Установка обогрева объектов

Авторы патента:

F24H3/00 - Воздухонагреватели, имеющие средства получения тепла (F24H 7/00,F24H 8/00 имеют преимущество; детали F24H 9/00; бытовые печи или кухонные плиты с дополнительными устройствами для конвективного нагрева воздуха F24B,F24C )

Владельцы патента RU 2745057:

Моров Алексей Борисович (RU)

Изобретение относится к нагревателям текучей среды. Установка обогрева объектов, включающая узел подключения к источнику отработанных газов, узел входа и распределения воздуха, блок воздухонагревателя, узел выхода нагретого воздуха, блок электропитания и управления, при этом узел входа и распределения воздуха состоит из смесительной камеры с установленными в ней входным клапаном и воздушным фильтром, вентилятора с приводом от электродвигателя, установленного между смесительной камерой и теплообменником, входного воздуховода, соединяющего вентилятор и воздушный контур теплообменника, воздуховода после воздухонагревателя, соединяющего воздушный контур теплообменника и узел выхода нагретого воздуха, обводного воздуховода теплообменника, точка подключения которого находится во входном воздуховоде между вентилятором и теплообменником, воздуховода подачи нагретого воздуха в смесительную камеру, точка подключения которого находится в воздуховоде после воздухонагревателя, а в воздуховоде после воздухонагревателя, обводном воздуховоде, воздуховоде подачи нагретого воздуха в смесительную камеру установлены заслонки, а блок воздухонагревателя состоит из теплообменника «газ-газ», входного газохода, выходного газохода, обводного газохода теплообменника и установленных во входной и обводной газоход заслонок, а блок электропитания и управления соединен электрическими связями с потребителями электроэнергии и датчиками, установленными в узлах и блоках установки, а узел выхода нагретого воздуха находится вне высокотемпературной зоны блока воздухонагревателя и имеет выходы для подключения гибких воздуховодов, а все узлы и блоки установки установлены на общей раме и защищены от атмосферных осадков навесом. Изобретение обеспечивает получение тепловой энергии без использования топлива, повышение надежности, пожаробезопасности источника тепловой энергии. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка обогрева объектов (УОО) относится к воздухонагревателям атмосферного воздуха с принудительной циркуляцией и может быть применена в системах отопления и вентиляции, для обогрева технологического оборудования, машин, материалов, помещений, моторных отсеков и в качестве передвижной установки для обогрева и вентиляции.

Известен мобильный воздухоподогреватель (см. RU №2244221, F24H 3/00, опубл. 10.01.2005), представляющий с собой устройство на самоходном шасси автомобиля и выполненное в виде вентилятора, соединенного через диффузор с теплогенератором, состоящим из камеры сгорания с калорифером и имеющим выход для отвода нагретого воздуха и подключения гибких рукавов для подачи воздуха потребителю.

Недостатком известного устройства является относительная энергозатратность и неэкономичность, обусловленные необходимостью обеспечения работы устройства для подачи воздуха от двигателя самоходного шасси, для нагрева воздуха необходимо использовать жидкое топливо. Отсутствие фильтрации входного воздуха может провести к засорению воздушного тракта и ухудшению теплообмена в теплогенераторе.

Известно устройство мобильного воздухоподогревателя, описанного в техническом описании «Унифицированный моторный подогреватель УМП-350 модель 350» (2000 г.), производимый Прилукским арендным заводом «Пожмашина». Устройство смонтировано на самоходном шасси и содержит установленные в кузове теплогенератор с устройством для подачи воздуха и отводящим воздухопроводом. Теплогенератор содержит коробку отбора мощности, камеру сгорания со свечой зажигания и воздушной заслонкой, пусковой и рабочей форсунками для распыления топлива и установленный вдоль направления потока воздуха калорифер с выходом подогретого воздуха к передней стенке кузова. Устройство для подачи воздуха представляет собой вентилятор для подачи воздуха в калорифер и в камеру сгорания по раструбу. Топливо из баков всасывается насосом и нагнетается под давлением в топливопроводы воздухообогревателя. Привод насоса осуществляется ременной передачей от вала вентилятора. Забор воздуха вентилятором производится через открытую заднюю дверь кузова. Гибкие шланги отводящего воздухопровода размещены также в кузове, снабженном для обслуживания воздухоподогревателя небольшой дверцей в одной из боковых сторон.

