RU162162U1

RU162162U1 - CAR HEATER BURNER

Info

Publication number: RU162162U1
Application number: RU2015135758/06U
Authority: RU
Inventors: Марсель Фардетдинович Муллахметов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Тепловые системы"
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2016-05-27

Abstract

1. Горелочное устройство воздушного отопителя салона автомобиля, содержащее воздушную форсунку с отверстиями, корпус с внутренним испарительным слоем, торцевым фланцем и свечным штуцером со свечой накаливания, камеру сгорания и жаровую трубу, завихритель, установленный коаксиально оси корпуса после воздушной форсунки с возможностью закрутки потока в направлении, противоположном закрутке потока в воздушной форсунке, топливопровод и топливный канал, отличающееся тем, что свеча накаливания расположена непосредственно в задней части горелочного устройства на минимально возможном расстоянии от испарительного слоя, топливный канал расположен непосредственно перед испарительным слоем и имеет кольцевой незамкнутый контур, отверстия воздушной форсунки ориентированы вдоль испарительного слоя и вдоль осевой линии.2. Горелочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что испарительный слой выполнен из жаропрочного пенометалла NiFeCrAl повышенной пористости.1. The burner device of the air heater of the passenger compartment of the vehicle, comprising an air nozzle with openings, a housing with an internal vapor layer, an end flange and a candle fitting with an glow plug, a combustion chamber and a heat pipe, a swirler mounted coaxially to the axis of the housing after the air nozzle with the possibility of swirling the flow into the direction opposite to the swirling flow in the air nozzle, the fuel line and the fuel channel, characterized in that the glow plug is located directly in the rear of the mountains Christmas tree device at the minimum possible distance from the evaporation layer, the fuel channel is located directly in front of the evaporation layer and has an annular open loop, the holes of the air nozzle are oriented along the evaporation layer and along the axial line. 2. The burner device according to claim 1, characterized in that the evaporation layer is made of heat-resistant NiFeCrAl foam metal of increased porosity.

Description

Полезная модель относится к горелочным устройствам и может быть использована, в частности, в устройствах для отопления салонов автотранспортных средств.The utility model relates to burner devices and can be used, in particular, in devices for heating the salons of motor vehicles.

Известно горелочное устройство (патент RU №2209373, МПК F23D 5/06, опубл. 27.07.2003), в котором воздух для горения подается через сопло, из которого выходит как в центральное отверстие, так и в боковые окна, формируясь в виде объемных струй. Подача воздуха для горения в виде объемных струй приводит к тому, что при смешивании с парами топлива процесс горения происходит на границе струй, там где воздух успел перемешаться с парами топлива. Отсюда процесс перемешивания воздуха с парами топлива имеет достаточно большую продолжительность как по времени, так и по длине, что приводит к неустойчивой работе камеры сгорания, особенно на переходных режимах, к низкой полноте сгорания топлива и, соответственно, низкому коэффициенту полезного действия и в результате - высокой эмиссии вредных продуктов сгорания.A burner device is known (patent RU No. 2209373, IPC F23D 5/06, published July 27, 2003), in which combustion air is supplied through a nozzle from which it exits both into the central hole and into the side windows, forming in the form of volumetric jets . The supply of combustion air in the form of volumetric jets leads to the fact that when mixed with fuel vapor, the combustion process occurs at the boundary of the jets, where the air has time to mix with the fuel vapor. Hence, the process of mixing air with fuel vapors has a sufficiently long duration both in time and in length, which leads to unstable operation of the combustion chamber, especially in transition modes, to a low completeness of fuel combustion and, accordingly, a low efficiency and, as a result, high emission of harmful combustion products.

