EA016089B1

EA016089B1 - Air heater

Info

Publication number: EA016089B1
Application number: EA200801726A
Authority: EA
Inventors: Валерий Петрович Чеботарев; Владимир Георгиевич Самосюк; Иван Васильевич Барановский; Дмитрий Васильевич Мельник; Анатолий Васильевич Новиков; Олег Степанович Дубровский; Анатолий Владимирович Искрицкий
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2012-02-28
Also published as: EA200801726A1

Abstract

The invention relates to agricultural machine construction, in particular to air heaters for drying agricultural materials, as well as for heating production and domestic facilities. The invention is aimed at enhancing of maximum fuel burning and improving the air heater efficiency. The assigned task is characterized in that in the air heater comprising a combustion chamber with a fire grate, a screening partition, a chimney, an air duct, a block of smoke tubes, a combined heat exchanger as an air conduit involving the combustion chamber and the block of smoke tubes, the screening partition is made as a hollow structure and is connected by a channel with environment, wherein the wall from the side of the smoke tubes is perforated which provides to evenly feed a secondary air into the center of the combustion chamber thus ensuring better burning of fuel particles. Since the air conduit connecting the perforated plane of the screening partition has a common wall with a mixing chamber it allows to heat air passing through it and enhance the air heater efficiency. A valve mounted on the air conduit provides to regulate air volume fed to the mixing chamber depending on the burning mode. The perforated plane of the screening partition is additionally provided with shutters allowing to regulate not only the volume of the secondary air but also to regulate the place and the direction of air supply.

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к воздухонагревателям, предназначенным для сушки сельскохозяйственных материалов, обогрева производственных и бытовых помещений.The invention relates to agricultural machinery, in particular to air heaters designed for drying agricultural materials, heating industrial and domestic premises.

Известны конструкции воздухонагревателей, выполненные из металла и работающие на жидких [1, 2] и газообразных [3, 4] видах топлива.Known designs of air heaters made of metal and working on liquid [1, 2] and gaseous [3, 4] fuels.

Конструкции этих воздухонагревателей обладают общим существенным недостатком, они не позволяют полностью вовлечь в полезный теплообмен продукты горения, из-за чего значительно понижается тепловой коэффициент полезного действия.The designs of these air heaters have a common significant drawback, they do not allow the combustion products to be completely involved in the useful heat transfer, which significantly reduces the thermal efficiency.

Наиболее близким к заявленному техническому решению и принятому за прототип является воздухонагреватель на твердых видах топлива [5], содержащий топочную камеру с колосниковой решеткой, экранирующую перегородку, дымовую трубу, блок дымогарных труб, конфузор, комбинированный теплообменник в виде воздуховода охватывающего топочную камеру и блок дымогарных труб. Нагрев воздуха происходит в воздуховоде, который окружает стенки топочной камеры, и между дымогарными трубами. Подогретый теплоноситель через конфузор подается потребителю при помощи вентилятора. Тягу в топочной камере обеспечивает дымовая труба. Однако данная конструкция воздухонагревателя также не обеспечивает полное сгорание топлива из-за недостаточного количества вторичного воздуха, что значительно снижает теплоотдачу топлива и коэффициент полезного действия воздухонагревателя.Closest to the claimed technical solution and adopted for the prototype is a solid fuel air heater [5], comprising a combustion chamber with a grate, a screening partition, a chimney, a smoke pipe block, a confuser, a combined heat exchanger in the form of an air duct covering the combustion chamber and a smoke block pipes. Air heating occurs in the duct that surrounds the walls of the combustion chamber, and between the smoke tubes. Heated coolant through the confuser is supplied to the consumer using a fan. The draft in the combustion chamber is provided by the chimney. However, this design of the heater also does not provide complete combustion of fuel due to the insufficient amount of secondary air, which significantly reduces the heat transfer of fuel and the efficiency of the heater.

Задачей изобретения является повышение полноты сгорания топлива и коэффициента полезного действия воздухонагревателя.The objective of the invention is to increase the completeness of combustion of fuel and the efficiency of the air heater.

Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе, содержащем топочную камеру с колосниковой решеткой, экранирующую перегородку, дымовую трубу, блок дымогарных труб, комбинированный теплообменник в виде воздуховода, охватывающего топочную камеру и блок дымогарных труб, конфузор, экранирующая перегородка выполнена в виде полой конструкции и соединена с окружающей средой посредством воздушного канала, а стенка экранирующей перегородки, расположенная со стороны дымогарных труб, выполнена в виде перфорированной плоскости, при этом воздушный канал для подачи вторичного воздуха в камеру смешивания снабжен заслонкой, причем перфорированная плоскость экранирующей перегородки оборудована жалюзями, а воздушный канал и камера смешивания имеют общую стенку - перегородку.This goal is achieved by the fact that in an air heater containing a combustion chamber with a grate, a shielding partition, a chimney, a block of smoke pipes, a combined heat exchanger in the form of an air duct covering the combustion chamber and a block of smoke pipes, a confuser, a shielding partition is made in the form of a hollow structure and connected to the environment through an air channel, and the wall of the screening partition located on the side of the smoke pipes is made in the form of a perforated plane, with In this case, the air channel for supplying secondary air to the mixing chamber is provided with a shutter, and the perforated plane of the screening partition is equipped with shutters, and the air channel and mixing chamber have a common wall - a partition.

Отверстия, расположенные со стороны дымогарных труб позволяют равномерно подать вторичный воздух в центр камеры смешивания, что обеспечивает более полное сгорание. Так как, воздушный канал, соединяющий перфорированную плоскость экранирующей перегородки, имеет общую стенку - перегородку с камерой смешивания, это позволяет подогреть вторичный воздух, проходящий через воздушный канал и повысить коэффициент полезного действия воздухонагревателя. Установленная на воздушном канале снаружи заслонка, позволяет регулировать объемы воздуха, подаваемые в камеру смешивания в зависимости от режима горения. Перфорированная плоскость экранирующей перегородки дополнительно снабжена жалюзями, что позволяет регулировать не только объем вторичного воздуха, но и регулировать место и направление его подачи.The holes located on the side of the chimney tubes allow you to evenly supply secondary air to the center of the mixing chamber, which ensures more complete combustion. Since the air channel connecting the perforated plane of the shielding partition has a common wall - the partition with the mixing chamber, this allows you to heat the secondary air passing through the air duct and increase the efficiency of the heater. A damper installed on the air channel outside allows you to adjust the amount of air supplied to the mixing chamber, depending on the combustion mode. The perforated plane of the screening partition is additionally equipped with shutters, which allows you to adjust not only the volume of secondary air, but also to regulate the place and direction of its supply.

На фиг. 1 - изображена схема воздухонагревателя, вид с боку; на фиг. 2 - торцевой вид перфорированной плоскости экранирующей перегородки.In FIG. 1 - shows a diagram of the heater, side view; in FIG. 2 is an end view of a perforated plane of a shielding partition.

Воздухонагреватель содержит топку 1 с колосниковой решёткой 2, позади которой вертикально установлена экранирующая перегородка 3, выполненная в виде полой конструкции, с установленными на ней жалюзями 13 и сообщающейся с окружающей средой посредством воздушного канала 10 с заслонкой 9. Воздушный канал 10 имеет общую стенку - перегородку 14 с камерой смешивания 12, с отверстиями 11 для выхода вторичного воздуха в камеру смешивания. В топке 1 с топочным люком 8 встроен блок дымогарных труб 4, расположенных вертикально, внутри которых протекают дымовые газы.The air heater contains a furnace 1 with a grate 2, behind which a shielding partition 3 is vertically installed, made in the form of a hollow structure, with louvers 13 mounted on it and communicating with the environment through the air channel 10 with a shutter 9. The air channel 10 has a common wall - a partition 14 with the mixing chamber 12, with openings 11 for the exit of secondary air into the mixing chamber. In the furnace 1 with the fire door 8, a block of smoke tubes 4 is installed vertically, inside which flue gases flow.

Со всех сторон топку 1 охватывает воздуховод 5. К блоку дымогарных труб 4 подсоединена дымовая труба 6 и конфузор 7.From all sides, the furnace 1 is covered by the duct 5. A chimney 6 and a confuser 7 are connected to the chimney unit 4.

Воздухонагреватель работает следующим образом. Загружаемое в топку 1 через топочный люк 8 топливо подается на колосниковую решетку 2, где происходит процесс горения. Смесь дымовых газов и недогоревших частиц, образующаяся при горении топлива, огибает экранирующую перегородку 3 и попадает в камеру смешивания 12. Туда же через заслонку 9 и воздушный канал 10 под действием разряжения засасывается поток вторичного воздуха. Проходя по воздушному каналу 10, воздух омывает его стенку - перегородку 14, общую с камерой смешивания 12, и нагревается. Затем через отверстия 11, распределенные равномерно по всей ширине на перфорированной плоскости экранирующей перегородки 3, поток направляется в камеру смешивания 12 и завихряется, что способствует лучшему смешиванию его с горящими частицами. Жалюзи 13, установленные на перфорированной плоскости экранирующей перегородки 3, позволяют регулировать объем и место подачи вторичного воздуха в камеру смешивания 12, что необходимо при различных режимах горения топлива и работы воздухонагревателя.The air heater operates as follows. The fuel loaded into the furnace 1 through the furnace hatch 8 is fed to the grate 2, where the combustion process takes place. The mixture of flue gases and unburned particles generated during the combustion of the fuel goes around the shielding wall 3 and enters the mixing chamber 12. There, through the shutter 9 and the air channel 10, a stream of secondary air is sucked in under the action of the discharge. Passing through the air channel 10, the air washes its wall - the partition 14, common with the mixing chamber 12, and heats up. Then, through the openings 11 distributed uniformly over the entire width on the perforated plane of the screening partition 3, the flow is directed into the mixing chamber 12 and swirls, which contributes to its better mixing with burning particles. The blinds 13 installed on the perforated plane of the shielding partition 3, allow you to adjust the volume and location of the secondary air supply to the mixing chamber 12, which is necessary for various modes of fuel combustion and operation of the heater.

Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить более полное дожигание горючих веществ топочных газов, что значительно повышает теплоотдачу топлива и тепловой коэффициент полезного действия воздухонагревателя. Регулирование объема вторичного воздуха в воздушном канале заслонкой и выпуск вторичного воздуха жалюзями позволяет поддерживать процесс горения на различных режиThe claimed technical solution allows for a more complete afterburning of combustible substances of the flue gases, which significantly increases the heat transfer of the fuel and the thermal efficiency of the heater. The regulation of the volume of secondary air in the air channel by a damper and the release of secondary air by blinds allows you to support the combustion process in various modes

- 1 016089 мах и повышает экономические показатели воздухонагревателя.- 1 016089 max and increases the economic performance of the heater.

Claims

1. An air heater comprising a combustion chamber with a grate, a shielding partition, a chimney, a flue pipe block, a combined heat exchanger in the form of an air duct covering the firing chamber and a flue pipe block, a confuser, characterized in that the shielding partition is made in the form of a hollow structure and connected with the environment through the air channel, and the wall of the shielding walls, located on the side of the smoke pipes, is made in the form of a perforated plane.

2. The heater according to claim 1, characterized in that the air channel for supplying secondary air to the mixing chamber is provided with a damper.

3. The heater according to claim 1, characterized in that the perforated plane of the shielding partition is equipped with blinds.

4. The air heater according to claim 1, characterized in that the air channel and the mixing chamber have a common partition wall.