Термоэлектрическая инжекционная горелка

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. Термоэлектрическая инжекционная горелка включает опорное кольцо, выполненное из диэлектрического материала, с ножками, уложенную на вышеупомянутое кольцо теплоэлектрическую секцию, состоящую из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары параллельных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, изогнутых сверху и снизу под прямым углом, концы которых поочередно соединены между собой пайкой или сваркой, образуя собой частокольный ряд в форме разомкнутой окружности, который вместе с наружной поверхностью корпуса горелки образует кольцевой канал вторичного воздуха, кольцевой экран, выполненный в виде плоского кольца из диэлектрического материала со стойками, примыкающего к частокольному ряду, при этом опорное кольцо, частокольный ряд и кольцевой экран установлены ножками и стойками на рабочую поверхность газовой плиты вокруг инжекционной горелки, кольцевой экран разделяет частокольный ряд на холодную и горячую зоны, а токовыводы теплоэлектрической секции присоединены к коллектору с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создаются требуемые напряжение и сила тока. Изобретение позволяет увеличить экономическую и экологическую эффективность горелки. 4 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 газовая горелка, содержащая чашеобразный корпус, сопряженный с газовой форсункой и запальной свечой, зубчатый венец с множеством первых пламенных каналов, расположенных по окружности вдоль периферии венца, и верхнюю крышку, закрывающую горелку сверху, причем на части внешней поверхности и зубчатого венца его периферии выполнены радиальные канавки ниже уровня первых пламенных каналов, вдоль периферии венца по окружности расположены вторые пламенные каналы, причем горелка содержит вертикальную мини-трубку Вентури, для осуществления первичной аэрации над рабочей поверхностью плиты [Патент РФ №2407949. F23D 14/06, 2010].

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

Более близким к предлагаемому изобретению является инжекционная газовая горелка в бытовых газовых плитах, включающая корпус со смесительной камерой и головкой, над которой установлена крышка, которая выполнена с прямоугольными зубьями и пазами. По окружности головки выполнена кольцевая канавка и радиальные отверстия для подачи вторичного воздуха. Крышка надета на головку с образованием огневых отверстий в виде сегмента, зубья перекрывают радиальные отверстия, а радиальные отверстия и пазы расположены на одном уровне и сообщаются между собой через кольцевую канавку [Патент РФ №2035660. F23D 14/04, 1995].

Основным недостатком известной инжекционной газовой горелки является громоздкость и сложность конструкции и невозможность генерации электрической энергии, что снижает ее экономическую и экологическую эффективность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение экономической и экологической эффективности термоэлектрической инжекционной горелки.

Технический результат достигается термоэлектрической инжекционной горелкой, включающей в себя опорное кольцо, выполненное из диэлектрического материала, с ножками, уложенную на вышеупомянутое кольцо теплоэлектрическую секцию, состоящую из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары параллельных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, изогнутых сверху и снизу под прямым углом, концы которых поочередно соединены между собой пайкой или сваркой, образуя собой частокольный ряд в форме разомкнутой окружности, который вместе с наружной поверхностью корпуса горелки образует кольцевой канал вторичного воздуха, кольцевой экран, выполненный в виде плоского кольца из диэлектрического материала со стойками, примыкающего к частокольному ряду, при этом опорное кольцо, частокольный ряд и кольцевой экран установлены ножками и стойками на рабочую поверхность газовой плиты вокруг инжекционной горелки, снабженной газовой форсункой, зубчатым венцом, верхней крышкой и запальной свечой, причем кольцевой экран разделяет частокольный ряд по горизонту с наружной стороны на холодную и горячую зоны, длина верхних изогнутых концов отрезков металлов M1 и М2 выбирается такой, чтобы верхние спаи частокольного ряда были расположены в средней, наиболее горячей, зоне факела, длина нижних изогнутых концов отрезков металлов M1 и М2 должна быть такой, чтобы нижние спаи вышеупомянутого ряда находились вблизи рабочей поверхности плиты на расстоянии L от корпуса горелки в холодной зоне поверхности плиты, а токовыводы теплоэлектрической секции присоединены к коллектору с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создаются требуемые напряжение и сила тока.

Предлагаемая термоэлектрическая инжекционная горелка изображена на фиг. 1-4 (на фиг. 1, 2 - общий вид, на фиг. 3, 4 - узел термоэмиссионного преобразователя).

Термоэлектрическая инжекционная горелка содержит опорное кольцо 1, выполненное из диэлектрического материала, с ножками 2, уложенную на кольцо 1 теплоэлектрическую секцию (ТЭС) 3, состоящую из термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) 4, каждый из которых, состоит из пары параллельных отрезков 5, 6, выполненных из разных металлов M1 и М2, изогнутых сверху и снизу под прямым углом, концы которых поочередно соединены между собой пайкой или сваркой 7, образуя собой частокольный ряд 8 в форме разомкнутой окружности, который вместе с наружной поверхностью корпуса горелки 9 образует кольцевой канал вторичного воздуха 10, кольцевой экран 11, выполненный в виде плоского кольца из диэлектрического материала со стойками 12, примыкающего к ряду 8, при этом опорное кольцо 1, частокольный ряд 8 и кольцевой экран 11 установлены ножками 2 и стойками 12 на рабочую поверхность 13 газовой плиты вокруг инжекционной горелки 9, снабженной газовой форсункой 14, зубчатым венцом 15, верхней крышкой 16 и запальной свечой 17, причем кольцевой экран 11 разделяет частокольный ряд 8 по горизонту с наружной стороны на холодную и горячую зоны 18 и 19, длина верхних изогнутых концов отрезков 5, 6 металлов M1 и М2 выбирается такой, чтобы верхние спаи 7 ряда 8 были расположены в средней, наиболее горячей, зоне факела, длина нижних изогнутых концов отрезков 5, 6 металлов M1 и М2 должна быть такой, чтобы нижние спаи 7 ряда 8 находились вблизи рабочей поверхности 13 плиты на расстоянии L от корпуса горелки 9 в холодной зоне поверхности плиты 13, а токовыводы 20 и 21 теплоэлектрической секции 3 присоединены к коллектору с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создается требуемые напряжение и сила тока (на фиг. 1-4 не показаны).

В основу работы предлагаемой термоэлектрической инжекционной горелки положен эффект термоэлектричества. Так как ТЭС 3 выполнена в виде частокольных рядов 8, изготовленных из парных параллельных проволочных отрезков 5 и 6, выполненных из разных металлов M1 и М2, поочередно спаянных (сваренных) на концах между собой, то при нагреве одних спаянных концов проволочных отрезков 5 и 6 ТЭП 4 в середине факела у крышки 16 (в горячей зоне 19) и охлаждении противоположных им спаянных концов ТЭП 4, находящихся в холодной зоне 18 у рабочей поверхности 13, на противоположных спаях парных проволочных отрезков 5 и 6 устанавливаются разные температуры, в зоне контакта (спае 7) металлов M1 и М2 происходит термическая эмиссия электронов, в результате чего в частокольных рядах 8 ТЭС 3 появляется термоэлектричество [С.Г. Калашников. Электричество. – М.: «Наука», 1970, с. 502-506].

Работа термоэлектрической инжекционной горелки происходит следующим образом. Предварительно на инжекционной горелке 9 монтируются элементы насадки. Вначале на рабочую поверхность 13 газовой плиты устанавливают опорное кольцо 1 таким образом, чтобы корпус горелки 9 находился строго посредине кольца 1 и фиксируют его с поверхностью 13 (узлы крепления на фиг. 1-4 не показаны). Далее на кольцо 1 устанавливают ТЭС 3, на ТЭС 3 надевают кольцевой экран 11, устанавливают его стойками 12 на рабочую поверхность 13 и фиксируют их (узлы крепления на фиг. 1-4 не показаны).

