КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 1997 года по МПК F23D14/18 

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики и представляет собой устройство для сжигания жидкого и газообразного топлива. Это устройство применяется как источник тепла в каталитических нагревателях, предназначенных для обогрева различных помещений, салона и двигателя автомобиля, теплиц, палаток, контейнеров и др.

Известна каталитическая горелка [1] содержащая корпус с расположенной в нем каталитической насадкой, образующей с задней его стенкой полость, в которой вертикально размещен распределительный коллектор, подключенный к испарителю, расположенному внутри каталитической насадки и соединенному с источником топлива.

Недостатком этой горелки является повышенная металлоемкость, сложность конструкции и надежность длительной работы в связи с тем, что испаритель расположен в слишком высокотемпературной зоне (внутри каталитической насадки), что ведет к коксообразованию и закупорке испарителя.

За прототип принимаем каталитическую горелку [2] содержащую корпус с установленными на выходе перфорированным листом и каталитической насадкой.

Недостатком этой горелки является сложность ее розжига при использовании жидкого топлива и значительная неравномерность температуры по высоте каталитической насадки при работе ее в вертикальном положении на любом виде топлива.

Предлагаемое изобретение лишено всех вышеуказанных недостатков. Оно направлено на уменьшение металлоемкости, упрощение конструкции, на значительное снижение себестоимости при изготовлении без ухудшения рабочих параметров и потребительских свойств. Достигается это тем, что в известной каталитической горелке (в дальнейшем "горелка"), состоящей из корпуса, каталитической насадки и перфорированного листа, в отличие от прототипа, внутрь корпуса между его дном и каталитической насадкой (в дальнейшем "катализатор") помещен пористый теплоизолятор (в дальнейшем "теплоизолятор"), внутрь которого введен выходной конец топливоподающего патрубка (в дальнейшем "патрубок"), а между этим концом и катализатором расположен лист из непроницаемого для топлива материала со сквозными отверстиями (в дальнейшем "перфорированный лист"). Для повышения эффективности работы горелки на жидком топливе между выходным концом патрубка и дном корпуса помещен лист из непроницаемого для топлива материала (в дальнейшем "непроницаемый лист"). Перфорированный лист (или оба листа) имеет гладкую, ребристую или другого профиля поверхность. Выходной конец патрубка располагается внутри корпуса вертикально, горизонтально или под углом к его стенкам, имеет открытый торец или заглушенный торец и сквозное отверстие (отверстия) в стенке.

Заявляемая горелка (фиг. 1, вид сбоку в разрезе) состоит из корпуса 1 катализатора 2, теплоизолятора 3, перфорированного листа 4 и патрубка 5.

Катализатор 2 расположен на выходе корпуса 1, а пространство между ним и дном корпуса 1 заполнено теплоизолятором 3. Внутри теплоизолятора 3 помещен выходной конец патрубка 5, а между этим концом и катализатором 2 расположен перфорированный лист 4.

В работу горелку запускают одним из известных способов путем нагрева ее катализатора до температуры начала реакции, например при помощи встроенного внутрь корпуса пускового электронагревателя, после чего осуществляют дозированную подачу топлива в патрубок 5. Из выходного конца патрубка 5 топливо поступает на слой теплоизолятора 3, находящийся между дном корпуса 1 и перфорированным листом 4, заполняет его поры и через отверстия перфорированного листа 4 попадает на катализатор 2. Проходя сквозь предварительно разогретый катализатор 2, топливо окисляется на его поверхности кислородом воздуха с выделением тепла.

В процессе запуска горелки в работу с использованием жидкого топлива до выхода ее на рабочий режим может наблюдаться конденсация паров топлива на недостаточно еще разогретом дне корпуса и прилегающих к нему слоях теплоизолятора. Это ведет к нарушению режима запуска. Для устранения этого явления (фиг. 2, вид сбоку в разрезе) между дном корпуса 1 и выходным концом патрубка 5 помещен непроницаемый лист 6. Этот лист препятствует попаданию топлива в более холодную зону корпуса.

В ряде случаев, в зависимости от размеров горелки, рабочей ориентации ее в пространстве и др. перфорированный лист 4 (или оба листа 4 и 6) имеет ребристую или другого профиля поверхность. Это связано с осуществлением более равномерного распределения топлива, поступающего к поверхности катализатора. С этой же целью (фиг. 3, вид сбоку в разрезе) выходной конец патрубка 5 заглушен, а в его стенке имеется сквозное отверстие (или отверстия).

В зависимости от конструктивных особенностей и назначения нагревателя, в котором используется заявляемая горелка, патрубок внутри корпуса располагается вертикально, горизонтально или под углом к его стенкам. На фиг. 3 патрубок 5 расположен перпендикулярно к дну корпуса 1, а на фиг. 1 и на фиг. 2
параллельно.

Использование: как источник тепла в нагревателях для обогрева двигателя и салона автомобиля, различных помещений, теплиц, палаток, контейнеров и др. Сущность изобретения: каталитическая горелка состоит из корпуса, расположенной на выходе из него каталитической насадки и перфорированного листа. В корпусе между его дном и каталитической насадкой помещен пористый теплоизолятор, внутрь которого введен выходной конец топливоподающего патрубка, а между этим концом и каталитической насадкой расположен перфорированный лист из непроницаемого для топлива материала. Для повышения эффективности работы горелки на жидком топливе между выходным концом патрубка и дном корпуса помещен лист из непроницаемого для топлива материала. Перфорированный лист (или оба листа) имеет гладкую, ребристую или другого профиля поверхность. Выходной конец патрубка располагается внутри корпуса вертикально, горизонтально или под углом к его стенкам, имеет открытый торец или заглушенный торец и сквозное отверстие (отверстия) в стенке. Устройство было изготовлено и испытано. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Каталитическая горелка, содержащая корпус с установленной на выходе каталитической насадкой и заполненный теплоизоляционным материалом между дном и насадкой, а также топливоподающий патрубок с выходным концом, установленным под углом к дну корпуса и погруженным в теплоизоляционный материал, и перфорированный лист, расположенный между выходным концом патрубка и каталитической насадкой, отличающаяся тем, что перфорированный лист погружен в теплоизоляционный материал. 2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена листом из не проницаемого для топлива материала, расположенного между выходным концом топливоподающего патрубка и дном корпуса. 3. Горелка по п.2, отличающаяся тем, что конец топливоподающего патрубка заглушен, а в его стенках выполнены сквозные отверстия. 4. Горелка по п.3, отличающаяся тем, что топливоподающий патрубок внутри корпуса установлен перпендикулярно или параллельно дну корпуса.