Теплогенератор прямого действия

Авторы патента:

Волхонов Михаил Станиславович (RU)

Соколинский Родион Владимирович (RU)

Смирнов Иван Альбертович (RU)

Волхонов Роман Михайлович (RU)

F26B23/02 - использующие тепло от сгорания топлива (F26B 23/10 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2593326:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Костромская государственная сельскохозяйственная академия (RU)

Изобретение относится к нагревательным устройствам, использующим теплоту от сгорания топлива, в частности к сушке твердых материалов или предметов путем удаления из них влаги, и может быть использовано в сушилках зерновых, мелкосеменных культур и др. Теплогенератор прямого действия включает отверстие для забора воздуха из воздушного канала тепловентиляционной системы сушилки, воздуховод, завихритель, камеру сгорания, топливный насос высокого давления, штифтовую форсунку. Согласно изобретению отбор воздуха для подачи в камеру сгорания осуществляется из зоны теплообмена между поверхностью камеры сгорания и свежим воздушным потоком через патрубок, установленный в сечении выхода дымовых газов из камеры сгорания. Отбор и регулирование подачи свежего прогретого воздуха осуществляется поворотной усеченной полусферической заслонкой, установленной в патрубке. Изобретение должно обеспечить повышение теплового КПД и эксплуатационной надежности теплогенератора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Известен модернизированный теплогенератор ТГ-1,5, содержащий форсунку, теплогенератор, топливный насос, сварную раму, электродвигатель, бак, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, двухрядную цепную передачу с механизмом натяжения, завихритель [Волхонов М.С., Смирнов И.А., Шорохов Н.А. Экономичный теплогенератор для зерносушилки // Сельский механизатор. - 2014. - №4. - 40 с., с. 28-29].

Недостатком устройства является невозможность регулирования подачи воздуха в топку, пропорциональной количеству подаваемого топлива, при этом ухудшается процесс горения топлива по причине подачи холодного свежего воздуха в камеру сгорания, снижается КПД топки, увеличивается время на ее прогрев.

Наиболее близким, принятым за прототип, является теплогенератор, состоящий из отверстия для забора воздуха из воздушного капала тепловентиляционной системы сушилки, воздуховодов, вентилятора, завихрителя, камеры сгорания, топливного насоса высокого давления, топливопровода высокого давления, штифтовой форсунки [Волхонов М.С., Смирнов И.А., Габалов С.Л., Соколинский Р.В., Волхонов P.M. Совершенствование конструкции теплогенератора на жидком топливе // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сборник статей 66-й международной научно-практической конференции в трех томах. Том 2. - 2014. - 221 с., с. 80-85].

Недостатком конструкции указанного теплогенератора является то, что для подачи воздуха в камеру сгорания используется отдельный вентилятор, что приводит к увеличению стоимости теплогенератора, повышению энергозатрат на осуществление процесса, усложнению технической схемы. Забор подогретого воздуха осуществляется не в месте его максимального прогрева, что приводит к ухудшению смесеобразования, процесса горения и снижению теплового КПД топки.

Технической задачей заявленного изобретения является совершенствование конструкции, повышение теплового КПД и эксплуатационной надежности теплогенератора.

Поставленная задача решается тем, что в теплогенераторе прямого действия, включающем отверстие для забора воздуха из воздушного канала тепловентиляционной системы сушилки, воздуховод, завихритель, камеру сгорания, топливный насос высокого давления, штифтовую форсунку, согласно изобретению отбор воздуха для подачи в камеру сгорания осуществляется из зоны теплообмена между поверхностью камеры сгорания и свежим воздушным потоком через патрубок, установленный в сечении выхода дымовых газов из камеры сгорания.

Отбор и регулирование подачи свежего прогретого воздуха осуществляется поворотной усеченной полусферической заслонкой, установленной в патрубок.

Предлагаемая конструкция теплогенератора прямого действия за счет отличительных признаков обеспечивает решение поставленной задачи совершенствования конструкции теплогенератора, повышения теплового КПД и его эксплуатационной надежности.

Заявленное изобретение поясняется фигурами 1-4.

На фиг. 1 представлена схема теплогенератора прямого действия.

На фиг. 2 - патрубок с поворотной усеченной полусферической заслонкой. Открытое положение.

