Повітронагрівник

1 Повітронагрівник, що містить закритий кожух з патрубками входу і виходу повітря, теплообмінник з розсійниками потоку гарячих газів на порожній штанзі, пристрій утворення гарячих газів, патрубок з димовою трубою відводу продуктів спалення в атмосферу, вентилятор, який відрізняється тим, що теплообмінник зі з'єднаним пристроєм утворення гарячих газів, що опирається на дно кожуха і має вихід зовні кожуха, установлені зі щілиною у вигляді кільця до поверхні кожуха, а сам теплообмінник виконаний, наприклад, із набору зрізаних порожніх конусів, з'єднаних на одній осі між собою патрубками, з шайбами зміни напрямку потоку повітря, установленими з зазором під основою зрізаних порожніх конусів, з розсійниками потоку гарячих газів на штанзі в кожному зрізаному порожньому конусі та пристрою утворення гарячих газів, виконаному без футерівки з боку патрубка виходу повітря із повітронагрівника, з вентилятором зовні кожуха, який з'єднаний з патрубком виходу повітря 2 Повітронагрівник за п 1, який відрізняється тим, що штанга закріплення розсійників повітря виконана з різзю знизу і патрубком з різзю зверху, а на дверцятах завантаження твердого палива в пристрій утворення гарячих газів встановлений штуцер 3 Повітронагрівник за п 1, який відрізняється тим, що закритий кожух виконаний розбірним, а теплообмінник - відокремлюваним від пристрою утворення гарячих газів О Повітронагрівник належить до автономиях опалювально-вентиляційннх агрегатів, які працюють на твердому, рідкому і газоподібному паливі і використовується для місцевого повітряного нагріву приміщень або агрегатів Відомий опалювально-вентиляційний агрегат, який вміщує теплообмінник, пристрій спалення палива, кожух, екрани, які розміщені між кожухом і стінкою теплообмінника, димохід і патрубок для забору зовнішнього повітря /Днв авторське свідоцтво СРСР № 536370, М кл 2 F24H 3/00, надр в бюллетені "ВВПЗТЗ" № 43, 1976/ Недоліками даного опаливально-вентиляційного агрегату є низька ефективність роботи через недосконалу поверхню теплообмінника, що дає низький коефіцієнт теплопередачі Найбільш близьким по технічній суті до запропонованого повітронагрівача є повітронагрівач, виготовлений із листової сталі, який складається з кожуха, теплообмінника, пристрою утворення гарячих газів, вентилятори, розсійників гарячого повітря, патрубка з димовою трубою /Див авторське свідоцтво СРСР № 300721, МПК F24H 7 04, надр в бюлетені "ВВПЗТЗ" № 13, 1971/ Недоліками цього повітрянагрівача є низька ефективність тепловідбору через недосконалість поверхні теплообмінника та вузька можливість застосування через використання одного виду палива В основу винаходу поставлена задача удосконалення повітронагрівника рахунок зміни конструкції основних вузлів і в результаті цього досягнення слідуючого технічного результату підвищення коефіцієнту теплопередачі від гарячих газів до повітря що нагрівається через стінки теплообмінника, розширення зони використання і підвищення ефективності роботи всього повітронагрівника Поставлена задача вирішується таким чином в повітронагрівнику, що вміщує закритий кожух з патрубками ходу і виходу повітря, тепдообміник з розсійниками потоку гарячих газів патрубок з димовою трубою відводу продуктів спалення в атмосферу, вентилятор, - теплообмінник зі з'єднаним пристроєм утворення гарячих газів, який опирається на дно кожуха і має вихід зовні кожуха, установлені звивиною, у вигляді кільця до поверхні кожуха, а сам теплообмінник виконаний із набору 00 ю 51789 поверхонь, наприклад зрізаних порожніх конусів, з'єднаних на одній осі між собою патрубками, установлені зазором під основою зрізаних порожніх конусів шайби перекривають ширину щілини між теплообмінником і кожухом, розсійники потоку гарячих газіа на штанзі установлені в кожному зрізаному порожньому конусі і пристрою утворення гарячих газів, який не має футерівки поверхні зі сторони патрубка виходу повітря із повітронагрівника, вентилятор з'єднаний з патрубком виходу повітря зовні кожуха Крім того, штанга закріплення розсійників гарячих газів виконана з різьбою знизу і патрубком з різьбою зверху На дверцятах завантаження твердого