Горелка-электрогенератор



Горелка-электрогенератор
Горелка-электрогенератор

 


Владельцы патента RU 2599088:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в инжекционных горелках бытовых отопительных приборов, газовых плитах и т.п. для совместной генерации тепла и электрической энергии. Горелка-электрогенератор содержит корпус, сопряженный с газовой форсункой, зубчатый венец, выполненный с радиальными канавками, верхнюю крышку, запальную свечу, вокруг корпуса горелки устроена теплоэлектрическая секция, состоящая из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2, концы которых соединены между собой, образуя собой зигзагообразный ряд в форме разомкнутой окружности и кольцевой канал между вышеупомянутым рядом и наружной поверхностью корпуса, кольцевого экрана, разделяющего зигзагообразный ряд по горизонту на горячую и холодную зоны, с наружной стороны по воздуху, выполненного в виде конического кольца из материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью, причем длина отрезков металлов М1 и М2 термоэлектрических преобразователей выбирается такой, чтобы верхние спаи зигзагообразного ряда были расположены в зоне основания факела, нижние спаи зигзагообразного ряда находились вблизи поверхности плиты, а токовыводы каждой теплоэлектрической секции присоединены к коллекторам с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создается требуемые напряжение и сила тока. Технический результат - повышение качества горения, генерация электричества в процессе получения тепла. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к энергетике и может быть использовано в инжекционных горелках бытовых отопительных приборов (газовых плитах и т. п.) для совместной генерации тепла и электрической энергии.

Известна инжекционная газовая горелка, состоящая из корпуса со смесительной камерой и головкой, над которой установлена крышка, с прямоугольными зубьями и пазами, которая надета на головку с образованием огневых отверстий в виде сегмента, которые перекрывают радиальные отверстия, причем радиальные отверстия и пазы расположены на одном уровне и сообщены между собой через кольцевую канавку, а по окружности головки выполнена кольцевая канавка и радиальные отверстия [Патент РФ №2035660 F23D 14/04, 1995].

Основными недостатками известной горелки являются низкие экономические и экологические показатели, обусловленные конструкцией элементов подвода воздуха, и невозможность генерации электрической энергии, что снижает ее экологическую и экономическую эффективность.

Более близким к предлагаемому изобретению является газовая горелка, содержащая чашеобразный корпус, сопряженный с газовой форсункой, зубчатый венец с множеством первых пламенных каналов, расположенных по окружности вдоль периферии венца, и верхнюю крышку, закрывающую горелку сверху, причем на части внешней поверхности зубчатого венца выполнена периферическая ступенька с радиальными канавками, выполненная ниже уровня первых пламенных каналов, и дополнительно, вдоль периферии венца по окружности расположены вторые пламенные каналы с уменьшенной площадью, размещенные на венце на равном расстоянии друг от друга, причем горелка содержит вертикальную мини-трубку Вентури, для осуществления первичной аэрации над рабочей поверхностью плиты [Патент РФ №2407949. F23D 14/06, 2010].

Основным недостатком известной газовой горелки являются отсутствие организованного подвода вторичного воздуха и невозможность генерации электрической энергии, что снижает ее экологическую и экономическую эффективность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение экономической и экологической эффективности горелки-электрогенератора.

Технический результат достигается горелкой-электрогенератором, содержащей корпус, сопряженный с газовой форсункой, зубчатый венец, выполненный с радиальными канавками - пламенными каналами, верхнюю крышку, закрывающую горелку сверху, запальную свечу, размещенную в вертикальной канавке корпуса, теплоэлектрическую секцию, расположенную вокруг корпуса горелки, состоящую из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2, концы которых соединены между собой, образуя собой зигзагообразный ряд в форме разомкнутой окружности и кольцевой канал между вышеупомянутым рядом и наружной поверхностью корпуса, кольцевого экрана, разделяющего зигзагообразный ряд по горизонту на горячую и холодную зоны, с наружной стороны по воздуху, выполненного в виде конического кольца из материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью, причем длина отрезков металлов М1 и М2 термоэлектрических преобразователей выбирается такой, чтобы верхние спаи зигзагообразного ряда были расположены в зоне основания факела, нижние спаи зигзагообразного ряда находились вблизи поверхности плиты, а токовыводы каждой теплоэлектрической секции присоединены к коллекторам с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создаются требуемые напряжение и сила тока.

Предлагаемая горелка-электрогенератор изображена на фиг. 1-3 (на фиг.1 - общий вид, на фиг. 2, 3 - разрезы).

Предлагаемая горелка-электрогенератор включает: корпус 1, сопряженный с газовой форсункой 2; зубчатый венец 3, выполненный с радиальными канавками (пламенными каналами) 4; верхнюю крышку 5, закрывающую горелку сверху; запальную свечу 6, размещенную в вертикальной канавке 7 корпуса 1; расположенную вокруг корпуса 1 горелки теплоэлектрическую секцию (ТЭС) 8, состоящую из термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) 9, каждый из которых состоит из пары отрезков 10, 11, выполненных из разных металлов М1 и М2, концы которых соединены между собой пайкой или сваркой, образуя собой зигзагообразный ряд 12 в форме разомкнутой окружности и кольцевой канал 13 между рядом 12 и наружной поверхностью корпуса 1; кольцевого экрана 14, разделяющего ряд 12 по горизонту на горячую и холодную зоны 15 и 16 соответственно с наружной стороны по воздуху (кольцевой экран 14 выполнен в виде конического кольца из материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью), причем длина отрезков металлов М1 и М2 выбирается такой, чтобы верхние спаи ряда 12 были расположены в зоне основания факела, нижние спаи ряда 12 находились вблизи поверхности плиты, а токовыводы 17 и 18 каждой теплоэлектрической секции 8 присоединены к коллекторам с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создаются требуемые напряжение и сила тока (на рис. 1-3 не показаны).

В основу работы предлагаемой горелки-электрогенератора положено следующее. Так как ТЭС 8 изготовлена в виде зигзагообразных рядов 12, изготовленных из парных проволочных отрезков 10 и 11, выполненных из разных металлов М1 и М2, спаянных(сваренных) на концах между собой, то при нагреве одних спаянных концов проволочных отрезков 10 и 11 ТЭП 9 в основании факела у крышки 5 (горячей зоне14) и охлаждении противоположных им спаянных концов ТЭП 9, находящихся в холодной зоне15 у днища корпуса 1, на противоположных спаях парных проволочных отрезков 10 и 11 устанавливаются разные температуры, в зоне контакта (спае) металлов М1 и М2 происходит термическая эмиссия электронов, в результате чего в зигзагообразных рядах 12 ТЭС 8 появляется термоэлектричество [С.Г. Калашников. Электричество. - М: «Наука», 1970, с. 502-506].

Работа горелки-электрогенератора происходит следующим образом. Первичный воздух всасывается над рабочей поверхностью плиты через зазор (на фиг. 1-3 не показаны) между корпусом 1 и венцом 3. Корпус 1 сопряжен с форсункой 2, через которую подается газ, а первичный воздух, главным образом, всасывается внутрь венца горелки посредством трения со струей газа. Так как венец 3 горелки снабжен по своей окружности множеством радиальных канавок 4 (пламенными каналами), газовоздушная смесь, поджигаемая запальной свечей 6, выходит наружу в радиальном направлении с образованием кольцевого факела. Крышка 5 закрывает горелку сверху и совместно с венцом 3 горелки определяет размеры пламенных каналов 4. Для увеличения устойчивости пламени и качества горения вокруг корпуса 1 расположен кольцевой канал 13, образованный зигзагообразным рядом 12 ТЭП 9 ТЭС 8 и наружной поверхностью корпуса 1, через который из холодной зоны 15 в горячую зону 16 и далее в зону горения, всасывается подогретый вторичный воздух, который одновременно охлаждает нижние спаянные концы ТЭП 9 ТЭС 8 в холодной зоне 15. В тоже время, при нагреве одних спаянных концов проволочных отрезков 10 и 11 ТЭП 9 в основании факела у крышки 5 (горячей зоне 14) и охлаждении противоположных им спаянных концов ТЭП 9, находящихся в холодной зоне 15 у поверхности плиты (на фиг. 1-3 не показана), на противоположных спаях парных проволочных отрезков 10 и 11 устанавливаются разные температуры, в зоне контакта (спае) металлов М1 и М2 происходит термическая эмиссия электронов, в результате чего в зигзагообразных рядах 12 ТЭС 8 появляется термоэлектричество. Полученное термоэлектричество через токовыводы 17 и 18 зигзагообразного ряда 12 каждой ТЭС 8 поступает в коллекторы с одноименными зарядами, далее в преобразователи (на фиг. 1-3 не показаны), где создается требуемое напряжение и сила тока и подается потребителю.

