ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ГАЗОВЫЙ СМЕСИТЕЛЬНЫЙ Российский патент 2003 года по МПК F24H3/00 

Изобретение относится к газовому оборудованию, применяемому для нагрева воздуха, в частности к воздухонагревателям газовым смесительного типа, и может быть использовано для отопления животноводческих, складских и производственных помещений.

Известны воздухонагреватели газовые различных конструктивных схем и исполнений, в которых нагрев воздуха осуществляется при смешивании горячих продуктов сгорания с воздухом, принудительно подаваемым в нагреватель, например нагреватель воздуха по патенту 2056013, F 24 H 3/00, 1992; газовый нагреватель по патенту 2137051, F 24 H 3/00, 1997; устройство, содержащее горелку, для нагревания газа, патент Германии 254062, F 24 H 3/4, 1988; устройство для непосредственного нагрева любых газообразных сред, например, воздухом путем смешивания с газообразными продуктами сгорания с получением однородной смеси, заявка Франции 2584800, F 24 H 3/4, 1987; воздухонагреватель по заявке Японии 2-6430, F 24 H 3/4, 1990.

Известно воздушное отопительное устройство, содержащее цилиндрический корпус с горелкой, вентилятором, запальным устройством и датчиком наличия пламени, заявка Японии 63-15512, F 24 H 3/4, 1988 - прототип.

В известном отопительном устройстве продукты сгорания газа за счет эжекции направляются в кольцевой зазор между корпусом горелки и корпусом отопителя, в котором смешиваются с воздухом, нагнетаемым вентилятором, нагревают его и выбрасываются в отверстие, выполненное на боковой поверхности корпуса отопительного устройства. Для обеспечения подачи воздуха только в кольцевой зазор между корпусом горелки и корпусом отопительного устройства перед вентилятором установлена отражательная пластина, диаметр которой больше диаметра грелки, кроме этого конструкция отопительного устройства перед выбросом нагретой воздушно-газовой смеси предусматривает разворот воздушного потока на 90^o. Все эти конструктивные особенности известного отопительного устройства приводят к увеличению гидравлического сопротивления в воздушном тракте, что, в свою очередь, приводит к снижению напора и скорости истечения нагретого воздуха из отопительного устройства, то есть приводит к снижению эффективности нагрева воздуха в помещении.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности воздухонагревателя при обеспечении минимального содержания СО и NO_х в продуктах сгорания.

Технический результат достигается тем, что в воздухонагревателе газовом смесительном, содержащем корпус с размещенными внутри него вентилятором и горелкой, в торце горелки со стороны вентилятора установлен завихритель воздуха, выполненный в виде кольцевого ряда лопаток, а внутри корпуса горелки размещен конфузор, за которым установлен диск, диаметр которого равен диаметру отверстия конфузора, при этом расстояние между конфузором и диском равно диаметру диска, а в корпусе горелки между конфузором и диском выполнены отверстия с установленными над ними пластинами, имеющими углы наклона к образующей цилиндрического корпуса горелки в продольном и поперечном сечениях.

Кроме этого, воздухонагреватель имеет запальное устройство, датчик наличия пламени, датчик воздушного напора, газовую аппаратуру (клапан электромагнитный с датчиками давления газа на входе и выходе из клапана) и пульт управления.

На фиг. 1 изображен общий вид воздухонагревателя, на фиг. 2 - продольное сечение воздухонагревателя, на фиг. 3 - горелка воздухонагревателя, на фиг. 4 - поперечное сечение горелки.

Воздухонагреватель состоит из корпуса 1, внутри которого размещены струйный осевой вентилятор 2 и прямоточно-вихревая горелка 3. На торце горелки 3 установлен завихритель 4 воздушного потока, направляемого на горение, внутри горелки установлен конфузор 5 и диск 6, а на корпусе горелки между конфузором 5 и диском 6 выполнены отверстия А с пластинами Б, которые наклонены под углами α и β к образующей цилиндрического корпуса горелки.