палива в пристрій утворення гарячих газів установлений штуцер При цьому закритий кожух повітронагрівника виконаний розбірним, а теплообмінник відокремлюваний від пристрою утворення гарячих газів Виконання повітронагрівника з вентилятором, який встановлений зовні кожуха і приєднаний до патрубка виходу гарячого повітря та установка теплообмінника з пристроєм утворення гарячих газів всередині кожуха зі щилиною у вигляді кільція до поверхні кожуха, забезпечує рух потоку повітря зверху вниз між кожухом і наружньою поверхнею теплообмінника та пристрой утворення гарячих газів до виходу із повітронагрівника по ламаній лінії зі змінами швидкості, ЩІЛЬНОСТІ та виникнення закручувань, турбулентності Так, при вході в пзвітронагрівник повітря натикається на патрубок виходу газів в атмосферу, при цьому стискується в об'ємі з підвиванням швидкості, потім розтікається по поверхні зрізаного конуса зі зменшенням швидкості за рахунок збільшення поверхні обтікання, потім звужується в об'ємі при проході через щилину у вигляді кільця між кожухом і основою зрізаного конуса, змінюючи напрямок на шайбу перекриття щилини, вдаряється в шайбу, змінюючи напрямок на патрубок сполучення двох зрізаних конусів, при цьому отримуючи завихрення, таким чином, потік повітря, повторюючи виченаведену схему, рухається до входу в щилину між пристроєм утворення гарячих газів і кожухом, обмиваючи нефутерівану частину поверхні проти патрубка виходу повітря на вентилятор Регулюючи процес горіння в пристрої спалення палива за рахунок його інтенсивної подачі, або змінюючи вид палива по його теплотворній спроможності, регулюється температура нагрівання повітря при подачі його в об'єкт споживання При цьому досягається ефективний відбір тепла від відходячих газів в теплообміннику і досягнення високих температурних показників за рахунок обмивання повітряним потоком нефутеріваної поверхні пристрою утворення гарячих газів перед виходом його в вентилятор Ще більшого ефекту теплопередача від гарячих газів до повітря досягається тим що гарячі гази при підніманні верх омивають поверхиню теплообмінника з середини в протитоці руху повітря, з посиленим прижимом його до поверхні за рахунок звуження потоку в патрубках з'єднання і розширення його в зрізаних конусах та при ударяннях в шайби розсічення При цих процесах виникає турбулізація потоку газів, яка підвищує ступінь теплопередачі і ефективного використання тепла гарячих газів Крім цього, при виході гарячки газів із патрубків сполучення в зрізаний конус, який має значно більший об'єм, проходе інтенсивне розширення газу з виникненням ефекту розрідження завдяки якому виникає самотяга, яка також завдячує процесу кращого спалення палива і ефективного його використання Наявність на кінцях порожньої штанги кріплення розсіювачів газу різний і патрубка з різною дозволяє від'єднувати форсунку знизу і бак з рідким паливом зверху, а наявність в дверцятах пристрою для спалення палива штуцера - підключати природний газ Цим розжирується можливість і ефективність використання повітронагрівника в різних умовах і з різними видами палива Застосування закритого розбірного кожуха та теплообмінної поверхні, яка ВІДДІЛЯЄТЬСЯ ВІД пристрой для створення гарячих газів, забезпечує при транспортувані та технічному обслуговувані повітронагрівачі кращі умови їх використання На кресленнях зображено фіг 1 - загальний вигляд повітронагрівника, фіг 2 - вид повітронагрівний зверху, фіг 3 - розріз певітронагрівника по А-А на фіг 1, фіг 4 - розріз повітронагрівника по В-В на фіг 1, фіг 5 - розріз повітронагрівника С-С на фіг 1 Повітронагрівник складається із, закритого кожуха 1, дна кожуха 2, патрубка входу повітря З, патрубка виходу повітря 4,тепдообмшника 5, пристрою утворення гарячих газів б.зовніяньої частини пристрой 7, димової труби 8, патрубка з'єднання теплообмінника з димовою трубою 9, зрізаного порожнього конуса Ю.