Генератор горячего газа и установка для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, в которой используется такой генератор

Изобретение относится к конструкции генераторов горячего газа, предназначенных для оснащения установок, используемых для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое. Генератор содержит горелку, контур теплообмена, средство, позволяющее обеспечить избыток и удаление потока влажных горячих газов, и средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов (вентилятор высокого давления), при этом контур теплообмена выполнен в виде первого и второго полых ромбовидных шестигранников, причем внутри первого полого ромбовидного шестигранника установлен рассекатель пламени и он имеет входное окно для газовой горелки и выходное окно для выхода продуктов сгорания, имеющее отверстие для входа нагреваемого газа, при этом трубопровод(ы) контура теплообмена охватывает всю поверхность первого полого ромбовидного шестигранника, а второй полый ромбовидный шестигранник закрывает трубопровод(ы) контура теплообмена, при этом имеет входное окно для газовой горелки, выходное окно для выхода продуктов сгорания и окна для входа и выхода нагреваемого газа, выполненные на противоположных гранях по ходу движения газа по всей длине контура теплообмена. Установка для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, в составе которой используется такой генератор горячего газа, имеет шкаф прямоугольного сечения, содержащий секцию создания горячего газа и секцию сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, при этом в секции сушки сыпучих продуктов в кипящем слое размещено средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов (вентилятор высокого давления), вход которого соединен с секцией сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, а выход - с секцией создания горячего газа, при этом секция создания горячего газа содержит контур теплообмена, выходное окно для выхода продуктов сгорания которого соединено с секцией сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, имеющей окно, соединенное с окружающей средой, при этом выходное окно для выхода продуктов сгорания имеет искрогаситель, представляющий из себя емкость из мелкой металлической сетки. Технический результат изобретения заключается в повышении скорости нагрева газа до требуемой температуры. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относился к конструкции генераторов горячего газа, в частности генераторов горячего газа, предназначенных для оснащения установок, используемых для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое.

Известны теплообменные аппараты, в которых теплообмен между горячим теплоносителем и холодным теплоносителем осуществляется через разделяющую их металлическую стенку (Теплотехника / А.М. Архаров, С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др. Под общ. ред. В.И. Крутова. - М.: Машиностроение, 1986. - С.133).

Известны генератор горячего газа, предназначенный, в частности, для использования в установке дегидратации или сушки, содержащий горелку или камеру сгорания, по меньшей мере один контур теплообмена, содержащий но меньшей мере трубопровод, в котором циркулирует подлежащий нагреванию газ, причем этот трубопровод содержит впускной конец, предназначенный для холодного газа, и выходной конец, предназначенный для отведения горячего газа, и этот трубопровод представляет поверхность теплового обмена между газообразными продуктами сгорания, производимыми горелкой или камерой сгорания, и подлежащим нагреванию газом, циркулирующим в этом трубопроводе, причем этот трубопровод также обеспечивает физическое разделение между подлежащим нагреванию газом и газообразными продуктами сгорания, создаваемыми горелкой или камерой сгорания, при этом он содержит средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов, выходящих из различных трубопроводов.

При этом в генераторе горячего газа трубопровод(ы) контуров теплообмена ориентирован(ы) таким обратом, чтобы поток (D) подлежащего нагреванию газа двигался в соответствующем трубопроводе в направлении, противоположном направлению движения потока (С) газообразных продуктов сгорания, поступающих от горелки или камеры сгорания.

При этом в генераторе горячего газа каждый контур теплообмена содержит выходной коллекторный канал и по меньшей мере один впускной канал, причем этот выходной коллекторный канал и этот впускной канал связаны друг с другом при помощи трубопроводов, проходящих по существу параллельно друг другу.

При этом в генераторе горячего газа впускные каналы и выходной коллектор выполнены по существу кольцевыми.

При этом генератор горячего газа содержит но меньшей мере один комплект трубопроводов, имеющих волнистый профиль.

При этом генератор горячего газа содержит тороидальный коллекторный канал, предназначенный для сбора горячих газов, то есть канал, который связан с выходным коллектором при помощи труб.

При этом генератор горячего газа содержит канал подведения холодного газа, который присоединяется к различным впускным каналам при помощи труб.

При этом генератор горячего газа содержит средства, позволяющие обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов, образованы клапанами, вставленными между каналом подведения холодного газа и каждой трубой, связывающей этот канал с различными впускными каналами.

При этом в генераторе горячего газа впускные каналы разгорожены в различные сектора, причем каждый сектор связан с одним единственным клапаном.

При этом генератор горячего газа содержит но меньшей мере два контура теплообмена, причем каждый контур теплообмена располагается в камере, через которую движется ноток (С) газообразных продуктов сгорания.

