Опалювач інфрачервоний трубчатий газовий

Реферат: Опалювач інфрачервоний трубчатий газовий містить інфрачервоний трубчатий випромінювач, закритий зверху відбивачем, поверхня якого в перерізі має ламану лінію або криву лінію другого порядку, при цьому внутрішня поверхня відбивача виконана з можливістю відбиття теплових променів від трубчатого випромінювача, який виконаний U-подібної або І-подібної форми, газовий пальник, під'єднаний до інфрачервоного випромінювача, витяжний радіальний вентилятор, пристрій керування. В трубу випромінювача зі сторони газового пальника встановлена труба-екран, відношення зовнішнього діаметра якої до внутрішнього діаметра труби випромінювача дорівнює 1,1, а відношення довжини труби випромінювача до довжини труби-екрана дорівнює 6,0 і торець труби-екрана розміщується на відстані 40 мм від системи займання. UA 76898 U (12) UA 76898 U UA 76898 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до опалювальних приладів і може бути використана для опалення виробничих та складських приміщень або їх окремих зон, за виключенням таких приміщень, віднесених за вибухопожежною небезпекою до категорій А і Б та будівель з ступенями вогнестійкості IVa і V. З відомих та найбільш розповсюджених систем опалення приміщень висотою більше 6 метрів таких як централізовані системи конвективного опалення та системи, які використовують інфрачервоне випромінювання, останні мають значні переваги. Інфрачервоне випромінювання - це електромагнітне випромінювання, спектральна область якого лежить між видимим світлом та коротко хвилевим радіовипромінюванням. Інфрачервону область спектра умовно розділяють на ближню (довжина хвилі від 0,74 до 2,5 мкм), середню (довжина хвилі від 2,5 до 50 мкм) та дальню (довжина хвилі від 50 до 2000 мкм). Джерелом інфрачервоного випромінювання є збуджений електрон, який в свою чергу збуджується квантом теплової енергії, яка виділяється при згорянні природного газу. Збудження електрона приводить до його переходу на більш високий але нестабільний енергетичний рівень, а повернення електрона на низький рівень супроводжується електромагнітним випромінюванням. При попаданні цього випромінювання на поверхню будьякого тіла, в тому числі і на одяг та тіло людини, деяка його частина відбивається а деяка частина поглинається нагріваючи його. Інфрачервоне випромінювання корисної моделі лежить в спектральній області від 2,5 до 14 мкм, що відповідає температурі від 150 °С до 500 °С на поверхні труб випромінювача, і яке є корисним для людини з її власним випромінюванням на хвилі 9,6 мкм. При цьому завдяки явищу "резонансного поглинання" організм людини поглинає зовнішню енергію. Електромагнітне інфрачервоне випромінювання поширюється практично прямолінійно, з незначними втратами на абсорбцію, приймачі його в опалювальному приміщенні - елементи будівлі (підлога, стіни), обладнання, станки і обслуговуючий персонал змінюють його на теплову енергію, тим самим збільшуючи свою власну температуру. Повітря в приміщенні зігрівається конвекцією від нагрітих приймачів. При цьому температура тепловідчуття людини завжди вище від температури навколишнього повітря, так як частину енергії вона одержує від інфрачервоного випромінювання без додаткового теплоносія. Відомий газовий інфрачервоний опалювач, що містить інфрачервоний трубчатий випромінювач, закритий зверху відбивачем, газовий пальник, під'єднаний до інфрачервоного випромінювача, витяжку, пристрій електронного керування та блок дистанційного керування. Відбивач має поверхню, яка в перерізі має ламану лінію, наприклад лінію у вигляді трапеції або криву лінію другого порядку, наприклад лінію у вигляді параболи. Внутрішня поверхня відбивача виконана дзеркальною. Трубчастий випромінювач виконаний U-подібної та І-подібної форми. З дистального кінця трубчастого випромінювача встановлена витяжка равликоподібної форми з електродвигуном. У загальній шафі пальника розміщені електронний блок керування та газова автоматика (Опис до патенту на корисну модель UA 59959). Недоліками цього опалювача є: прорахунки в його конструкції, що збільшують конвективну складову енергії згоряння газу і зменшують інфрачервону складову, понижуючи тим самим коефіцієнт корисної дії опалювача; відсутність автоматичного регулювання температури в приміщенні збільшує експлуатаційні витрати; конструкція не забезпечує встановлення опалювача на стінах та під кутом до підлоги контур