Способ получения тепловой энергии при сжигании газообразного и жидкого топлива и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу получения тепловой энергии и устройству для его осуществления, в частности к воздухонагревателям и теплогенераторам, применяемым для отопления помещений (жилых, складских, животноводческих, производственных, теплиц), в технологических процессах пром. предприятий и пищевой промышленности; обработки растений, продуктов и помещений для уничтожения насекомых и грибков. В способе получения тепловой энергии при сжигании газообразного или жидкого топлива без изменения режимов горения снятие тепловой энергии осуществляется в зоне максимальных температур по длине факела горения топлива в камере сгорания, для чего в ней устанавливается устройство для снятия тепловой энергии. Устройство состоит из туннельных пассивных или активных блоков, или их комбинаций, установленных в камере сгорания в зоне максимальных температур по длине факела горения топлива и не менее 20 мм между ними и служащих для поступления свежего воздуха в туннели блоков и обеспечения дожигания топлива, металлические активные блоки имеют туннели, которые омываются теплоносителем для снятия с них тепловой энергии, а пассивные блоки состоят из собранных в пакет огнеупорных трубок, что повышает температуру нагрева воздуха, проходящего через камеру сгорания. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к способам получения дополнительной тепловой энергии, при сжигании газообразного или жидкого топлива в камере сгорания и устройствам для осуществления этого способа, в частности к воздухонагревателям и теплогенераторам, применяемым для отопления помещений (жилых, складских, животноводческих, производственных, теплиц), в технологических процессах пром. предприятий и пищевой промышленности; обработки растений, продуктов и помещений для уничтожения насекомых и грибков.

Известны воздухонагреватели и теплогенераторы газовые различных конструктивных схем и исполнений, в которых нагрев воздуха осуществляется при смешивании горячих продуктов сгорания с воздухом, принудительно подаваемым в нагреватель, например нагреватели воздуха по патентам2145050 F24H 3/00; 2196942 F24H, теплогенератор рециркуляционный газовый по патенту 2144646, F24H3/02.

У всех приведенных выше воздухонагревателей и теплогенераторов сжигание топлива происходит в свободном объеме камеры сгорания, недостатком которого является не полный отбор теплоты от сгорания топлива.

Технической задачей данного способа и устройства является повышение количества тепловой энергии, получаемой при сжигании единицы топлива.

Классический способ преобразования энергии топлива в тепло состоит в окислении топлива окислителем в пламени. При сжигании, например, природного топлива температура пламени факела около 1600-2000°C (Фиг.1) с тем преимуществом, что окисление топлива после поджигания фронта пламени продолжается само даже при неблагоприятных условиях (например, открытый огонь в камине и т.п.). Этот принцип сохраняется и при сжигании газообразного или жидкого топлива в горелках, причем большую роль играют меры стабилизации пламени.

Технический результат способа получения тепловой энергии при сжигании газообразного или жидкого топлива достигается тем, что без изменения режимов горения снятие тепловой энергии осуществляется в зоне максимальных температур по длине факела горения топлива в камере сгорания, для чего в ней устанавливается устройство для снятия тепловой энергии

Технический результат устройства для получения тепловой энергии достигается тем, что устройство состоит из туннельных пассивных или активных блоков, или их комбинаций, установленных в камере сгорания в зоне максимальных температур по длине факела горения топлива и не менее 20 мм между ними и служащих для поступления свежего воздуха в туннели блоков и обеспечения дожигания топлива, металлические активные блоки имеют туннели, которые омываются теплоносителем для снятия с них тепловой энергии, а пассивные блоки состоят из собранных в пакет огнеупорных трубок, что повышает температуру нагрева воздуха, проходящего через камеру сгорания.

По длине факела горения топлива в камере сгорания, за горелкой в зоне максимальных температур горения установлено устройство, состоящее из блоков пассивных или активных. Блоки устанавливаются на расстоянии не менее 20 мм между ними и не менее 50 мм от горелок, для поступления свежего воздуха в туннели блоков и обеспечения дожигания топлива. Для направления воздуха в туннели блоков устанавливаются экраны по периметру блоков. При работе горелок блоки, не препятствуя горению, стабилизируют его, нагреваются до температур факела. С активных блоков осуществляется съем тепла воздухом или жидкостью (теплоносителем), а пассивные, нагреваясь, повышают температуру нагрева воздуха, проходящего через камеру сгорания. Возможен также комбинированный вариант установки активных и пассивных блоков.

