Котел отопительный

в придонной области топки от передней стенки корпуса над входным патрубком до первой полой перегородки с уклоном в направлении полой перегородки И выполнены поль 1 ми, причем их полости связаны с системой водоснабжения, дополнительное средство теплообмена выполнено в виде, по меньшей мере, трех трубчатых линейных элементов,непосредственно связанных своими полостями с системой водоснабжения и установленных между боковыми стенками корпуса в зоне верхней половины первой полой перегородки параллельно друг другу с формированием шахматного порядка в плоскости вертикального продольного сечения.2. Котел по п. 1, отличающийся тем, что колосники имеют треугольную форму поперечного сечения, причем одна из вершин треугольника обращена к нижней стенке камеры.3. Котел по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что корпус выполнен цельносварнь 1 м из стали.4. Котел по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что высота корпуса выбрана в диапазоне от 800 до 1500 мм, ширина корпуса выбрана в диапазоне от 500 до 1100 мм и длина корпуса выбрана в диапазоне от 1100 до 2000 мм.5. Котел по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что теплообменные трубчатые элементы выполнены из стали 20.6. Котел по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что диаметр внутреннего сечения теплообменных трубчатых элементов выбран в диапазоне 50-70 мм.Заявляемая полезная модель относится к тепловой технике, в частности к устройствам для нагрева воды типа отопительных котлов, и может быть использована для обогрева различных помещений.Существует большое количество конструкций отопительных котлов, основанных на одинаковых принципах нагрева жидкого теплоносителя, но отличающихся по своей конструкции, габаритам, мощности и т.п. 1, 2. В отопительных котлах данного типа нагрев теплоносителя осуществляется за счет передачи тепла от горячих топочных газов в систему, по которой протекает теплоноситель, представляющую собой водяную рубашку, а также связанные с водяной рубашкой теплообменные элементы, выступающие в топочное пространство. Однако КПД описанных устройств обычно является недостаточно высоким.Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является отопительный котел 3, содержащий корпус в виде водяной рубашки, обрамляющей топочное и газоходное пространства, снабженный введенным во внутренний объем котла полым теплообменным элементом, образующим с полостью водяной рубашки замкнутый контур теплоносительной среды. Теплообменный элемент выполнен Г-образной формы с различной величиной поперечного сечения и разделяет внутренний объем котла на топочное и газоходное пространства продуктов сгорания топлива. В верхней части водяной рубашки над газоходным пространством расположен люк, через который введена перегородка с вырезом. Люк закрывается крышкой с тепловым отражателем, который фиксирует перегородку, а перегородка с верхней частью теплообменного элемента образует лабиринт для прохождения газообразных продуктов сгорания топлива. Объем котла,высота полой части нагревательного элемента, площадь поперечного сечения дымохода,канала для прохождения продуктов сгорания на различных участках лабиринта вь 1 полнены заданной величины в зависимости от мощности котла. Авторы дают указание, что такое выполнение котла интенсифицирует теплообмен в топочном и газоходном про 2странстве, обеспечивает повышение КПД котла без увеличения массогабаритных размеров на единицу мошности и надежность его работы. Однако КПД котла описанной конструкции все еще остается недостаточно высоким, а массогабаритнь 1 е размеры все еще велики по отношению К его мошности. При этом котел не очень удобен в обслуживании и ремонте (например, замене каких-либо конструктивных элементов, расположенных в полости корпуса).Таким образом, задачей полезной модели является создание конструкции отопительного котла, которая бы обеспечивала значительное повышение КПД при столь же значительном снижении массогабаритных показателей из расчета на заданную моЩность. Кроме того, конструкция отопительного котла должна обеспечивать повышение удобства его обслуживания (загрузки топлива, выгрузки залы, очистки газоходного пространства и т.д.) и ремонта.Поставленная задача решается заявляемым отопительным котлом, содержашим корпус прямоугольной формы с водяной рубашкой, выполненной, по меньшей мере, по боковым, фронтальной, задней и верхней поверхностям корпуса и снабженной входным и выходным патрубками с образованием системы водоснабжения, загрузочным люком для загрузки топлива и системой регулирования подачи первичного воздуха и тяги, в полости которого расположены камера сгорания с колосниками, камера дожигания с полыми перегородками, сообшенными с полостью водяной рубашки и установленными с возможностью формирования лабиринтного газового канала, дополнительное средство теплообмена и зольная камера, причем входной патрубок расположен в нижней зоне фронтальной стенки, а верхний патрубок - на верхней