Известна горелка для отопителя, в частности автомобильный (патент РФ №2270401, МПК F23D 14/20, B60H 1/22, опубликовано: 20.02.2006, содержащая камеру сгорания и отводящую продукты сгорания из камеры сгорания жаровую трубу с приближенной к камере сгорания входной зоной, из которой продукты сгорания поступают в жаровую трубу, и выходной зоной, в которую продукты сгорания выходят из жаровой трубы, а также, по меньшей мере, одну промежуточную выходную зону между входной и выходной зонами, в которую из жаровой трубы может выходить часть продуктов сгорания, причем жаровая труба имеет, по меньшей мере, в одной промежуточной выходной зоне, по меньшей мере, одно промежуточное выходное отверстие, при этом жаровая труба имеет, по меньшей мере, два отрезка, а в переходной зоне между лежащим против потока по отношению к направлению (R) течения продуктов сгорания в жаровой трубе отрезком и лежащим по течению потока отрезком предусмотрено, по меньшей мере, одно промежуточное выходное отверстие, причем расположенный против потока отрезок жаровой трубы имеет большее сечение, чем расположенный по течению потока отрезок. Расположенный по течению потока отрезок жаровой трубы входит в расположенный против потока отрезок жаровой трубы и, по меньшей мере, часть промежуточного выходного отверстия выполнена в зоне нахлеста расположенного против потока и расположенного по течению потока отрезков жаровой трубы.A known burner for a heater, in particular a car burner (RF patent No. 2270401, IPC F23D 14/20, B60H 1/22, published: 02/20/2006, containing a combustion chamber and a combustion pipe taking away a combustion pipe from the combustion chamber with an entrance zone close to the combustion chamber , from which the combustion products enter the flame tube, and the exit zone, into which the combustion products exit the flame tube, and at least one intermediate exit zone between the inlet and outlet zones, into which part of the combustion products can escape from the flame tube haircut the flame tube has at least one intermediate exit hole in at least one intermediate outlet zone, the flame tube has at least two lengths, and in the transition zone between the counterflow direction relative to the direction (R ) the flow of combustion products in the flame tube by a segment and a segment lying downstream of the stream provides at least one intermediate outlet, and the section of the flame tube located opposite the stream has a larger cross section than the stream located segment. An upstream section of the flame tube enters an upstream section of the flame tube and at least a portion of the intermediate outlet is formed in the overlap area of the upstream sections of the flame tube.

Известно горелочное устройство (патент №2427757, МПК F23D5/06, опубл. 27.08.2011), наиболее близкое к - заявляемому и принятое за прототип, содержащее воздушный завихритель, корпус с внутренним испарительным слоем, торцевым фланцем и свечным штуцером со свечой накаливания, стабилизатор пламени и жаровую трубу, причем устройство дополнительно содержит воздушный штуцер, в котором выполнено множество отверстий, и огневой завихритель, установленный коаксиально внутри корпуса после воздушного штуцера с возможностью закрутки потока в направлении противоположном закрутке потока в воздушном завихрителе и позволяет повысить эффективность работы горелочного устройства, за счет введения дополнительного завихрителя, а также более равномерного распределения воздуха, подаваемого для горения. Однако в известном горелочном устройстве увеличиваются его габариты.Known burner device (patent No. 2427757, IPC F23D5 / 06, publ. 08/27/2011), closest to the claimed and adopted as a prototype, containing an air swirl, a housing with an internal vapor layer, an end flange and a candle fitting with a glow plug, stabilizer flame and flame tube, the device further comprising an air nozzle in which a plurality of holes are made, and a fire swirler mounted coaxially inside the housing after the air nozzle with the possibility of swirling the flow in the opposite direction bying swirling flow in an air swirler and to improve the efficiency of the burner, by introducing an additional swirl insert, and a more uniform distribution of air supplied for combustion. However, in the known burner device, its dimensions increase.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель заключается в повышении эффективности горелочного устройства, за счет эффективного сгорания топливо-воздушной смеси в ограниченном объеме и снижения выброса вредных веществ.The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is to increase the efficiency of the burner device due to the efficient combustion of the fuel-air mixture in a limited volume and reduce the emission of harmful substances.

