RU16197U1 - Нагреватель каталитический (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Нагреватель каталитический, состоящий из нагревательного и теплораспределительного элементов, отличающийся тем, что для получения теплового воздуха (газовый камин) нагревательный элемент выполнен в виде трубчатого коллектора, внутри которого соосно с ним неподвижно установлены не менее трех каталитических пористых трубчатых модулей, закрепленных сверху на трубной решетке и заглушенных снизу, коллектор в нижней части снабжен смесителем, а теплораспределительный элемент выполнен в виде горизонтальной трубы с вентилятором.2. Нагреватель каталитический по п.1, отличающийся тем, что каждый каталитический пористый трубчатый модуль изготовлен из спрессованных металлических пружинок или порошков, пропитанных активированной платиновой комбинацией.3. Нагреватель каталитический, состоящий из нагревательного и теплораспределительного элементов, отличающийся тем, что для получения горячего пара (баня или парильня) нагревательный элемент содержит не менее семи каталитических пористых трубчатых модулей, а теплораспределительный элемент выполнен в виде камеры, заполненной камнями или металлическими болванками, и пространственно отделен от нагревательного элемента перфорированной решеткой.4. Нагреватель каталитический по п.1, отличающийся тем, что каждый каталитический пористый трубчатый модуль изготовлен из спрессованных металлических пружинок или порошков, пропитанных активированной платиновой комбинацией.

Description

Нагреватель каталитический (варианты)

Полезная модель относится к области отопительных устройств и может быть использована для локального обогрева жилых (коттеджи, дачные домики т.п.) и специализированных (бани, парильни) помещений, особенно в районах полной газификации, отдаленных от электрических коммуникаций.

Известны отопительные устройства, в частности, камины и печи, состоящие из нагревательного (топка с поддувалом) и теплораспределительного (камера для получения пара, дымоход) элементов.

см., например, Печи и камины в крестьянском доме, в саду и на даче, изд. Предприятие Полишанс, Екатеринбург, 1991г., с. 35 - 41.

Недостатки известных устройств заключаются в:

-сложности и громоздкости конструкций;

-присутствии в продуктах сгорания вредных веществ (оксиды углерода и азота);

Известен наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели нагреватель

МПКР24В 1/18; F 24 С 3/02, 13/00

(каменка для парильни), состоящий из нагревательного (топка с дымоходом) и теплораспределительного (камера для получения пара с узлом для подачи воды) элементов. Причем, узел для подачи воды размещен в нижней части камеры и состоит из трубопровода и обратного клапана.

см. св.п.м. № 12604, опубл. 20.01.2000г., б. №2, МПК F 24 С 13/00, заявл. № 98106916/20 от 13.04.1998г..

Недостатки прототипа заключаются в:

-сложности и громоздкости конструкции;

-экологическая опасность из-за присутствия в продуктах сгорания вредных веществ (оксиды углерода и азота);

-пожарная опасность;

-длительности нагрева помещения.

Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции при ее пожарной и экологической безопасности.

Поставленная задача решается тем, что в известном нагревателе, состоящем из нагревательного и теплораспределительного элементов, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, для получения теплого воздуха (газовый камин) нагревательный элемент выполнен в виде трубчатого коллектора, внутри которого соосно с ним неподвижно установлены

не менее трех каталитических пористых трубчатых модулей, закрепленных сверху на трубной решетке и заглушенных снизу, коллектор в нижней части снабжен смесителем, а теплораспределительный элемент выполнен в виде горизонтальной трубы с вентилятором.

В нагревателе каталитическом, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, для получения горячего пара (баня или парильня) нагревательный элемент содержит не менее семи каталитических пористых трубчатых модулей, а теплораспределительный элемент выполнен в виде камеры, заполненной камнями или металлическими болванками и пространственно отделен от нагревательного элемента перфорированной решеткой.

В нагревателе каталитическом, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, каждый каталитический пористый трубчатый модуль изготовлен из спрессованных металлических пружинок или порошков, пропитанных активированной платиновой комбинацией.

Конструкция предлагаемого нагревателя каталитического необходима и достаточна для решения поставленной задачи за счет создания условий для полного сгорания газообразного топлива в

пределах рабочих режимов, обеспечивающих отсутствие оксидов углерода и азота в продуктах сгорания.