стенке корпуса. При этом задача решается за счет того, что на внешней стороне корпуса дополнительно расположен слой теплоизоляции и слой обшивки, а на верхней поверхности корпуса в зоне газохода выполнен дополнительный термоизолированный люк, полые перегородки размешены попарно между боковыми поверхностями корпуса в плоскостях параллельных поперечных сечений, причем первая полая перегородка из, по меньшей мере, одной пары полых перегородок размешена с зазором по отношению к верхней поверхности корпуса, а вторая - с зазором по отношению к нижней поверхности корпуса, колосники установлены в придонной области топки от передней стенки корпуса над входным патрубком до первой полой перегородки с уклоном в направлении полой перегородки и выполнены полыми, причем их полости связаны с системой водоснабжения, дополнительное средство теплообмена выполнено в виде, по меньшей мере, трех трубчатых линейных элементов, непосредственно связанных своими полостями с системой водоснабжения и установленных между боковыми стенками корпуса в зоне верхней половины первой полой перегородки параллельно друг другу с формированием шахматного порядка в плоскости вертикального продольного сечения.Отопительные котлы описанной конструкции во всех возможных формах реализации обеспечивают при оптимальной простоте неожиданно высокие значения КПД, которые в большинстве случаев составляет порядка 80 и даже превышает это значение, независимо от мошности котла.В предпочтительной форме реализации заявляемого отопительного котла колосники имеют треугольную форму поперечного сечения, причем одна из вершин треугольника обрашена к нижней стенке камеры. Такая форма обеспечивает оптимальную теплопередачу и снижает потери тепловой энергии в зоне колосников.Корпус заявляемого отопительного котла предпочтительно выполнен цельносварным из стали, что обеспечивает его высокую герметичность и исключает потери тепла. При этом предпочтительные габаритные размеры корпуса в зависимости от мошности отопительного котла выбраны в следуюших диапазонахвысота корпуса выбрана в диапазоне от 800 до 1500 мм, ширина корпуса выбрана в диапазоне от 500 до 1100 мм, длина корпуса выбрана в диапазоне от 1100 до 2000 мм.Указанные выше Диапазоны габаритных размеров заявляемого отопительного котла обеспечивают щирокие возможности его применения для обогрева помещений различного назначения и/или площади (объема).Долговечность и надежность теплообменных трубчатых элементов обеспечивается за счет их выполнения из стали 20. При этом предпочтительным является использование трубчатых элементов с диаметром внутреннего сечения в диапазоне 50-70 мм.Описанная конструкция может быть использована в отопительных котлах различной мощности, например от 10 до 100 кВт.Указанные выще и другие достоинства и преимущества заявляемого отопительного котла будут более подробно рассмотрены на одном из предпочтительных, но не ограничивающих примеров реализации со ссылками на позиции чертежей, на которых представленыфиг. 1 - схематичное изображение вида сбоку отопительного котла в разрезефиг. 2 - схематичное изображение вида спереди отопительного котла по фиг. 1.На фиг. 1 схематично в разрезе изображен отопительный котел, содержащий полый корпус 1 прямоугольной формы с водяной рубащкой 2 и слоями теплоизоляции 3 и общивки 4. Корпус снабжен входным патрубком 5 и выходным патрубком 6, связанными с водяной рубащкой 2 с образованием системы водоснабжения. Корпус 1 снабжен также верхним загрузочным люком 7 и нижним загрузочным люком 8, дополнительным люком 9 и системой регулирования подачи первичного воздуха и тяги, содержащей заслонку 10 и щиберную заслонку 11 с регулировочной рукояткой 12, установленную в дымоходе 13. В придонной области корпуса 1 выполнена зольная камера 14, снабженная зольным лючком 15 и заслонкой 10. В полости корпуса 1 попарно установлены полые перегородки 16 и 17(для данной формы реализации одна пара полых перегородок), расположенные между боковыми поверхностями 18 и 19 корпуса 1 в плоскостях параллельных поперечных сечений. Полости перегородок 16 и 17 связаны с водяной рубащкой 2. Перегородки 16 и 17 делят полость корпуса 1 заявляемого отопительного котла на три зоны топка (камера сгорания) 20 и отсеки 21 и 22 поворотной камеры (камеры дожигания) 23. Между перегородкой 16 и верхней поверхностью корпуса 1 выполнен зазор 24, а между перегородкой 17 и нижней поверхностью корпуса 1 - зазор 25. В придонной области топки 20 размещены колосники 26. Причем колосники 26 установлены от передней стенки корпуса 1 над входным патрубком 5 до первой полой перегородки 16 с уклоном в направлении этой перегородки 16. Колосники 26 выполнены полыми, причем их полости связаны с водяной рубащкой 2. Предпочтительно колосники 26 имеют треугольную форму поперечного сечения (на чертежах не изображено), причем одна из верщин треугольника обращена к нижней поверхности камеры. В зоне топки 20 у верхней половины перегородки 16 между боковыми поверхностями 18 и 19 корпуса 1 расположены трубчатые теплообменные элементы 27. Количество теплообменных элементов 27 может быть выбрано исходя из номинальной тепловой мощности отопительного котла в конкретной форме реализации, длины теплообменных элементов 27 (Ширины отопительного котла), диаметра их поперечного сечения и т.