газовоздушная система ик-горелки для сельскохозяйственных помещений

Формула изобретения

Газовоздушная система ИК-горелки (инфракрасной горелки) для сельскохозяйственных помещений, включающая газовую ИК-горелку с рефлектором, керамический насадок, газовую форсунку с инжектором-смесителем, прерыватель газовоздушного потока, сетку-радиатор с термопарой и электрическим устройством для поджога газа, отличающаяся тем, что в ИК-горелку введена сетка-ограничитель, установленная над керамической насадкой и укрепленная к рефлектору, при этом ИК-горелка включена в единую газовоздушную магистраль по потоку воздуха, при этом вход ИК-горелки связан с коробом чистого атмосферного воздуха, регулировочным вентилем, фильтром, камерой смешения природного газа и воздуха, а продукты сгорания через стенку рефлектора отводятся из объема, заключенного между керамическим насадком и сеткой-ограничителем, через коллектор, фильтр, вентиль, теплообменник, короб, связанный с окружающей средой сельскохозяйственного помещения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам газового инфракрасного обогрева животноводческих и птицеводческих помещений. Известны световые газовые горелки инфракрасного излучения, в дальнейшем ИК-горелки, с керамическим насадком (Богомолов А.И., Вигдорчик Д.Я., Маевский М.А. Газовые горелки инфракрасного излучения и их применение. М., Издательство литературы по строительству, 1967, 254 с; Каталог промышленной продукции. Запсибгазпром, 2000 г.), осуществляющие обогрев производственных помещений. ИК-горелки с керамическим насадком обеспечивают равномерный обогрев облучаемой поверхности. Однако для сельскохозяйственной практики в большинстве газовых ИК-горелок с керамическим насадком имеются следующие недостатки:

- для организации горения используется обедненный кислородом и запыленный воздух, забираемый в горелку непосредственно из сельскохозяйственного помещения, например, для животноводческого сельскохозяйственного (далее с/х) помещения (фермы) на 200 голов молодняка расход воздуха составляет до 6 м³/ч; при этом при влажности 50-85% его составляющими могут быть NН₃ до 20 мг/м³, CO₂ до 10 мг/м³, СО до 20 мг/м³; это приводит к значительному ухудшению процесса горения в камере сгорания;

- выброс продуктов сгорания в сельскохозяйственное помещение и повышение концентрации СО, СO₂ и других газов.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение энергосбережения газового ИК-обогрева (инфракрасного обогрева) путем повышения экологии сельскохозяйственного помещения.

Решение поставленной задачи осуществляется за счет повышения полноты сгорания газа и вывод продуктов сгорания из сельскохозяйственного помещения.

Технический результат достигается тем, что газовоздушная система ИК-горелки (инфракрасной горелки) для сельскохозяйственных помещений, включающая газовую ИК-горелку с рефлектором, керамический насадок, газовую форсунку с инжектором-смесителем, прерыватель газовоздушного потока, сетку-радиатор с термопарой и электрическим устройством для поджога газа, при этом в ИК-горелку введена сетка-ограничитель, установленная над керамическим насадком и укрепленная к рефлектору, а ИК-горелка включена в единую газовоздушную магистраль по потоку воздуха, при этом вход ИК-горелки связан с коробом чистого атмосферного воздуха, регулировочным вентилем, фильтром, камерой смешения природного газа и воздуха, а продукты сгорания через сетку рефлектора отводятся из объема, заключенного между керамическим насадком и сеткой-ограничителем, через коллектор, фильтр, вентиль, теплообменник, короб, связанный с окружающей средой сельскохозяйственного помещения.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Система состоит из ИК-горелки 1, включающей: рефлектор 2, керамический насадок 3; газовую форсунку с инжектором-смесителем 4; вентиль прерыватель 5 газовоздушного потока; коллектор 6 сброса продуктов сгорания; камеру смешения 7; сетку-радиатор с термопарой 8; фильтр 15 очистки продуктов сгорания, сетку ограничитель 9. Система контроля потока газа, связанная с вентилем прерывателем 5, на чертеже не показана. На входе камера смешения 7 соединена с фильтром 10, регулировочным вентилем 11, коробом 12 с нагнетающим вентилятором 13. Короб 12 укреплен к потолку 14 сельскохозяйственного помещения. Продукты сгорания, выходящие из керамического насадка 3 через коллектор 6, фильтр 15, вентиль 16, соединены с теплообменником 17 утилизатором тепла отходящих газов. Теплообменник 17, в одном изолированном воздушном канале удаления продуктов сгорания, соединен через вентиль 18 с коробом 19 с вытяжным вентилятором 20, а в другом изолированном воздушном канале вентилятор 30 организует рециркуляционное движение воздуха внутри помещения. Короб 19 укреплен к потолку 14. Горелка 1 укреплена к планке 21. Планка 21 через блок 22 соединена с устройством 23 перемещения по вертикали горелки 1 относительно пола 24. Через вентили 25, 26 подсоединяются коллекторы сброса продуктов сгорания от других горелок сельскохозяйственного помещения. К коллекторам 27, 28 подсоединяются воздушные фильтры других горелок сельскохозяйственного помещения. Вентиль 29 служит для пуска газа в горелку 1. Под сеткой 8 располагается электрическое устройство 31 поджога газа.

