкой затруднено и требует большого расхода материала.The prior art only discloses how to reduce the corrosion of chimneys caused by the condensation of water vapor contained in the exhaust gas, but does not disclose how to effectively improve the heat transfer efficiency of the boiler at the same time. The disadvantage of the prior art is that the manufacture of double-wall chimneys is difficult and requires a large amount of material.
Цель данной полезной модели, как отмечено выше, в предоставлении котлов с теплоизоляционным устройством, позволяющих снижать температуру отходящего газа в контейнере отходящего газа ниже предельного показателя существующей техники и предотвратить образование точки росы для повышения термического коэффициента полезного действия тепла.The purpose of this utility model, as noted above, is to provide boilers with a heat-insulating device that allows the temperature of the exhaust gas in the exhaust gas container to be reduced below the limit value of the existing technology and to prevent the formation of a dew point in order to increase the thermal efficiency of heat.
Описание полезной моделиDescription of the utility model
Чтобы повышать термический коэффициент полезного действия тепла, следует передать большую долю тепла сгорающего топлива теплообменной среде через поверхность теплопередачи. Одна из мер сокращать потерю тепла от отходящего газа, снижая его температуру путем улучшения свойств теплопередачи. В новом варианте для повышения термического коэффициента полезного действия тепла, конкретнее, для улучшения свойств теплопередачи предоставляют котлы с теплоизоляционным устройством, позволяющие снижать температуру отходящего газа ниже предельного показателя существующей техники и предотвратить образование точки росы.To increase the thermal efficiency of heat, a greater proportion of the heat of the burning fuel should be transferred to the heat exchange medium through the heat transfer surface. One of the measures is to reduce heat loss from the exhaust gas by reducing its temperature by improving heat transfer properties. In the new version, to increase the thermal efficiency of heat, more specifically, to improve heat transfer properties, boilers with a heat-insulating device are provided, allowing the exhaust gas temperature to be reduced below the limit value of existing equipment and preventing the formation of a dew point.
Котел данной полезной модели как котел с дымогарными или водными трубами для производства пара или теплой воды включает в основном барабан котла, содержащий камеру сгорания, дымогарную трубу, поверхность теплопередачи в контейнере отходящего газа, теплоизоляционное устройство, контейнер отходящего газа, и еще крышу барабана котла, выпускное отверстие отходящего дымового газа и дымовую трубу.The boiler of this utility model as a boiler with smoke tubes or water tubes for producing steam or hot water mainly includes a boiler drum containing a combustion chamber, a smoke tube, a heat transfer surface in a waste gas container, a heat-insulating device, a waste gas container, and also a boiler drum roof, a waste flue gas outlet and a smoke pipe.
При сгорании топлива в топке возникающий газ сгорания течет, соприкасаясь с внутренней частью дымогарных труб, и тепловой радиацией, конвекцией и передачей передает теплообменной среде большинство тепла, содержащегося в газе сгорания, проходит контейнер отходящего газа и через выпускное отверстие для отходящего газа и дымовую трубу выпускается наружу.When fuel is burned in the furnace, the resulting combustion gas flows, comes into contact with the inside of the smoke tubes, and transfers most of the heat contained in the combustion gas to the heat exchange medium by thermal radiation, convection and transmission, passes through the exhaust gas container and is discharged to the outside through the exhaust gas outlet and the chimney.
Теплоизоляционное устройство котла устанавливается внутри контейнера отходящего газа напротив поверхности теплопередачи, снижает температуру отходящего газа и предотвращает образование точки росы.The boiler thermal insulation device is installed inside the exhaust gas container opposite the heat transfer surface, reduces the exhaust gas temperature and prevents the formation of dew point.
Поверхность теплопередачи контейнера отходящего газа верхняя трубная доска.Heat transfer surface of exhaust gas container upper tube sheet.