відбивача, що має в перерізі форму трапеції або параболи, забезпечує мінімальне відбиття випромінювання з верхньої півсфери до нижньої півсфери в сторону підлоги та стін, що веде до перегріву верхньої половини труби випромінювача та зменшує надійність опалювача. Задачею корисної моделі є вдосконалення конструкції опалювача шляхом: - встановлення труби-екрана всередину інфрачервоного випромінювача, що дозволяє розтягнути факел від згоряння газу по довжині випромінювача, забезпечуючи рівномірність розподілення випромінювання по площі опалення; - вдосконалення конструкції відбивачів для збільшення відбиття інфрачервоної складової випромінювання, яка направляється в сторону підлоги та стін, з одночасним рівномірним розподілом інфрачервоного випромінювання по всій опалювальній площі. Реалізація поставленої задачі виконана в опалювачі інфрачервоному трубчатому газовому, що складається з блока пальника, в якому розміщені: атмосферний інжекційний газовий пальник, газовий клапан, автоматика керування процесом згоряння газу, датчик-реле тиску повітря, датчик-реле тиску газу; світлосигнальна та електроз'єднувальна арматура, та який під'єднується до інфрачервоного випромінювача, виготовленого з металевих тонкостінних труб з алюміній-графітовим покриттям, які розміщуються паралельно та з'єднуються між собою 1 UA 76898 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 гнучкою гофрованою трубою, витяжного радіального вентилятора, встановленого на трубі випромінювача зі сторони, протилежної під'єднаному блоку пальника. Труби випромінювача закріплюються на кронштейнах, які мають пристосування для компенсації їх теплового розширення. Відбивачі закріплюються на цих же кронштейнах та з'єднуються поміж собою в жорстку конструкцію, утворюючи рівномірний зазор між собою та трубою випромінювача. В трубу зі сторони блока пальника встановлюють трубу-екран, а зі сторони витяжного вентилятора - стабілізатор потоку продуктів згоряння. До виходу витяжного радіального вентилятора через гнучку гофровану вставку під'єднують димовідвідну трубу. До блока пальника кабелем під'єднується блок автоматичної системи керування роботою. Опалювач повинен працювати на природному газі згідно з ГОСТ 5542 номінальним тиском 1960 Па, встановлюється безпосередньо в приміщенні, що обігрівається, з кріпленням під стелею під кутом 2-3° до підлоги з нахилом в сторону витяжного вентилятора або на стіні під кутом до 30° до підлоги. Загальний вигляд та конструктивне виконання опалювача, що заявляється, показано на фіг. 1, 2, 3, 4 та 5. Заявлений опалювач інфрачервоний трубчатий газовий складається з блока пальника 1, кронштейнів 2 з пристосуваннями для компенсації теплового розширення труб, випромінювача інфрачервоного трубчатого 3, під'єднаного до блока пальника та встановленого на кронштейни 2, виготовленого з металевих тонкостінних труб з алюміній-графітовим покриттям, які розміщуються паралельно та з'єднуються між собою гнучкою гофротрубою, встановлених всередину випромінювача труби-екрана 4 та стабілізатора тяги 5, відбивачів 6, жорстко закріплених на кронштейнах 2 та з'єднаних між собою. Кожен з відбивачів складається з двох несиметричних половин, контур кожної з них незамкнена прямокутна призма з відношенням довжин сторін, в перерізі, паралельному основі, як 1,3:1,1:1,5:1,5:2,25:1,25:1,0, та тупими кутами між ними 165°:150°:165°:150°:165°:150°; витяжного радіального вентилятора 7, приєднаного до труби випромінювача з протилежної сторони від блока пальника. До виходу витяжного радіального вентилятора через гнучку гофровану вставку під'єднують димовідвідну трубу. До блока пальника під'єднується кабелем 10 блок автоматичної системи керування 11. В блоці пальника 1 встановлені: у відділені пальника - атмосферний інжекційний газовий пальник і система займання газу та контролю наявності полум'я; у відділені приладів розміщені - газовий клапан, автоматика керування процесом згоряння газу, датчик-реле тиску повітря, датчик-реле тиску газу та світлосигнальна та електрична з'єднувальна арматура. Відбивачі призначені для перенаправлення електромагнітного випромінювання випромінювача з верхньої півсфери до нижньої півсфери в сторону підлоги та стін. Відбивачі повинні бути виготовлені з листової сталі марки AISI 430 або 12Х17 з шорсткістю поверхні, яка відбиває, меншою від довжини електромагнітної інфрачервоної хвилі. Витяжний високотемпературний радіальний