Таким образом, предлагаемая горелка-электрогенератор позволяет улучшить качество горения и одновременно в процессе получения тепла генерировать электричество, что увеличивает ее экономическую и экологическую эффективность.

Горелка-электрогенератор, содержащая корпус, сопряженный с газовой форсункой, зубчатый венец, выполненный с радиальными канавками - пламенными каналами, верхнюю крышку, запальную свечу, отличающаяся тем, что вокруг корпуса горелки устроена теплоэлектрическая секция, состоящая из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2, концы которых соединены между собой, образуя собой зигзагообразный ряд в форме разомкнутой окружности и кольцевой канал между вышеупомянутым рядом и наружной поверхностью корпуса, кольцевого экрана, разделяющего зигзагообразный ряд по горизонту на горячую и холодную зоны, с наружной стороны по воздуху, выполненного в виде конического кольца из материала-диэлектрика с высокой теплопроводностью, причем длина отрезков металлов М1 и М2 термоэлектрических преобразователей выбирается такой, чтобы верхние спаи зигзагообразного ряда были расположены в зоне основания факела, нижние спаи зигзагообразного ряда находились вблизи поверхности плиты, а токовыводы каждой теплоэлектрической секции присоединены к коллекторам с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создается требуемые напряжение и сила тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка (1), в частности, для прибора для приготовления пищи содержит стакан (10), содержащий форсунку (11) для выпускания газа, идущего из канала (12), который подает газ к горелке (1); разделитель (20) пламени, связанный с упомянутым стаканом (10) и содержащий камеру (21) с эффектом Вентури, расположенную по существу соосно с форсункой (11); крышку (30), связанную с разделителем (20) пламени, чтобы обеспечить выход газа через множество отверстий (22) разделителя (20) пламени и/или крышки (30).

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве газогорелочного устройства для сжигания газообразного топлива, преимущественно в бытовых газовых плитах.

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка содержит корпус горелки, включающий в себя центральную полость, в котором по меньшей мере один факел, образован центральной горелкой, и узел конфорки для приготовления блюд на медленном огне, выполненный с возможностью, по меньшей мере, частичного введения в центральную полость и удаления из нее и включающий в себя конфорочный участок и базовый участок, выполненный с возможностью поддержки конфорочного участка и включающий в себя базовую пластину, имеющую отверстие, выполненное с возможностью обеспечения прохода через него центральной горелки при введении узла конфорки для приготовления блюд на медленном огне в центральную полость, при этом конфорочный участок выполнен с возможностью действовать в качестве барьера между по меньшей мере одним факелом и объектом, помещенным над газовой горелкой.

Изобретение относится к энергетики, в частности к газовому клапанному блоку, и предназначено для регулировки подводимого к газовой горелке газового прибора, в частности кухонной газовой плиты, газового объемного потока.

