Плоский радиационный нагреватель Советский патент 1991 года по МПК F23D14/12 

Изобретение относится к устройствам радиационного нагрева и может быть использовано для обогрева технологических печей с защитной или воздушной атмосферой, сушки воздухоподогревателей и других установок, в которых требуется муфелиро- вание продуктов сгорания и снижение инерционности процесса нагрева.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и эконо- мичности путем интенсификации теплообмена.

На фиг, 1 изображен нагреватель, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Плоский радиационный нагреватель содержит корпус 1, ограниченный прямоугольными боковыми стенками 2 к которым с одной стороны прикреплен излучающий экран 3, а с другой -- крышка 4, по оси которой установлена горелка 5 с выходным туннелем 6, снабженным внутренним экра- ном 7, установленным под углом к оси корпуса 1 с образованием канала 8 для отводов продуктов сгорания. Корпус 1 снабжен воздухораспределительной камерой 9, примыкающей к крышке 4 и установленной с образованием зазора 10 с его боковыми стенками 2.

Камера 9 выполнена заглушенной с выходного торца и снабжена патрубком 11 подвода воздуха. Кроме того, корпус 1 снаб- жен рекуператором с теплообменной перегородкой 12, отделяющей воздухораспределительную камеру 9 от канала 8 для отвода продуктов сгорания и воздухопроводом 13, сообщающим рекуператор с горелкой 5, снабженной патрубком 14 подачи газа. В канале 8 для отвода продуктов сгорания размещены входной кольцевой коллектор 15. сообщенный патрубками 16 с воздухораспределительной камерой 9, вы- ходной кольцевой коллектор 17, сообщенный с воздухопроводом 13, и перепускные изогнутые трубки 18, подключенные с равномерным шагом к коллекторам 15 и 17. Зазор 10 сообщен с каналом 8 для отвода продуктов сгорания, а теплообменная перегородка 12, отделяющая воздухораспределительную камеру 9 от канала 8, имеет в продольном сечении П-образную форму. Кроме того, нагреватель 1 снабжен патруб- ком 19 для отвода продуктов из канала 8 и патрубком 20 для ввода запальника.

Нагреватель работает следующим образом.

Воздух от вентилятора подают через патрубок 11 в воздухораспределительную камеру 9, из которой, он через патрубки 16 поступает во входной кольцевой коллектор 15, далее через перепускные изогнутые трубки 18- в выходной кольцевой коллектор 17 и по воздухопроводу 13 - в горелку 5, где перемешивается с газом, поступающим из патрубка 14. Образовавшуюся газовоздушную смесь направляют в выходной туннель б горелки 5, где поджигают с помощью за- пальника, введенного в горелку 5 через патрубок 20. Продукты сгорания из полости внутреннего экрана 7 поступают в канал 8 для отвода продуктов сгорания через зазор, образованный кромкой экрана 7 и боковы- ми стенками 2 корпуса 1. Продукты сгорания при движении к патрубку 19 для отвода продуктов сгорания омывают коллекторы 15 и 17, перепускные прогнутые трубки 18 и поверхность теплообменной перегородки

12, ограничивающую воздухораспредели тельную камеру 9.

Экспериментально установлено, что при выполнении отношения максимальной высоты воздухораспределительной камеры 9 в продольном сечении к высоте корпуса 1, составляющим 0,8...0,85, отношения шаг подключения перепускных трубок 18 к выходному коллектору 17 и диаметру трубок 18, составляющим 1,4...1,5, и отношения диаметра входного коллектора 15 к диаметру выходного коллектора 17, составляющим 4,0...4,2, обеспечивается достаточно развитая теплообменная рабочая поверхность при невысоком гидравлическом сопротивлении на путях прохождения уходящих про дуктов сгорания. Конструкция нагревателя обеспечивает охлаждение элементов, находящихся в зонах температур, повышая его надежность, а также за счет глубокой утилизации теплоты уходящих продуктов сгорания повышает коэффициент использования топлива.

Формула изобретения Плоский радиационный нагреватель, содержащий корпус, ограниченный прямоугольными боковыми стенками, к которым с одной с ороны жестко присоединен излучающий экран, а с другой - крышка, по оси которой установлена горелка с выходным туннелем, снабженным внутренним экраном, установленным под углом к оси корпуса с образованием канала для отвода продуктов сгорания, воздухораспределительную камеру с патрубком подвода воздуха, размещенную соосно с корпусом с примыканием к его крышке и с зазором относительно его боковых стенок, рекуператор, снабженный теплообменной перегородкой, отделяющей воздухораспределительную камеру от канала для отвода продуктов сгорания, патрубки подачи газа и отвода продуктов сгорания и воздухопровод, сообщающий рекуператор с горелкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и экономичности путем интенсификации теплообмена, он дополнительно снабжен размещенными в канале для отвода продуктов сгорания входным и выходным кольцевыми коллекторами и перепускными изогнутыми трубками, подключенными к указанным коллекторам с равномерным шагом, входной кольцевой коллектор сообщен с воздухораспределительной камерой, выходной кольцевой коллектор - с воздухопро- водом горелки, а теплообменная перегородка рекуператора имеет в продольном сечении П-образную форму, причем в

продольном сечении корпуса отношениеру и диаметру указанных трубок составляет

максимальной высоты воздухораспредели-1,4... 1,5, а отношение диаметра входного

тельной камеры к высоте корпуса составля-кольцевого коллектора к диаметру выходноет 0,8...0,85, отношение шага подключенияго кольцевого коллектора составляет

перепускных трубок к выходному коллекто-5 4,0...4,2.

J

, jy

л#Й-Г, А,

ю

|Д1

,

|Д1

Изобретение относится к устройствам радиационного нагрева и может быть использовано для обогрева технологических- печей с защитной или воздушной атмосферой, сушки воздухоподогревателей и других установок, в которых требуется муфелиро- вание процессов и снижение инерционно сти процесса нагрева. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и экономичности путем интенсификации теплообмена. В корпусе 1 с прямоугольным поперечным сечением и излучающим экраном 3 по оси установлена горелка 5 с туннелем 6 и внутренним экраном 7, установленным с образованием канала 8 для отвода продуктов сгорания. По периферии корпуса 1 установлена воздухораспределительная камера 9, отделенная от канала 8 теплообменной перегородкой 12. имеющей в продольном сечении П-образующую форму. В канале 8 установлены кольцевые коллекторы 15 и 17, сообщенные перепускными изогнутыми трубками 18, первый из которых сообщен с камерой 9, а второй - с горелкой 5. Продукты сгорания из полости внутреннего экрана 7 поступают в канал 8, омывают коллекторы 15 и 17, трубки 18 и теплообменную перегородку 12 камеры 9, нагревая проходящий по ним воздух, идущий на горение, и охлаждая элементы нагревателя, Экспериментально установлено, что при выполнении отношения максимальной высоты камеры 9 в продольном сечении к высоте корпуса 1, равным 0,8...0,85, отношения шага подключения перепускных трубок 18 к коллектору 17 и диаметру трубок 18, равным 1,4...1,5 и отношения диаметра коллектора 15 к диаметру коллектора 17, равным 4,0...4,2, обеспечивается развитая теплообменная поверхность при невысоком гидравлическом сопротивлении этих элементов на путях продуктов сгорания. 2 ил. (Л С Os 00 Os ho СХ

.15 .77

/да