Пристрій для променевого опалювання

Реферат: Пристрій для променевого опалювання включає газовий пальник з повітряним патрубком, трубчатий лінійний випромінювач та розташований над ним відбивач теплових потоків, теплоізольований зовні. Для обмеження витрат конвективного тепла від випромінювача в прилеглий оточуючий простір відбивач теплових потоків виконано у вигляді двошарового зонта, у якого нижній, відбиваючий шар, виконано із двох V-подібних частин, які розташовані відносно труби випромінювача та контактують з нею так, що утворюють над нею повздовжній канал з перерізом, обмеженим верхнім шаром зонта. При цьому його профіль, що обмежує утворений канал, виконано, наприклад, відбиваючим і по радіусу з центром, що співпадає з віссю труби випромінювача, а його бокові стінки перекривають по висоті бокові стінки нижнього шару зонта та між ними утворена щілина, що сполучається з утвореним повздовжнім каналом. При цьому останній сполучається з патрубком газового пальника, наприклад, через вентилятор та відповідні повітропроводи. UA 101445 C2 (12) UA 101445 C2 UA 101445 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до опалювальної техніки та може бути використаний при опалюванні приміщень різного призначення. Відомий газовий радіаційний пристрій променевого опалювання [1], що включає газовий пальник з повітряним патрубком, трубчатий лінійний випромінювач та відбивач теплих потоків. Даний пристрій має недостатньо високу ефективність використання теплової енергії випромінювача через її конвективні витрати в прилеглий оточуючий простір. Також в ньому знижується ефективність використання теплоти згоряння палива через часткову її витрату на підігрів повітря, що підводиться до газового пальника з оточуючого простору для забезпечення процесу згоряння. Відомо також пристрій для променевого опалювання [2], що включає газовий пальник з повітряним патрубком, трубчатий лінійний випромінювач та розташований над ним відбивач теплових потоків, ізольований зовні і виконаний у вигляді багатошарового зонта з утвореними між перфорованими шарами каналами, сполученими через повітропровід з вентилятором. Повітря, що нагрівається під зонтом за допомогою конвективного теплообміну, утягується вентилятором через канали між перфорованими шарами зонта і подається в робочу зону приміщення. Цей пристрій, як найбільш близький за технічною суттю, прийнято за найближчий аналог. Недоліками даного пристрою є: - необхідність використання складної і громіздкої схеми трубопроводів для постачання підігрітого під перфорованими шарами зонта випромінювача повітря до робочої зони приміщення; - промені, що віддзеркалюються від внутрішніх шарів зонта через перфоровані отвори попередніх шарів, частково затримуються і поглинаються останніми, що знижує ефективність випромінювання енергії до робочої зони приміщення. В основу винаходу поставлена задача підвищення ефективності пристрою для променевого опалювання за рахунок обмеження витрат конвективного тепла від випромінювача в прилеглий оточуючий простір, підвищення ефективності процесу спалювання палива в газовому пальнику, та збільшення частки променевої енергії, що використовується для обігрівання робочої зони приміщення. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої для променевого опалювання, який включає газовий пальник з повітряним патрубком, трубчастий лінійний випромінювач, та розташований над ним відбивач теплових потоків, ізольований зовні, останній виконано у вигляді двошарового зонта, нижній, відбиваючий, шар якого виконано із двох V-подібних частин, які контактують з трубою випромінювача так, що утворюють над нею повздовжній канал з перерізом, обмеженим верхнім шаром зонта, при цьому його профіль, що обмежує канал, виконано, наприклад, відбиваючим і по радіусу з центром, що співпадає з віссю труби випромінювача, а його бокові стінки перекривають по висоті бокові стінки нижнього шару зонта та між ними утворена щілина, що сполучається з утвореними повздовжнім каналом, причому останній сполучається з повітряним патрубком газового пальника, наприклад, через вентилятор та відповідні повітропроводи. Пристрій, що заявляється, представлено на Фіг. 1 та 2, де: 1 - трубчастий лінійний випромінювач; 2 - газовий пальник; 3 - повітряний патрубок газового пальника; 4 - нижній шар зонта; 5 - верхній шар зонта; 6 - повздовжній канал; 7 - щілина між шарами зонта; 8 - вентилятор; 9 - повітропровід сполучення повздовжнього каналу 6 з вентилятором 8; 10 - повітропровід сполучення вентилятора 8 з повітряним патрубком 3 газового пальника 2. У газовому пальнику 2 готується та запалюється газоповітряна суміш і високотемпературні продукти спалювання рухаються по трубчастому лінійному випромінювачу 1, нагріваючи його до відповідної температури. Трубчатий випромінювач 1 передає тепло в оточуючий простір шляхом випромінювання та конвективного теплообміну. Функція запропонованого відбивача теплових потоків - спрямувати максимальну кількість теплових променів від випромінювача 1 до робочої зони приміщення, та максимально обмежити розсіювання в оточуючий простір повітря, що поступає під зонт відбивача і підігрівається випромінювачем 1. Повітря, що поступає під нижній шар 4 зонта підігрівається за рахунок конвективного теплообміну з трубою випромінювача 1 та з боковими стінами нижнього шару 4, що нагріваються від поглинання частки тепла випромінювання. Повітря, частково підігріте в нижній зоні зонта випромінювача, всмоктується за допомогою