д. Теплообменные элементы 27 устанавливают параллельно друг другу в шахматном порядке (в продольном разрезе заявляемого отопительного котла) в количестве, по меньщей мере, трех теплообменных элементов 27. На выходном патрубке 6, как правило,устанавливают манометр 28.На фиг. 2 схематично изображен вид спереди заявляемого отопительного котла.Заявляемь 1 й отопительный котел работает следующим образом.Корпус 1 котла представляет собой стальную цельносварную конструкцию, в придонной области которой расположена зольная камера 14. В полости корпуса также вь 1 делены топка 20 (выполняет функции загрузочной камеры и камеры сгорания) и поворотная камера 23 (выполняет функцию камеры дожигания). Котел снабжен системой водоснабжения, включающей взаимосвязанные и расположенные между входным патрубком 5 ивыходным патрубком 6 водяную рубашку 2 И полости перегородок 16 И 17 И колосников 26. Котел снабжен также средствами регулирования подачи первичного воздуха И тяги,включающими заслонку 10 зольной камеры 14 И шиберную заслонку 11 с регулировочной рукояткой 12, установленную в дымоходе 13.Твердое топливо (дрова, щепа, опилки, отходы деревообработки, торф (брикеты),уголь И т.п.) загружают в топку 20 на колосники 26 через нижний загрузочный люк 8 И/или верхний загрузочный люк 7. Процесс горения регулируют посредством изменения положения заслонки 10 зольной камеры 14 И шиберной заслонки с регулировочной рукояткой 12, установленной в дымоходе 13.В систему водоснабжения через входной патрубок 5 подается холодная вода, описанное выше наклонное расположение полых колосников 26 обеспечивает активную циркуляцию воды в системе водоснабжения котла.Газообразные продукты сгорания твердого топлива из зоны топки 20 над колосниками 26 поднимаются в верхнюю зону топки 20 И через зазор 24 между первой полой перегородкой 16 И верхней поверхностью корпуса 1 поступают в первый отсек 21 поворотной камеры 23. Вторая полая перегородка 17 меняет направление потока газообразных продуктов сгорания И направляет их через зазор 25 между второй полой перегородкой 17 И нижней поверхностью корпуса 1 во второй отсек 22 поворотной камеры 23. Из второго отсека 22 поворотной камеры 23 охлажденные И практически очищенные (за счет контакта с перегородками 16 И 17) газообразные продукты сгорания выводятся из отопительного котла в окружающую среду через дымоход 13. По пути своего следования через камеры И отсеки камер газообразные продукты сгорания передают свою тепловую энергию в систему водоснабжения последовательно через теплообменные элементы 27, полые перегородки 16 И 17 И через всю площадь внутренней поверхностей топки 20 И поворотной камеры 23 за счет размещения в стенках корпуса 1 водяной рубашки 2. При этом практически исключается передача тепла в окружающую среду через стенки корпуса 1 отопительного котла, т.к. корпус снабжен по всей своей поверхности слоем 3 теплоизоляции И слоем 4 обшивки. Расположение трубчатых теплообменных элементов параллельно по отношению друг к другу между боковыми поверхностями 18 И 19 корпуса 1 с формированием шахматного порядка обеспечивает возможность активной циркуляции воды в системе водоснабжения, а также более полный отбор тепловой энергии в зоне, где газообразные продукты имеют максимальную температуру. Кроме того, такая конструкция теплообменных элементов обеспечивает их простое обслуживание И замену, в случае необходимости, одного или некоторых из теплообменных элементов. Для увеличения надежности И долговечности теплообменных элементов 27 их, как правило, изготавливают из стали 20 с диаметром внутреннего сечения от 50 до 70 мм. Как уже упоминалось выше, количество теплообменных элементов в каждой конкретной форме реализации выбирается (рассчитывается по формулам, известным в теплотехнике) исходя из ряда условий.Дополнительно тепловая энергия в систему водоснабжения поступает от горящего твердого топлива через полые колосники 26. Треугольная форма выполнения колосников 26 с расположением одной из вершин треугольника по направлению к нижней стенке камеры обеспечивает максимальную площадь поверхности теплопередачи.Несгоревшие частицы, содержащиеся в исходных продуктах сгорания, по пути следования оседают на стенках камеры И/или перегородок И попадают в зольную камеру 14,из которой их, по мере необходимости, извлекают через зольный лючок 15. Дополнительную принудительную очистку поверхностей корпуса 1 И перегородок 16 И 17 можно производить через термоизолированный дополнительный люк 9, который предпочтительно расположен на верхней поверхности корпуса 1 в зоне первого отсека 21 поворотной камерь 1 23.Рабочее давление воды в системе водоснабжения контролируют посредством манометра 28.