Рециркуляционная установка для аэродинамического нагрева Советский патент 1992 года по МПК F24H3/02 

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к установкам аэродинамического нагрева газообразных сред, и может быть использовано для обогрева промышленных зданий, сельскохозяйственных объектов, складов, крытых товарных вагонов.

Известен нагревающий вентилятор, содержащий ротор центробежного вентилятора, размещенный в кожухе и смещенный вбок и назад от центра в направлении другой стенки кожуха, при этом входное отверстие для поступающего воздуха расположено соосно с ротором, а выходное отверстие для нагретого воздуха - эксцентрично стенке кожуха, на которой расположен ротор. Ротор вентилятора служит аэродинамическим нагревателем.

Указанный нагревающий вентилятор предназначен преимущественно для нагрева жилых помещений, что сокращает область его применения.

Наиболее близка к предлагаемой рециркуляционная установка для аэродинамического нагрева, содержащая вентилятор с ротором, снабженным приводом вращения и размещенным в полости, сообщенной с камерой нагрева всасывающим и нагнетающим трубопроводами с выходными торцами, а также дополнительный аэродинамический нагреватель. Вентилятор является основным аэродинамическим нагревателем. Дополнительным аэродинамическим нагревателем служит камера нагрева, загружаемая обрабатываемыми деталями, вызывающими вихреобразова- ние циркулирующего через них воздуха, при этом кинетическая энергия вихрей переходит в тепло.

Низкая эффективность тепловыделения в дополнительном аэродинамическом нагревателе является недостатком известной установки, обусловленным малыми ског- А

ростями воздуха, истекающего из выходного торца нагнетательного трубопровода. Указанный недостаток сужает область применения установки, используемой, в основном, для нагрева деталей и заготовок.

Цель изобретения - повышение эффективности и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в рециркуляционной установке для аэродинамического нагрева, содержащей вентилятор с ротором, снабженным приводом вращения и размещенным в полости, сообщенной с камерой нагрева всасывающим и нагнетающим трубопроводами с выходными торцами, а также дополнительный аэродинамический нагреватель, последний выполнен в виде гидравлического насадка из цилиндрической обечайки, закрепленной на выходном торце нагнетающего трубопровода.

Цилиндрическая обечайка установлена тангенциально относительно нагнетательного трубопровода и скреплена с ним SBQ Т боковой стенкой, а в обечайке размещена направляющая цилиндрическая трубе.

Цилиндрическая обечайка размешена соосно относительно оси нагнетающего трубопровода и снабжена на своем выходном торце диафрагмой.

Такая рециркуляционная установка по- «зволяет повысить эффективность за смет увеличения доли тепла, выделяющегося в дополнительном аэродинамическом нагревателе от общей теплопроизводительности установки. Увеличение указанной тепло- Производительности достигается путем выполнения дополнительного нагревателя в виде гидравлического насадка из цилиндрической обечайки, что позволяет использовать рециркуляционную установку для нагрева самых различных помещений,

На фиг.1 представлена рециркуляционная установка для аэродинамического нагрева, снабженная гидравлическим ка- садком первого варианта исполнения, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху вариантом гидравлического насадка; на фиг.З - рециркуляционная установка, снабженная гидравлическим насадком второго варианта исполнения.

Рециркуляционная установка для аэродинамического нагрева содержит вентилятор 1 с ротором, снабженным электродвигателем 2 для вращения ротора, ходовую часть привода 3, нагнетательный трубопровод 4, всасывающий трубопровод 5, дополнительный аэродинамический нагреватель, выполненный а виде гидравлического насадка (первый вариант), состоящего из цилиндрической обечайки б, установленный тангенциально относительно нагнетательного трубопровода 4 и скрепленной с

его выходным торцом через конфузор 7, являющийся продолжением нагнетательного трубопровода 4, при этом внутри и соосно с обечайкой 6 размещена направляющая цилиндрическая труба 8 с возможностью исте0 нения потоков воздуха из обоих торцов гидравлического насадка. Гидравлический насадок (второй вариант) может быть выполнен из цилиндрической обечайки 9, закрепленной на выходном торце нагнетательного

5 трубопровода 4 соосно относительно его оси и снабжена на своем выходном торце диафрагмой 10 Кроме того, установка содержит камеру 11 нагрева с дверным проемом 12, перегородку 13, через которую

0 внутрь камеры 11 введены нагнетательный и всасывающий 5 трубопроводы и которая служит для перекрывания дверного проема 12 камеры 11, платформу 14, ограничитель 15 перемещения платформы 14, привод 16

5 для перемещения платформы 14, пульт 17 управления приводом 16 и электродвигателем 2,кресло 18 оператора,

Рециркуляционная уста(оэка для аэродинамического нагрева работает слэдую0 щим образом.

На пульте 17 управления включается в работу электродвигатель 2 для вращения ротора через ходовую часть 3 вентилятора 1, затем открывается шибер (или направля5 ющий аппарат) на всасывающем трубопроводе 5. Воздух под избыточным давлением череп нагнетательный трубопровод 4 поступает в дополнительный аэродинамический нагреватель, выполненный в виде гидравли0 ческого насадка, состоящего из цилиндрической обечайки 6, установленной тангенциально относительно нажетатель- ного трубопровода 4 и скрепленной с ним своей боковой стенкой через конфузор 7,

5 яоляющийся продолжением трубопровода 4 Внутри и соосно с обечайкой 6 закреплена направляющая цилиндрическая труба 8 с возможностью истечения потоков воздуха из обоих торцов обечайки 6. При истечении

0 воздуха из гидравлического насадка образуются два спиралевидных воздушных потока, у которых поля скоростей и статических давлений неравномерны поперечному сечению, что приводит к турбулизации потоков.

5 Воздушные потоки истекают вдоль камеры 11 нагрева, в качестве которой на фиг.1 и 2 .изображен крытый товарный вагон, дверной проем 12 которого закрыт перегородкой 13. Нагнетательный 4 и всасывающий 5 трубопроводы введены в камеру 11 через

перегородку 13 Воздушные потоки теряют кинетическую энергию внутри камеры 11, которая переходит в тепло, нагревающее воздух непосредствен,1 ю внутри камеры 11. Образующиеся обратные потоки воздуха за счет всасывания их трубопроводом 5 дополнительно турбулизируют спиралевидные потоки и интенсифицируют аэродинамический нагрев. Для предотвращения потерь циркулирующего воздуха используется перегородка 13, закрепленная на платформе 14, и служащая для перекрывания дверного проема 12. Привод 16 позволяет перемещать платформу 14 по направлению, указанному стрелками, т,е. вводить гидравлический насаде к и всасывающую трубу 5 внутрь камеры 11 и выводить из нее. Креслом 18 пользуется оператор, управляющий работой установки. Ограничитель 15 предотвращает поломку перегородки 13 при движении платформы 14 в сторону камеры 11.

Для нагрева помещений через дверной проем в торцовой стене используется гидравлический насадок (фиг.З), выполненный кз цилиндрической обечайки 9, згкреплен- ной на оыходном торце нагнетательного трубопровода 4 соосно относительно его оси и снабженной на свое1 выходном торце диафрагмой 10. Платформу 14 вместе с вентилятором 1, ходовой частью 3 и электродвигателем 2 устанавливают краном к дверному проему 12 торцовой стены камеры 11, являющейся, например, складом. Перегородкой 13 перекрывается дверной проем 12 для предотвращения утечек нагретого воздуха. Находящийся под избыточным давлением в нагнетательном 1 рубопроводе 4 воздух истекает через диафрагму 10, при этом в каморе 11 образуется турбулентная затопленная струя воздуха, кинетическая энергия которой расходуется на вихреобразование и вязкостное трение, приводящие к нагреванию воздуха непосредственно и свободной струе, Всасывание

воздуха в трубопровод 5 сопровождается образованием обратного потока воздуха в камере 11, который является встречным для истекающей струи из диафрагмы 10 и увели5 чивает аэродинамические потери.

В качестве вентилятора 1 используется типовой центробежный или осевой нагнетатель, КПД нагнетания которого составляет 55-80%, поскольку 20-45% мощности при0 водного электродвигателя расходуется на аэродинамические потери в роторе и полости, сопровождающиеся нагреванием воздуха. На нагрев воздуха в дополнительном аэродинамическом нагревателе pacxoflveT5 ся 40-66% потребляемой вентилятором мощности.

Формула изобретения

1.Рециркуляционная установка для аэродинамического нагрева, содержащая

0 вентилятор с ротором, снабженным приводом вращения и размещенным в полости, сообщенной с камерой нагрева всасывающим и нагнетающим трубопроводами с выходными торцами, а также дополнительным

5 аэродинамическим нагревателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и расширения области применения, дополнительный аэродинамический нагреватель выполнен в виде

0 гидравлического насадка, образованного цилиндрической обечайкой, закрепленной на выходном торце нагнетающего трубопровода.

2.Установка по п,1, отличающая- 5 с я тем, что цилиндрическая оВечайка устанозлена тангенциально относительно нагнетающего трубопровода и скреплена с ним своей боковой стенкой, а а обечайке размещена направляющая цилиндрическая тру0 ба.

3. Установка по пЛ.отл и ч а ющая - с я тем, что она снабжена диафрагмой, установленной в цилиндрической обечайке, а последний размещена соосно относительно

5 оси нагнетающего трубопровода.

п

Использование: для обогрева промышленных зданий, сельскохозяйственных объектов, складов, крытых товарных вагонов. Сущность изобретения: на выходном торце нагнетающего трубопровода закреплен гидравлический насадок из цилиндрической обечайки, являющийся дополнительным аэродинамическим нагревателем. При истечении воздуха из цилиндрической обечайки образуется два спиралевидных воздушных потока, у которых поля скоростей и с атиче- ских давлений неравномерны по поперечному сечению, что приводит к турбулизации потоков. Кинетическая энергия потоков переходит в тепловую внутри камеры. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.