На фиг. 3 показан патрубок с поворотной усеченной полусферической заслонкой в закрытом положении.

На фиг. 4 изображена изометрия поворотной усеченной полусферической заслонки в патрубке.

Теплогенератор прямого действия состоит из отверстия для забора воздуха 3, патрубка 4, поворотной усеченной полусферической заслонки 5, воздуховода 6, завихрителя 7, камеры сгорания 10. В качестве топливоподающей аппаратуры использована форсунка 8, топливный насос высокого давления 1, топливопровод высокого давления 2. Керамический искровой разрядник 9 служит для электрического розжига топлива. Вся конструкция может устанавливаться в воздушный канал тепловентиляционной системы 11 сушилки [фиг. 1].

Поворотная усеченная полусферическая заслонка состоит из вала 2 и усеченной полусферической заслонки 3, смонтированных в патрубок 1 [фиг. 2, фиг. 3].

Теплогенератор прямого действия работает следующим образом. Топливный насос высокого давления 1 нагнетает топливо по топливопроводу 2 в штифтовую форсунку 8, установленную в камере сгорания 10. Камера сгорания 10 устанавливается внутри воздушного канала 11 сушилки, чем обеспечиваются наименьшие потери теплоты. Отверстие для забора воздуха 3 расположено в зоне теплообмена между поверхностью камеры сгорания и свежим воздушным потоком для отбора наиболее прогретого свежего воздуха. Забор воздуха осуществляется через патрубок 4 с поворотной усеченной полусферической заслонкой 5, установленной в сечении выхода дымовых газов из камеры сгорания 10. При помощи поворотной усеченной полусферической заслонки 5 отбирается наиболее прогретый свежий воздух, непосредственно из воздушного канала 11 тепловентиляционной системы сушилки. Наиболее прогретый свежий воздух поступает в камеру сгорания 10, проходя по воздуховоду 6 и завихрителю 7 [фиг. 1].

Отбор и регулирование подачи свежего прогретого воздуха осуществляется поворотом вала 2 усеченной полусферической заслонки 3 [фиг. 2, фиг. 3]. Полусферическая заслонка 3 усечена на 0,3…0,5 радиуса сферы, что обеспечивает подачу достаточного количества прогретого свежего воздуха для начала горения топлива в закрытом положении заслонки [фиг. 2]. Усеченная полусферическая заслонка 3 имеет диапазон угла поворота от 0° до 90°, при этом изменяется сечение отбора воздуха, тем самым обеспечивается подвод необходимого количества наиболее прогретого свежего воздуха для его подачи в камеру сгорания из общего воздушного потока, направляемого в сушильную камеру, с наименьшим гидравлическим сопротивлением без применения дополнительного вентилятора [фиг. 3]. Топливо распыляется в виде туманообразного облака в камере сгорания и хорошо перемешивается с поступающим наиболее прогретым свежим воздухом, что приводит к его полному сгоранию.

Такая конструкция теплогенератора прямого действия обеспечивает совершенствование конструкции теплогенератора, повышение теплового КПД и его эксплуатационной надежности.

1. Теплогенератор прямого действия, включающий отверстие для забора воздуха из воздушного канала тепловентиляционной системы сушилки, воздуховод, завихритель, камеру сгорания, топливный насос высокого давления, штифтовую форсунку, отличающийся тем, что отбор воздуха для подачи в камеру сгорания осуществляется из зоны теплообмена между поверхностью камеры сгорания и свежим воздушным потоком через патрубок, установленный в сечении выхода дымовых газов из камеры сгорания.

2. Теплогенератор прямого действия по п. 1, отличающийся тем, что отбор и регулирование подачи свежего прогретого воздуха осуществляются поворотной усеченной полусферической заслонкой, установленной в патрубок.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а также к химической и пищевой отрасли. Способ утилизации газов в сушильной установке включает сжигание топлива в камере сгорания, подачу продуктов сгорания в сушильную камеру и рециркуляцию продуктов сгорания.

Способ производства газообразного теплоносителя и сушки им сыпучего материала и устройство для осуществления способа // 2536644

Изобретение относится к химической и сельскохозяйственной промышленности, к области энергетики и может быть использовано для сушки сыпучего материала, например зерна, и получения кокса.

