RU11865U1

RU11865U1 - CATALYTIC HEATER

Info

Publication number: RU11865U1
Application number: RU99107904/20U
Authority: RU
Inventors: Б.П. Борисов; О.М. Баширов; П.Д. Лебедев; С.Д. Смирнов; Е.В. Сотник
Original assignee: Московский государственный авиационный институт (технический университет)
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 1999-11-16

Abstract

1. Каталитический нагреватель, содержащий размещенные в корпусе топливный бак, испарительную камеру, фитиль, соединяющий топливный бак с испарителем, каталитическую насадку, размещенную над испарительной камерой, отличающийся тем, что корпус снабжен съемной крышкой, топливный бак снабжен заливной горловиной, днище топливного бака выполнено конусным, фитиль заключен в металлическую трубку, при этом один конец фитиля распущен и распределен по днищу топливного бака, а другой распущен и распределен по днищу испарительной камеры, на котором помещена адсорбирующая прокладка, и покрыт сверху слоем термостойкого материала, боковые стенки испарительной камеры выполнены коническими, при этом между топливным баком и испарительной камерой под фитилем установлен винт со сквозным отверстием, покрытый пламягасящей сеткой, между боковыми стенками испарительной камеры и корпуса размещен теплоизолятор.2. Каталитический нагреватель по п.1, отличающийся тем, что каталитическая насадка выгнута в сторону крышки корпуса и покрыта с внутренней и внешней стороны металлической сеткой.1. A catalytic heater comprising a fuel tank located in the housing, an evaporation chamber, a wick connecting the fuel tank to the evaporator, a catalytic nozzle located above the vaporization chamber, characterized in that the housing is equipped with a removable cap, the fuel tank is equipped with a filler neck, the bottom of the fuel tank is made conical, the wick is enclosed in a metal tube, while one end of the wick is dissolved and distributed along the bottom of the fuel tank, and the other is dissolved and distributed along the bottom of the evaporation chamber, on which an adsorbent pad was placed and coated on top with a layer of heat-resistant material, the side walls of the evaporation chamber are conical, while a screw with a through hole, covered with a flame retardant mesh, is installed between the fuel tank and the evaporation chamber, and a heat insulator is placed between the side walls of the evaporation chamber and the housing. 2. The catalytic heater according to claim 1, characterized in that the catalytic nozzle is curved towards the housing cover and coated with a metal mesh on the inside and outside.

Description

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬCATALYTIC HEATER

Изобретение относится к обогревающим устройствам, работающим на жидком углеводородном топливе, в частности, к каталитическим нагревательным приборам, и предназначено для индивидуального обогрева человека, сушки одежды и обуви в туристическом походе, разогрева пищи и т.д.The invention relates to heating devices operating on liquid hydrocarbon fuel, in particular, to catalytic heating devices, and is intended for individual heating of a person, drying clothes and shoes in a camping trip, heating food, etc.

Известен каталитический нагреватель, содержащий испаритель в виде пористого топливного блока и размещенную над ним каталитическую насадку и перепускное устройство (а.с. № 1236255).Known catalytic heater containing the evaporator in the form of a porous fuel block and placed on top of the catalytic nozzle and the bypass device (AS No. 1236255).

Наиболее близким по технической сущности является каталитический нагреватель, содержащий размещенные в корпусе топливный бак, испарительную камеру, фитиль, связанный с топливным баком и испарителем и каталитическую насадку, размещенную над испарителем (патент Франции № 3,876,365 - прототип).The closest in technical essence is a catalytic heater containing a fuel tank located in the housing, an evaporation chamber, a wick associated with the fuel tank and the evaporator and a catalytic nozzle located above the evaporator (French patent No. 3,876,365 - prototype).

Недостатком прототипа является невозможность работы каталитического нагревателя при низких температурах, т.к. из-за снижения температуры топливного бака и недостаточностью подвода тепла от каталитической насадки резко снижается парообразование и, кроме того, происходит захолаживание топлива в фитильной системе за счет разноса бака и нагревателя. А при работе нагревателя в условиях плюсовых температур и при не полностью заполненном топливном баке, возможно пересыхание фитиля и, следовательно, прекращение работы нагревателя.The disadvantage of the prototype is the inability of the catalytic heater at low temperatures, because due to a decrease in the temperature of the fuel tank and insufficient heat supply from the catalytic nozzle, vaporization is sharply reduced and, in addition, there is a cooling of the fuel in the wick system due to the separation of the tank and the heater. And when the heater is operating at positive temperatures and when the fuel tank is not completely filled, the wick can dry out and, therefore, the heater will stop working.

F 23 D 14/18 F 23 D 14/18

Целью изобретения является расширение температурного диапазона работы предлагаемого каталитического нагревателя (от + 20°С до - 35°С).The aim of the invention is to expand the temperature range of the proposed catalytic heater (from + 20 ° C to - 35 ° C).

Цель изобретения достигается тем, что в каталитическом нагревателе, содержащем размещенные в корпусе топливный бак, испарительную камеру, фитиль, соединяющий топливный бак с испарительной камерой, каталитическую насадку, размещенную над испарительной камерой, корпус снабжен съемной крышкой, топливный бак снабжен заливной горловиной, днище топливного бака выполнено конусным, фитиль заключен в металлическую трубку, при этом один конец фитиля распущен и распределен по днищу топливного бака, а другой распущен и распределен по днищу испарительной камеры, на котором помещена адсорбирующая прокладка, и покрыт сверху слоем термостойкого материала, боковые стенки испарительной камеры выполнены коническими, при этом между топливным баком и испарительной камерой под фитилем установлен винт со сквозным отверстием, покрытый пламягасящей сеткой, между боковыми стенками испарительной камеры и ветрозащитным кожухом размещен теплоизолятор.The purpose of the invention is achieved in that in a catalytic heater comprising a fuel tank located in the housing, an evaporation chamber, a wick connecting the fuel tank to the vaporization chamber, a catalytic nozzle located above the vaporization chamber, the housing is provided with a removable cap, the fuel tank is equipped with a filler neck, the bottom of the fuel the tank is conical, the wick is enclosed in a metal tube, while one end of the wick is dissolved and distributed along the bottom of the fuel tank, and the other is dissolved and distributed along the bottom of the vapor of the chamber on which the adsorbent pad is placed and coated on top with a layer of heat-resistant material, the side walls of the evaporation chamber are conical, while a screw with a through hole, covered with a flame retardant mesh, is installed between the fuel tank and the evaporation chamber, between the side walls of the evaporation chamber and windproof a casing placed a heat insulator.

Кроме того, каталитическая насадка выгнута в сторону крышки корпуса и покрыта с внутренней и внешней стороны армирующей металлической сеткой.In addition, the catalytic nozzle is curved towards the housing cover and coated on the inside and outside with a reinforcing metal mesh.

На фиг. 1 изображен каталитический нагреватель.In FIG. 1 shows a catalytic heater.

Каталитический нагреватель содержит топливный бак 1, испарительную камеру 2, фитиль 3, заключенный в металлическую трубку 4, которая доходит почти до дна топливного бака 1, что предотвращает пересыхание его во время работы при неполном баке, и каталитическуюThe catalytic heater contains a fuel tank 1, an evaporation chamber 2, a wick 3 enclosed in a metal tube 4, which reaches almost the bottom of the fuel tank 1, which prevents it from drying out during operation with an incomplete tank, and a catalytic