Технический результат достигается тем, что в горелочном устройстве воздушного отопителя салона автомобиля, содержащем воздушную форсунку с отверстиями, корпус с внутренним испарительным слоем, торцевым фланцем и свечным штуцером со свечой накаливания, камеру сгорания и жаровую трубу, завихритель, установленный коаксиально оси корпуса после воздушной форсунки с возможностью закрутки потока в направлении, противоположном закрутке потока в воздушной форсунке, топливопровод и топливный канал, новым является то, что свеча накаливания расположена непосредственно в задней части горелочного устройства на минимально возможном расстоянии от испарительного слоя, топливный канал расположен непосредственно перед испарительным слоем и имеет кольцевой незамкнутый контур, отверстия воздушной форсунки ориентированы вдоль испарительного слоя и вдоль осевой линии.The technical result is achieved by the fact that in the burner device of the air heater of the passenger compartment of the vehicle, comprising an air nozzle with openings, a housing with an internal vapor layer, an end flange and a candle fitting with a glow plug, a combustion chamber and a flame tube, a swirler mounted coaxially to the axis of the housing after the air nozzle with the possibility of swirling the flow in a direction opposite to swirling the flow in the air nozzle, the fuel line and the fuel channel, the new thing is that the glow plug laid directly in the rear part of the burner device at the minimum possible distance from the evaporation layer, the fuel channel is located directly in front of the evaporation layer and has an annular open loop, the air nozzle openings are oriented along the evaporation layer and along the axial line.

Испарительный слой выполнен из жаропрочного пенометалла NiFeCrAl, повышенной пористости.The evaporation layer is made of heat-resistant NiFeCrAl foam metal, increased porosity.

На фигуре 1 представлен продольный разрез горелочного устройства.The figure 1 shows a longitudinal section of a burner device.

На фигуре 2 представлен вид А фигуры 1.The figure 2 presents a view of a figure 1.

На фигуре 3 представлено сечение Б-Б фигуры 1.The figure 3 presents a section bB of figure 1.

Устройство состоит из следующих элементов; 1 воздушная форсунка: 2 корпус; 3 - испарительный слой; 4 - торцевой фланец; 5 - свечной штуцер; 6 - свеча накаливания; 7 - камера сгорания;8 - жаровая труба; 9 завихритель; 10 топливопровод; 11 - топливный канал.The device consists of the following elements; 1 air nozzle: 2 body; 3 - evaporation layer; 4 - end flange; 5 - a candle union; 6 - glow plug; 7 - combustion chamber; 8 - flame tube; 9 swirler; 10 fuel line; 11 - a fuel channel.

Горелочное устройство воздушного отопителя салона автомобиля, содержит воздушную форсунку 1 с отверстиями, корпус 2 с внутренним испарительным слоем 3, торцевым фланцем 4 и свечным штуцером 5 со свечой накаливания 6, камеру сгорания 7 и жаровую трубу 8, завихритель 9, установленный коаксиально оси корпуса 2 после воздушной форсунки 1 с возможностью закрутки потока в направлении, противоположном закрутке потока в воздушной форсунке 1, топливопровод 10 и топливный канал 11. Свеча накаливания 6 расположена непосредственно в задней части горелочного устройства на минимально возможном расстоянии от испарительного слоя 3. Топливный канал 11 расположен непосредственно перед испарительным слоем 3 и имеет кольцевой незамкнутый контур. По периметру кольцевого контура выполнены отверстия или щели для равномерного распределения топлива по испарительному слою 4. Отверстия воздушной форсунки 1 ориентированы вдоль испарительного слоя 3, то есть перпендикулярно осевой линии, а также вдоль осевой линии.The burner device of the air heater of the vehicle interior contains an air nozzle 1 with openings, a housing 2 with an internal evaporation layer 3, an end flange 4 and a candle fitting 5 with a glow plug 6, a combustion chamber 7 and a heat pipe 8, a swirler 9 mounted coaxially to the axis of the housing 2 after the air nozzle 1 with the possibility of swirling the flow in the direction opposite to the swirling flow in the air nozzle 1, the fuel line 10 and the fuel channel 11. The glow plug 6 is located directly at the rear of the burner devices for minimally possible distance from the evaporative layer 3. The fuel passage 11 is situated immediately before the evaporative layer 3 and has an annular open circuit. Holes or slots are made around the perimeter of the annular contour for uniform distribution of fuel along the evaporation layer 4. The holes of the air nozzle 1 are oriented along the evaporation layer 3, that is, perpendicular to the center line, and also along the center line.