Наиболее близкими к предлагаемой в настоящей заявке по технической сущности устройство обогрева объектов газовым теплогенератором (см. RU №164564, F24H 3/00, опубл. 10.09.2016). Устройство включает узел присоединения к топливосети, блок воздухонагревателя, состоящего из теплогенератора и источника электроэнергии, узлов предварительного обогрева и выхода нагретого воздуха. Теплогенератор включает в себя горелку и теплообменник с закрытой камерой сгорания. В этом случае осуществляется непрямой нагрев теплообменника, раздельно отводящим продукты горения в наружную среду дымоходом. Блок воздухонагревателя дополнительно снабжен смесительной камерой предварительного подогрева воздуха с внутренней воздухопроводной магистралью, электрическим вентилятором напора воздуха, размещаемого между смесительной камерой и теплогенератором. Смесительная камера осуществляет смешивание наружного воздуха с частью нагретого воздуха, отбираемого от внутренней воздухопроводной магистрали через воздухопровод отвода части нагретого воздуха, снабженного заслонкой для регулирования количества отбираемого воздуха. При этом температура воздушной смеси обеспечивает температуру эксплуатационных возможностей теплогенератора. Узел выхода нагретого воздуха состоит из патрубка и воздухопроводов с направляющими отводами для подачи нагретого воздуха обогреваемому объекту. При этом наружные воздухопроводы могут быть выполнены из гибких элементов и с теплоизоляцией, а в качестве электрического узла электроэнергии устройство может быть снабжено автономным источником электроэнергии.

Недостатком известного устройства является относительная энергозатратность, обусловленные необходимостью использовать газообразное топливо для нагрева воздуха. Отсутствие фильтрации входного воздуха может провести к засорению воздушного тракта и ухудшению теплообмена в теплогенераторе.

Цель изобретения - создание устройства получения тепловой энергии без использования топлива, с низкими эксплуатационными затратами, недорогого, с высокими характеристиками надежности и пожаробезопасности.

Заявляемая цель достигается тем, что в установке используется тепло отработанных газов энергетических установок, газовых турбин (ГТ) всех типов и поршневых двигателей.

Установка обогрева объектов (УОО) включает узел подключения к источнику отработанных газов, узел входа и распределения воздуха, блок воздухонагревателя, узел выхода нагретого воздуха, блок электропитания и управления.

Узел входа и распределения воздуха состоит из смесительной камеры, с установленными в ней входным клапаном и воздушным фильтром, предназначенной для очистки воздуха, смещения входного и подогретого воздуха для исключения обмерзания фильтра или получения необходимой температуры воздуха на входе в блок воздухонагревателя; вентилятора с приводом от электродвигателя, установленного между смесительной камерой и теплообменником; входного воздуховода, соединяющего вентилятор и воздушный контур теплообменника; воздуховода после воздухонагревателя, подающего нагретый воздух в узел выхода нагретого воздуха; обводного воздуховода теплообменника, точка подключения которого находится во входном воздуховоде между вентилятором и теплообменником, подающего воздух, минуя теплообменник; воздуховода подачи нагретого воздуха в смесительную камеру, точка подключения которого находится в воздуховоде после воздухонагревателя, предназначенного для подачи нагретого воздуха в смесительную камеру. В воздуховоде после воздухонагревателя, обводном воздуховоде, воздуховоде подачи нагретого воздуха в смесительную камеру установлены заслонки, регулирующие расходы воздуха по воздуховодам. Блок воздухонагревателя состоит из теплообменника «газ-газ», входного газохода, выходного газохода, обводного газохода теплообменника и установленных во входной и обводной газоход заслонок. Блок электропитания и управления соединен электрическими связями с потребителями электроэнергии и датчиками, установленными в узлах, блоках установки и обеспечивает работу установки с заданными параметрами. Узел выхода нагретого воздуха находится вне высокотемпературной зоны блока воздухонагревателя и имеет выходы для подключения гибких воздуховодов. Все узлы и блоки установки установлены на общей раме и защищены от атмосферных осадков навесом.