По полезной модели теплоизоляционное устройство имеет площадь поперечного сечения, равную площади, оставшейся от поперечного сечения контейнера отходящего газа после вычитания 20 -30% поперечного сечения камеры сгорания. Площадь фигуры контейнера, получаемая при вертикальном проецировании теплоизоляционного устройства на поверхность теплопередачи контейнера отходящего газа находится в пределах 10-24% поперечного сечения камеры сгорания.According to the utility model, the heat-insulating device has a cross-sectional area equal to the area remaining from the cross-section of the exhaust gas container after subtracting 20-30% of the cross-section of the combustion chamber. The area of the container figure obtained by vertically projecting the heat-insulating device onto the heat-transfer surface of the exhaust gas container is within 10-24% of the cross-section of the combustion chamber.
По полезной модели теплоизоляционное устройство может еще включать теплоустойчивый слой в одной из сторон теплоизоляционной отражающей плиты, не расположенной напротив поверхности теплопередачи контейнера сбора отходящего газа. Еще может включать элемент, регулирующий пробел между теплоизоляционным устройством и поверхностью теплопередачи контейнера сбор; отходящего газа и закрепляющий теплоизоляционное устройство внутри контейнера отходящего газа.According to the utility model, the heat-insulating device may also include a heat-resistant layer on one side of the heat-insulating reflective plate that is not located opposite the heat-transfer surface of the waste gas collection container. It may also include an element that regulates the gap between the heat-insulating device and the heat-transfer surface of the waste gas collection container and secures the heat-insulating device inside the waste gas container.
Оно еще может образовать единство с крышкой корпуса котла.It can also form a unit with the boiler body cover.
Достоинство котла в том, что он в сравнении аналогов существующей техники снижает температуру отходящего газа ниже предельного показателя существующей техники за счет меньших материалов и расходования и предотвращает образование точки росы, от чего длинная кампания и повышает термический коэффициент полезного действия тепла.The advantage of the boiler is that, in comparison with analogues of existing equipment, it reduces the temperature of the exhaust gas below the limit of existing equipment due to lower materials and consumption and prevents the formation of the dew point, which is why a long campaign increases the thermal efficiency of heat.
Описание чертежейDescription of drawings
На Фиг. 1 в объемном плане показано применение котла с наклонными дымогарными трубами, в контейнере отходящего газа которого установлено теплоизоляционное устройство.Fig. 1 shows in a three-dimensional plan the use of a boiler with inclined smoke tubes, in the exhaust gas container of which a heat-insulating device is installed.
На Фиг. 2 показан в примере принцип установления теплоизоляционного устройства в контейнере отходящего газа котла с наклонными дымогарными трубами.Fig. 2 shows an example of the principle of installing a heat-insulating device in a waste gas container of a boiler with inclined smoke tubes.
На Фиг. 3 показан в примере принцип установления теплоизоляционного устройства в контейнере отходящего газа котла с вертикальными дымогарными трубами.Fig. 3 shows an example of the principle of installing a heat-insulating device in the exhaust gas container of a boiler with vertical smoke tubes.
На Фиг. 4 показан в примере принцип единства крышки барабана котла и теплоизоляционного устройства в котле с наклонными дымогарными трубами.Fig. 4 shows an example of the principle of unity of the boiler drum cover and the heat-insulating device in a boiler with inclined smoke tubes.
На Фиг. 5 показана в примере конкретная конструкция теплоизоляционного устройства.Fig. 5 shows an example of a specific design of a thermal insulation device.
На Фиг. 6 показан в примере принцип единства крышки барабана котла и теплоизоляционного устройства в котле с наклонными дымогарными трубами.Fig. 6 shows an example of the principle of unity of the boiler drum cover and the heat-insulating device in a boiler with inclined smoke tubes.
На Фиг. 7 показан в примере принцип боковой площади фигуры контейнера, получаемой при вертикальном проецировании теплоизоляционного устройства на поверхность теплопередачи контейнера отходящего газа.Fig. 7 shows an example of the principle of the lateral area of the container figure obtained by vertically projecting the heat-insulating device onto the heat transfer surface of the exhaust gas container.