Сушильная установка для сушки древесной стружки и соответствующий способ сушки древесной стружки // 2534197

Изобретение относится к сушильной установке для сушки древесной стружки с топкой и изготовлению древесностружечной плиты. Сушильная установка для сушки древесной стружки (18) с топкой (12) содержит сушилку (16) для древесной стружки (18) и возвратное устройство (56) для возврата паровоздушной смеси (34) в сушилку (16), причем возвратное устройство (56) содержит нагреватель (42) паровоздушной смеси, а сушильная установка (10) для сушки древесной стружки одновременно обеспечивает сокращение органических соединений, имеющихся в паровоздушной смеси (34) перед возвратом в сушилку (16).

Генератор горячего газа и установка для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое, в которой используется такой генератор // 2532060

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

Сушильная установка для продуктов измельчения древесины // 2529985

Изобретение касается сушильной установки для продуктов измельчения древесины, в частности для древесной щепы, древесной стружки или древесного волокна, содержащей котел (12) для сжигания, который включает устройство (14) для сжигания древесных отходов и дополнительную топку (16), трубопровод (22) дымовых газов для отвода образующихся при сгорании дымовых газов (20) и сушилку для продуктов измельчения древесины, которая питается от трубопровода (22) дымовых газов, причем между котлом (12) для сжигания и сушилкой расположена по меньшей мере одна комбинированная радиационно-конвективная часть (24), служащая для нагрева проходящего через нее термомасла, причем комбинированная радиационно-конвективная часть (24) снабжена радиальным внутренним подъемным каналом (26) и охватывающим подъемный канал (26) в радиальном направлении опускным каналом (32), согласно изобретению между котлом для сжигания (12) и комбинированной радиационно-конвективной частью (24) расположена радиационная часть, в радиационной части дымовой газ течет сверху вниз, комбинированная радиационно-конвективная часть (24) выполнена так, что скорость (v) потока дымового газа (20) перед входом в комбинированную радиационно-конвективную часть (24) составляет свыше 22 м/с, комбинированная радиационно-конвективная часть (24) выполнена так, что скорость (v) потока дымового газа (20) в опускном канале (32) составляет менее 19 м/с, так что возможно эффективное улавливание золы, комбинированная радиационно-конвективная часть (24) работает как золоулавливатель и снабжена автоматическим устройством золоудаления, и по меньшей мере одна комбинированная радиационно-конвективная часть (24) выполнена так, что дымовой газ (20) течет сначала вертикально вверх, а затем вертикально вниз, при этом дымовой газ (20) охлаждается, а термомасло нагревается, а затем проходит через конвективную часть, так что дымовой газ (20) продолжает охлаждаться, а термомасло - нагреваться, и затем производят направление дымового газа (20) в сушилку.

Горелка, установка и способ сушки измельченных продуктов с использованнием такой горелки // 2521525

Настоящее изобретение относится, в основном, к установкам для сушки различных измельченных продуктов, например, измельченных продуктов в сахарной промышленности, или являющихся результатом перегонки крахмалосодержащих продуктов (зерновые) или свеклы, или в лесной промышленности.

Сушилка для окрасочной установки // 2509277

Изобретение относится к сушилке для окрасочной установки. Сушилка содержит корпус (12) сушилки, в котором осуществляется принудительная циркуляция нагретого воздуха, вытяжной трубопровод (20) для отвода отводимого воздуха из корпуса (12) сушилки, подсоединенный к вытяжному трубопроводу (20) сжигающим устройством (14), которое служит для термической последующей обработки отводимого воздуха из корпуса (12) сушилки, а также для подачи горячего воздуха в теплообменник (18), при этом теплообменник (18) выполнен для снабжения корпуса (12) сушилки подогретым свежим воздухом, и при этом с корпусом (12) сушилки соотнесено, по меньшей мере, одно нагревательное устройство (16) для нагрева принудительно циркулирующего в корпусе (12) сушилки воздуха.

Способ непрерывной сушки сыпучего материала, в частности древесных волокон и/или древесной стружки // 2467270

Изобретение относится к способу непрерывной сушки сыпучих материалов, в особенности древесных волокон и древесных стружек, в сушильной установке (сушилке), причем выделяющиеся при сушке пары отводят в сушильный контур, в котором они подвергаются непрямому нагреву в теплообменнике с повторной подачей в сушилку.