основою зрізаного порожнього конуса 11, патрубка з'єднання зрізаних конусів 12,аайби зміни напрямку повітря 13, кронтейна кріплення шайби зміни напрямку повітря 14, розсійника погоду гарячих газів 15,атанги порожньої 16, різьби на нижньому КІНЦІ порожньої аканти 17, патрубка з різьбою на верхньому КІНЦІ порожньої штанги 18, вентилятора 19, дверцят завантаження твердого палива в пристрій утворення гарячих газів 20, дверцят подачі повітря в пристрій утворення гарячих газів 21, штуцера 22, футерівки поверхні пристрою утворення гарячих газів 23, нефутеріваної строки поверхні пристрою утворення гарячих газ зів 24, вузла з'єднання закритого кожуха 26, вузла з'єднання пристрой утворення гарячих газів і теплообмінника 26, засувки димових газів 27, ковпака захисту різний 28, шилини у вигляді кільця між кожухом 1 і основою зрізаного порожнього конуса 10 теплообмінника 5 а розміром "а" показаного на фіг 4, та між кожухом і нефутерованою частиною поверхні пристрою утворення гарячих газів з розміром "б" показаного на фіг 5 Розміри "а" і "б" щилини у вигляді кільця приймається по площині ВІДПОВІДНО до площини патрубка входу повітря З Повітронагрівач працює слідуючим чином Підготовка пристрою для утворення гарячих газів до роботи полягає в виборі виду палива твердого, рідкого або газоподібного Тверде паливо дрова, дров'яні відходи, рослинні відходи, кукурудзяні качани, вугілля завантажуються в пристрій утворення гарячих газів 6 через відкриті дверцята 20, при відкритих дверцятах подачі повітря в пристрій 21, та відкритій засувці 27 на димовій трубі 8 Рідке паливо з бачка /не показано/, який вста 51789 новлюється на рівні патрубка з різьбою 18 і підключається через храмик регулювання подачі рідкого палива в ворожив штангу 16, а з неї в форсунку /не показано/, яка кріпиться на різьбі 17 нижнього кінця порожньої штанги 16 після зняття ковпака захисту різьби 28 Газоподібне паливо подається в пристрій 6 при відкритій засувці 27, і відкритих дверцятах 21 через газову горілку /не показано/, яку встановлюють через штуцер 21 на дверцятах 21 на дверцятах 20 Розпалювання чи запалювання того чи іншого виду палива проводиться відомими способами, наприклад, запаленим факелом Отримані від спалення палим гарячих газів нагрівають максимально нефутеровану поверхню 24 і підіймається вверх в тепдообміник 5, звужуючись в патрубці 12 та вдаряючись в розсіювач потоку газів 15,приймаючи при цьому турбулентний стан, окрім того, при виході із патрубка на вході в зрізаний конус 11 гарячі гази розтираються в об'ємі і вдаряються в розсіювач газів Дотримуючи знову при цьому турбулентний стан Рух гарячих газів від пристрою їх утворення 6 до виходу в атмосферу через трубу 8 показана схемою стрілок на фіг 1 При цьому досягається ефективна теплопередача тепла через стінки нефутерованоі поверхні 24 пристрою утворення гарячих газів 6 і поверхню теплообмінника 5, з наружньої сторони поверхні якої рухається нагніване повітря в противотоці гарячим газом Напрямок руху повітря також зображений схематично стрілками на схемі на фіг 1 Після встановлення нормального режиму горіння палива включається вентилятор 19, який втягує свіже повітря, або яке рециркулює в замкнутому об'ємі через патрубок входу повітря 3, в закритий кожух 1 повітронагрівника і витягує його нагрітим через патрубок виходу 4 Швидкість нагрівання всього повітря в замкнутому присторі досягається за рахунок його багаторазової циркуляції через повітронагрівник інтенсивності спалювання палива в пристрої утворення гарячих газів 6 При підвищенні температури повітря до заданої приводиться регулювання подачі рідкого і газоподібного палива відомими пристроями автоматичного регулювання /не показано/та зменшенням або і перерывом подачі твердого палива При цьому засувку 27 прикривають для зменшення витягу гарячих газів При повній зупинці роботи повітронагрівача перекривається подача палива в пристрій для отримання гарячих газів, а засувка 27 прикривається, а потім і закривається певністю При транспортуванні повітронагрівника, монтажу і очистці поверхні теплообмінника використовується можливість роз'єднання закритого кожуха 1 у вуалі 24 та відокремлення теплообмінника 5 від пристрой для отримання гарячих газів 6 у вуалі 25, що полегшує умови виконання цих робіт 51789 8 Розріз по А-А на фіг 1 п по В-В НА ФІГ>1 Розріз по С-С на фіг 1 Фіг 5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71