1: камера сгорания; 2: теплообменная среда; 3: поверхность теплопередачи в контейнере отходящего газа (в случае котла с дымогарными трубами верхняя трубная доска,); 31: впускное отверстие в теплообменную среду; 32: выпускное отверстие теплообменной среды; 4: теплоизоляционное устройство; 40: элемент, закрепляющий теплоизоляционное устройство в контейнере отходящего газа; 41: теплоизоляционную отражательную плиту; 42: жаростойкий теплоизоляционный слой; 43: песок; 44: ручка теплоизоляционного устройства; 5: дымогарная труба; 6: контейнер отходящего газа; 7: выпускное отверстие отходящего газа; 71: проем для наблюдения оседающих на поверхности теплопередачи в контейнере отходящего газа сажи и пепла и их удаления; 72: проем для удаления сажи и пепла из трубы; 8: крышка барабана котла; 9: дымовая труба; 11: барабан котла; 12: площадь прохождения отходящего газа, вытекающего между краем теплоизоляционного устройства и поверхностью теплопередачи контейнера отходящего газа (часть боковой площади фигуры контейнера, получаемая при вертикальном проецировании теплоизоляционного устройства на поверхность теплопередачи контейнера отходящего газа);1: combustion chamber; 2: heat exchange medium; 3: heat transfer surface in exhaust gas container (upper tube sheet in case of fire tube boiler); 31: heat exchange medium inlet; 32: heat exchange medium outlet; 4: heat insulating device; 40: member fixing heat insulating device in exhaust gas container; 41: heat insulating reflective plate; 42: heat-resistant heat insulating layer; 43: sand; 44: handle of heat insulating device; 5: smoke tube; 6: exhaust gas container; 7: exhaust gas outlet; 71: opening for observing and removing soot and ash deposited on the heat transfer surface in exhaust gas container; 72: opening for removing soot and ash from the tube; 8: boiler drum cover; 9: chimney; 11: boiler drum; 12: area of passage of exhaust gas flowing out between the edge of the heat-insulating device and the heat transfer surface of the exhaust gas container (part of the lateral area of the container figure obtained by vertically projecting the heat-insulating device onto the heat transfer surface of the exhaust gas container);
Пример применения полезной моделиExample of application of the utility model
Чтобы помогать лучше понимать технические варианты осуществления цели полезной модели, приводится пример его применения с рисунком и конкретным описанием.To help better understand the technical options for implementing the purpose of the utility model, an example of its application is provided with a drawing and a specific description.
Пример, теплоизоляционное устройство, включающие его котлы с наклонными дымогарными трубами, вертикальными дымогарными трубами на рисунке единичные примеры применения полезной модели, и не ограничивается ее применение.An example, a heat-insulating device, including boilers with inclined smoke tubes, vertical smoke tubes in the figure are isolated examples of the application of the utility model, and its application is not limited.
В примерах поперечное сечение камеры сгорания котлов 0,0346 кв.м.In the examples, the cross-section of the combustion chamber of the boilers is 0.0346 sq.m.
В одном из примеров использовали в качестве топлива пропан, а теплообменной среды - воду. Поперечное сечение дымовой трубы 9 - 8% поперечного сечения камеры сгорания.In one example, propane was used as fuel and water as heat exchange medium. The cross-section of the smoke stack is 9 - 8% of the cross-section of the combustion chamber.
Температура отходящего газа в примерах означает температуру отходящего газа, измеренную в контейнере, где кончается выпускное отверстие отходящего газа 7 и начинается дымовая труба 9.The exhaust gas temperature in the examples means the exhaust gas temperature measured in the container where the exhaust gas outlet 7 ends and the chimney 9 begins.
Пример применения 1Application example 1
Котлы с дымогарными трубами из примеров применения полезной модели на Фиг. 1-3 в основном состоят из барабана котла 11, окружающего камеру сгорания 1, окружающую ее теплообменную среду 2, дымогарную трубу 5, верхнюю трубную доску 3, теплоизоляционное устройство 4, контейнер отходящего газа 6; крышки барабана котла 8, выпускного отверстия отходящего газа 7, дымовую трубу 9.The fire tube boilers from the application examples of the utility model in Figs. 1-3 mainly consist of a boiler drum 11 surrounding a combustion chamber 1, a heat exchange medium 2 surrounding it, a fire tube 5, an upper tube plate 3, a heat-insulating device 4, an exhaust gas container 6; a boiler drum cover 8, an exhaust gas outlet 7, and a smoke stack 9.
