RU127436U1

RU127436U1 - AIR HEATER

Info

Publication number: RU127436U1
Application number: RU2012138496/06U
Authority: RU
Inventors: Эдуард Анатольевич Запольский; Александр Иосифович Раскин; Сергей Арнольдович Семичев; Виталий Алексеевич Сыченков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ")
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2013-04-27

Abstract

Воздушный отопитель, содержащий корпус, вентилятор для подвода воздуха, расположенные в корпусе жаровую трубу с фронтовым устройством и отверстиями для подвода воздуха в ее полость, теплообменник, охватывающий жаровую трубу, выполненный в виде торового цилиндра с закрытыми торцевыми стенками и расположенный с образованием кольцевых каналов между корпусом и жаровой трубой, сообщенный с жаровой трубой на ее выходе и имеющий выхлопной патрубок, отличающийся тем, что источник воздуха выполнен в виде эжектора, подача высоконапорного газа в котором осуществляется с помощью вентилятора, и дополнительно вводится второй контур подачи воздуха в камеру смешения.An air heater comprising a housing, a fan for supplying air, a heat pipe located in the housing with a frontal device and holes for supplying air into its cavity, a heat exchanger covering the heat pipe, made in the form of a torus cylinder with closed end walls and located with the formation of annular channels between the casing and the flame tube communicated with the flame tube at its outlet and having an exhaust pipe, characterized in that the air source is made in the form of an ejector, the supply of high-pressure gas to which is carried out by means of a fan, and in addition a second air supply circuit is introduced into the mixing chamber.

Description

Заявляемая полезная модель относится к воздухонагревателям с принудительной циркуляцией воздуха, предназначенным для обогрева (отопления) жилых, служебных и производственных помещений, а также для разогрева двигателей внутреннего сгорания при эксплуатации их в условиях отрицательных температур окружающего воздуха.The inventive utility model relates to air heaters with forced air circulation, intended for heating (heating) of residential, office and industrial premises, as well as for heating internal combustion engines when operating them in conditions of negative ambient temperatures.

Известен керосиновый обогреватель "К0-50" (Руководство по технической эксплуатации, г.Кокчетав, 1980 г.), предназначенный для подогрева воздуха, а также вентиляции кабины и салона летательного аппарата (вертолета), содержащий вентилятор, термопереключатели, термовыключатель, датчики температуры, подогреватель топлива, топливную коробку, блок управления, регулятор температуры, агрегат зажигания, трубопроводы, камеру сгорания, калорифер, свечу, форсунку, электродвигатель.Known kerosene heater "K0-50" (Technical Maintenance Manual, Kokchetav, 1980), designed for heating the air, as well as ventilation of the cabin and the cabin of the aircraft (helicopter), containing a fan, thermal switches, a thermal switch, temperature sensors, fuel heater, fuel box, control unit, temperature controller, ignition unit, pipelines, combustion chamber, air heater, spark plug, nozzle, electric motor.

Недостатком устройства является невозможность изменения регулирования тепловой мощности потока.The disadvantage of this device is the impossibility of changing the regulation of the thermal power of the stream.

Известен также воздушный отопитель, принятый за прототип (патент на изобретение №2439445 от 10 января 2012 г. Валиев Ф.М. и др.), состоящий из вентилятора, выполняющего функции источника воздуха, входного и выходного патрубков, жаровой трубы с фронтовым устройством и отверстиями для подвода воздуха в ее полость, теплообменника, охватывающего жаровую трубу, выполненного в виде торового цилиндра с закрытыми торцевыми стенками и расположенного с образованием кольцевых каналов между корпусом и жаровой трубой.Also known is an air heater adopted for the prototype (patent for invention No. 2439445 dated January 10, 2012 Valiev F.M. et al.), Consisting of a fan that performs the functions of an air source, inlet and outlet pipes, a flame tube with a front device and openings for supplying air into its cavity, a heat exchanger covering the flame tube, made in the form of a torus cylinder with closed end walls and located with the formation of annular channels between the body and the flame tube.