Заявленное изобретение имеет следующие нижеперечисленные модификации, характеризующие частные случаи его выполнения:

- Установка обогрева объектов (УОО) выполнена в отдельном закрытом блоке.

- Установка обогрева объектов (УОО) входит в состав газотурбинной, газопоршневой, дизельной энергоустановки.

- Установка обогрева объектов (УОО) находится в блоке газотурбинной, газопоршневой, дизельной энергоустановки.

- Установка обогрева объектов (УОО) установлена на блоке газотурбинной, газопоршневой, дизельной энергоустановки.

- В установке обогрева объектов (УОО) узел входа и распределения воздуха выполнен в виде вентиляционной установки.

- В установке обогрева объектов (УОО) вентилятор имеет привод от двигателя внутреннего сгорания.

- Подключаемые к установке воздуховоды жесткие и теплоизолированные.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявленного изобретения, заключается в получении простого в эксплуатации, надежного, пожаробезопасного, недорогого, эффективного источника тепловой энергии.

Наибольший экономический эффект достижим на производственных объектах, использующих в качестве источников электрической энергии контейнерные дизельные, газопоршневые и газотурбинные электрогенераторные установки.

Заявляемый воздухоподогреватель отличается от прототипа такими существенными признаками как наличие узла подключения к источнику отработанных газов; узла входа и распределения воздуха с воздушным фильтром, обеспечивающего надежную подачу очищенного воздуха при любых погодных условиях; отсутствие устройства для получения тепловой энергии из топлива; полное разделение горячего контура выхлопных газов и холодного воздушного контура; возможность создания установки как внешнего, отдельного устройства так и варианта включения установки в состав энергоустановок.

Контур отработанных газов не содержит источника повышения давления, например, вентилятора, имеет низкое гидравлическое сопротивление, течение отработанных газов происходит за счет энергии отработанных газов на выходе из источника газов. Воздушный контур наоборот имеет источник создания давления воздуха перед теплообменником, вентилятор, поэтому всегда давление в воздушном контуре выше, чем в выхлопном газовом контуре. В случае нарушения герметичности контуров в теплообменнике, выхлопные газы не попадут в воздушный контур. Этим обеспечивается безопасность нагрева воздуха.

Заявляемая установка обогрева объектов (УОО) может найти широкое применение в системах отопления и вентиляции, для обогрева технологического оборудования, машин, материалов, помещений, моторных отсеков и в качестве передвижной установки для обогрева и вентиляции.

Сущность изобретения поясняется схематическим чертежом установки

(см. фигура 1)

Установка обогрева объектов (УОО) включает узел подключения к источнику отработанных газов (17), узел входа и распределения воздуха (1), блок воздухонагревателя (2), узел выхода нагретого воздуха (3), блок электропитания и управления (16).

Узел входа и распределения воздуха (1) состоит из смесительной камеры (4), с установленными в ней входным клапаном (5) и воздушным фильтром (6), предназначенной для очистки воздуха, смещения входного и подогретого воздуха для исключения обмерзания фильтра (6) или получения необходимой температуры воздуха на входе в блок воздухонагревателя (2); вентилятора с приводом от электродвигателя (10), установленного между смесительной камерой (4) и теплообменником (12); входного воздуховода (18), соединяющего вентилятор и воздушный контур теплообменника; воздуховода после воздухонагревателя (7), подающего нагретый воздух в узел выхода нагретого воздуха (3); обводного воздуховода теплообменника (8), точка подключения которого находится во входном воздуховоде (18) между вентилятором (10) и теплообменником (12), подающего воздух, минуя теплообменник; воздуховода подачи нагретого воздуха в смесительную камеру (9), точка подключения которого находится в воздуховоде после воздухонагревателя (7), предназначенного для подачи нагретого воздуха в смесительную камеру (4). В воздуховоде после воздухонагревателя (7), обводном воздуховоде (8), воздуховоде подачи нагретого воздуха в смесительную камеру (4) установлены заслонки (11), регулирующие расходы воздуха по воздуховодам. Блок воздухонагревателя (2) состоит из теплообменника «газ-газ» (12), входного газохода (13), выходного газохода (19), обводного газохода теплообменника (14) и установленных во входной и обводной газоход заслонок (15). Блок электропитания и управления (16) соединен электрическими связями с потребителями электроэнергии и датчиками, установленными в узлах, блоках установки и обеспечивает работу установки с заданными параметрами. Узел выхода нагретого воздуха (3) находится вне высокотемпературной зоны блока воздухонагревателя (2) и имеет выходы для подключения гибких воздуховодов. Все узлы и блоки установки установлены на общей раме и защищены от атмосферных осадков навесом.