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка для устройства для приготовления пищи, содержит корпус горелки, содержащий первую камеру сгорания с первым отверстием для впуска газа и вторую камеру сгорания со вторым отверстием для впуска газа, причем первая и вторая камеры сгорания являются отдельными и независимо снабжаются горючим газом, соответственно, через первое и второе отверстия для впуска газа, при этом первая и вторая камеры сгорания каждая включает внутреннюю стенку, расположенную на одной стороне вдоль камеры сгорания, и наружную стенку, расположенную на другой стороне камеры сгорания, для образования канала для топлива/воздуха между каждой внутренней стенкой и соответствующей наружной стенкой, причем каждая из внутренних стенок и наружных стенок включает множество каналов горелки, которые позволяют газовому топливу внутри каналов для топлива/воздуха выходить из каналов для топлива/воздуха и входить во внутреннюю зону горения и наружную зону горения, соответственно, где внутренняя зона горения образована в основном в пределах границ внутренних стенок первой и второй камер сгорания, и наружная зона горения образована в основном снаружи границ наружных стенок первой и второй камер сгорания; электрозажигательное устройство, выполненное с возможностью поджига внутреннего и наружного колец пламени; и множество каналов для пламени, расположенных между первой и второй камерами сгорания, причем каждый из каналов для пламени включает в себя по меньшей мере один перепускной канал горелки в сообщении по потоку газа с горючим газом в одной из первой и второй камер сгорания.

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка включает камеру, по периферии ограниченную стенкой, причем стенка включает множество отверстий, которые проходят сквозь нее и выполнены с возможностью выпуска горючего газа наружу из газовой горелки, при этом отверстия включают вход и выход для горючего газа, причем указанный вход соответствует самому внутреннему участку отверстия, а выход соответствует самому внешнему участку отверстия, и каждое из отверстий включает дно, при этом дно имеет поверхность, которая непрерывно изгибается вверх от входа до выхода так, что дно является наиболее высоким в выходе, причем угол, образованный касательной ко дну и горизонтальной плоскости, больше в выходе, чем во входе.

Изобретение относится к горелочным устройствам, а именно, к горелкам для бытовых газовых плит. Энергосберегающая газовая горелка содержит корпус, головку с огневыми отверстиями, крышку, вокруг которой установлено кольцо ниже огневых отверстий, кольцо выполнено чашеобразной формы, верхняя сторона чашеобразного кольца имеет огневые каналы, а нижняя сторона чашеобразного кольца имеет сквозные воздухопроводные каналы, направленные к огневым отверстиям головки.

Изобретение относится к газовым горелкам, используемым на варочных панелях для бытовых электроплит для приготовления пищи в домашних условиях. Изобретение позволяет создать компактную варочную панель с соответствующей газовой горелкой.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к горелкам для бытовых газовых плит. Система (1) горелок бытовой газовой плиты содержащая канал (2) подачи газа в систему (1) горелок, первый и второй резервуары (2А, 2В), связанные с каналом (2) через по меньшей мере одну пару сопел (2С, 2D), в частности через первое сопло (2С) и через второе сопло (2D), пару по существу концентрических горелок (3, 4), включающую в себя внешнюю горелку (3) и внутреннюю горелку (4), причем подаваемый в пару горелок (3, 4) газ имеет возможность смешивания в первом резервуаре (2А) и втором резервуаре (2В) с первичным воздухом, забираемым над варочной панелью (8), на которой установлена система (1) горелок, для создания газовоздушной смеси для пары горелок (3, 4).

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка (10) содержит первое горелочное устройство (18) низкой мощности и второе горелочное устройство (16) высокой мощности, причем горелочные устройства (16, 18) выполнены с возможностью засасывания первичного воздуха над несущей панелью (14), образующей верхнюю стенку шкафа газовой кухонной плиты (12), и образованы нижним корпусом (59), первым пламенным венцом (40) для горелочного устройства (18) низкой мощности, вторым пламенным венцом (52) для горелочного устройства (16) высокой мощности и верхней крышкой (11), которые расположены соосно один над другим, при этом каждое из горелочных устройств (16, 18) содержит входной газовый трубопровод (28, 30), инжектор (34А, 34В, 46), трубу Вентури (38А, 38В, 50) и несколько отверстий (44, 56) для выпуска газа, причем отверстия (44) для выпуска газа горелочного устройства (16) высокой мощности имеют большие размеры, чем отверстия (56) для выпуска газа горелочного устройства (18) низкой мощности, и датчик (63) температуры для измерения фактической температуры нагреваемой емкости (26) для приготовления пищи, при этом верхняя крышка (11) содержит выступающий вверх, кольцеобразный участок (65), окружающий датчик (63) температуры и действующий в качестве теплового экрана.
Наверх