Газовоздушная система работает следующим образом.

При закрытом вентиле 29 приоткрываются вентили 11 и 18. Включаются вентиляторы 13 и 20. Горелка 1 с помощью устройства 23 через планку 21 устанавливается на заданную высоту от пола 24, соответствующую нормам РНТП4-93, а также возрасту молодого животного или птицы. Вентиль 29 приоткрывается, вентиль прерыватель 5 открывается полностью, обеспечивая поток газа в горелку 1. Устройством 31 осуществляется поджог газа у керамического насадка 3 горелки 1. Регулировочным вентилем 11 и вентилем прерывателем 5 регулированием потока газа по термопаре 8 осуществляется контроль изменения температуры керамического насадка 3 (для "светлых горелок" в пределах 800-1000С). Для устойчивой работы горелок должен обеспечиваться непрерывный поток газовоздушной смеси по газовоздушной магистрали от короба 12 через регулировочный вентиль 11, фильтр 10, камеру смешения 7, горелку 1, коллектор 6 сброса продуктов сгорания, фильтр 15, вентиль 16, теплообменник 17, вентиль 18, короб 19. При этом до горелки 1 обеспечивается устойчивый поток газовоздушной смеси, после горелки 1 через одну из стенок рефлектора 2 выводятся продукты сгорания через фильтр 15, теплообменник 17 в короб 19 и далее из сельскохозяйственного помещения. Сетка-ограничитель 9 препятствует инерционному проникновению продуктов сгорания в сельскохозяйственное помещение.

Вентилятор 13, короб 12 и фильтр 10 обеспечивают процесс горения чистым обогащенным кислородом воздуха. Вывод продуктов сгорания через коллектор 6 у одной из стенок рефлектора 2, фильтр 15, через вентиль 16 в теплообменник 17 значительно (до 80%) снижает их попадание в сельскохозяйственное помещение, а также повышает концентрации СО и СО₂ в нем. При этом одновременно снижается нагрузка на общую вентиляционную систему сельскохозяйственное помещения. Как правило, для "светлых" горелок отводимые в коллектор 6 продукты сгорания имеют температуру 450-500С. Например, при объемной скорости отвода продуктов сгорания 3,24 м³/с и температуре до 500С в горелке 1 тепловой мощностью 3,2 кВт в теплообменнике 17 может быть передано тепловой мощности не менее 827 Вт. Введение через вентили 25, 26 (показано как пример для трех горелок) повышает количество утилизированной тепловой мощности до 2,5 кВт. Например, для птичника в 20 тыс. голов такая утилизация тепловой мощности в соответствии с нормами РНТП4-95 обеспечивает в зимнее время на 80% подогрев вентилируемого воздуха в первые 10 дней развития и роста цыплят. При этом концентрация СО в птичнике от продуктов сгорания повышается в незначительных пределах. Горелка 1 при снижении давления в газовоздушной линии отключается вентилем-прерывателем 5, убирается подача газа в горелку 1 и прекращается его горение в термическом насадке 3. Аналогичная ситуация происходит при закрытии вентилей 11, 29 и выключении вентилятора 13.