Работает установка обогрева объектов (УОО) следующим образом.

Атмосферный воздух под действием разрежения, создаваемого электровентилятором (10), проходит через входной клапан (5) в смесительную камеру (4), где смешивается, для исключения обмерзания фильтров или получения необходимой температуры входного воздуха, с подогретым воздухом, подаваемым в смесительную камеру по воздуховоду (9). Далее воздух проходит воздушный фильтр (6) и попадает в электровентилятор (10). Электровентилятор подает воздух в воздушный контур нагрева теплообменника «газ-газ» (12). Далее подогретый газ подается на технологические нужды объекта, часть воздуха подается в смесительную камеру (4). Отработанные газы подаются в газовый контур теплообменника «газ-газ» (12), передают тепло через газоплотные теплообменные поверхности теплообменника (12) и выбрасываются в атмосферу. Регулировка и поддержание температуры воздуха на выходе из установки производится путем частичного или полного перепуска воздуха мимо теплообменника по обводному воздуховоду (8) и смешения «холодного» и «горячего» потоков воздуха в воздуховоде после воздухонагревателя (2) или регулировкой количества тепла передаваемого от отработанных газов путем перепуска отработанных газов мимо теплообменника по обводному газоходу (14). Распределительные, управляемые заслонки (11, 15) применяются для распределения расходов воздуха и отработанных газов по воздуховодам и газоходам.

Применение отработанных газов энергетических установок в качестве источника тепловой энергии позволяют получить значительное количество тепловой энергии без затрат топлива.

1. Установка обогрева объектов (УОО), включающая узел подключения к источнику отработанных газов, узел входа и распределения воздуха, блок воздухонагревателя, узел выхода нагретого воздуха, блок электропитания и управления, отличающаяся тем, что узел входа и распределения воздуха состоит из смесительной камеры с установленными в ней входным клапаном и воздушным фильтром, вентилятора с приводом от электродвигателя, установленного между смесительной камерой и теплообменником, входного воздуховода, соединяющего вентилятор и воздушный контур теплообменника, воздуховода после воздухонагревателя, соединяющего воздушный контур теплообменника и узел выхода нагретого воздуха, обводного воздуховода теплообменника, точка подключения которого находится во входном воздуховоде между вентилятором и теплообменником, воздуховода подачи нагретого воздуха в смесительную камеру, точка подключения которого находится в воздуховоде после воздухонагревателя, а в воздуховоде после воздухонагревателя, обводном воздуховоде, воздуховоде подачи нагретого воздуха в смесительную камеру установлены заслонки, а блок воздухонагревателя состоит из теплообменника «газ-газ», входного газохода, выходного газохода, обводного газохода теплообменника и установленных во входной и обводной газоход заслонок, а блок электропитания и управления соединен электрическими связями с потребителями электроэнергии и датчиками, установленными в узлах и блоках установки, а узел выхода нагретого воздуха находится вне высокотемпературной зоны блока воздухонагревателя и имеет выходы для подключения гибких воздуховодов, а все узлы и блоки установки установлены на общей раме и защищены от атмосферных осадков навесом.

2. Установка обогрева объектов (УОО) по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена в отдельном закрытом блоке.

3. Установка обогрева объектов (УОО) по п. 1, отличающаяся тем, что входит в состав газотурбинной, газопоршневой, дизельной энергоустановки.

4. Установка обогрева объектов (УОО) по п. 1, отличающаяся тем, что находится в блоке газотурбинной, газопоршневой, дизельной энергоустановки.