насадку 5, расположенную над испарительной камерой 2. Фитиль 3 соединяет топливный бак 1 с испарительной камерой 2. Фитиль может быть хлопчатобумажным. При этом один конец фитиля 3 распущен и распределен по днищу топливного бака 1, а другой конец распущен и распределен по днищу испарительной камеры 2. Сверху фитиль накрыт кремнеземным войлоком и слоем кремнеземной ткани, что предотвращает коксование хлопчатобумажного материала фитиля 3 и его выгорание. Днище топливного бака 1 выполнено конусным к центру для полного использования топлива. Топливный бак 1 снабжен заливной горловиной 6, вынесенной в сторону, что позволяет дозаправлять каталитический нагреватель топливом во время работы не разбирая конструкцию.a nozzle 5 located above the evaporation chamber 2. The wick 3 connects the fuel tank 1 to the evaporation chamber 2. The wick may be cotton. At the same time, one end of the wick 3 is disbanded and distributed along the bottom of the fuel tank 1, and the other end is disbanded and distributed on the bottom of the evaporation chamber 2. The wick is covered with silica felt and a layer of silica fabric on top, which prevents the cotton material of wick 3 from coking and burning out. The bottom of the fuel tank 1 is made conical to the center for full use of fuel. The fuel tank 1 is equipped with a filler neck 6, taken out to the side, which allows you to refuel the catalytic heater with fuel during operation without disassembling the design.

Испарительная камера 2 приварена к топливному баку 1 для увеличения теплового потока к топливу, что позволяет применять каталитический нагреватель в условиях очень низких (до - 35°С) температур окружающей среды, когда испарение топлива существенно затруднено.The evaporation chamber 2 is welded to the fuel tank 1 to increase the heat flux to the fuel, which allows the use of a catalytic heater in conditions of very low (up to -35 ° C) ambient temperatures, when the evaporation of the fuel is significantly difficult.

Испарительная камера 2 выполнена конусообразной для стекания конденсата на испаритель, образованный фитилем, закрытым сверху термостойким материалом. Конденсат впитывается адсорбирующей прокладкой 7, помещенной под испарителем на днище испарительной камеры 2.The evaporation chamber 2 is cone-shaped for condensate to drain onto the evaporator formed by a wick closed on top with a heat-resistant material. The condensate is absorbed by the absorbent pad 7, placed under the evaporator on the bottom of the evaporation chamber 2.

Между топливным баком 1 и испарительной камерой 2 установлен винт со сквозным отверстием 8, покрытый пламягасящей сеткой 9. Это позволяет выравнивать давление между испарительной камерой 2 и топливным баком 1.Between the fuel tank 1 and the evaporation chamber 2 there is a screw with a through hole 8, covered with a flame retardant net 9. This allows you to equalize the pressure between the evaporation chamber 2 and the fuel tank 1.

Каталитический нагреватель снабжен крышкой 10, которая позволяет в любой момент прекратить тепловыделение и остановить работу нагревателя или, надвинув крышку на часть тепловыделяющего элемента, ограничить количество выделяемого тепла.The catalytic heater is equipped with a cover 10, which allows you to stop the heat generation at any time and stop the operation of the heater or, by sliding the cover over part of the fuel element, to limit the amount of heat generated.

Каталитическая насадка 5 выгнута в сторону крышки 10 и покрыта с внутренней и внешней стороны металлической сеткой 11. Эта форма каталитической насадки 5 способствует оптической концентрации инфракрасного излучения на испаритель снизу и более широкий телесный угол излучения вверх.The catalytic nozzle 5 is curved towards the lid 10 and coated on the inside and outside with a metal mesh 11. This form of the catalytic nozzle 5 contributes to the optical concentration of infrared radiation on the evaporator from below and a wider solid angle of radiation up.

В каталитическом нагревателе применен низкотемпературный катализатор (температура - 350-420°С), что обеспечивает пожаро-, взрывобезопасность.A low-temperature catalyst (temperature - 350-420 ° C) is used in the catalytic heater, which ensures fire and explosion safety.

Между боковыми стенками испарительной камеры 2 и ветрозащитным кожухом 12 размещен тешюизолятор 13, который крепится к нагревателю винтами 14Between the side walls of the evaporation chamber 2 and the windproof casing 12 is placed a tesuizolyator 13, which is attached to the heater with screws 14

К ветрозащитному кожуху 12 крепится подвижная ручка 15 для транспортировки нагревателя..A movable handle 15 is attached to the windproof casing 12 for transporting the heater ..

Устройство работает следующим образом. Через заливную горловину 6 заливается топливо (бензин, керосин, спирт), через 2-3 минуты 3-5 мг топлива наливается сверху на поверхность каталитической насадки 5 и, при закрытой горловине 6 топливного бака 1, поджигается.The device operates as follows. Fuel is poured through the filler neck 6 (gasoline, kerosene, alcohol), after 2-3 minutes 3-5 mg of fuel is poured from above onto the surface of the catalytic nozzle 5 and, with the filler neck 6 closed, is ignited.

Происходит локальный разогрев катализатора до t 140 - 160°С и начинается каталитическое окисление топлива и саморазогрев всей поверхности до t 360 - 420°С.The catalyst is locally heated to t 140 - 160 ° C and the catalytic oxidation of fuel and self-heating of the entire surface to t 360 - 420 ° C begins.

Для прекращения работы нагревателя достаточно накрыть его крышкой.To stop the heater, just cover it with a lid.

В случае эксплуатации нагревателя при температуре - 35°С рекомендуется теплоизолировать также и топливный бак 1.In the case of operation of the heater at a temperature of -35 ° C, it is recommended to insulate the fuel tank 1 as well.

По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение позволит расширить температурный диапазон ().Compared with the prototype of the present invention will expand the temperature range ().

Работа каталитического нагревателя при низких температурах (до - 35°С) достигается жестким соединением испарительной камеры с топливным баком и теплоизоляцией испарительной камеры, которые способствуют интенсификации процесса парообразования топлива при низких температурах окружающей среды. Этой же цели служит помещение фитиля в металлическую трубку, которая одновременно является и теплопроводящим элементом, подогревающим топливо в баке, и предотвращает пересыхание фитиля при малом количестве топлива в баке. Кроме того, за счет выпуклой формы каталитической насадки концентрируется тепловой поток на испарителе в испарительной камере и интенсифицируется процесс парообразования.The operation of the catalytic heater at low temperatures (up to -35 ° C) is achieved by a rigid connection of the evaporation chamber with the fuel tank and thermal insulation of the evaporation chamber, which contribute to the intensification of the process of vaporization of fuel at low ambient temperatures. The wick is placed in a metal tube for the same purpose, which is also a heat-conducting element that heats the fuel in the tank and prevents the wick from drying out with a small amount of fuel in the tank. In addition, due to the convex shape of the catalytic nozzle, the heat flux on the evaporator in the evaporation chamber is concentrated and the process of vaporization is intensified.

За счет выравнивающего давление отверстия между топливным баком и испарительной камерой удалось предотвратить передавливание топлива из бака в испарительную камеру при работе нагревателя в условиях положительных температур.Due to the pressure equalizing hole between the fuel tank and the evaporation chamber, it was possible to prevent the fuel from being transferred from the tank to the evaporation chamber when the heater was operating in positive temperatures.

JQJq

WvWv

JJJj

Claims

1. A catalytic heater comprising a fuel tank located in the housing, an evaporation chamber, a wick connecting the fuel tank to the evaporator, a catalytic nozzle located above the vaporization chamber, characterized in that the housing is equipped with a removable cap, the fuel tank is equipped with a filler neck, the bottom of the fuel tank is made conical, the wick is enclosed in a metal tube, while one end of the wick is dissolved and distributed along the bottom of the fuel tank, and the other is dissolved and distributed along the bottom of the evaporation chamber, on which an adsorbent pad is placed and coated on top with a layer of heat-resistant material, the side walls of the evaporation chamber are made conical, while a screw with a through hole, covered with a flame retardant mesh, is installed between the fuel tank and the evaporation chamber, and a heat insulator is placed between the side walls of the evaporation chamber and the housing.

2. The catalytic heater according to claim 1, characterized in that the catalytic nozzle is curved towards the housing cover and coated with a metal mesh on the inside and outside.