Здесь контейнер отходящего газа 6 есть пространство до выпускного отверстия отходящего дымового газа 7, окруженное крышкой барабана котла 8 и верхней трубной доской 3, а поверхность теплопередачи контейнера отходящего газа есть верхняя трубная доска 3. Следовательно, учетный номер 3 пишется и для поверхности теплопередачи контейнера отходящего газа.Here, the exhaust gas container 6 is the space before the exhaust flue gas outlet 7 surrounded by the boiler drum cover 8 and the upper tube plate 3, and the heat transfer surface of the exhaust gas container is the upper tube plate 3. Therefore, the accounting number 3 is also written for the heat transfer surface of the exhaust gas container.
Теплоизоляционное устройство 4 устанавливают в контейнере отходящего газа 6 напротив поверхности теплопередачи 3.The heat-insulating device 4 is installed in the exhaust gas container 6 opposite the heat transfer surface 3.
В барабане котла 11 впускное отверстие 31 и выпускное отверстие 32, теплообменная среда 2 входит через впускное отверстие 31 в нижней части барабана и выходит через выпускное отверстие 32 в верхней части барабана.In the boiler drum 11 there is an inlet opening 31 and an outlet opening 32, the heat exchange medium 2 enters through the inlet opening 31 at the bottom of the drum and exits through the outlet opening 32 at the top of the drum.
Во выпускном отверстии отходящего дымового газа 7 есть проем для наблюдения оседающих на поверхность теплопередачи 3 сажи и пепла и для их устранения 71, проем для удаления сажи и пепла из дымовой трубы 9.In the outlet opening of the outgoing flue gas 7 there is an opening for observing soot and ash settling on the heat transfer surface 3 and for removing them 71, an opening for removing soot and ash from the chimney 9.
В одном из примеров применения полезной модели поперечное сечение теплоизоляционного устройства 4 котла с дымогарными трубами равно поперечному сечению теплоизоляционной отражающей плиты 41, равно поперечному сечению контейнера отходящего газа 6 без 20 - 30% поперечного сечения топки. А также теплоизоляционное устройство 4 устанавливают так, чтобы площадь прохождения отходящего газа 12 между краем названного устройства и поверхностью теплопередачи 3 контейнера отходящего газа в пределах 10 - 24% поперечного сечения камеры сгорания. Площадь прохождения отходящего газа 12 между краем теплоизоляционного устройства 4 и поверхностью теплопередачи контейнера отходящего газа 3, как показана на Фиг. 7, боковая площадь фигуры контейнера, получаемая при вертикальном проецировании теплоизоляционного устройства 4 на поверхность теплопередачи 3. При этом геометрический центр поперечного сечения теплоизоляционного устройства 4 совпадает с геометрическим центром поперечного сечения котла.In one example of application of the utility model, the cross-section of the heat-insulating device 4 of the boiler with smoke tubes is equal to the cross-section of the heat-insulating reflective plate 41, equal to the cross-section of the exhaust gas container 6 minus 20-30% of the cross-section of the furnace. And also the heat-insulating device 4 is installed so that the area of passage of exhaust gas 12 between the edge of the named device and the heat transfer surface 3 of the exhaust gas container is within 10-24% of the cross-section of the combustion chamber. The area of passage of exhaust gas 12 between the edge of the heat-insulating device 4 and the heat transfer surface of the exhaust gas container 3, as shown in Fig. 7, is the lateral area of the container figure obtained by vertically projecting the heat-insulating device 4 onto the heat transfer surface 3. In this case, the geometric center of the cross-section of the heat-insulating device 4 coincides with the geometric center of the cross-section of the boiler.
В примере на Фиг. 5 теплоизоляционное устройство 4 регулирует интервал между теплоизоляционной отражающей плитой 41, теплоизоляционным устройством 4 и поверхностью теплопередачи в контейнере отходящего газа 3, и включает элемент 40, закрепляющий теплоизоляционное устройство 4 в контейнере отходящего газа, то есть на верхней трубной доске или на крышке барабана котла 8, а также теплоустойчивый теплоизоляционный слой 42 в одной из сторон теплоизоляционной отражающей плиты, которая не лицом к лицу с поверхностью теплопередачи 3 контейнера отходящего газа.In the example in Fig. 5, the heat-insulating device 4 regulates the interval between the heat-insulating reflecting plate 41, the heat-insulating device 4 and the heat-transfer surface in the exhaust gas container 3, and includes an element 40 that secures the heat-insulating device 4 in the exhaust gas container, i.e. on the upper tube plate or on the drum cover of the boiler 8, as well as a heat-resistant heat-insulating layer 42 on one side of the heat-insulating reflecting plate that is not face to face with the heat-transfer surface 3 of the exhaust gas container.