5. Установка обогрева объектов (УОО) по п. 1, отличающаяся тем, что установлена на блоке газотурбинной, газопоршневой, дизельной энергоустановки.

6. Установка обогрева объектов (УОО) по п. 1, отличающаяся тем, что узел входа и распределения воздуха выполнен в виде вентиляционной установки.

7. Установка обогрева объектов (УОО) по п. 1, отличающаяся тем, что вентилятор имеет привод от двигателя внутреннего сгорания.

8. Установка обогрева объектов (УОО) по п. 1, отличающаяся тем, что подключаемые к установке воздуховоды жесткие и теплоизолированные.

Областью применения системы плинтуса для размещения труб водяного отопления является строительство, в частности область внутренней отделки помещений с помощью защитных устройств для отопительной техники, а именно, для систем отопления зданий и сооружений с горизонтальной прокладкой водяных трубопроводов.

Теплообменный модуль // 2722196

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности воздухонагревательным отопительным системам с использованием газовых рекуперативных воздухонагревателей, и может быть использовано для автономного воздушного отопления, а также для технологических процессов.

Котел с вентиляторным воздухонагревателем // 2721742

Настоящее изобретение относится к котлу с вентиляторным воздухонагревателем. Котел с вентиляторным воздухонагревателем содержит корпус, имеющий накопительный бак для хранения воды в нем, блок горелки, включающий в себя трубу, направляющую пламя, расположенную внутри накопительного бака, множество жаровых труб, расположенных между внутренней поверхностью накопительного бака и трубой, направляющей пламя, по меньшей мере, один вентиляторный воздухонагреватель, первый конец которого установлен на поверхности накопительного бака, а второй конец проходит через накопительный бак, создающий поток горячего воздуха, идущий в сторону трубы, направляющей пламя.

Система верхнего горения печи // 2719290

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам, обеспечивающим процесс горения верхнего слоя топлива в печах, предназначенных для обогрева жилых и нежилых помещений.

Способ охлаждения электронного оборудования в центрах обработки данных и утилизации сбросной теплоты // 2717837

Изобретение относится к области IT-технологий, в частности к серверным устройствам центра обработки данных (ЦОД) в закрытых помещениях, например, контейнерного типа.

Воздухонагревательная установка // 2716961

Воздухонагревательная установка (ВНУ) относится к системам обогрева различных объектов и предназначена преимущественно для использования при подогреве вентиляционного воздуха, подаваемого в шахту.

Теплоэнергетический комплекс с использованием в качестве топлива технического животного жира // 2716540

Изобретение относится к области энергосберегающей и ресурсосберегающей энергетики, с использованием в качестве топлива технического животного жира и может быть использовано для теплоснабжения промышленных предприятий, помещений большого объема.

Печь // 2709257

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и предназначено для обогрева жилых и нежилых помещений. Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик устройства: скорости обогрева помещения, надежности работы печи, простота в эксплуатации.

Способ нагрева газовых потоков открытым пламенем и устройство для реализации способа // 2704448

Изобретение относится к области энергетики. Способ прямого нагрева потока газов открытым пламенем характеризуется горением факела предварительно смешанного с воздухом топлива в корытообразном корпусе, горелку присоединяют к корытообразному корпусу с возможностью съема и замены, перед сгоранием топливо и воздух смешивают в сопле горелки с образованием горючей смеси и выводят в незаполненный элементами горелки корытообразный корпус в зону горения, где факел горит без необходимости подачи дополнительного кислорода из потока.

Устройство для подогрева воздуха // 2697406

Изобретение относится к бытовой технике и предназначено для подогрева воздуха в помещении. Заявлено устройство для подогрева воздуха, содержащее корпус осесимметричной формы, внутри которого размещены теплообменные трубы, вентилятор с электродвигателем, закрепленный на входном торце, при этом электродвигатель соединен электрическими проводами с источником электроэнергии, а в качестве источника электроэнергии использован термоэлектрический генератор, содержащий термоэлектрические элементы, зажатые между теплоподводящими и теплоотводящим радиаторами.