При этом в генераторе горячего газа две камеры теплообмена являются концентрическими, причем переход газообразных продуктов сгорания из одной камеры в другую осуществляется на уровне первого конца первой камеры, причем направление движения потока газообразных продуктов сгорания во второй камере является обратным по отношению к направлению их движения, которое имело место в первой камере.

При этом в генераторе горячего газа канал подведения холодного газа располагается коаксиально по отношению к упомянутой первой камере и находится внутри дымовой трубы, предназначенной для удаления газообразных продуктов сгорания.

При этом в генераторе горячего газа горелка или камера сгорания располагается на уровне второго конца упомянутой первой камеры.

При этом генератор горячего газа содержит третью камеру, охватывающую упомянутую вторую камеру, причем эта третья камера заключает в себе трубы, соединяющие контур теплообмена второй камеры с каналом подведения холодного газа.

При этом установка, предназначенная для дегидратации или сушки, в частности, древесных материалов, имеет в своем составе по меньшей мере один генератор горячего газа по п.7.

При этом в установке канал подведения холодного газа в генератор (8) горячего газа связан с контуром рекуперации горячего воздуха, который извлекается из сушильной камеры, в которой размещается один или несколько материалов, подлежащих дегидратации.

При этом в установке упомянутый контур рекуперации горячего воздуха имеет в своем составе, по меньшей мере, один конденсатор, обеспечивающий дегидратацию воздуха.

При этом установка содержит контур активации горелки или камеры сгорания, в котором используется часть горячего воздуха, поступающего из конденсатора.

При этом установка содержит смеситель, располагающийся по потоку перед сушильной камерой и позволяющий смешивать горячий воздух, поступающий из генератора, с частью холодного воздуха, выходящего из конденсатора (Патент РФ на изобретение, №2444688, м.кл. F26B 23/02, F26B 23/10, Р26В 9/06, F26B 20/00, опубл. 27.07.2010).

Недостатками известного генератора и установки являются сложность, и высокая стоимость требует наличия конденсатора (влагопоглотитель), низкая скорость нагрева газа до требуемой температуры.

Технической задачей изобретения является повышение скорости нагрева газа до требуемой температуры.

Технический результат изобретения достигается тем, что в генераторе горячего газа, предназначенном, в частности, для использования в установке для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, содержащем горелку, контур теплообмена, средство, позволяющее обеспечить избыток и удаление потока влажных горячих газов, и средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов (вентилятор высокого давления), согласно изобретению, контур теплообмена выполнен в виде первого и второго полых ромбовидных шестигранников, причем внутри первого полого ромбовидного шестигранника установлен рассекатель пламени и он имеет входное окно для газовой горелки и выходное окно для выхода продуктов сгорания, имеющее отверстие для входа нагреваемого газа, при этом трубопровод(ы) контура теплообмена охватывают всю поверхность первого полого ромбовидного шестигранника, а второй полый ромбовидный шестигранник закрывает трубопровод(ы) контура теплообмена, при этом имеет входное окно для газовой горелки, выходное окно для выхода продуктов сгорания и окна для входа и выхода нагреваемого газа, выполненные на противоположных гранях по ходу движения газа по всей длине контура теплообмена.

Технический результат изобретения достигается тем, что в установке для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, в составе которой используется такой генератор горячего газа, согласно изобретению, имеется шкаф прямоугольного сечения, содержащий секцию создания горячего газа и секцию сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, при этом в секции сушки сыпучих продуктов в кипящем слое размещено средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов (вентилятор высокого давления), вход которого соединен с секцией сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, а выход - с секцией создания горячего газа, при этом секция создания горячего газа содержит контур теплообмена, выходное окно для выхода продуктов сгорания которого соединено с секцией сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, имеющей окно, соединенное с окружающей средой, при этом выходное окно для выхода продуктов сгорания имеет искрогаситель, представляющий из себя емкость из мелкой металлической сетки.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, на которых:

Фиг.1 представляет собой схематический вид установки, предназначенной для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, в которой используется генератор горячего газа в соответствии с предлагаемым изобретением, где: 1 - секция создания горячего газа; 2 - секция сушки сыпучих продуктов в кипящем слое; 3 - вентилятор высокого давления; 4 - окно, соединенное с окружающей средой; 5 - контур теплообмена; 6 - искрогаситель; 7 - окно для выхода продуктов сгорания; 8 - отверстие для входа нагреваемого газа.

Фиг.2 представляет собой вид в изометрии снаружи контура теплообмена, причем в данном случае частично вырезана оболочка, где: 9 - газовая горелка; 10 - рассекатель пламени.

Фиг.3 представляет собой другой вид снаружи контура теплообмена 5 без второго полого ромбовидного шестигранника, где: 11 - трубопровод(ы) контура теплообмена; 12, 13 - окна для входа и выхода нагреваемого газа.