вентилятора 8 в щілину 7, тому в цій зоні конвективне тепло не накопичується, чим обмежується його передача повітрям до бокових стінок нижнього шару 4 та знижується теплова напругу в нижній зоні зонта. Одночасно всмоктування, підігрітого під зонтом випромінювача, повітря в щілину 7 на межі бокових стінок 1 UA 101445 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нижнього шару 4, що перекриваються боковими стінками верхнього шару 5, значно обмежує розсіювання цього повітря в оточуючий простір. В верхніх зонах зонта випромінювача, під V-подібними частинами його нижнього шару 4, повітря затримується через наявність його складного зворотного руху. Тому в цих зонах накопичується конвективне тепло і температура повітря досягає значень температури труби випромінювача 1. V-подібні частини нижнього шару 4 зонта в цій зоні нагріваються, при цьому як від поглинання частки тепла випромінювання, так і від конвективного теплообміну. Одночасно в цих зонах присутній конвективний теплообмін від V-подібних частин шару 4 з повітрям, що рухається в щілинах 7 та в каналі 6, який не може перевищувати конвективний теплообмін випромінювача 1 з V-подібними частинами нижнього шару 4 зонта в цих зонах. Тому, складний теплообмін, що утворюється в цих зонах, призводить до умов, при яких частка тепла повертається до випромінювача 1, що обмежує конвективну складову і збільшує складову променевої енергії випромінювача 1. Теплоізоляція верхнього шару 5 зонта значно обмежує розсіювання тепла від нього в оточуючий простір, що в купі з обмеженням розсіювання тепла в оточуючий простір від нижньої частини відбивача, забезпечує максимальне використання конвективного тепла та тепла поглинання частки променевої енергії нижнім 4 та верхнім 5 шарами зонта відбивача теплових потоків для підігріву повітря, що надходить під зонт і всмоктується в щілину 7. Повітря, що всмоктується із щілин 7 в утворений повздовжній канал 6 рухається повздовжньо і через відповідні повітропроводи 9 і 10 подається вентилятором 8 у повітряний канал 3 газового пальника 2. Повітря в каналі 6 рухається протитечійно напрямку руху газу в трубі випромінювача 1, тобто менше нагріте повітря надходить в зони з послідовно більшими тепловими напругами. Швидкість руху повітря у повздовжньому каналі 6, що залежить від перерізу останнього та кількості необхідного для згоряння повітря, визначається такою, яка забезпечує конвективний теплообмін тільки з передачею тепла до нього від оточуючих канал 6 стінок труби випромінювача 1 і нижнього 4 та верхнього 5 шарів зонта. При цьому оточуючі канал 6 стінки нижнього 4 і верхнього 5 шарів зонта нагріваються від поглинання частки променевої енергії, що віддзеркалюється від них. Передача тепла від оточуючих стінок шарів 4 і 5 зонта до повітря, що рухається зменшує теплову напругу в зоні повздовжнього каналу 6 та збільшує кількість тепла, яке відводиться з повітрям, що підвищує ефективність згоряння палива. За рахунок виконання профілю верхнього шару 5 зонта, що обмежує повздовжній канал 6 відбиваючим та по радіусу з центром, що співпадає з віссю труби випромінювача 1, утворено відбивач теплових променевих потоків, який повертає променеву енергію назад до труби випромінювача 1, за винятком частки енергії, що поглинається відбиваючою поверхнею верхнього шару 5 зонта, що обмежує канал 6. Цим частково компенсуються витрати тепла випромінювача 1 на конвективний теплообмін, що підвищує ефективність випромінювання в робочу зону приміщення. Таким чином запропонований пристрій забезпечує: 1) використання конвективного тепла випромінювача 1 тачастки тепла випромінювання, що поглинається нижнім 4 і верхнім 5 шарами зонта, для підігріву повітря, яке подається в газовий пальник 2, що підвищує ефективність спалювання палива; 2) збільшення променевої енергії, що подається в робочу зону приміщення; 3) ефективне відведення конвективного тепла від випромінювача 1 та частки тепла випромінювання, яке поглинається нижнім 4 та верхнім 5 шарами зонта, що знижує теплову напругу пристрою в цілому, та значно зменшує витрати тепла в оточуючий простір. Джерела інформації: 1. Патент України № 42065, м.кл. F23С 3/00, F23Д 14/12, F24С 3/02 "Газовий радіаційний пальник для опалювання приміщень" від 15.10.2001 // Семернін О.М. та інші. 2. Патент України № 87028, м.кл. F24Д 10/00, F24Д 15/00, F24C 15/00 "Пристрій для променевого опалювання від 10.06.2009 // Редько А.О., Болотських М.М. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 Пристрій для променевого опалювання, що включає газовий пальник з повітряним патрубком, трубчатий лінійний випромінювач та розташований над ним відбивач теплових потоків, теплоізольований зовні, який відрізняється тим, що останній виконано у вигляді двошарового зонта, у якого нижній, відбиваючий шар, виконано із двох V-подібних частин, які розташовані відносно труби випромінювача та контактують з нею так, що утворюють над нею повздовжній канал з перерізом, обмеженим верхнім шаром зонта, при цьому його профіль, що обмежує 2 UA 101445 C2 5 утворений канал, виконано, наприклад, відбиваючим і по радіусу з центром, що співпадає з віссю труби випромінювача, а його бокові стінки перекривають по висоті бокові стінки нижнього шару зонта та між ними утворена щілина, що сполучається з утвореним повздовжнім каналом, причому останній сполучається з патрубком газового пальника, наприклад, через вентилятор та відповідні повітропроводи. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3