воздушный отопитель
Классы МПК: | F24H3/00 Воздухонагреватели, имеющие средства получения тепла |
Автор(ы): | Валиев Фарид Максимович (RU), Волостнов Геннадий Васильевич (RU), Панченко Владимир Иванович (RU), Панченко Оксана Владимировна (RU), Раскин Александр Иосифович (RU), Рукавишников Александр Иванович (RU), Степанов Павел Александрович (RU), Сыченков Виталий Алексеевич (RU), Шарапов Леонид Егорович (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-03-22 публикация патента:
10.01.2012 |
Изобретение относится к воздухонагревателям с принудительной циркуляцией воздуха, предназначенным для обогрева (отопления) жилых, служебных и производственных помещений, а также для разогрева двигателей внутреннего сгорания при эксплуатации их в условиях отрицательных температур окружающего воздуха. Воздушный отопитель содержит расположенные в корпусе жаровую трубу с фронтовым устройством и отверстиями для подвода воздуха в ее полость, теплообменник, охватывающий жаровую трубу, выполненный в виде торового цилиндра с закрытыми торцевыми стенками и расположенный с образованием кольцевых каналов между корпусом и жаровой трубой, сообщенный с жаровой трубой на ее выходе и имеющий выхлопной патрубок на ее входе, корпус снабжен входным патрубком, который сообщен с источником подвода воздуха и патрубком выхода нагретого воздуха. Внутри (в полости) теплообменника по окружности расположены трубки с открытыми торцами, выступающими за торцевые стенки теплообменника. Воздушный отопитель также может быть снабжен дополнительным кожухом с выходным патрубком, а жаровая труба - экраном. Технический результат - создание надежного и высокоэффективного воздушного отопителя, обеспечивающего при устойчивом и полном сгорании топлива низкую эмиссию токсичных веществ с возможностью регулирования теплового потока. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Формула изобретения
1. Воздушный отопитель, содержащий расположенные в корпусе жаровую трубу с фронтовым устройством и отверстиями для подвода воздуха в ее полость, теплообменник, охватывающий жаровую трубу, выполненный в виде торового цилиндра с закрытыми торцевыми стенками и расположенный с образованием кольцевых каналов между корпусом и жаровой трубой, сообщенный с жаровой трубой на ее выходе и имеющий выхлопной патрубок на ее входе, корпус снабжен входным патрубком, который сообщен с источником подвода воздуха и патрубком выхода нагретого воздуха, отличающийся тем, что внутри (в полости) теплообменника по окружности расположены трубки с открытыми торцами, выступающими за торцевые стенки теплообменника.
2. Воздушный отопитель по п.1, отличающийся тем, что жаровая труба снабжена экраном, охватывающим ее входной участок с горелочным устройством и отверстием для подвода воздуха в полость жаровой трубы, с образованием полости, сообщенной с каналом между жаровой трубой и корпусом в передней части жаровой трубы.
3. Воздушный отопитель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным кожухом с выходным патрубком, охватывающим корпус воздушного отопителя с патрубком выхода нагретого воздуха, с образованием кольцевого канала, сообщенного с дополнительным источником подвода воздуха, при этом патрубок выхода нагретого воздуха и выходной патрубок дополнительного кожуха образуют сужающе-расширяющийся канал.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к воздухонагревателям с принудительной циркуляцией воздуха, предназначенным для обогрева (отопления) жилых, служебных и производственных помещений, а также для разогрева двигателей внутреннего сгорания при эксплуатации их в условиях отрицательных температур окружающего воздуха.
Известны отопительные установки типа 015, 030, 0В65, 0В95 (см. Руководство по эксплуатации).
Известен также предпусковой подогреватель на газовом топливе по патенту № 2138675 для использования на транспортном средстве в условиях низких температур для тепловой подготовки двигателя.
Недостатком этих устройств является невысокий КПД и низкая эффективность работы при изменении противодавления в выхлопном патрубке.
Известен также керосиновый обогреватель "К0-50" принятый за прототип (см. Интернет http://cnit.ssau.Ru/vertolet/mi8/pril_12_3.htm).
Недостатком известной конструкции является низкая полнота сгорания и невозможность изменения (регулирования) тепловой мощности потока.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание высокоэффективного воздушного отопителя (агрегата), обеспечивающего при устойчивом и полном сгорании топлива изменение мощности теплового потока с низкой эмиссией токсичных веществ.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении надежности и тепловой мощности воздушного отопителя, возможности регулирования теплового потока, снижении вредных выбросов с отработавшими газами.
Технический результат достигается тем, что в воздушном отопителе, содержащем, расположенные в корпусе жаровую трубу с фронтовым устройством и отверстиями для подвода воздуха в ее полость, теплообменник, охватывающий жаровую трубу, выполненный в виде торового цилиндра с закрытыми торцевыми стенками и расположенный с образованием кольцевых каналов между корпусом и жаровой трубой, сообщенный с жаровой трубой на ее выходе и имеющий выхлопной патрубок на ее входе, корпус снабжен входным патрубком, который сообщен с источником подвода воздуха и патрубком выхода нагретого воздуха.
На фиг.1 приведена схема поперечного разреза предлагаемого воздушного отопителя.
На фиг.2 приведено сечение по А-А фиг.1.
Воздушный отопитель содержит корпус 1, жаровую трубу 2 с фронтовым устройством 3 и отверстиями 4 для подвода воздуха в ее полость, теплообменник 5, охватывающий жаровую трубу 2, выполненный в виде торового цилиндра с закрытыми торцевыми стенками 6, 7 и расположенный с образованием кольцевых каналов 8, 9 между корпусом 1 и жаровой трубой 2. Теплообменник 5 сообщен с жаровой трубой 2 на ее выходе патрубками 10 и имеет выхлопной патрубок 11 на ее входе. Корпус 1 снабжен входным патрубком 12 и патрубком выхода нагретого воздуха 13. В патрубке 12 может быть установлен вентилятор (на фиг.1 не показан), для подачи сжатого воздуха. Внутри (в полости) теплообменника 5 по окружности расположены трубки 14 с открытыми торцами 15, выступающими за торцевые стенки теплообменника 5.
Жаровая труба 2 снабжена охватывающим жаровую трубу на ее входном участке экраном 16 с горелочным устройством 17 и отверстиями 4, обеспечивающими для процесса горения подвод воздуха во внутреннюю полость 18 жаровой трубы 2. Образованная полость 19 между жаровой трубой 2 и охватывающей обечайкой-экраном 16 сообщена с каналом между жаровой трубой 2 и корпусом 1.
Воздушный отопитель снабжен также дополнительным кожухом 20 с выходным патрубком 21, охватывающим корпус 1 воздушного отопителя с патрубком выхода нагретого воздуха 13 с образованием кольцевого канала 22, сообщенного с дополнительным источником 23 подвода сжатого воздуха вентилятором (вентилятор на фиг.1 не показан), при этом патрубок выхода воздуха дополнительного кожуха 20 и выходной патрубок 13 основного нагретого воздуха воздушного отопителя установлены с образованием сужающе-расширяющегося канала 24.
Воздушный отопитель работает следующим образом.
При приведении воздушного отопителя в рабочее состояние (в действие) в жаровой трубе 2 происходит подготовка (подвод топлива в горелочное устройство, подача воздуха, смесеобразование) и воспламенение топливовоздушной смеси. Сжатый воздух от патрубка 12 через вентилятор поступает в воздушные каналы трубок 14, кольцевые каналы 8 и 9 между корпусом 1 и жаровой трубой 2 теплообменника 5, в котором происходит нагрев потока воздуха от стенок.
Далее часть нагретого воздуха поступает в полость 19 между жаровой трубой 2 и охватывающим ее экраном 16 (обечайкой), затем через фронтовое устройство 3 и отверстия 4 воздух поступает во внутреннюю полость 18 жаровой трубы 2, обеспечивая процесс горения топливовоздушной смеси с низкой эмиссией токсичных веществ. Высокотемпературные продукты горения из жаровой трубы проходят в теплообменник 5 через патрубки 10 и далее выходят через выхлопной патрубок 11.
Фронтовое устройство 3 с горелочным устройством 17 и геометрия жаровой трубы с отверстиями 4 (обеспечивающими для процесса горения подвод воздуха во внутреннюю полость 18 жаровой трубы 2) обеспечивают требуемое и равномерное распределение и подачу подогретого воздуха во внутреннюю полость жаровой трубы. Устойчивое и полное сгорание однородной топливовоздушной смеси повышает надежность пуска и осуществляется при коэффициенте избытка воздуха, способствующего низким уровням образования токсичных веществ.
Повышение тепловой мощности воздушного отопителя, а также возможности регулирования теплового потока достигается установкой дополнительного кожуха 20 с дополнительным источником подвода сжатого воздуха 23 и выходным патрубком 21.
Воздух от дополнительного источника подвода сжатого воздуха 23 поступает в кольцевой канал 22, частично нагревается и, пройдя сужающе-расширяющийся канал, выходит через патрубок 21. При регулировании расхода воздуха от дополнительного источника подвода сжатого воздуха 23 изменяется суммарная тепловая мощность воздушного отопителя.
Образованный дополнительным кожухом сужающе-расширяющийся канал 24 способствует эжекции из выходного патрубка 13 подогретого воздуха. В связи с тем, что весь воздушный поток от входного патрубка 12 проходит по кольцевым каналам 8, 9 и по трубкам 14, равномерно расположенным по окружности внутри (в полости) теплообменника 5, обеспечивается хороший теплосъем от стенок газоходов (воздушных каналов), при этом повышается теплопроизводительность воздушного отопителя.
Класс F24H3/00 Воздухонагреватели, имеющие средства получения тепла