вентилятор 7 призначений для створення розрідження повітря в трубі випромінювача та для видалення продуктів згоряння через димовідвідну трубу в атмосферу. Кронштейни 2 призначені для розміщення та закріплення труб випромінювача і відбивачів, компенсації теплового розширення труб та підвішування опалювача до стелі або стіни. Труба-екран 4 призначена для розтягування факела від згоряння газу по довжині випромінювача, зменшення температури поверхні труби випромінювача в зоні згорання газу, що забезпечує рівномірний розподіл інфрачервоного випромінювання по всій опалювальній площі. Металева оболонка блока пальника 1 має на бокових зовнішніх поверхнях калібровані отвори для дозованої подачі повітря в газовий пальник, що забезпечує рівномірне надходження повітря в пальник та поліпшує змішування газу та повітря. Блок автоматичної системи керування 11 призначений для керування роботою опалювача в автоматичному режимі, програмуванню величини температури в приміщенні на термін до 8 днів, і до восьми значень температури для кожного дня. При включенні опалювача в роботу необхідно відкрити газовий кран на мережі газопостачання та подати електроживлення на блок автоматичної системи керування 11 та запрограмувати бажані температури в приміщенні на вісім днів. Включити електроживлення опалювача з цього блока, повинен запрацювати витяжний вентилятор 7, створюючи в трубі інфрачервоного випромінювача 3 розрідження, при зменшенні тиску до необхідної величини датчик-реле тиску повітря подасть напругу на датчик-реле тиску газу. При наявності в газовій мережі тиску газу в заданому інтервалі датчик-реле тиску газу подає живлення на газовий клапан та автоматику керування процесом згоряння газу, після чого автоматика керування 2 UA 76898 U 5 10 15 подає високовольтну напругу в систему займання газу 13 та відкриває газовий клапан, направляючи газ під тиском до газового пальника 12 і далі до труби випромінювача 6. Проходячи пальником газ змішується з повітрям, після чого суміш займається, згоряння газу відбувається в трубі випромінювача, продукти згоряння, переміщуючись вздовж труби, віддають теплову енергію стінкам труби, яка в свою чергу починає випромінювати електромагнітну енергію. Продукти згоряння видаляються витяжним вентилятором 7 по димовій трубі (умовно не показано) назовні в атмосферу. Електромагнітне випромінювання випромінювача 3 направлене в верхню півсферу відбивається відбивачами 6 в нижню півсферу в сторону підлоги та стін. Корисна модель реалізована шляхом розробки конструкторської документації, технічні умови на опалювачі інфрачервоні трубчаті газові ТУ У 29.2-37074235-001-2011 введені в дію з 20.05.2011 року. Проведені випробування дослідної партії опалювачів підтвердили технічні характеристики та експлуатаційні властивості корисної моделі. Перелік фігур креслення Фіг. 1 - Аксонометрична проекція опалювача. Фіг. 2 - Вид зверху опалювача. Фіг. 3 - Переріз за А-А. Зображені труба-екран 4 та відбивачі 6. Фіг. 4 - Розріз за Б-Б. Зображена труба-екран 4 в розрізі з системою займання 13. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Опалювач інфрачервоний трубчатий газовий, що містить інфрачервоний трубчатий випромінювач, закритий зверху відбивачем, поверхня якого в перерізі має ламану лінію або криву лінію другого порядку, при цьому внутрішня поверхня відбивача виконана з можливістю відбиття теплових променів від трубчатого випромінювача, який виконаний U-подібної або Іподібної форми, газовий пальник, під'єднаний до інфрачервоного випромінювача, витяжний радіальний вентилятор, пристрій керування, який відрізняється тим, що в трубу випромінювача зі сторони газового пальника встановлена труба-екран, відношення зовнішнього діаметра якої до внутрішнього діаметра труби випромінювача дорівнює 1,1, а відношення довжини труби випромінювача до довжини труби-екрана дорівнює 6,0 і торець труби-екрана розміщується на відстані 40 мм від системи займання. 2. Опалювач інфрачервоний трубчатий газовий за п. 1, який відрізняється тим, що кожен з відбивачів складається з двох несиметричних половин, які являють собою контур прямокутної незамкненої призми з відношенням довжин сторін в перерізі, паралельному основі, як 1,3:1,1:1,5:1,5:2,25:1,25:1,0, та тупими кутами між ними 165°:150°:165°:150°:165°:150° відповідно. 3 UA 76898 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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 4