RU2181463C2 - Catalytic gas convector - Google Patents

Catalytic gas convector Download PDF

Info

Publication number
RU2181463C2
RU2181463C2 RU2000118905A RU2000118905A RU2181463C2 RU 2181463 C2 RU2181463 C2 RU 2181463C2 RU 2000118905 A RU2000118905 A RU 2000118905A RU 2000118905 A RU2000118905 A RU 2000118905A RU 2181463 C2 RU2181463 C2 RU 2181463C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
convector
catalytic
heating
catalytic heating
Prior art date
Application number
RU2000118905A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Кириллов
Н.А. Кузин
И.А. Онуфриев
А.И. Попов
А.Н. Мельник
Original Assignee
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН filed Critical Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Priority to RU2000118905A priority Critical patent/RU2181463C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2181463C2 publication Critical patent/RU2181463C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Gas Burners (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering; low-power domestic heating appliances. SUBSTANCE: proposed invention relates to low-power heating appliances operating on liquefied gas and used for periodical heating of rooms and locations with natural ventilation. Catalytic gas convector consists of housing accommodating tubular catalytic heating elements, convector starting system, gas flow rate stabilizer, thermoelectric converter, temperature controller pickup and gas supply pipelines. EFFECT: provision of new type of heating device ensuring effective ecologically clean combustion of hydrocarbon gases and safe operation of device owing to use of new principles of organization of operation of appliance. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к бытовой энергетике, к ее отраслям, связанным с бытовыми нагревательными приборами небольшой мощности, работающими на сжиженном газе и используемыми для периодического отопления помещений бытового назначения с естественной вентиляцией. The invention relates to household energy, to its industries related to household heating appliances of small power, operating on liquefied gas and used for periodic heating of household premises with natural ventilation.

В настоящее время для создания бытовых нагревательных устройств малой мощности широко применяются каталитические методы окисления углеводородных газов. Currently, catalytic methods for the oxidation of hydrocarbon gases are widely used to create low-power household heating devices.

В отличие от пламенных способов сжигания каталитические методы имеют значительные преимущества в части большей безопасности создаваемых приборов из-за отсутствия пламени и значительного снижения концентрации вредных примесей в продуктах сгорания. При создании каталитических нагревательных устройств обычно используются пористые каталитические пластины, выполненные из волокнистого алюмосиликатного или иного носителя, на который нанесен активный компонент, обеспечивающий необходимую активность катализатора. Вариант такой конструкции каталитических нагревателей описан в R.E. Thompson, D.W. Pershing, E. E. Berkan. Catalytic combushion, a pollution-free means of Energy conversion. EPA-650/2-73-018 NTIS No PB 22-3002. В этом устройстве платиновый катализатор нанесен на волокнистый алюмосиликатный носитель. Каталитически активный материал изготавливается в виде плоской пластины определенной толщины. В нагревателе используется два типа пластин, один из которых служит для обеспечения равномерного по всей поверхности пластины распределения газа, второй - для его окисления. В данном варианте устройства газ подается через узел подачи газа, установленный в центре газораспределительной пластины. In contrast to flame combustion methods, catalytic methods have significant advantages in terms of greater safety of the devices created due to the absence of flame and a significant reduction in the concentration of harmful impurities in the combustion products. When creating catalytic heating devices, porous catalytic plates are usually used, made of fibrous aluminosilicate or other media on which an active component is deposited, which provides the necessary activity of the catalyst. A variant of this design of catalytic heaters is described in R.E. Thompson, D.W. Pershing, E. E. Berkan. Catalytic combushion, a pollution-free means of Energy conversion. EPA-650 / 2-73-018 NTIS No. PB 22-3002. In this device, a platinum catalyst is supported on a fibrous aluminosilicate carrier. The catalytically active material is made in the form of a flat plate of a certain thickness. The heater uses two types of plates, one of which serves to ensure uniform distribution of gas over the entire surface of the plate, and the second to oxidize it. In this embodiment of the device, gas is supplied through a gas supply unit installed in the center of the gas distribution plate.