Автономное устройство для сушки высоковлажного растительного сырья // 2467269

Изобретение относится к оборудованию для сушки растительного сырья и может быть использовано в пищевой промышленности. .

Генератор горячего газа и установка для сушки или дегидратации, в которой используется такой генератор // 2444688

Изобретение относится к конструкции генераторов горячего газа, в частности генераторов горячего газа, предназначенных для оснащения установок, используемых для дегидратации или сушки различных материалов.

Барабан для подготовки материалов к измельчению // 2604976

Изобретение относится к области сушки и измельчения материалов (глина, мел, отходы дробления доломита, гипс, шлак, тальк и т.д.) и может быть использовано в строительной, машиностроительной, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности. Изобретение включает в себя барабан прямоточный с разгрузочной камерой и системой задержки высушиваемого материала в зоне горения факела, горелочное устройство, подключенное к барабану через камеру подсоса воздуха с кольцевой щелью и загрузочной трубой, горелку, превышающую расчетную мощность не более чем в 1,5 раза, дымосос, также превышающий расчетные характеристики не более чем в 1,5 раза, шкаф управления с программным обеспечением. Горелка на горелочном устройстве работает в цикличном режиме, при этом мощность и время цикла подбираются в зависимости от свойств подготавливаемого к измельчению материала. Технический результат состоит в существенном уменьшении затрат на сушку и измельчение материалов, повышении производительности оборудования измельчения и качества получаемого в результате обработки материала. 1 ил.

Способ сушки первой партии зерна // 2633188

Изобретение относится к сушке зерна, преимущественно в зерносушилках с топками на твердом топливе, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности. Способ сушки первой партии зерна, заключающийся в том, что разжигают топку, прогревают топку и циклически сушат зерно до кондиционной влажности, при этом прогревают топку при расходе твердого топлива, рассчитываемого по формуле в зависимости от вместимости сушилки по зерну, влагосъема, удельных затрат теплоты на испарение влаги, доли теплоты, пошедшей на прогрев топки, низшей теплоты сгорания твердого топлива, КПД топки и длительности сушки, а температуру агента сушки бесступенчато повышают от начальной до предельно-допустимой θпд. Изобретение должно обеспечить снижение затрат тепла на прогрев топки и сушку зерна за счет совмещения этих процессов при бесступенчатом повышении температуры агента сушки. 1 ил.

Теплогенератор прямого действия // 2633737

Изобретение относится к нагревательным устройствам, использующим теплоту от сгорания топлива, в частности к сушке фуражного, семенного зерна на зернодворах, для сушки различных семян технических культур путем удаления из них влаги, и может быть использовано в сушилках зерновых и мелкосеменных культур и сыпучих материалов в других отраслях промышленности. Теплогенератор прямого действия включает корпус, топливную форсунку, выходное сопло, подвод воздуха в камеру сгорания от компрессора. Компрессор выполнен в виде импеллера, а боковые внутренние стенки камеры сгорания оборудованы корпусом с продольными направляющими, в которых размещены с возможностью ограниченного перемещения ролики, связанные посредством пальца с подвижным экраном в виде тарелки, установленным соосно с отражателем, выполненным в виде усеченного конуса, который связан с боковыми внутренними стенками камеры сгорания под углом в зоне максимального расширения воспламенения пламени газовой смеси, при этом вогнутая стенка экрана, обращенного к выпускному патрубку камеры, связана при помощи механизма изменения зазора между усеченным конусом и экраном, который установлен подвижно, имеющим возможность перемещения в направляющих патрубка в зоне выхода теплоносителя. Теплогенератор обеспечивает повышенную надежность, устойчивость в работе и пожаробезопасность, уменьшает коррозию. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Теплогенератор прямого действия для зерносушилки // 2633744