Недостатком данного воздушного отопителя является низкая полнота сгорания.The disadvantage of this air heater is its low combustion.

Предлагаемой полезной моделью решается задача создания высокоэффективного воздушного отопителя (агрегата), обеспечивающего устойчивое и полное сгорание топлива с низкой эмиссией токсичных веществ.The proposed utility model solves the problem of creating a highly efficient air heater (unit) that provides stable and complete combustion of fuel with low emission of toxic substances.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении тепловой мощности воздушного отопителя, снижение вредных выбросов с отработавшими газами.The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is to increase the thermal power of the air heater, and to reduce harmful emissions from exhaust gases.

Для достижения указанной цели воздушный отопитель содержит, как и наиболее близкий к нему, корпус, вентилятор для подвода воздуха, расположенные в корпусе жаровую трубу с фронтовым устройством и отверстиями для подвода воздуха в ее полость, теплообменник, охватывающий жаровую трубу, выполненный в виде торового цилиндра с закрытыми торцевыми стенками и расположенный с образованием кольцевых каналов между корпусом и жаровой трубой, сообщенный с жаровой трубой на ее выходе и имеющий выхлопной патрубок, в отличие от известного воздушного отопителя в предлагаемой полезной модели источник воздуха выполнен в виде эжектора, подача высоконапорного газа в котором осуществляется с помощью вентилятора, и дополнительно вводится второй контур подачи воздуха в камеру смешения.To achieve this goal, the air heater contains, like the one closest to it, a housing, a fan for supplying air, a heat pipe located in the housing with a front-mounted device and holes for supplying air into its cavity, a heat exchanger covering the heat pipe made in the form of a torus cylinder with closed end walls and located with the formation of annular channels between the housing and the flame tube, in communication with the flame tube at its outlet and having an exhaust pipe, in contrast to the known air opitelya the proposed utility model air source is in the form of an ejector, the supply of high-pressure gas which is carried out by a fan and further the second air is introduced into the mixing chamber contour.

На чертеже (фиг.) приведена схема поперечного разреза предлагаемого воздушного отопителя.The drawing (Fig.) Shows a diagram of a cross section of the proposed air heater.

Воздушный отопитель содержит корпус 1, жаровую трубу 2 с отверстиями 7 для подвода воздуха в ее полость и подводом горючего 6, теплообменник 5, охватывающий жаровую трубу 2, выполненный в виде торового цилиндра с закрытыми торцевыми стенками и расположенный с образованием кольцевых каналов между корпусом 1 и жаровой трубой 2, и имеющий выхлопной патрубок 9 и выходной патрубок воздуха 8.The air heater comprises a housing 1, a heat pipe 2 with openings 7 for supplying air into its cavity and a fuel supply 6, a heat exchanger 5, covering the heat pipe 2, made in the form of a torus cylinder with closed end walls and located with the formation of annular channels between the housing 1 and flame tube 2, and having an exhaust pipe 9 and an outlet pipe of air 8.

Источник воздуха представляет собой эжектор, в котором для подачи высоконапорного воздуха установлен вентилятор 3, а для низконапорного воздуха - кольцевой канал 4. Вдоль корпуса образован второй контур подачи воздуха 10 в камеру смешения 11. Второй контур представляет собой кольцевой канал, внешней стенкой которого является внутренняя стенка контура.The air source is an ejector, in which a fan 3 is installed for supplying high-pressure air, and an annular channel 4 is installed for low-pressure air. A second air supply circuit 10 to the mixing chamber 11 is formed along the casing. The second circuit is an annular channel, the outer wall of which is the inner wall contour wall.

Воздушный отопитель работает следующим образом.The air heater operates as follows.

