ТЕПЛОГЕНЕРАТОР Советский патент 1973 года по МПК F02N17/02 F26B23/02 

1

Изобретение касается двигателестроения и особенно предпускового подогрева автомобильных двигателей и предназначено для использования в передвижных и стационарных установках для воздухообогрева двигателей на транспортных средствах в условиях отрицательных наружных температур.

Известен групповой способ обогрева транспортных машин горячИхМ воздухом в период межсменной стоянки в безгаражных условиях, который предполагает одновременный обогрев группы машин от одного источника горячего воздуха.

В качестве источника горячего воздуха целесообразно использовать огневые теплогенераторы, обеспечиваюш,ие получение смеси топочных газов с воздухом. Однако такие теплогенераторы, имея высокий к.п.д., при работе на жидком топливе не позволяют получать газо-воздушную смесь без продуктов неполнОго сгорания в широком диапазоне регулирования температур.

Указанный недостаток отсутствует в теплогенераторах и воздухонагревательных установках, предназначенных для сушки сельскохозяйственных продуктов « обогрева самолетов, предусматривающих раздельное движение газового потока и нагретого воздуха.

Известны теплогенераторы, например, для отопления помещений, предусматривающие

9

раздельное движение газового потока и нагретого воздуха и содержащие две последовательно расположенные в цилиндрическом кожухе камеры.

Одна из камер предназначена лля сжигания топлива и выполнена в виде двух концентрично расположенных один в другом различных по длине цилиндров, из которых внутренний снабжен футеровкой, а наружный -

нескольки.ми, расположенными на некотором расстоянии друг от друга рядами отверстий и диском для крепления форсункн, прнчем наружный цилиндр первой камеры концентрично расположен в ц лнндре второй камеры так,

что его торец со стороны набегающего потока воздуха с-мещен по направлению его движения.

Вторая ка.мера представляет собой заглушенный с торцов цилиндр, снабженный трубой для отвода газов, и служит для нагрева воздуха, движущегося около наружной поверхности ее стенок, и дожигания летучих веществ, поступающих из первой камеры через два последовательно расположенных отверстия, образованных меньшими основаниямн двух концентрично расположенных конических усеченных насадков. Каждый из насадков своим большим основанием обращен навстречу потоку воздуха -и закреплен в цилнндре прилегающей к нему камеры так, что образованный

между ними конический кольцевой канал является продолжением кольцевого канала, образованного цилиндрамн рядом лежащих камер.

Между цилиндром камеры догорания и кожухам концентрично помещен экранирующий цилиндр, образующий совместно с кожухом кольцевой канал для движения нагреваемого воздуха.

Раздельное движение газов в топке и воздуха у стенок теплообменника осуществляется посредством двух вентиляторов.

Однако такие теплогенераторы не соответствуют требованиям, предъявляемым к централизованным источникам тепла со стороны системы воздухообогрева. Обычно установки для воздухообогрева автомобилей, в конструкции которых применяются подобного типа теплогенераторы, оказываются ненадежными в работе и недолговечными. Кольцевой канал, образованный цил-индрами камер и коническими насадками, не используется для активного отвода тепла от внутреннего цилиндра первой камеры, что при малом объеме камеры сгорания увеличивает теплонапряженность топочного пространства, требует создания огнестойкой футеровки стенок внутреннего цилиндра, усложняет конструкцию и повышает стоимость теплогенератора.

При увеличении расхода топлива отверстия, расположенные в стенках наружного цилипдPS первой камеры, и канал, образованный коническими насадками, не обеспечивают поступления к ядру факела количества воздуха, достаточного для полного сгорания топлива.

Применение отдельного вентилятора для подачи воздуха в камеру сгорания стабилизирует процесс горения, но с другой стороны усложняет конструкцию теплогенератора и повышает его стоимость.

Наличие теплооб.менннка со слабо развитой поверхностью теплообмена не позволяет поднять к.п.д. теплогенератора более чем до 0,65. Увеличение площади теплообмена усложняет конструкцию теплогенератора и повыщает его стоимость.

Цель изобретения - разработка простой и дещевой конструкции передвижного теплогенератора газо-воздущной смеси, максимально отвечающей требованиям системы воздухообогрева транспортных Mauuin, обеспечивающей полное сгорание топлива, устойчивую и экономичпую работу агрегата в щироком диапазоне регулирования теплонроизводительности.

Предлагаемый теплогенератор отличается от известного тем, что первая камера выполнена из одного цилиндра, не имеющего отверстий и футеровки внутренней поверхности стенок, и представляет собой камеру горения топлива, диск для крепления форсунки которой снабжен отверсриями и насадком для ее охлаждения и формирования горючей смеси, при этом торец цилиндра второй камеры со стороны форсунки открыт для доступа в него воздуха, подача которого в камеры и к теплообменнику осуществляется одним вентилятором. Цилиндр второй камеры ограничен по длине в направлении распространения факела установленным в

нем коническим насадко.м, при этом расположенное за ним пространство представляет собой камеру смещения продуктов сгорания с воздухом. Такая конструкция теплогенератора обеспечивает полное сгорание топлива, низкую тепловую напряженность стенок при короткой длине факела в щироком диапазоне регулирования температур.

Предлагаемый теплогенератор схематично

изображен на чертеже, где на фиг. 1 показан вид в плане с разрезом по камерам; на фиг. 2 - разрез по Л-А на фиг. 1.

Теплогенератор состоит из цилиндрического

корпуса /, снабженного двумя патрубками 2 для выхода газо-воздущной смеси, в котором концентрично расположены разделительный цилиндр 3, закрепленный в корпусе посредством скользящих опор 4, цилиндр 5 камеры

сгорания 6, жестко закрепленный посредством ребер 7 в дополнительном цилипдре 8, установленном, в свою очередь, на ребрах 9 в разделительном цилипдре. К торцам цилиндров 8 и 5 посредством колец 10 и // соответственно

прикреплены конические усеченные насадки 12 и 13, имеющие угол наклона образующих 45°.

Камера сгорания со стороны вентилятора 14 закрыта диском 15, имеющим устройство для

закрепления форсунки 16 и насадок 17 для ее охлаждения. В стенках цилиндров 8 и 5 закреплена трубка 18 для наблюдения за процессом горения и розжига теплогенератора посредством переносного электрического устройства.

Форсунка осевого распыливания трубопроводом 19 соединена с топливной аппаратурой 20. Подача воздуха в камеры сгорания 6 и смещения 21 производится через диффузор 22 вентилятором. Управление электрической частью теплогенератора осуществляется носредством пульта 23. Теплогенератор снабжен системой контроля, сигнализации и автоматического регулирования температуры газо-воздушной

смеси.

При работе на газе вместо форсунки для жидкого топлива устанавливается газовая форсунка, снабженная аппаратурой для регулирования количества газа, поступающего на

горение и к приборам автоматического прекращения подачи газа при нарущепии процесса горения.

Описанный теплогенератор работает следующим образом.

Жидкое или газообразное топливо из топливного бака 24 через форсунку 16 подается в камеру сгорания 6. Воздух, необходимый для газификации и горения топлива, поступает к вентилятору 14 между кожухом 25 и корпусом / через воздухозаборное окно 26, а затем