В теплоизоляционных устройствах 4 котлов в примерах теплоизоляционная отражающая плита 41 отражает на поверхность теплопередачи контейнера отходящего газа часть лучистой энергии отходящего газа, вытекающего через дымогарную трубу 5 в контейнере отходящего газа, а также усиливает передачу конвективного тепла в ходе быстрого течения отходящего газа по узкому пространству между теплоизоляционной отражающей плитой и поверхностью теплопередачи в контейнере отходящего газа.In the heat-insulating devices 4 of the boilers in the examples, the heat-insulating reflective plate 41 reflects onto the heat-transfer surface of the exhaust gas container a portion of the radiant energy of the exhaust gas flowing through the smoke tube 5 in the exhaust gas container, and also enhances the transfer of convective heat during the rapid flow of the exhaust gas through the narrow space between the heat-insulating reflective plate and the heat-transfer surface in the exhaust gas container.
Еще продлевает путь прохождения газа сгорания, таким образом продлевает время пребывания этого газа в котле и не дает образованию на поверхности теплопередачи зоны неэффективного теплообмена, что в конце концов повышает коэффициент теплопередачи. В названных примерах в качестве материалов теплоизоляционной отражающей плиты 41 можно использовать нержавеющую сталь и углеродистую сталь, в одном из примеров использовали нержавеющую сталь 1Cr18Ni9.It also extends the combustion gas path, thus extending the residence time of this gas in the boiler and preventing the formation of an ineffective heat exchange zone on the heat transfer surface, which ultimately increases the heat transfer coefficient. In the above examples, stainless steel and carbon steel can be used as materials for the heat-insulating reflective plate 41, in one example, stainless steel 1Cr18Ni9 was used.
В качестве материала теплоустойчивого теплоизоляционного слоя 42 можно использовать теплоустойчивое стекловолокно, вермикулит и угольный пепел, в одном из примеров использовали угольный пепел.Heat-resistant glass fiber, vermiculite, and coal ash can be used as the material of the heat-resistant thermal insulation layer 42; in one example, coal ash was used.
Согласно примеру применения полезной модели теплоизоляционный слой 42 в теплоизоляционном устройстве 4 усиливает теплоизоляционный эффект теплоизоляционной отражающей плиты 41. При этом в качестве крепежных элементов используют уже распространенные средства, которые закрепляются на поверхности теплоизоляционного устройства в контейнере отходящего газа или на крыше барабана котла.According to the example of application of the utility model, the heat-insulating layer 42 in the heat-insulating device 4 enhances the heat-insulating effect of the heat-insulating reflective plate 41. In this case, already common means are used as fastening elements, which are fixed on the surface of the heat-insulating device in the exhaust gas container or on the roof of the boiler drum.
В целях регулирования расстояния от теплоизоляционного устройства 4 до поверхности теплопередачи 3 в контейнере отходящего газа сваркой закрепляют 4 крепежных элемента 40, состоящих из болтов и гаек, на поверхности теплопередачи 3 в контейнере отходящего газа или на крыше барабана котла 8.In order to regulate the distance from the heat-insulating device 4 to the heat transfer surface 3 in the exhaust gas container, 4 fastening elements 40, consisting of bolts and nuts, are secured by welding to the heat transfer surface 3 in the exhaust gas container or to the roof of the boiler drum 8.
На Фиг. 4 и 6. показан в примере принцип единства крышки барабана котла и теплоизоляционного устройства в котле с наклонными дымогарными трубами.Fig. 4 and 6 show an example of the principle of unity of the boiler drum cover and the heat-insulating device in a boiler with inclined smoke tubes.