Проведенные испытания показали большую чувствительность окисления топлив к расходу подаваемого газа и толщине волокнистой пластины, незначительную - к содержанию пластины при двукратном увеличении ее концентрации относительно стандартных значений. В проведенных экспериментах толщина волокнистой пластины измерялась от 1 до 2,5 см. The tests performed showed a high sensitivity of fuel oxidation to the flow rate of the supplied gas and the thickness of the fibrous plate, insignificant to the content of the plate with a twofold increase in its concentration relative to standard values. In the experiments, the thickness of the fibrous plate was measured from 1 to 2.5 cm.

Существенными недостатками данной конструкции являются:
- очень сильная чувствительность состава отходящих газов к скорости подачи топлива, что обеспечивает малый диапазон регулирования мощности;
- наличие значительных концентраций непрореагировавших углеводородов (600-1200 ppm) в продуктах сгорания;
- содержание оксида углеводородов на уровне 10-20 ppm;
- неоднородности состава выбросов по поверхности каталитической пластины, увеличивающиеся примерно в два раза при переходе от центральной части к ее краям и от низа к верху.
Significant disadvantages of this design are:
- very strong sensitivity of the composition of the exhaust gases to the fuel feed rate, which provides a small range of power control;
- the presence of significant concentrations of unreacted hydrocarbons (600-1200 ppm) in the combustion products;
- the content of hydrocarbon oxide at the level of 10-20 ppm;
- heterogeneity of the composition of the emissions on the surface of the catalytic plate, increasing approximately two times during the transition from the central part to its edges and from bottom to top.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является газовый каталитический камин, приведенный в пат. РФ 2057277, F 24 C 3/00, 1996]. В нем, как и в [R.E. Thompson, D.W. Pershing, E.E. Berkan. Catalytic combushion, a pollution-free means of Energy conversion. EPA-650/2-73-018 NTIS No PB 22-3002. Используется катализатор на волокнистой основе. Closest to the proposed invention is a gas catalytic fireplace, described in US Pat. RF 2057277, F 24 C 3/00, 1996]. In it, as in [R.E. Thompson, D.W. Pershing, E.E. Berkan. Catalytic combushion, a pollution-free means of Energy conversion. EPA-650 / 2-73-018 NTIS No. PB 22-3002. A fiber based catalyst is used.

Конструктивно камин выполнен в виде коробки из листовой стали, внутри которой размещен тепловыделяющий элемент с катализаторной пластиной. Для обеспечения теплообмена верхняя стенка коробки выполнена с перфорацией в виде пазов, с лицевой стороны имеется окно, закрытое просечной стенкой. Ниже сетки расположено небольшое отверстие, внутри которого размещено факельное устройство, справа на корпусе - газовый кран, регулирующий подачу газа с помощью регулировочного винта. Structurally, the fireplace is made in the form of a box of sheet steel, inside of which a fuel element with a catalyst plate is placed. To ensure heat transfer, the upper wall of the box is made with perforations in the form of grooves, on the front side there is a window closed by a perforated wall. Below the grid there is a small hole, inside of which there is a flare device, on the right on the case there is a gas valve that regulates the gas supply with the help of an adjusting screw.

Тепловыделяющий элемент представляет собой металлический поддон, внутри которого расположена крупноячеистая сетка, на ней мат из волокнистого термостабильного материала, распределяющий газ по всей поверхности и выполняющий функцию первичного катализатора, второй мат из кварца-кремнезема, на который нанесен каталитически активный состав. Этот мат выполняет функцию вторичного основного катализа беспламенного окисления газообразных углеводородов. Все перечисленные выше элементы закреплены в ванночке с помощью прижимной рамки, на которую натянута сетка из нихромовой проволоки. The fuel element is a metal tray, inside which there is a coarse-mesh mesh, on it is a mat of fibrous thermostable material, which distributes gas over the entire surface and acts as a primary catalyst, and a second quartz-silica mat, on which a catalytically active composition is deposited. This mat serves as the secondary primary catalysis of flameless oxidation of gaseous hydrocarbons. All the elements listed above are fixed in the bath with the help of a clamping frame, on which a mesh of nichrome wire is stretched.