Работает горелочное устройство следующим образом. Воздух, нагнетаемый вентилятором (на фигуре не показан), подается через воздушную форсунку 1 и распределяется через боковые отверстия вдоль испарительного слоя 3 и вдоль осевой линии (воздух предварительно закручен против хода часовой стрелки). Второй поток воздуха подается в камеру сгорания 7, через завихритель 8, закручивая поток в направлении хода часовой стрелки. Одновременно подается топливо через топливопровод 10 в топливный канал 11, который имеет кольцевой незамкнутый контур, тем самым пропитывая испарительный слой 3 по всей поверхности. Своевременно происходит нагрев свечи накаливания 6, что обеспечивает воспламенение полученной топливо-воздушной смеси.The burner operates as follows. The air pumped by the fan (not shown in the figure) is supplied through the air nozzle 1 and is distributed through the side openings along the evaporation layer 3 and along the axial line (the air is pre-swirl counterclockwise). The second air flow is supplied to the combustion chamber 7, through the swirl 8, twisting the flow in the clockwise direction. At the same time, fuel is supplied through the fuel line 10 to the fuel channel 11, which has an annular open loop, thereby impregnating the evaporation layer 3 over the entire surface. In a timely manner, the glow plug 6 is heated, which provides ignition of the resulting fuel-air mixture.

Особенность горелочного устройства заключается в отсутствии первичной камеры сгорания, свеча накаливания 6 располагается непосредственно в задней части горелочного устройства на минимально возможном расстоянии от испарительного слоя 3, подогрев, воспламенение и смесеобразование происходит непосредственно в одной камере сгорания 7. Воздушные потоки направлены таким образом, что после воспламенения, подаваемый воздух закручивается в противоположном направлении от первичной подачи, что позволяет обеспечивать максимально эффективное сгорание топливо-воздушной смеси непосредственно в камере сгорания 7, что обеспечивает хорошую теплопередачу в жаровой трубе 8 и минимизирует дымность отработавших газов.The peculiarity of the burner device is the absence of a primary combustion chamber, the glow plug 6 is located directly in the rear of the burner device at the minimum possible distance from the evaporation layer 3, heating, ignition and mixture formation take place directly in one combustion chamber 7. Air flows in such a way that after ignition, the supplied air swirls in the opposite direction from the primary supply, which allows for the most efficient combustion of the fuel-air mixture directly in the combustion chamber 7, which provides good heat transfer in the flame tube 8 and minimizes the smoke of the exhaust gases.

Эффективность испарения подаваемого топлива обеспечивается оригинальным испарителем. В данной конструкции испарителя применен жаропрочный пенометалл NiFeCrAl, повышенной пористости, что дает максимальную поверхность испарения в данных объемах. В аналогичных конструкциях ранее производителями использовалась металлическая тканая сетка, которая не позволяла достигать таких результатов.The efficiency of evaporation of the supplied fuel is provided by the original evaporator. In this design of the evaporator, heat-resistant NiFeCrAl foam metal of increased porosity is used, which gives the maximum evaporation surface in these volumes. In similar designs, manufacturers previously used a metal woven mesh, which did not allow to achieve such results.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить КПД изделия в целом, уменьшить его габариты и снизить выхлопы вредных веществ.Thus, the proposed technical solution allows to increase the efficiency of the product as a whole, reduce its dimensions and reduce emissions of harmful substances.

Claims

1. The burner device of the air heater of the passenger compartment of the vehicle, comprising an air nozzle with openings, a housing with an internal vapor layer, an end flange and a candle fitting with an glow plug, a combustion chamber and a heat pipe, a swirler mounted coaxially to the axis of the housing after the air nozzle with the possibility of swirling the flow into the direction opposite to the swirling flow in the air nozzle, the fuel line and the fuel channel, characterized in that the glow plug is located directly in the rear of the mountains Christmas tree device at the minimum possible distance from the evaporation layer, the fuel channel is located directly in front of the evaporation layer and has an annular open loop, the holes of the air nozzle are oriented along the evaporation layer and along the center line.

2. The burner device according to claim 1, characterized in that the evaporation layer is made of heat-resistant NiFeCrAl foam metal of increased porosity.