Изобретение относится к нагревательным устройствам, использующим теплоту от сгорания топлива, в частности к сушке фуражного, семенного зерна на зернодворах, для сушки различных семян технических культур, а также различных сыпучих материалов в других отраслях промышленности. Теплогенератор прямого действия для зерносушилки включает отверстие для забора воздуха, воздуховод, камеру сгорания, топливный насос высокого давления, форсунку, патрубок выхода дымовых газов из камеры сгорания. Камера сгорания в поперечном сечении имеет, по крайней мере, один отражатель в зоне максимального расширения воспламенения газовой смеси, выполненный в виде обечайки пустотелого усеченного конуса и соединенный с внутренней стенкой камеры сгорания, один конец обечайки свободен и размещен под углом к стенке камеры сгорания в сторону движения горения газовой смеси. Камера сгорания на входе имеет распределительный узел в виде смесительного патрубка с входными каналами, отверстия которых подсоединены к нагнетательному устройству в виде импеллера, холодный сжатый воздух которого подается в распределительный узел и газ, имеющего свечу зажигания, при этом камера сгорания снабжена экраном в виде тарелки, установленной в пространстве соосно выходному уменьшающемуся отверстию усеченного конуса, диаметр которой равен или больше, чем диаметр выходного отверстия усеченного конуса. Устройство для регулирования зоны нагретого воздуха выполнено со струенаправляющей системой в виде горизонтальных жалюзи с возможностью управления ими с помощью тяги с поворотной ручкой, выполненной снаружи патрубка с горизонтальной рейкой в виде зубчатых выступов. Теплогенератор работает в автоматическом режиме и обеспечивает повышенную надежность, устойчивость в работе и повышает пожаробезопасность. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для термостатирования предметов // 2641869

Изобретение предназначено для термостатирования автомобильных кузовов или других предметов, которые должны термостатироваться в процессе производства. Устройство для термостатирования предметов, прежде всего для сушки автомобильных кузовов с нанесенным покрытием, содержит термостатирующий туннель (14), который размещен в корпусе (12), и по меньшей мере один туннельный участок (Т), который включает в себя по меньшей мере один выпуск (30) воздуха и по меньшей мере один впуск (42) воздуха, причем с туннельным участком (Т) соотнесен нагревательный агрегат (20), в котором посредством горелочного узла (44) производится горячий первичный газ, горячий первичный газ направляется в теплообменник (38) нагревательного агрегата (20), в котором посредством только горячего первичного газа нагревается туннельный воздух из указанного по меньшей мере одного выпуска (30) воздуха, который в качестве потока циркулирующего воздуха повторно подается в туннельный участок (Т) в режиме циркуляции по меньшей мере через один впуск (42) воздуха. Предусмотрено устройство (40, 46) питания горелки, посредством которого в горелочный узел (44) нагревательного агрегата (20) подается отработанный воздух из туннельного участка (Т) в качестве потока воздуха для горения для создания первичного газа для горелочного узла (44), причем нагревательный агрегат (20) включает в себя распределительное устройство (40), посредством которого туннельный воздух из туннельного участка (Т) разделяется на поток циркулирующего воздуха и поток воздуха для горения, при этом распределительное устройство (40) расположено по потоку за теплообменником (38), так что нагретый там туннельный воздух разделяется на поток циркулирующего воздуха и поток воздуха для горения. Изобретение направлено на уменьшение доли отработавших газов, которая выпускается в атмосферу через крышу. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для термостатирования предметов // 2641869

Установка для обработки предметов // 2645188

Изобретение относится к установкам, в которых высушиваются, прежде всего, свежеокрашенные автомобильные кузова, а также детали автомобильных кузовов или другие предметы. Установка для обработки предметов включает в себя устройство (8) для термостатирования предметов, в корпусе (10) которого размещен термостатирующий туннель (12), включающий в себя одно воздушное выпускное отверстие (26) и одно впускное воздушное отверстие (30). С туннелем (12) соотнесен один нагревательный агрегат (38), в котором вырабатывается горячий поток первичного газа, который направляется в теплообменник (42) циркулирующего воздуха, в котором воздух из термостатирующего туннеля (12) нагревается посредством горячего первичного газа, причем воздух в контуре (32) через одно воздушное впускное отверстие (30) повторно подается в термостатирующий туннель (12) в качестве циркулирующего воздуха. Нагревательный агрегат (38) по типу теплоэнергоцентрали (46) связан с электрическим генератором для выработки электроэнергии. Предусмотрен реакционный узел (76) Сабатье, в котором проводится реакция Сабатье. При термостатировании предметов с нанесенным покрытием высвобождаются растворители, которые улавливаются атмосферой в термостатирующем туннеле. Технический результат заключается в том, что остаточные вещества с достаточной теплотой сгорания, которые образуются в зоне нанесения покрытий, используются в качестве заменителя топлива. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.