Первичный воздух всасывается над рабочей поверхностью плиты через зазор между корпусом горелки 9 и венцом 15. Корпус горелки 9 сопряжен с форсункой 14, через которую подается газ, а первичный воздух, главным образом, всасывается внутрь венца горелки посредством трения со струей газа. Так как зубчатый венец 15 горелки 9 снабжен по своей окружности множеством радиальных канавок (пламенными каналами), газовоздушная смесь, поджигаемая запальной свечей 17, выходит наружу в радиальном направлении с образованием кольцевого факела. Крышка 16 закрывает горелку сверху и совместно с венцом 15 горелки определяет размеры пламенных каналов, расположенных на нем. Увеличение устойчивости пламени и качества горения вокруг корпуса горелки 9 происходит за счет кольцевого канала вторичного воздуха 10, образованного частокольным рядом 8 ТЭП 4 ТЭС 3 и корпусом 9, через который из холодной зоны 18 в горячую зону 19 и далее в зону горения, всасывается подогретый вторичный воздух, который одновременно охлаждает нижние спаянные концы 7 ТЭП 4 ТЭС 3 в холодной зоне 18. В то же время при нагреве одних спаянных концов 7 проволочных отрезков 5 и 6 ТЭП 4 в середине факела у крышки 16 (в горячей зоне 19) и охлаждении противоположных им спаянных концов ТЭП 4, находящихся в холодной зоне 18 у поверхности 13 плиты, на противоположных спаях парных проволочных отрезков 5 и 6 устанавливаются разные температуры, в зоне контакта (спае 7) металлов M1 и М2 происходит термическая эмиссия электронов, в результате чего в частокольном ряду 8 ТЭС 3 появляется термоэлектричество. Полученное термоэлектричество через токовыводы 20 и 21 частокольного ряда 8 каждой ТЭС 3 поступает в коллекторы с одноименными зарядами, далее в преобразователи (на фиг. 1-4 не показаны), где создаются требуемое напряжение и сила тока и подается потребителю.

При этом параллельная компоновка парных проволочных отрезков 5, 6 металлов M1 и М2, образующих ТЭП 4, с образованием частокольного ряда 8 позволяет значительно увеличить число ТЭП 4 в ряду 8 и таким образом увеличить отбор термоэлектричества от ТЭС 3 при одинаковой тепловой нагрузке горелки по сравнению, например, с зигзагообразной компоновкой ТЭП 4, а расположение нагреваемых и охлаждаемых спаев 7 ТЭП 4 в наиболее горячей и холодной точках, достигаемое путем соответствующих изгибов верхних и нижних концов ТЭП 4, повышает градиент температур на вышеупомянутых спаях и также увеличивает количество генерируемого термоэлектричества.