На фиг.1 изображена зона максимальных температур за горелкой, на фиг.2 – камера сгорания с пассивными блоками, на фиг.3 – камера сгорания с активными блоками, на фиг.4 – туннели пассивных блоков, на фиг.5 – туннели активных блоков, на фиг. 6 – распределение холодного воздуха по камере сгорания..

На примере сжигания сжиженного газа, где факел имеет максимальную температуру 1640-1770°C и длина факела 350-400 мм (для конкретной горелки), по длине факела установлены блоки 1 пассивные фиг.2 или активные фиг.3. Общее расстояние от форсунки до торца последнего блока 1 составляет 390 мм, что соответствует длине факела. Температура на пассивных блоках составила от 800 до 1000°C, на активных в зависимости от теплоносителя от 500 до 800°C. Температура воздуха из воздухонагревателя выросла с 70°C до 170°C, при расходе воздуха 1700 куб м./в час. Расход топлива сократился на 30%.

Пассивные блоки (фиг.4) состоят из огнеупорных трубок (например, муллит кремнеземистых).

Активные блоки (фиг.5) выполнены металлическими из жаропрочной стали и имеют сквозные туннели в замкнутом объеме со входом и выходом для теплоносителя -воздуха или жидкости. Активные блоки могут быть соединены между собой в единый объем.

Блоки в примере устанавливаются на расстоянии 20 мм друг от друга, первый на расстоянии 50 мм от корпуса форсунки. Для обеспечения дожигания топлива и поступления свежего воздуха в блоки целесообразно установить направляющие экраны 2 перед каждым блоком фиг.2, 3, причем ближний к форсунке с зазором между корпусом камеры горения и экраном, а последний вплотную к корпусу.

Направляемый экранами 2 холодный воздух 3 фиг.6, не участвующий в горении, в туннели блоков в зону горения 5 обеспечивает дожигание перегретого газа, нагревается, проходя через блоки 1, смешиваясь с воздухом 4, участвующим в горении.

При проектировании конкретных установок с применением настоящего способа и устройства размеры блоков и расстояния между ними зависят от длины факела форсунки.

1. Способ получения тепловой энергии при сжигании газообразного или жидкого топлива, отличающийся тем, что без изменения режимов горения снятие тепловой энергии осуществляется в зоне максимальных температур по длине факела горения топлива в камере сгорания, для чего в ней устанавливается устройство для снятия тепловой энергии.

2. Устройство для снятия тепловой энергии, состоящее из туннельных пассивных или активных блоков, или их комбинаций, установленных в камере сгорания в зоне максимальных температур по длине факела горения топлива и не менее 20 мм между ними и служащих для поступления свежего воздуха в туннели блоков и обеспечения дожигания топлива, металлические активные блоки имеют туннели, которые омываются теплоносителем для снятия с них тепловой энергии, а пассивные блоки состоят из собранных в пакет огнеупорных трубок, что повышает температуру нагрева воздуха, проходящего через камеру сгорания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрооборудованию для отопления, в частности для производственных и животноводческих помещений. В комбинированном теплоаккумуляционном электроотопительном приборе со ступенчатым нагревом теплоаккумулирующего сердечника в последнем на одном из электрических нагревательных элементов установлен термодатчик, позволяющий задавать и контролировать температуру электрических нагревательных элементов, нагревая их по принципу ступенчатого нагрева и не превышая их максимально допустимой температуры, а внутри камеры с теплоаккумулирующим сердечником выполнена двухслойная теплоизоляция с экраном между слоями теплоизоляции, при этом в камере с электроконвектором установлена смесительная камера, позволяющая смешивать потоки холодного и горячего воздуха на выходе из прибора до однородного состояния, причем между нижней стенкой корпуса прибора и полом имеется воздушный зазор.

Изобретение относится к автономному воздушному отоплению, в частности к воздухонагревательным устройствам смесительного типа, может использоваться для подачи нагретого воздуха в производственные и жилые помещения, например в агрегатные и обслуживающие помещения газоперекачивающей станции.

Изобретение относится к фену, содержащему корпус, блок вентилятора и патрубок для доставки текучей среды в корпус. Патрубок содержит вход для текучей среды, расположенный на конце патрубка или вблизи него и удаленный от корпуса.