При одних и тех же условиях сгорания провели испытание для сравнения эффективности теплопередачи котлов с наклонными дымогарными трубами, которая зависит от площади поперечного разреза теплоизоляционного устройства 4. Теплоизоляционное устройство 4 установили в 10 миллиметрах от поверхности теплопередачи 3 в контейнере отходящего газа.Under the same combustion conditions, a test was conducted to compare the heat transfer efficiency of boilers with inclined smoke tubes, which depends on the cross-sectional area of the heat-insulating device 4. The heat-insulating device 4 was installed 10 millimeters from the heat transfer surface 3 in the exhaust gas container.
Использованы котлы с наклонными дымогарными трубами, диаметр барабана которых составлял 210 миллиметров, высота - 210 миллиметров, а площадь поверхности теплопередачи - 0.325 квадратного метра, и котлы с вертикальными дымогарными трубами, диаметр барабана которых - 210 миллиметров, высота - 230 миллиметров, а поверхность теплопередачи - 0.336 квадратного метра. Пар, вырабатываемый в миниатюрных котлах, выпрыскивался через выпускное отверстие 32 в емкость, содержащую 4 литра воды. Начальная температура воды составляла 16 градусов тепла, а продолжительность испытания - 6 минут с момента производства пара, соответственно.The boilers used were inclined smoke tube boilers with a drum diameter of 210 millimeters, a height of 210 millimeters, and a heat transfer surface area of 0.325 square meters, and boilers with vertical smoke tube boilers with a drum diameter of 210 millimeters, a height of 230 millimeters, and a heat transfer surface area of 0.336 square meters. The steam generated in the miniature boilers was sprayed through an outlet 32 into a container containing 4 liters of water. The initial water temperature was 16 degrees Celsius, and the test duration was 6 minutes from the moment of steam generation, respectively.
После этого воду в емкостях перемещали и измеряли конечную температуру воды.After this, the water in the containers was moved and the final temperature of the water was measured.
Температура отходящего газа в котлах с наклонными и вертикальными дымогарными трубами, где не установлена теплоизоляционное устройство в контейнере отходящего газа, составляла 230 и 260 градусов тепла, соответственно.The temperature of the exhaust gas in boilers with inclined and vertical smoke tubes, where a heat-insulating device was not installed in the exhaust gas container, was 230 and 260 degrees Celsius, respectively.
В таблице 1 приведены данные о сравнении миниатюрных котлов с наклонными дымогарными трубами, а в таблице 2 - данные о сравнении миниатюрных котлов с вертикальными дымогарными трубами.Table 1 provides data on the comparison of miniature boilers with inclined fire tubes, and Table 2 provides data on the comparison of miniature boilers with vertical fire tubes.
Как показано в таблицах 1 и 2, в случае излишнего увеличения площади поперечного разреза теплоизоляционного устройства, то есть теплоизоляционной отражающей плиты, наблюдается неполное сгорание, а в случае чрезмерного уменьшения не будет большого теплообменного эффекта от установки теплоизоляционного устройства. Как показывает испытание, топливо достаточно сгорает и улучшается эффективность теплопередачи в случае, когда поперечное сечение теплоизоляционного устройства имеет размер, полученный путем вычитания 20-30% поперечного сечения камеры сгорания из размера поперечного сечения контейнера отходящего газа. В целях сравнения эффективности теплопередачи в котлах с наклонными и вертикальными дымогарными трубами, что зависит от площади прохождения отходящего газа между краем теплоизоляционного устройства 4 и поверхностью теплопередачи 3 в контейнере отходящего газа, провели испытание в одних и тех же условиях сгорания. Использованы котлы с наклонными дымогарными трубами, диаметр барабана которых составлял 210 миллиметров, высота 210 миллиметров, а площадь поверхности теплопередачи 0.325 квадратного метра, и котлы с вертикальными дымогарными трубами, диаметр барабана которых - 210 миллиметров, высота -230 миллиметров, а поверхность теплопередачи - 0.336 квадратного метра. Пар, вырабатываемый в миниатюрных котлах, выпрыскивался через выпускное отверстие в емкость, содержащую 4 литра воды. Начальная температура воды составляла 16 градусов тепла, а продолжительность испытания - 6 минут с момента производства пара, соответственно. При этом диаметр теплоизоляционного устройства, то есть диаметр теплоизоляционной отражающей плиты (41) составлял 180 миллиметров. Его площадь поперечного сечения равна величине разницы площади поперечного сечения контейнера отходящего газа и поперечного сечения камеры сгорания без 74 процентов.As shown in