Следует отметить, что известны примеры использования пористых модулей, изготовленных из спрессованных металлических пружинок или порошков, пропитанных активированной платиновой комбинацией, в качестве катализаторов химических реакций см., например, Д.Е.Чегодаев и др. Конструирование рабочих органов машин и оборудования из упруго-пористого материала МР, издание Самарского государственного аэрокосмического университета, 1994 год, часть I, стр. 15, часть П, стр. 78; патент РФ № 2043147, МКИ В 01 J 23/42, опубл. 10.09.95г., б. № 25 Катализатор для гидрирования непредельных и ароматических углеводородов и способ его приготовления ; патент РФ № 2063804, МКИ В 01 J 23/89, опубл. 20.07.96г., б. № 20 Катализатор для окисления углеводородсодержащих газов и способ его приготовления.

Однако, известные катализаторы не использовались для решения поставленной задачи, в частности, в нагревателях, а применялись в традиционных химических процессах по прямому назначению, а также для достижения состояния газофазного термодинамического равновесия.

Следовательно, анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемая полезная модель не известна из уровня исследуемой техники, что свидетельствует о ее соответствии критерию новизна.

Возможность изготовления предлагаемого Нагревателя каталитического на отечественных предприятиях приборостроения из доступных материалов и комплектующих деталей позволяет сделать вывод о его соответствии критерию промышленная применимость.

На фиг. 1-2 изображен заявляемый нагреватель каталитический.

Обозначения на фигурах:

1- нагревательный элемент (трубчатый коллектор)

2- теплораспределительный элемент (горизонтальная трубафиг. 1 или камера - фиг.2)

3- каталитический пористый трубчатый модуль

4- трубная решетка

5- смеситель

6- вентилятор

7- перфорированная решетка

Предлагаемый нагреватель каталитический (фиг.1) для получения теплого воздуха (газовый камин) состоит из

нагревательного элемента 1, выполненного в виде трубчатого коллектора, внутри которого соосно с ним неподвижно установлены не менее трех каталитических пористых трубчатых модулей 3, закрепленных сверху на трубной решетке 4 и заглушенных снизу, коллектор 1 в нижней части снабжен смесителем 5, а теплораспределительный элемент 2 выполнен в виде горизонтальной трубы с вентилятором 6.

В нагревателе каталитическом для получения горячего пара (баня или парильня) нагревательный элемент 1 содержит не менее семи каталитических пористых трубчатых модулей 3, а теплораспределительный элемент 2 выполнен в виде камеры, заполненной камнями или металлическими болванками и пространственно отделен от нагревательного элемента 1 перфорированной решеткой 7.

В нагревателе каталитическом каждый каталитический пористый трубчатый модуль 3 с габаритами 0 40 х 80 мм изготовлен из спрессованных металлических пружинок или порошков, пропитанных активированной платиновой комбинацией (аустенитная нержавеющая сталь типа 11Х18Н10Т, ЭИ-708, ЭП-322; диаметр проволоки 0,03 - 0,3 мм; диаметр пружины 0,2 - 2,0 мм, модуль спрессован вхолодную под

давлением 10 - 500 мПа; пропитка осуществлена путем погружения в водный раствор активированной платиновой комбинации с последующей специальной обработкой).

Заявляемый Нагреватель каталитический работает следующим образом. Природный газ из баллона или трубопровода через открытый газовый кран (на фиг. 1,2 не показан) поступает в смеситель 5 трубчатого коллектора 1, куда одновременно подается холодный воздух. После поджигания образовавшейся горючей смеси процесс беспламенного горения протекает в объеме пористого каталитического модуля 3 и заканчивается на его поверхности. При этом, теплый воздух, нагретый до температуры 250 - 350 °С с тепловой мощностью 3,0 кВт - вариант 1 или 7,0 кВт - вариант 2, выходит в горизонтальную трубу 2 (фиг.1) или камеру 2 через перфорированную решетку 7 (фиг.2). Из горизонтальной трубы 2 с помощью вентилятора 6 горячий воздух направляется в обогреваемое помещение (фиг.1). Из камеры 2, заполненной камнями или металлическими болванками, после подачи воды и образования горячего пара, последний выходят в помещение бани или парильни (фиг.2).

