Теплогенератор Советский патент 1990 года по МПК F26B23/02 

Фие.1

Изобретение относится к устройст- рям лия нагрева, воздуха, предназначенным для использования в системах воздушного отопления бытовых и произ водственных помещений.

Цечь изобретения - повышение КПД.

На фиг.1 схематически изображен теплогенератор (продольный разрез); на фиг.2 - график зависимости интен- сивности конвективного теплообмена

Nu

от угла их установЈ

ки if ; на фиг.З - график зависимости удельного теплосъема О с поверхности теплообменника от плотности сеток К.

Теплогенератор (фиг.1) содержит корпус 1, камеру 2 сгорания, снабженную гоплпвоожпгакщим устройством 3, кольцевой теплообменник 4 и иен- тилятор 5. Топливосжигающее устройство 3 представляет собой горелочный блок, снабженный собственным вентилятором для подачи воздуха на горение. Кольцевой теплообменник 4 рас- полагается в зазоре между корпусом 1 и камерой 2 сгорания и имеет кольцевые дымовой и примыкающий к камере сгорания воздушный каналы. Дымовые газы из камеры 2 сгорания по радиалъ- ному каналу поступают в кольцевой теплообменник 4, откуда через дымовую трубу 6 удаляются в атмосферу. Стенки кольцевого теплообменника 4 с обеих сторон омываются нагреваемым воздухом, нагнетаемым центробежным вентилятором э.

Воздух нагревается в двух кольцевых каналах 7 и 8Т первый ия которых образован камерой 2 сгорания и тепло- обменником 4, а второй - теплообменником 4 и корпусом 1. В кольцевом канале 7 установлен турбулизатор 9 в виде гофрированной сетки, прикрепленной своими вершинами к стенкам канала 7. Сетчатая поверхность турбулизирует поток набегающего воздуха ь в это же время существенно увеличивает лучистый поток со стенок камеры 2 сгорания, Благодаря интенсивному оттоку тепла от этих стенок их темпепатура снижается, а дополнительная поверхность теплообмена сеток и нарушение структуры потока содействуют интенсификации теплоотдачи воздуху и повышению его температуры.

Эффективность применения сеток в качестве интенсификатора теплообмена зависит от их геометрических размеров

и угла установки по отношению к направлению воздушного потока, которому соответствует определенный угол при вершине гофр f ,

Оптимальная с точки зрения конвективного теплообмена величина угла при вершине гофр V определяется путем аппроксимации результатов экспериментальных исследований в виде критериальной зависимости Nu С Re. Это критериальное уравнение конвективного теплообмена в исследованном диапазоне чисел Re имеет вид Nu С .Rec 6 . При равных значениях числа Re зависимость коэффициента С от угла наклона сетчатой поверхности, представленная для различных сеток на фиг .2, позволяет установить оптимальную величину этого угла, поскольку величина Nu в полной мере характеризуе конвективный теплообмен. При изменении угла f от 0 (сетчатая поверхность располагается перпендикулярно к направлению движения воздушного потока) до 110е и от 130е до 180° влияние изменения угла установки сеток V на коэффициент теплоотдачи незначительно, и его величина больше зависит от геометрических размеров сетки. Резкое увеличение коэффициента теплоотдачи происходит при величинах У в пределах от 110° до 130°, достигая максимума при значении . У 120°.

На фиг.З представлен график зависимости удельного теплосъема с тепло обменной поверхности Q от плотности сеток К (часть площади сетки, занятая проволокой). R условиях радиаци- онно-конвективного теплообмена оптимальной следует считать сетку, которая обеспечивает высокое значение коэффициента теплоотдачи при достаточной площади восприятия излучаемог теплового потока.

Приведенные на фиг.2 результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что при прочих равных условиях наибольший теплосъем с теплообменной поверхности обеспечивается при плотностях сетки в пределах К 25-50%.

Формула изобретения

Теплогенератор, содержащий размещенную по оси корпуса камеру сгорания, охваченную кольцевыми, дымовыми

515450516

и примыкающим к камере воздушным ка- ния КПД, турбулизатор выполнен в виде налами, в последнем из которых уста- гофрированной сетки с плотностью новлен турбулиэатор, о т л и ч а - 25-50% и углом при вершине гофр 110- го щ и и с я тем, что, с целью повыше- 130°.

Изобретение относится к устройствам для нагрева воздуха, предназначенным для использования в системах воздушного отопления бытовых и производственных помещений. Цель изобретения - повышение КПД. Теплогенератор содержит корпус 1, камеру сгорания 2, снабженную топливосжигающим устройством 3, кольцевой теплообменник 4, расположенный между корпусом 1 и камерой сгорания 2. Теплообменник имеет кольцевые дымовой и примыкающий к камере сгорания воздушный каналы. В воздушном кольцевом канале 7 установлен турбулизатор 9, выполненный в виде гофрированной сетки, плотность которой составляет К=25-50%, а угол при вершине гофр - 110-130°. 3 ил.

фие.2

о-сетка 0,65 х 8 мм(-К IS ) «тка 0,5 х 2 мм ( К - 3& )

-сетка 0,5 х 5 мм( К - Ы Ут- сетка 1,2 х 5 мм ( К - 3fiJ J

К-сетка 0,8 х 8 ммС К - ЗДП- сетка 0,8 х 2 мм ( К 49J )

г-сетка 0,8 х 5 ммС К - 2бЈ )д -сетка 1,2 х 2 мм С К ВД J

720

150 if, град

фие.2

),

цл

/

/

-4г

s

S

У

1гФ

/

Ю 20 3/7 W 50 60 70 К,%

фиг.Ъ

- еетяа @,6Sx&ffN j & се/пла - сетха Ц 5 к 5 нм j v - сел 5 JT л Л у -сегпхо о,в в w ш-се/пл 0, - се/рл-а д 5 ; а - cennxo J,2 .

Редактор А.Козориз

Составитель В.Вакар

Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 483

Тираж 581

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-358 Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

WQJOnlc

V 9,8 м/с

,0м/с

V-5.6M/C У-5,0м/с

V 2,8м/с

Подписное