Tables 1 and 2, if the cross-sectional area of the heat-insulating device, i.e., the heat-insulating reflective plate, is excessively increased, incomplete combustion is observed, and if it is excessively reduced, there will be no great heat exchange effect from installing the heat-insulating device. As the test shows, the fuel is sufficiently burned and the heat transfer efficiency is improved in the case where the cross-section of the heat-insulating device has a size obtained by subtracting 20-30% of the cross-section of the combustion chamber from the cross-sectional size of the exhaust gas container. In order to compare the heat transfer efficiency in boilers with inclined and vertical smoke tubes, which depends on the area of the exhaust gas passage between the edge of the heat-insulating device 4 and the heat transfer surface 3 in the exhaust gas container, a test was carried out under the same combustion conditions. The boilers used were inclined smoke tube boilers with a drum diameter of 210 millimeters, a height of 210 millimeters, and a heat transfer surface area of 0.325 square meters, and boilers with vertical smoke tube boilers with a drum diameter of 210 millimeters, a height of 230 millimeters, and a heat transfer surface area of 0.336 square meters. The steam generated in the miniature boilers was sprayed through an outlet into a container containing 4 liters of water. The initial water temperature was 16 degrees Celsius, and the test duration was 6 minutes from the moment of steam generation, respectively. The diameter of the heat-insulating device, i.e. the diameter of the heat-insulating reflective plate (41), was 180 millimeters. Its cross-sectional area is equal to the difference between the cross-sectional area of the exhaust gas container and the cross-section of the combustion chamber minus 74 percent.
Данные испытания проведены в таблицах 3 и 4.The test data are presented in Tables 3 and 4.
Как показано в таблицах 3 и 4, в случае чрезмерного уменьшения площади прохождения отходящего газа между краем теплоизоляционного устройства и поверхностью теплопередачи в контейнере отходящего газа не будет должного теплообменного эффекта от установки теплоизоляционной плиты. Испытание доказало, что топливо достаточно сгорает и улучшается эффективность теплопередачи в случае, когда теплоизоляционное устройство устанавливают так, чтобы площадь прохождения отходящего газа между краем теплоизоляционного устройства и поверхностью теплопередачи в контейнере отходящего газа будет в пределах 10-24% поперечного сечения камеры сгорания.As shown in Tables 3 and 4, if the area of the exhaust gas passage between the edge of the thermal insulation device and the heat transfer surface in the exhaust gas container is excessively reduced, the heat exchange effect of installing the thermal insulation board will not be sufficient. The test proved that the fuel is sufficiently burned and the heat transfer efficiency is improved when the thermal insulation device is installed so that the area of the exhaust gas passage between the edge of the thermal insulation device and the heat transfer surface in the exhaust gas container is within 10-24% of the cross-section of the combustion chamber.
При одинаковых условиях сгорания новая полезная модель, то есть котлы с оптимально установленным теплоизоляционным устройством по сравнению аналогов имели улучшенные характеристики конвективной теплопередачи и передачи лучистого тепла, в результате чего увеличено передаваемое тепло, снижена температура отходящего газа и повышается термический коэффициент полезного действия тепла. Технический вариант полезной модели может использоваться в теплообменных устройствах с тепловой радиацией и конвекцией тепла, а в случае сохранения определенного вида и формы материала, используемого для теплоустойчивого теплоизоляционного слоя, в теплоизоляционное устройство могут быть включены лишь теплоустойчивый теплоизоляционный слой и закрепляющий элемент.Under identical combustion conditions, the new utility model, i.e. boilers with an optimally installed heat-insulating device, compared to analogues, had improved characteristics of convective heat transfer and radiant heat transfer, as a result of which the transferred heat was increased, the temperature of the exhaust gas was reduced and the thermal efficiency of heat was increased. The technical version of the utility model can be used in heat exchange devices with thermal radiation and heat convection, and in the case of maintaining a certain type and shape of the material used for the heat-resistant heat-insulating layer, only the heat-resistant heat-insulating layer and the fixing element can be included in the heat-insulating device.