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

Термоэлектрическая инжекционная горелка, включающая в себя инжекционную горелку, снабженную газовой форсункой, зубчатым венцом, верхней крышкой и запальной свечой, отличающаяся тем, что вокруг инжекционной горелки помещены опорное кольцо, выполненное из диэлектрического материала, с ножками, уложенную на вышеупомянутое кольцо теплоэлектрическую секцию, состоящую из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары параллельных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, изогнутых сверху и снизу под прямым углом, концы которых поочередно соединены между собой пайкой или сваркой, образуя собой частокольный ряд в форме разомкнутой окружности, который вместе с наружной поверхностью корпуса горелки образует кольцевой канал вторичного воздуха, кольцевой экран, выполненный в виде плоского кольца из диэлектрического материала со стойками, примыкающего к частокольному ряду, при этом опорное кольцо, частокольный ряд и кольцевой экран установлены ножками и стойками на рабочую поверхность газовой плиты вокруг инжекционной горелки, снабженной газовой форсункой, зубчатым венцом, верхней крышкой и запальной свечой, причем кольцевой экран разделяет частокольный ряд по горизонту с наружной стороны на холодную и горячую зоны, длина верхних изогнутых концов отрезков металлов M1 и М2 выбирается такой, чтобы верхние спаи частокольного ряда были расположены в средней, наиболее горячей, зоне факела, длина нижних изогнутых концов отрезков металлов M1 и М2 должна быть такой, чтобы нижние спаи вышеупомянутого ряда находились вблизи рабочей поверхности плиты на расстоянии L от корпуса горелки в холодной зоне поверхности плиты, а токовыводы теплоэлектрической секции присоединены к коллектору с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создаются требуемые напряжение и сила тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики. Усовершенствованная газовая горелка (2) содержит держатель (4) инжектора, снабженный средством (20) для его установки в верхний лист металла варочной панели и содержащий чашеобразную центральную полость (10), к основанию которой приложен центральный инжектор (14), и дополнительно содержит две боковые чашеобразные полости (12, 12'), к основанию которых приложены два боковых инжектора (16, 18), при этом указанные чашеобразных полости (10, 12, 12') закрыты по основанию и бокам и открыты сверху, по меньшей мере один впускной патрубок (6) газа, предлагаемый в указанном держателе (4) инжектора и сообщающийся с указанными инжекторами (14, 16, 18), делитель (24) пламени, расположенный на держателе (4) инжектора и определяющий центральную распределительную камеру (48), с практически цилиндрической боковой стенкой с прорезями (64) для выработки центрального кольца (80) пламени, и кольцевую распределительную камеру (52), которая отделена от указанной центральной распределительной камеры (48) посредством кольцевой полости (34) и имеет свою внешнюю боковую стенку с проемами (66) для выработки кольца (84) пламени, направленного вовне, круглую закрывающую крышку (74) для указанной центральной распределительной камеры (48) и кольцевую закрывающую крышку (76) для указанной кольцевой распределительной камеры (52), по меньшей мере один соединительный проход между пространством, окружающим горелку (44), и указанной кольцевой полостью (34) делителя (24) пламени, характеризующаяся тем, что кольцевая камера (52) делителя (24) пламени имеет два боковых канала (50), которые расположены по своим осям практически вертикально, их нижние концы обращены к указанным боковым инжекторам (16, 18), при этом указанные нижние концы (60) расположены выше, чем верхняя кромка (62) держателя (4, 88) инжектора, имеют участок верхнего конца, который выступает и выходит из основания (53) кольцевой распределительной камеры (52), выполнены таким образом, чтобы вырабатывать практически вертикальный эффект Вентури, и выполнены таким образом, чтобы выходящий поток газа и воздуха и поступающий в кольцевую распределительную камеру (52) уже был практически перемешан.

Изобретение относится к области энергетики. Горелка (1) для газовой варочной панели содержит основной корпус (2), имеющий первое множество отверстий (5), выполненных с возможностью создания первых факелов (7) пламени под первым углом (h) относительно горизонтальной плоскости (Р) отсчета, и второе множество отверстий (6), выполненных с возможностью создания вторых факелов (8) пламени под вторым углом (k) относительно упомянутой горизонтальной плоскости (Р), который меньше, чем первый угол, причем первое и второе множества отверстий (5, 6) состоят из соответствующих групп отверстий (5а, 5b; 6а, 6b, 6с), при этом каждая группа связана с одним и тем же факелом пламени и состоит по меньшей мере из одного отверстия, общая площадь поперечного сечения каждой группы отверстий (6а, 6b, 6с) второго множества отверстий (6) больше, чем общая площадь поперечного сечения каждой группы отверстий (5а, 5b) первого множества отверстий (5), так что вторые факелы (8) пламени имеют большую силу, чем первые факелы (7) пламени.

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.

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.

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.

Предлагаемое изобретение относится к энергетике и может быть использовано в инжекционных горелках бытовых отопительных приборов для совместной генерации тепла и электрической энергии. Термоэлектрическая инжекционная горелка включает опорное кольцо, выполненное из диэлектрического материала, с ножками, уложенную на вышеупомянутое кольцо теплоэлектрическую секцию, состоящую из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары параллельных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, изогнутых сверху и снизу под прямым углом, концы которых поочередно соединены между собой пайкой или сваркой, образуя собой частокольный ряд в форме разомкнутой окружности, который вместе с наружной поверхностью корпуса горелки образует кольцевой канал вторичного воздуха, кольцевой экран, выполненный в виде плоского кольца из диэлектрического материала со стойками, примыкающего к частокольному ряду, при этом опорное кольцо, частокольный ряд и кольцевой экран установлены ножками и стойками на рабочую поверхность газовой плиты вокруг инжекционной горелки, кольцевой экран разделяет частокольный ряд на холодную и горячую зоны, а токовыводы теплоэлектрической секции присоединены к коллектору с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создаются требуемые напряжение и сила тока. Изобретение позволяет увеличить экономическую и экологическую эффективность горелки. 4 ил.

Наверх