Для запуска, в процессе которого происходит разогрев катализаторной пластины, под тепловыделяющим элементом расположено факельное устройство, которое одновременно контролирует поступление газа в течение всего времени работы камина. В факельном устройстве в качестве сопла использован часовой камень, калиброванное отверстие которого обеспечивает необходимое качество струи газа. Газ проходит через вентиль, тройник и одновременно поступает в полость металлической ванночки и в факельное устройство. Спичкой поджигается факел, который, в свою очередь, поджигает газ, поступающий в ванночку и пронизывающий два слоя катализатора. По мере разогрева катализатора пульсирующее пламя на его поверхности исчезает и горючий газ практически полностью окисляется. Факел значительно уменьшается, но горит постоянно, контролируя подачу газа в течение всего времени работы камина. To start, during which the catalyst plate is heated, a flare device is located under the fuel element, which simultaneously controls the flow of gas throughout the entire operation of the fireplace. In the flare device, a clock stone is used as a nozzle, the calibrated opening of which provides the necessary quality of a gas jet. Gas passes through a valve, a tee and simultaneously enters the cavity of the metal bath and into the flare device. A torch is ignited with a match, which, in turn, ignites the gas entering the bath and penetrating the two catalyst layers. As the catalyst warms up, the pulsating flame on its surface disappears and the combustible gas is almost completely oxidized. The torch is significantly reduced, but it burns constantly, controlling the gas supply during the entire time the fireplace is operating.

Недостатками данного устройства являются:
- наличие открытого пламени в качестве индикатора работы прибора;
- сложность равномерного распределения углеводородного газа, подаваемого в малых количествах по поверхности волокнистого катализатора;
- увеличение недожига углеводородного газа по длине пластины, в связи с возрастанием пограничного слоя и ухудшением условий массообмена;
- отсутствие автоматического розжига и надежной стабилизации расхода подаваемого газа.
The disadvantages of this device are:
- the presence of an open flame as an indicator of the operation of the device;
- the complexity of the uniform distribution of hydrocarbon gas supplied in small quantities over the surface of the fibrous catalyst;
- an increase in the underburning of hydrocarbon gas along the length of the plate, due to an increase in the boundary layer and worsening mass transfer conditions;
- lack of automatic ignition and reliable stabilization of the flow rate of the supplied gas.

Изобретение решает задачу создания нового типа нагревательного устройства, обеспечивающего эффективное экологически чистое сжигание углеводородных газов и безопасную эксплуатацию устройства за счет использования новых принципов организации работы прибора. The invention solves the problem of creating a new type of heating device that provides efficient environmentally friendly burning of hydrocarbon gases and safe operation of the device through the use of new principles for organizing the operation of the device.

Поставленная задача решается за счет конструкции, представляющей собой конвектор каталитический газовый для периодического отопления помещений бытового назначения с естественной вентиляцией, состоящий из корпуса, внутри которого расположены каталитические нагревательные элементы трубчатого типа, система запуска конвектора, стабилизатор расхода газа, термоэлектрический преобразователь, датчик терморегулятора, трубопроводы для подачи газа. Каталитический нагревательный элемент представляет собой трубчатую конструкцию, состоящую из заглушенной с одной стороны газораспределительной трубки, на поверхность которой в спеченном с нею состоянии нанесен слой каталитически активного материала, обеспечивающего экологически чистое окисление углеводородного газа. Один из вариантов каталитического нагревательного элемента (КНЭ) приведен в пат. РФ 2062402, 6 F 23 D 14/18, 1996. The problem is solved due to the design, which is a catalytic gas convector for periodic heating of household premises with natural ventilation, consisting of a housing inside which there are tubular type catalytic heating elements, a convector start system, a gas flow stabilizer, a thermoelectric converter, a temperature regulator sensor, pipelines for gas supply. The catalytic heating element is a tubular structure consisting of a gas distribution tube plugged on one side, on the surface of which, in a state sintered with it, a layer of catalytically active material is applied, which ensures environmentally friendly oxidation of hydrocarbon gas. One of the options for a catalytic heating element (KNE) is given in US Pat. RF 2062402, 6 F 23 D 14/18, 1996.

