УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 1997 года по МПК E04D15/06 E01C19/08 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано как источник тепловой энергии в следующих применениях: при укладке новых и ремонте существующих покрытий мягких кровель на зданиях промышленного и жилищно-гражданского назначения; для гидроизоляции фундаментов, террас, стоянок; для растопления битума в котлах и таяния слоя льда; при создании небольших котельных и автономных систем отопления помещений.

Известно устройство для разогрева оснований и покрытий, нанесенных на рулонный материал содержащее тележку, запальное устройство, топливный бак с горелкой и снабженное подпружиненной тягой управления [1]
Недостатком данного аналога является использование топливного бака как дополнительного элемента конструкции, обеспечивающего работу запального устройства. Кроме того, использование в качестве рабочего тела газа небезопасно как с точки зрения взрывоопасности баллона, так и с точки зрения воздействия газа на здоровье работающих людей; использование газа ограничивает возможности устройства, не обеспечивая возможность работы в зимних условиях. Устройство аналог работает от газового баллона, достаточно громоздкого, плюс содержит дополнительно топливный бак, что ведет к увеличению габаритов и веса.

Известно также устройство, описанное в заявке Франции "Способ приклеивания битумного покрытия на кровлю", содержащее резервуар для рабочего тела и гибкий коллектор с горелкой [2] Подобная комплектация устройств для разогрева поверхностей принята во многих странах мира. Устройство компактно, вес и габариты сравнительно небольшие.

Однако, как и предыдущий аналог, данное устройство неприменимо в условиях низких температур из-за применения в качестве рабочего тела газа пропана, так как на практике в зимних условиях баллон промерзает и возникает дополнительная задача прогрева газового баллона. Пропан взрывоопасен и небезвреден для здоровья людей. Кроме того, возникает задача частой смены баллона с газом.

Наиболее близким является устройство для приклеивания рулонных материалов, где прогрев поверхности данное устройство осуществляет с помощью коллектора с горелками, установленного с возможностью продольного перемещения относительно рамы [3] Рабочим телом является газ.

Недостатками устройства являются: взрывоопасность и опасность для человека газа, ограничение возможности работы в зимних условиях; пожароопасность увеличена за счет возможности пережега покрытия; неравномерный прогрев за счет расстояния между горелками, в результате может возникнуть ряд локальных участков разогрева, температура между которыми значительно ниже или выше номинальной; использование коллектора с горелками усложняет как изготовление устройства так и его эксплуатацию; при проведении работ по разогреву поверхности устройство расположено сзади оператора, что ведет к отсутствию визуального контроля за состоянием прогреваемой поверхности, либо оператор вынужден двигаться спиной вперед, что также создает неудобство.

Задачей является получение устройства для разогрева поверхностей, простого в изготовлении и эксплуатации, взрыво- и пожаробезопасного, с уменьшенными массогабаритными параметрами и с широким спектром применения; а также достижение возможности работы в зимних условиях. Важной задачей является достижение компактности, что особенно важно в случаях применения для выполнения кровельных и гидроизоляционных работ.

Технической задачей является увеличение равномерности разогрева поверхностей.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для разогрева поверхностей включает резервуар для рабочего тела, горелку и агрегат для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси, причем агрегат для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси состоит из цилиндрического корпуса с двухсегментным сечением внутренней поверхности, снабженного патрубком подачи воздуха и жидкого топлива и патрубком выхода воздушно-топливной смеси, и эксцентрично расположенного относительно оси цилиндрического корпуса ротора, выполненного в виде цилиндра с продольными пазами и свободно перемещающимися в них пластинами, причем ротор расположен по оси меньшего сегмента корпуса, а рабочим телом является жидкое топливо, в частности дизельное топливо или керосин. В одном из вариантов исполнения материалом корпуса агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси и ротора является сталь, а пластины изготовлены из материала группы слоистых пластиков, например, из стеклотекстолита. В другом варианте исполнения корпус агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси состоит из стальной гильзы, запрессованной в кожух из алюминиевого сплава или из чугуна, причем в качестве стальной гильзы может быть использована гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания.

Применяемый в данном техническом решении топливный бак компактен, существенно снижает габариты и вес устройства по сравнению со стандартными газовыми баллонами, применяемое жидкое топливо работает независимо от сезона и при любых реальных температурах окружающего воздуха, оно менее взрыво- и пожароопасно, чем газ. Жидкое топливо, в частности дизельное топливо, менее токсично, чем применяемый в аналогах пропан.

Результатом решения задачи является то, что на горение подается разогретое жидкое топливо, в частности воздушно-соляровая или воздушно-керосиновая смесь, причем за счет точной регулировки горючей смеси создается оптимальное соотношение воздуха и топлива, что повышает показатели производительности устройства. Нагревание смеси происходит в процессе смешения за счет теплообмена между корпусом агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси, смесью и пластинами ротора. Удешевление устройства возможно при применении в корпусе агрегата отработанной гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания, например, автомобиля.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для разогрева поверхностей в варианте расположения устройства на передвижной раме; на фиг. 2 - цилиндрический корпус агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 -ротор.