Генератор горячего газа, предназначенный, в частности, для использования в установке для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, содержащий горелку 9, контур теплообмена 5, средство, позволяющее обеспечить избыток и удаление потока влажных горячих газов, и средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов (вентилятор высокого давления) 3, при этом контур теплообмена 5 выполнен в виде первого и второго полых ромбовидных шестигранников, причем внутри первого полого ромбовидного шестигранника установлен рассекатель пламени 10 и он имеет входное окно для газовой горелки 9 и выходное окно 7 для выхода продуктов сгорания, имеющее отверстие 8 для входа нагреваемого газа, при этом трубопровод(ы) контура теплообмена 11 охватывает всю поверхность первого полого ромбовидного шестигранника, а второй полый ромбовидный шестигранник закрывает трубопровод(ы) контура теплообмена 11, при этом имеет входное окно для газовой горелки, выходное окно 7 для выхода продуктов сгорания и окна для входа 12 и выхода 13 нагреваемого газа, выполненные на противоположных гранях по ходу движения газа по всей длине контура теплообмена 5.

Технический результат изобретения достигается тем, что установка для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, в составе которой используется такой генератор горячего газа, имеет шкаф прямоугольного сечения, содержащий секцию 1 создания горячего газа 1 и секцию 2 сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, при этом в секции 2 сушки сыпучих продуктов в кипящем слое размещено средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов (вентилятор высокого давления) 3, вход которого соединен с секцией 2 сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, а выход - с секцией 1 создания горячего газа, при этом секция 1 создания горячего газа содержит контур теплообмена 5, выходное окно 7 для выхода продуктов сгорания которого соединено с секцией сушки 2 сыпучих продуктов в кипящем слое, имеющей окно 4, соединенное с окружающей средой, при этом выходное окно 7 для выхода продуктов сгорания имеет искрогаситель 6, представляющий из себя емкость из мелкой металлической сетки.

Установка для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, содержащая газогенератор, функционирует следующим образам.

Газы, выделяемые газовой горелкой 8, поступают через окно для выхода продуктов сгорания 7 в секцию 2 сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, где подхватываются вентилятором высокого давления 3 и поступают в секцию 1 создания горячего газа. Рассекатель пламени 9 обеспечивает равномерный нагрев контура теплообмена 5. Перед контуром теплообмена 5 создается избыточное давление, которое обеспечивает прохождение горячих газов через окна для входа 11 и выхода 12 нагреваемого газа контура теплообмена 5 во вторую половину секции создания горячего газа 1 и через отверстие для входа нагреваемого газа 8 в окно 7 для выхода продуктов сгорания.

Этим обеспечивается снижение температуры газов из окна 7 для выхода продуктов сгорания.

Во второй половине секции создания горячего газа 1 формируются нагретые до температуры 180°С горячие газы под давлением 3000 Па. Нагретые газы через аппарат для сушки в кипящем слое поступают в секцию сушки сыпучих продуктов в кипящем слое 2, где через окно, соединенное с окружающей средой 4, выходят за пределы установки. Часть горячих газов вновь подхватывается вентилятором высокого давления 3 и поступает на нагрев. Газогенератор осуществляет быстрый нагрев газа за счет использования частично нагретого газа газовой горелки 8 и газа с выхода аппарата для сушки в кипящем слое.

1. Генератор горячего газа, предназначенный, в частности, для использования в установке для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, содержащий горелку, контур теплообмена, средство, позволяющее обеспечить избыток и удаление потока влажных горячих газов, и средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов (вентилятор высокого давления), отличающийся тем, что контур теплообмена выполнен в виде первого и второго полых ромбовидных шестигранников, причем внутри первого полого ромбовидного шестигранника установлен рассекатель пламени и он имеет входное окно для газовой горелки и выходное окно для выхода продуктов сгорания, имеющее отверстие для входа нагреваемого газа, при этом трубопровод(ы) контура теплообмена охватывает всю поверхность первого полого ромбовидного шестигранника, а второй полый ромбовидный шестигранник закрывает трубопровод(ы) контура теплообмена, при этом имеет входное окно для газовой горелки, выходное окно для выхода продуктов сгорания и окна для входа и выхода нагреваемого газа, выполненные на противоположных гранях по ходу движения газа по всей длине контура теплообмена.

2. Установка для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, в составе которой используется такой генератор горячего газа, отличающаяся тем, что имеет шкаф прямоугольного сечения, содержащий секцию создания горячего газа и секцию сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, при этом в секции сушки сыпучих продуктов в кипящем слое размещено средство, позволяющее обеспечить регулирование скорости движения потока горячих газов (вентилятор высокого давления), вход которого соединен с секцией сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, а выход - с секцией создания горячего газа, при этом секция создания горячего газа содержит контур теплообмена, выходное окно для выхода продуктов сгорания которого соединено с секцией сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, имеющей окно, соединенное с окружающей средой, при этом выходное окно для выхода продуктов сгорания имеет искрогаситель, представляющий из себя емкость из мелкой металлической сетки.