При приведении воздушного отопителя в рабочее состояние (в действие) в жаровой трубе 2 происходит подготовка (подвод горючего 6 в горелочное устройство, подача воздуха, смесеобразование) и воспламенение топливовоздушной смеси. Воздух от вентилятора 3 поступает через воздушные каналы трубок теплообменника 5, в которых происходит нагрев воздуха потока от стенок, в камеру сгорания. Воздух в камеру сгорания поступает через отверстия 7. Кроме того воздух, нагнетаемый через вентилятор 3, эжектирует воздух подаваемый через кольцевой канал 4. Далее воздух из пристеночного слоя поступает во второй контур 10, через который поступает в камеру смешения 11.When the air heater is brought into operation (operation) in the flame tube 2, preparation takes place (supply of fuel 6 to the burner, air supply, mixture formation) and ignition of the air-fuel mixture. Air from the fan 3 enters through the air channels of the tubes of the heat exchanger 5, in which the air of the flow from the walls is heated, into the combustion chamber. Air enters the combustion chamber through openings 7. In addition, the air pumped through the fan 3 ejects the air supplied through the annular channel 4. Then, air from the wall layer enters the second circuit 10, through which it enters the mixing chamber 11.

В камере сгорания 2 осуществляется процесс горения. Продукты сгорания из камеры сгорания поступают в теплообменник 5, где подогревают воздух, подаваемый в камеру сгорания и в камеру смешения 11. Из теплообменника охлажденные продукты сгорания отводятся через выхлопной патрубок 9 в окружающую среду.In the combustion chamber 2, the combustion process is carried out. The combustion products from the combustion chamber enter the heat exchanger 5, where they heat the air supplied to the combustion chamber and the mixing chamber 11. From the heat exchanger, the cooled combustion products are discharged through the exhaust pipe 9 into the environment.

Подогретый воздух, за исключением части воздуха, обеспечивающего работу камеры сгорания, подается в камеру смешения, через которую поступает в выходной патрубок 8.Heated air, with the exception of part of the air that ensures the operation of the combustion chamber, is fed into the mixing chamber, through which it enters the outlet pipe 8.

Повышение тепловой мощности воздушного отопителя осуществляется за счет эжектирования дополнительного воздуха и создания второго контура подачи воздуха в камеру смешения. Так как к подогретому воздуху в камере смешения подмешивается холодный воздух, то имеется возможность подогреть воздух в теплообменнике до более высоких температур, что осуществляется за счет более высокой температуры продуктов сгорания и перехода на меньший коэффициент избытка окислителя в камере сгорания.The increase in thermal power of the air heater is carried out by ejecting additional air and creating a second air supply circuit to the mixing chamber. Since cold air is mixed with heated air in the mixing chamber, it is possible to heat the air in the heat exchanger to higher temperatures, which is due to the higher temperature of the combustion products and the transition to a lower coefficient of excess oxidizer in the combustion chamber.

Таким образом, в камеру сгорания подается большее количество горючего, температура продуктов сгорания повышается за счет перехода на меньший коэффициент избытка окислителя, в теплообменнике осуществляется больший теплосъем и воздух подогревается на большую температуру, в камере смешения к подогретому воздуху подмешивается воздух, подаваемый через второй контур. В результате на выход из воздушного отопителя воздух поступает той же температуры, что и в прототипе, но с большим массовым расходом (объемом).Thus, a larger amount of fuel is supplied to the combustion chamber, the temperature of the combustion products increases due to a transition to a lower coefficient of excess oxidizer, a larger heat sink is carried out in the heat exchanger and the air is heated to a higher temperature, and air supplied through the second circuit is mixed with the heated air in the mixing chamber. As a result, the air comes out of the air heater at the same temperature as in the prototype, but with a large mass flow rate (volume).

Claims

An air heater comprising a housing, a fan for supplying air, a heat pipe located in the housing with a frontal device and holes for supplying air into its cavity, a heat exchanger covering the heat pipe, made in the form of a torus cylinder with closed end walls and located with the formation of annular channels between the housing and the flame tube, in communication with the flame tube at its outlet and having an exhaust pipe, characterized in that the air source is made in the form of an ejector, the supply of high-pressure gas to which is carried out by means of a fan, and in addition a second air circuit is introduced into the mixing chamber.