На фиг. 1-5 приняты следующие обозначения: 1 -резервуар для рабочего тела; 2 запорно-регулировочный кран; 3 топливопровод; 4 кран регулировки всасывания воздуха; 5 агрегат для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси; 6 патрубок выхода воздушно-топливной смеси; 7 - гибкий коллектор; 8 горелка; 9 штепсельный разъем; 10 пускатель; 11 - кнопка управления пускателя; 12 электродвигатель; 13 рама; 14 колесная пара; 15 патрубок подачи воздуха и жидкого топлива; 16 -ротор; 17 - пластины; 18 пазы.

Устройство для разогрева поверхностей представляет собой конструкцию, включающую электродвигатель 12, агрегат для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси 5, резервуар для рабочего тела 1, пускатель 10 с кнопкой управления 11. Привод ротора агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси 5 осуществляется с помощью электродвигателя 12 через клинно-ременную передачу или соединительную эластичную муфту. В качестве запорно-регулировочного крана 2 используют игольчатый кран, что позволяет более точно регулировать дозу подаваемого топлива.

Устройство для разогрева поверхностей работает следующим образом.

Разогрев поверхности осуществляют открытым пламенем с помощью горелки 7. Сначала готовят воздушно-топливную смесь, этот процесс осуществляют следующим образом: при вращающемся роторе 16 и открытых кранах 2 и 4 из атмосферы в корпус агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси всасывается воздух, а из резервуара для рабочего тела 1 по топливопроводу 3 подают дозированное с помощью запорно-регулировочного крана 2 топливо. При вращении ротора 16 воздух и топливо смешиваются до газообразного состояния и сжимаются. Полученная воздушно-топливная смесь подается на горение под давлением 1,5-2,5 кг/см², причем максимальная температура подогрева 80^oC. Перемещение пластин 17 происходит за счет центробежных сил, возникающих при вращении ротора.

Приготовленная воздушно-топливная смесь по коллектору 7 поступает на горелку 8, где ее сжигают при выполнении работ по разогреву поверхностей. Качество смеси регулируют визуально, добиваясь устойчивого пламени с полным сгоранием топлива без образования конденсата.

Обычно корпус агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси 5 и ротор 16 изготавливают из стали, а пластины 17 из стеклотекстолита.

Выполнение корпуса агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси 5 из стальной гильзы, запрессованной в кожух из алюминиевого сплава уменьшает вес устройства; применение в качестве гильзы отработанного цилиндра двигателя внутреннего сгорания ведет к удешевлению устройства в целом.

Использование: укладка и ремонт покрытий мягких кровель на зданиях промышленного и жилищно-гражданского назначения; гидроизоляция фундаментов, террас, стоянок; растопление битума в котлах и таяние льда; создание небольших котельных и автономных систем отопления помещений. Сущность изобретения: устройство для разогрева поверхностей включает резервуар для рабочего тела, горелку и агрегат для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси. Агрегат для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси состоит из цилиндрического корпуса с двухсегментным сечением внутренней поверхности с патрубком подачи воздуха и жидкого топлива и с патрубком выхода воздушно-топливной смеси, и эксцентрично расположенного относительно оси цилиндрического корпуса ротора в виде цилиндра с продольными пазами и свободно перемещающимися в них пластинами. Ротор расположен по оси меньшего сегмента корпуса. Рабочим телом является жидкое топливо, в частности, дизельное топливо или керосин. Корпус агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси и ротор изготовлены из стали, пластины изготовлены из материала группы слоистых пластиков, например, из стеклотекстолита; или корпус агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси состоит из стальной гильзы, запрессованной в кожух из алюминиевого сплава или из чугуна. В качестве стальной гильзы может быть использована гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для разогрева поверхностей, включающее резервуар для рабочего тела и горелку, отличающееся тем, что оно дополнеительно содержит агрегат для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси, состоящей из цилиндрического корпуса с двухсегментным сечением внутренней поверхности, снабженного патрубком подачи воздуха и жидкого топлива и патрубком выхода воздушно-топливной смеси, и эксцентрично расположенного относительно его цилиндрического корпуса ротора, выполненного в виде цилиндра с продольными пазами и свободно перемещающимися в них пластинами, причем ротор расположен по оси меньшего сегмента корпуса, а рабочим телом является жидкое топливо. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси и ротор изготовлены из стали, а пластины изготовлены из материала группы слоистных пластиков. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус агрегата для приготовления, подогрева и подачи воздушно-топливной смеси состоит из стальной гильзы, запресованной в кожух из алюминиевого сплава или из чугуна. 4. Уостройство по п.3, отличающееся тем, что в качестве стальной гильзы использована гильза цилиндра двигателя внутренненго сгорания.