Изобретение относится к вентиляторному воздухонагревателю, такому как фен. Описано ручное приспособление, содержащее корпус, тракт потока текучей среды, простирающийся через корпус в аксиальном направлении от первого впускного отверстия для текучей среды, через которое поступает первый поток текучей среды в приспособление, до первого выпускного отверстия для текучей среды для выпуска первого потока текучей среды из приспособления, тракт первичного потока текучей среды, который простирается от второго впускного отверстия для текучей среды, через которое первичный поток текучей среды поступает в приспособление, до второго выпускного отверстия для текучей среды, секцию тракта первичного потока текучей среды, простирающуюся через корпус в аксиальном направлении, окружая тракт текучей среды, и нагреватель, расположенный в пределах секции тракта первичного потока текучей среды, для нагревания текучей среды, проходящей по тракту первичного потока текучей среды, в котором нагреватель имеет длину, простирающуюся в аксиальном направлении.

Изобретение относится к вентилятору, в частности к вентиляторному воздухонагревателю, такому как фен. Описан фен, содержащий, по меньшей мере, одно впускное отверстие для текучей среды для впуска текучей среды в фен, по меньшей мере, одно выпускное отверстие для выпуска текучей среды из фена, по меньшей мере, один тракт потока текучей среды, проходящий через фен, нагреватель и камеру для текучей среды, по меньшей мере частично ограниченную внешней стенкой фена.

Изобретение относится к вентилятору, в частности к вентиляторному воздухонагревателю, такому как фен. Фен содержит корпус, патрубок, тракт потока текучей среды, проходящий через патрубок от первого впускного отверстия, через которое первый поток текучей среды поступает в фен, до первого выпускного отверстия для испускания первого потока текучей среды из фена, тракт первичного потока, проходящий от второго впускного отверстия для текучей среды, через которое первичный поток поступает в фен до второго выпускного отверстия.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах децентрализованного отопления. Технический результат достигается предлагаемой автономной тепловой пушкой, включающей цилиндрический корпус, внутри которого по ходу движения воздуха коаксиально установлены вентилятор с электродвигателем, горелка с инжектором, соединенная с подводящим газопроводом, цилиндрическая камера сгорания, совмещенная с теплообменником, соединенная с инжектором, кольцевую тепловую камеру, очистной насадок, заполненный гранулами металлургической пемзы, изготовленной из металлургических шлаков, при этом поверхность цилиндрической камеры сгорания выполнена с горизонтальными прямоугольными гофрами, образующими горизонтальные прямоугольные гнезда, в которые частично утоплены термоэлектрические звенья, состоящие из прямоугольных вставок, внутри которых помещены ряды, состоящие из расположенных параллельно термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару параллельных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов, спаянных на концах между собой, термоэлектрические звенья попарно соединены между собой перемычкой и электрическим конденсатором, образуя термоэлектрические секции, которые также последовательно соединены между собой через электрические конденсаторы, образуя термоэлектрический блок, соединенный с токовыводами, преобразователем, аккумулятором и электродвигателем вентилятора.

Изобретение относится к электроприборам и предназначено для направленного обогрева помещений и просушки поверхностей с регулировкой угла наклона. Тепловентилятор, несущая конструкция которого включает изготовленные из листовой стали и имеющие цилиндрическую форму кожухи - наружный и внутренний, на наружном кожухе расположены органы управления и индикации, а во внутреннем кожухе размещены электронагревательные элементы и вентилятор.

Изобретение относится к электронагревательным приборам и может быть использовано для обогрева в жилых помещениях и в зданиях коммунально-бытового или промышленного назначения.

Группа изобретений относится к отопительным устройствам для транспортного средства. Нагреватель воздуха содержит блок нагнетания воздуха, блок нагрева воздуха, ограничитель напряжения электродвигателя и устройство предотвращения подачи напряжения обратной полярности.

Изобретение относится к способу получения тепловой энергии и устройству для его осуществления, в частности к воздухонагревателям и теплогенераторам, применяемым для отопления помещений, в технологических процессах пром. предприятий и пищевой промышленности; обработки растений, продуктов и помещений для уничтожения насекомых и грибков. В способе получения тепловой энергии при сжигании газообразного или жидкого топлива без изменения режимов горения снятие тепловой энергии осуществляется в зоне максимальных температур по длине факела горения топлива в камере сгорания, для чего в ней устанавливается устройство для снятия тепловой энергии. Устройство состоит из туннельных пассивных или активных блоков, или их комбинаций, установленных в камере сгорания в зоне максимальных температур по длине факела горения топлива и не менее 20 мм между ними и служащих для поступления свежего воздуха в туннели блоков и обеспечения дожигания топлива, металлические активные блоки имеют туннели, которые омываются теплоносителем для снятия с них тепловой энергии, а пассивные блоки состоят из собранных в пакет огнеупорных трубок, что повышает температуру нагрева воздуха, проходящего через камеру сгорания. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх