Теплогенератор Советский патент 1993 года по МПК F23L15/04 F26B23/02 

Изобретение относится к нагреву воздуха в теплогенераторах и может быть использовано в сельском хозяйстве для сушки сельхозпродуктов подогретым воздухом без примесей продуктов сгорания топлива.

Цель изобретения - повышение эффективности работы теплогенератора и повышение его КПД на режимах работы с часовым расходом подогреваемого воздуха, до 50% номинального, путем увеличения скорости подогреваемого воздуха в его каналах.

Указанная цель достигается тем, что теплогенератор для подогрева воздуха содержит цилиндрический разъемный корпус, внутри которого в кольцевом пространстве, концентрично расположен теплообменник, внутренняя полость которого через отверстие в наружной обечайке соединен с дымогарной трубой, а через отверстия во внутренней обечайке-с патрубками, соединенными с камерой сгорания, размещенной вдоль оси корпуса и охватываемой теплообменником, причем между камерой сгорания и внутренней обечайкой теплообменника имеется кольцевое пространство, воздухо- подающий патрубок и вентиляторный блок. Теплогенератор снабжен сменными крышками, установленными внутри корпуса перпендикулярно его продольной оси с обеих сторон теплообменника таким образом, что на входе воздуха в теплообменнике крышка крепится к трубной доске теплообменника, образуя замкнутую полость перед трубками теплообменника; на выходе воздуха из теплообменника крышка крепится к корпусу и камере сгорания, образуя две замкнутые полости: одну за кольцевым пространством между корпусом и теплообменником и внешними рядами трубок последнего, вторую - за кольцевым пространством между камерой сгорания и теплообменником и внутренними рядами трубок последнего.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый теплогенератор отличается тем, что он снабжен сменными крышками, установленными внутри корпуса перпендикулярно его продольной оси с обеих сторон теплообменника таким образом, что на входе воздуха в теплообменник крышка крепится к трубной доске теплообменника, образуя замкнутую полость перед трубками теплообменника; на выходе воздуха из тел- лообменника крышка крепится к корпусу и камере сгорания, образуя две замкнутые полости: одну за кольцевым пространством между корпусом и теплообменником и внешними рядами трубок последнего, вторую - за кольцевым пространством между

камерой сгорания и теплообменником и внутренними рядами трубок последнего.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид теплогенератора (без сменных крышек);

на фиг. 2 - то же, со сменными крышками.

Теплогенератор для подогрева воздуха содержит цилиндрический разъемный корпус 1 (фиг. 1), внутри которого в кольцевом пространстве 2 для прохода воздуха концентрично расположен теплообменник 3, внутренняя полость которого через отверстие в наружной обечайки 4 соединена с дымогарной трубой 5, а через отверстия во внутренней обечайке б - с патрубками 7,

соединенными с камерой сгорания 8, размещенной вдоль оси корпуса 1 и охватываемой теплообменником 3. Между камерой сгора- ,ния 8 и внутренней обечайкой 6 теплообменника 3 имеется кольцевое пространство

g для прохода воздуха. Воздух в корпус 1 теплогенератора поступает по воздухопода- ющему патрубку 10 и засасывается через трубки теплообменника 3 и кольцевые пространства 2 и 9 вентиляторным блоком 11,

поступая далее подогретым к потребителю. Топливо в камеру сгорания 8 подается форсункой 12.

Теплогенератор снабжен сменными крышками 13 (фиг. 2) и 14, установленными

внутри корпуса 1 перпендикулярно его продольной оси с обеих сторон теплообменника 3. На входе воздуха в теплообменник 3 крышка 13 крепится к трубной доске теплообменника 3, образуя замкнутую полость

перед трубками 16 теплообменника 3. На выходе воздуха из теплообменника 3 крышка 14 крепится к корпусу 1 и камере сгорания 8, образуя две замкнутые полости; 17 - за кольцевым пространством 2 и внешними

рядами трубок 16 теплообменника 3, 18-за кольцевым пространством 9 и внутренними рядами трубок 16 теплообменника 3.

Теплогенератор работает следующим образом.