Данная полезная модель должна быть защищена не только от случаев применения, что показывает пример.This utility model must be protected not only from cases of use, as the example shows.
Любое изменение, поправка, равноправная замена и обновление примеров входят в пределы защиты полезной модели, пока они не выходят за пределы идеи технического варианта, предоставленной полезной модели.Any change, amendment, equivalent replacement and update of examples are within the scope of protection of the utility model, as long as they do not go beyond the idea of the technical variant provided for the utility model.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KP202120001583 | 2021-09-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU227902U1 true RU227902U1 (en) | 2024-08-08 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2017288B (en) * | 1978-03-28 | 1982-10-20 | Ygnis Sa | Fluid fuel fired heaters for heating water or a gas |
| SU1719805A1 (en) * | 1989-06-06 | 1992-03-15 | Головное Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро По Разработке Бытовой Аппаратуры "Газоаппарат" | Hot-water boiler |
| RU91146U1 (en) * | 2009-08-03 | 2010-01-27 | Андрей Михайлович Басанов | HEATING BOILER |
| RU2552868C1 (en) * | 2014-07-21 | 2015-06-10 | Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания Таганрогский Механический Завод" | Heating boiler |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2017288B (en) * | 1978-03-28 | 1982-10-20 | Ygnis Sa | Fluid fuel fired heaters for heating water or a gas |
| SU1719805A1 (en) * | 1989-06-06 | 1992-03-15 | Головное Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро По Разработке Бытовой Аппаратуры "Газоаппарат" | Hot-water boiler |
| RU91146U1 (en) * | 2009-08-03 | 2010-01-27 | Андрей Михайлович Басанов | HEATING BOILER |
| RU2552868C1 (en) * | 2014-07-21 | 2015-06-10 | Коммандитное товарищество "Черноиванов и Компания Таганрогский Механический Завод" | Heating boiler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103940087B (en) | A kind of narrow gap oblateness dual coil pipes entirety condensing boiler | |
| JPH0313482B2 (en) | ||
| CN202521859U (en) | Tubular condensation boiler | |
| CN106016719A (en) | Efficient boiler with double auxiliary combustion furnaces | |
| CN202057049U (en) | Condensation hot water boiler with externally-arranged condensers | |
| EP0044957B1 (en) | System for recovering latent and sensible heat of effluent gases from a melting installation, for the purpose of obtaining electric and/or heat energy | |
| CN208222475U (en) | A kind of big flow high-temperature flue gas combines heat exchange waste heat boiler in series and parallel | |
| RU227902U1 (en) | BOILER WITH HEAT INSULATION DEVICE | |
| CN214619472U (en) | Enhanced heat transfer vertical pipe type water-cooling gas steam generator | |
| CN202018185U (en) | Combined air furnace system | |
| CN105180132B (en) | A kind of novel fuel, gas-steam boiler | |
| CN204301027U (en) | Verticle coal-burning stem boiler | |
| CN222560002U (en) | Boiler comprising a shield-and-hot-plate construction | |
| CN204854376U (en) | Oil refining heating furnace flue gas heat recovery utilizes device | |
| EP0028503A2 (en) | Method and apparatus for heating a fluid employing a gas containing sulfur oxides and water | |
| CN218672627U (en) | Inclined smoke tube boiler | |
| CN220270201U (en) | Anticorrosive structure of tubular air preheater | |
| CN206959344U (en) | A kind of gas normal-pressure hot-water boiler flue gas condenser | |
| RU219103U1 (en) | BOILER WITH INCLINED SMOKE PIPES | |
| CN217356864U (en) | Biomass full-gasification boiler and anti-corrosion hearth structure | |
| CN103542524B (en) | Condensing horizontal water jacket furnace | |
| CN120313034B (en) | An energy-saving boiler truck steam generator | |
| CN215724165U (en) | Waste gas burning heat conducting oil heating furnace | |
| RU2125205C1 (en) | Gas preheater | |
| RU202092U1 (en) | Water heating boiler |