Аэродинамический теплогенератор Советский патент 1992 года по МПК F24H3/02 

боковыми стенками и с патрубком нагнетания, а также установленными соосно роторному нагревателю, размещенному в зоне одной из торцовых стенок, цилиндрическим экраном и патрубком всасывания, установ- ленным в противоположной упомянутой торцовой стенке.

Отличие второго аналога только в расположении нагнетательных отверстий: они размещены в продольной стене камеры у ее края, примыкающего к торцовой стенке с всасывающим патрубком.

Недостаток аналогов, прототипа, как и других известных решений, - большие габариты в длину и связанные с этим повышен- ные металлоемкость, вес, стоимость. Эта особенность связана с физической природой аэродинамического нагрева: процесс преобразования механической энергии в тепловую и нагрев среды при циркуляции потока по замкнутому контуру с ротором требуют достаточной протяженности тракта (пути потока) и его объема. Конструктивно это требование удовлетворяется выбором достаточной длины экрана.

Например, в камере ПАП-9 с экраном длиной 1400 мм реализуется, т.е. снимается с вала и превращается в тепло, установленная мощность 40 кВт. Указанная величина может служить ориентиром при конструиро- вании воздушного теплогенератора аналогичной мощности. Уменьшение длины экрана и длины тракта вызывает снижение потребляемой мощности, особенно на малых и средних подачах, т.е. в режимах, пред- ставляющих наибольший практический интерес. Так, в опытно-промышленном теплогенераторе, выполненном по схеме прототипа, без дополнительного канала, с камерой размерами 1200-1200-1200 мм и экраном длиной 800 мм при установленной мощности 45 кВт нагрузка на электродвигатель с увеличением подачи от 2500 до 7000 м°/ ч возрастает с 30 до 40 кВт, т.е. имеет место недобор мощности и тем больше, чем меньше подача.

Большие размеры делают агрегат громоздким, дорогостоящим, неудобным в монтаже и явно уступающим по этим показателям электрокалориферной установке, Второй недостаток - сниженный напор потока на выходе из камеры, меньший, чем развиваемый ротором. Это объясняется аэродинамикой камеры и расположением выходного патрубка: в торцовой стенке на стороне всасывания или в продольной рядом с указанной стенкой, т.е. в зоне, близкой к всасывающей линии тракта, к области разрежения. Давление среды здесь нестабильно, местами - минусовое. По этой причине в известных устройствах предусматривается установка автономного осевого вентилятора для создания напора.

Область максимального напора - в непосредственной близости от ротора, у стен камеры, вокруг ротора по его ширине, как это имеет место в вентиляторе с кожухом.

Цель изобретения - повышение эффективности посредством увеличения мощности и полного напора воздуха на выходе.

Цель достигается тем, что теплогенератор снабжен Г-образной перегородкой, установленной в камере с образованием с одной из боковых и с торцовой, снабженной патрубком всасывания, стенками рециркуляционного канала, один конец которого сообщен с патрубком всасывания, а другой с патрубком нагнетания, при этом последний размещен в боковой стенке в зоне установки роторного нагревателя.

На фиг. 1 показан аэродинамический генератор, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3-5 - разрезы В-В, Г-Г, Д-Д на фиг. 2 соответственное фиг. 6 - вид Е на фиг. 1.

Теплогенератор содержит рабочую камеру 1 с продольными 2 и торцовыми 3 и 4 стенками, У одной из них 3 установлен роторный нагреватель - ротор 5 на валу электродвигателя 6; привод может быть и с клиноременной передачей. В камере установлен экран 7. Камера заключена в стальной корпус 8, полости заполнены изоляцией 9, например шлаковатой. Всасывающий (входной)патрубок 10 выполнен в торцовой стенке 4 соосно экрану, а патрубок нагнетания 11 - в продольной стенке камеры на стыке с торцовой стенкой 3. Для улучшения аэродинамики и сохранения максимального напора, снижения потерь на выходе патрубок нагнетания смещен относительно оси камеры, аналогично расположению выходного патрубка в вентиляторе (фиг. 2 и 3).

Выходной патрубок 11 соединен с патрубком всасывания 10, точнее с линией вса- сывания, посредством Г-образной металлической перегородки, она образует дополнительный прямоугольный циркуляционный канал 12 со сторонами h и I. Этот канал имеет общие с камерой стенки - продольную 13 и торцовую 14 (фиг. 1 и 4).

При работе теплогенератора в нем устанавливается циркуляция воздуха в камере по тракту с двойным контуром: в основном контуре, замкнутом, - от ротора 5 вдоль экрана 7, снаружи и внутри него и в дополнительном разомкнутом рециркуляционной контуре - в канале 12 от патрубка 11 к патрубку 10, на вход в экран и к всасывающему отверстию ротора, с выходом части потока

наружу к потребителю через патрубок 11 с регулируемой заслонкой (не показана). Таким образом, циркуляционный тракт в камере увеличивается на длину дополнительного контура - канала 12, увеличивается объем тракта. Это повышает съем мощности привода и, следовательно, эквивалентную ей тепловую мощность камеры, а также подачу и напор, произведение которых пропорционально мощности, практически без увеличе- ния габарита установки по длине, длина увеличивается только на высоту h канала.

Эффективность предложенного технического решения подтверждена результата- ми стендовых испытаний опытных и эксплуатации промышленных образцов, внедренных на ряде объектов, в частности в системах отопления и вентиляции производственных помещений (гаражи, мастер- ские, животноводческие фермы и т.п.), а также в сушильных установках. Предлагаемый теплогенератор дает по сравнению с известными устройствами увеличение потребляемой мощности на 20-30% на малых

и средних подачах и соответствующий рост подачи и напора на выходе.

Формула изобретения Аэродинамический теплогенератор для нагрева и подачи под напором воздуха, включающий теплоизолированную рабочую камеру с торцевыми и боковыми стенками и с патрубком нагнетания, а также установленными соосно роторным нагревателем, размещенным в зоне одной из торцевых стенок, цилиндрическим экраном и патрубком всасывания, установленным в противоположной упомянутой торцевой стенке, о т- личающийся тем, что, с целью повышения эффективности посредством увеличения мощности и полного напора воздуха на выходе, он снабжен Г-образной перегородкой, установленной в камере с образованием с одной из боковых и с торцевой, снабженной патрубком всасывания, стенками рециркуляционного канала, один конец которого сообщен с патрубком всасывания, а другой - с патрубком нагнетания, при этом последний размещен в боковой стенке в зоне установки роторного нагревателя.

Использование: в системах отопления и вентиляции, сушке покрытий и материалов, а также в других системах, где требуется нагрев и подача под напором воздуха. Сущность изобретения: в камере 1 установлена Г-образная перегородка, образующая со стенками камеры циркуляционный канал 12, что увеличивает циркуляционный тракт в камере на длину канала 12, так как циркуляция осуществляется по двойному контуру. 6 ил. Ј включающая теплоизолированную рабочую камеру с роторным нагревателем, установленным в торцевой стенке печи. Система экранов образует в камере контур, по которому циркулирует поток воздуха. Принцип работы и конструктивная схема РНУ типа ПАП использованы в известных аэродинамических теплогенераторах для нагрева воздуха, например, в аэродинамическом нагревательном устройстве на базе топочного агрегата. Наиболее близким к предлагаемому лв- ляется устройство, включающее теплоизолированную рабочую камеру с торцовыми и 1 IGO ,оо со о 00 |

1

/4

риг. I

8-8

Фиа.З

6-6

IT

A

Г- Г

ФиеЛ

д-д

Фие.5

вид I

Фиг. 6