. Топливо сжигается в камере сгорания 8 при помощи форсунки 12. Горячие газы проходят по патрубкам 7, через отверстия во внутренней обечайке 6 во внутреннюю полость теплообменника 3 и далее, через отверстие в наружной обечайке 4 теплообменника 3, в дымогарную трубу 5. При этом нагреваются поверхности: камера сгорания 8, внутренней 6, наружной 4 обз- чаек и трубок 16 теплообменника 3.

Вентиляторный блок 11 засасывает нагреваемый воздух через каналы 2.9 и трубки 16 теплообменника 3. При этом проходя по каналу 2 воздух охлаждает корпус 1, проходя по каналу 9 - камеру сгорания 8. Подогретый воздух через вентиляторный блок 11 поступает к потребителю.

При работе теплогенератора на режимах с расходом подогреваемого воздуха меньшим номинального (до 50% от номи- нального) внутри корпуса 1 устанавливаются крышки 13, 14. В этом случае воздух разделяется на два потока: первый поток воздуха из воздухоподающего патрубка 10 проходит по каналу 2, охлаждая корпус 1 и отбирая тепло у наружной обечайки 4 теплообменника 3. Попав в полость 17, ограниченную крышкой 14, поток воздуха, изменяя направление, поступает в трубки 16 внешних рядов теплообменника 3, проходя по которым подогревается дополнительно. Второй поток воздуха из воздухоподающего патрубка 10 проходит по каналу 9, охлаждая камеру сгорания 8. Попав в камеру 18. ограниченную крышкой 14. поток воздуха изменяя направление, поступает в трубки 16 внутренних рядов теплообменника 3, проходя по которым подогревается дополнительно. Оба потока попадают в полость 15. в котооой объединившись и изменив на- правление поступают потрубкам 1бсредних рядов теплообменника и далее, через отверстия в крышке 14 к вентиляторному блоку 11.

Таким образом, каналы по которым про- ходит нагреваемый воздух включаются параллельно-последовательно, живое сечение снижается, что приводит к увеличению скорости движения воздуха в каналах и увеличению эффективности теплосьемз с поверхности теплообьема.

Пройдя по всем указанным каналам воздух, несмотря на то. что в камере сгорания сжигается меньшее количество топлива, подогревается до оптимальной температуры.

Технико-экономическая эффективность изобретения в сравнении с прототипом заключается в следующем. Установка съемных крышек на трубных решетках изменяет живое сечение воздушного канала подогреваемого воздуха. Это позволяет изменять скорость воздуха в трубах, обеспечивая ее оптимальную величину. При этом улучшается теплопередача и, в конечном итоге, повышается КПД теплогенератора на режимах с часовым расходом подогреваемого воздуха до 50% от номинального.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Теплогенератор, содержащий цилиндрический разъемный корпус с воздухопода- ющим патрубком, вентиляторный блок, камеру сгорания, размещенную вдоль оси корпуса и трубчатый теплообменник, выполненный в виде установленных вокруг камеры сгорания с зазором относительно последней и стенок корпуса, подключенным к воздухоподающему патрубку, внутренней и наружной обечаек, полость между которыми подключена посредством отверстий, выполненных в этих обечайках, к камере сгорания и дымогарной трубе и ограничена трубными доскамК в которых размещены периферийными и центральными рядами трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности .он снабжен съемными крышками, одна из которых закреплена на трубной доске теплообменника с образованием камеры, к которой подключены упомянутые трубы, а другая - на корпусе и камере сгорания с образованием двух замкнутых полостей, к которым подключены соответственно упомянутый и периферийные ряды труб и центральные ряды труб и зазор между внутренней обечайкой и камерой сгорания.

Использование: в сельском хозяйстве для сушки сельхозпродуктов подогретым воздухом без примесей продуктов сгорания топлива. Сущность изобретения: в корпусе 1 теплогенератрра установлены съемные крышки 13 и 14 для обеспечения параллельно-последовательного движения нагреваемого воздуха, которое позволяет увеличить скорость движения воздуха в каналах при снижении его расхода. 2 ил.