На завихрителе 4 установлена газовая форсунка 7, на корпусе горелки - электросвеча 8 и датчик наличия пламени 9, на корпусе воздухонагревателя - датчик воздушного напора 10, блок газовой аппаратуры 11 и пульт управления 12.

Воздухонагреватель работает следующим образом. Воздух вентилятором 2 забирается из обогреваемого помещения и подается в корпус 1 воздухонагревателя, в котором воздушный поток разделяется на две части: часть воздуха проходит между корпусом 1 воздухонагревателя и корпусом горелки 3, другая часть подается внутрь горелки 3. Объемное соотношение воздушных потоков определяется объемом воздуха, необходимым для полного сгорания газа, подаваемого в горелку. Продукты сгорания, выходящие из горелки 3, смешиваются с воздушным потоком, проходящим между корпусом 1 воздухонагревателя и горелкой 3, горячий воздушно-газовый поток выбрасывается из воздухонагревателя, при этом за счет применения в конструкции водухонагревателя прямоточно-вихревой горелки и осевого струйного вентилятора выброс нагретого воздуха осуществляется на расстояние от 30 до 50 м (в зависимости от характеристик вентилятора), а в спиралеобразный поток нагретого воздуха по мере удаления от воздухонагревателя постоянно вовлекаются новые слои воздуха обогреваемого помещения, что повышает эффективность работы воздухонагревателя.

Воздух, подаваемый в горелку 3, проходит через завихритель 4 и смешивается с газом, подаваемым через форсунку 7, возникающая при этом турбулентность обеспечивает получение гомогенной смеси в зоне горения Ж.

Учитывая особенность прямоточно-вихревой горелки, заключающуюся в большой скорости газовоздушной смеси внутри горелки и возможности выброса из горелки несгоревшей части газа, в горелке образована зона дожигания газа 3, которая конструктивно выполнена установкой диска 6 за конфузором 5. В случае выброса из зоны Ж несгоревшей части газа она смешивается с воздухом, поступающим через отверстия А также с завихрением, и дожигается в зоне 3, чем обеспечивается минимальное содержание СО и NO_х в продуктах сгорания.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает
- высокую эффективность работы воздухонагревателя (за счет большой длины выбрасываемой струи нагретого воздуха и интенсивного перемешивания воздуха в обогреваемом помещении);
- минимальное содержание СО и NO_x в продуктах сгорания.

Изобретение относится к газовому оборудованию, в частности к воздухонагревателям газовым смесительным, применяемым для отопления помещений (складских, животноводческих, производственных, теплиц). Воздухонагреватель газовый смесительный содержит корпус с размещенными внутри него вентилятором и горелкой, в торце которой со стороны вентилятора установлен завихритель воздуха, выполненный в виде кольцевого ряда лопаток, а внутри корпуса горелки размещен конфузор, за которым установлен диск диаметром, равным диаметру отверстия конфузора, при этом расстояние между конфузором и диском равно диаметру диска, а в корпусе горелки между конфузором и диском выполнены отверстия с установленными над ними пластинами, имеющими углы наклона к образующей цилиндрического корпуса горелки в продольном и поперечном сечениях. Такое выполнение воздухонагревателя позволяет повысить эффективность работы воздухонагревателя за счет увеличения длины выброса нагретой струи воздуха, при этом конструктивное исполнение горелки, в которой дополнительно к основной камере сгорания выполнена камера дожигания газа, позволяет снизить содержание СО и NO_x в продуктах сгорания. 4 ил.

Воздухонагреватель газовый смесительный, содержащий корпус с размещенными внутри него вентилятором и горелкой, отличающийся тем, что в торце горелки со стороны вентилятора установлен завихритель воздуха, выполненный в виде кольцевого ряда лопаток, а внутри корпуса горелки размещен конфузор, за которым установлен диск, диаметр которого равен диаметру отверстия конфузора, при этом расстояние между конфузором и диском равно диаметру диска, а в корпусе горелки между конфузором и диском выполнены отверстия с установленными над ними пластинами, имеющими углы наклона к образующей цилиндрического корпуса горелки в продольном и поперечном сечениях.