Каталитический пористый трубчатый модуль 3 обеспечивает полное сгорание газообразного топлива без образования экологически

вредных продуктов (сажи, оксида углерода) с достижением оптимальной температуры и влажности (в варианте бани или парильни), характерных для традиционной русской бани с мягким влажным паром.

Следует отметить, что температура горения газообразного топлива ниже уровня температур его воспламенения, что также обеспечивает пожарную и экологическую безопасность заявляемого нагревателя каталитического в целом.

Пример 1. Обогрев помещения площадью 15 кв.м.

Нагреватель каталитический (вариант 1, фиг.1) устанавливали в жилом помещении площадью 15 кв. м, подключали к нему газовый баллон объемом 5 л.

Природный газ через открытый газовый кран (на фиг. 1 не показан) поступал в смеситель 5 трубчатого коллектора 1, куда одновременно подавали холодный воздух. После поджигания образовавшейся горючей смеси процесс беспламенного горения протекал в объеме каталитического пористого трубчатого модуля 3 и заканчивался на его поверхности. При этом, теплый воздух, нагретый до температуры 250 °С с тепловой мощностью 3 Квт выходил в обогреваемое помещение через горизонтальную трубу 2 при помощи

вентилятора 6. Нагрев воздуха в помещении на 10 °С продолжался 10 минут.

Пример 2. Получение горячего пара.

Нагреватель каталитический (вариант 2, фиг.2) устанавливали в каменной кладке парильни, подключали к нему газовый баллон объемом 5 л.

Природный газ из баллона через открытый газовый кран (на фиг.2 не показан) поступал в смеситель 5 трубчатого коллектора 1, куда одновременно подавали холодный воздух. После поджигания образовавшейся горючей смеси процесс беспламенного горения протекал в объеме каталитического пористого трубчатого модуля 3 и заканчивался на его поверхности. При этом, теплый воздух, нагретый до температуры 350 °С с тепловой мощностью 7,0 кВт, выходил в камеру 2 через перфорированную решетку 7. Из камеры 2, заполненной камнями или металлическими болванками, после подачи воды и образования горячего пара, последний выходил в помещение бани или парильни.

Получение горячего пара начиналось через 10 минут.

Одновременно проводили испытания известного нагревателя, взятого за прототип см. св.п.м. № 12604 и установили, что, например,

W№

получение горячего пара начиналось через 60 минут при появлении в помещении вредных продуктов сгорания (оксиды углерода и азота, сажа).

Как видно из приведенных примеров, использование заявляемого Нагревателя каталитического по сравнению с известным нагревателем, взятым за прототип см. св.п.м. № 12604, обеспечивает следующие технические и общественно-полезные преимущества:

-простоту и компактность конструкции;

-пожарную и экологическую безопасность;

-быстроту нагрева и получения пара;

-создание условий в бане или парильне, характерных для традиционной русской бани.

Claims (4)

1. Нагреватель каталитический, состоящий из нагревательного и теплораспределительного элементов, отличающийся тем, что для получения теплового воздуха (газовый камин) нагревательный элемент выполнен в виде трубчатого коллектора, внутри которого соосно с ним неподвижно установлены не менее трех каталитических пористых трубчатых модулей, закрепленных сверху на трубной решетке и заглушенных снизу, коллектор в нижней части снабжен смесителем, а теплораспределительный элемент выполнен в виде горизонтальной трубы с вентилятором.

2. Нагреватель каталитический по п.1, отличающийся тем, что каждый каталитический пористый трубчатый модуль изготовлен из спрессованных металлических пружинок или порошков, пропитанных активированной платиновой комбинацией.

3. Нагреватель каталитический, состоящий из нагревательного и теплораспределительного элементов, отличающийся тем, что для получения горячего пара (баня или парильня) нагревательный элемент содержит не менее семи каталитических пористых трубчатых модулей, а теплораспределительный элемент выполнен в виде камеры, заполненной камнями или металлическими болванками, и пространственно отделен от нагревательного элемента перфорированной решеткой.

4. Нагреватель каталитический по п.1, отличающийся тем, что каждый каталитический пористый трубчатый модуль изготовлен из спрессованных металлических пружинок или порошков, пропитанных активированной платиновой комбинацией.