В конвекторе используется автоматический регулятор расхода газа, имеется смотровое окно, световой электрический индикатор режима работы, отверстие для забора воздуха, решетка для выхода горячих газов, ручки управления подачей газа, кнопка терморегулятора и кнопка системы пьезорозжига для запуска пламенной горелки. Каталитические нагревательные элементы расположены вертикально один под другим с зазорами между ними и корпусом конвектора. На поверхности каталитического нагревательного элемента установлен термоэлектрический преобразователь для генерации электрической энергии. The convector uses an automatic gas flow controller, there is a viewing window, a light electrical indicator of the operating mode, an air intake hole, a grill for hot gases, gas control knobs, a temperature regulator button and a piezo ignition system button for starting a flame burner. The catalytic heating elements are arranged vertically one below the other with gaps between them and the convector body. A thermoelectric converter is installed on the surface of the catalytic heating element to generate electrical energy.

На фиг.1 представлен общий вид конвектора. Он состоит из корпуса, внутри которого установлены все основные узлы конвектора, приведенные на фиг.2: узел подвода углеводородного газа, устройство для запуска конвектора, каталитические нагревательные элементы с термоэлектрическим преобразователем, терморегулятор для управления режимами работы прибора, трубопроводов для движения газа. Figure 1 presents a General view of the convector. It consists of a housing, inside which all the main convector units are installed, shown in figure 2: a hydrocarbon gas supply unit, a device for starting a convector, catalytic heating elements with a thermoelectric converter, a temperature regulator to control the operating modes of the device, pipelines for gas movement.

На нижнем торце корпуса имеется отверстие для забора воздуха, который после его нагрева в результате химической реакции выходит в окружающую среду через решетку на верхнем торце конвектора. At the lower end of the casing there is an opening for air intake, which, after its heating as a result of a chemical reaction, enters the environment through a grate at the upper end of the convector.

Спереди и сзади корпус конвектора закрывается стенками. На передней стенке имеется смотровое окно и индикатор работы конвектора в установившемся режиме беспламенного каталитического сжигания газа. Сверху на корпусе установлена решетка. Корпус установлен на ножки. Сверху на корпусе расположены ручки управления работой конвектора. Front and rear, the convector body is closed by walls. On the front wall there is a viewing window and an indicator of the convector in steady state flameless catalytic combustion of gas. A grill is installed on top of the case. The housing is mounted on legs. On top of the body are the handles for controlling the convector.

Функциональная схема работы конвектора приведена на фиг.2. Functional diagram of the convector is shown in figure 2.

Газ (пропан-бутановая смесь) 1 от баллона через входной штуцер конвектора поступает на газовый фильтр 2, который обеспечивает очистку газа от механических примесей. Gas (propane-butane mixture) 1 from the cylinder through the inlet fitting of the convector enters the gas filter 2, which ensures the purification of gas from mechanical impurities.

В режиме розжига газ подается через кран 3 на горелочное устройство 4 при установке ручки управления подачей газа 5 на горелочное устройство. In the ignition mode, gas is supplied through the valve 3 to the burner 4 when the control knob for supplying gas 5 to the burner is installed.

Нажатием и опусканием кнопки пьезоэлектрического устройства зажигания газа 6 зажигается газ, выходящий из горелочного устройства 4, искровыми разрядами в потоке газа. By pressing and lowering the button of the piezoelectric gas ignition device 6, the gas exiting the burner 4 is ignited by spark discharges in the gas stream.

При проявлении устойчивого пламени на горелочном устройстве 4, которое контролируется через смотровое окно передней стенки конвектора (фиг.1), включается подача газа на КНЭ 7 установкой ручки управления 5 подачей газа на КНЭ 7 и нажатием кнопки термоэлектромагнитного клапана 8. With the manifestation of a stable flame on the burner 4, which is controlled through the viewing window of the front wall of the convector (Fig. 1), the gas supply to the KNE 7 is turned on by installing the control knob 5 for the gas supply to the KNE 7 and pressing the button of the thermo-electromagnetic valve 8.

В этом положении органов управления газ подается на КНЭ 7 через открытый термоэлектромагнитный клапан 8, открытый канал рожзига крана-терморегулятора 9 и коллектор 10. In this position of the controls, gas is supplied to the KNE 7 through an open thermo-electromagnetic valve 8, an open channel of the rozig of the temperature control valve 9 and a collector 10.

Газ, выходящий из нижнего КНЭ, зажигается пламенем горелочного устройства. Газ, выходящий из верхних КНЭ, зажигается перебросом пламени с нижнего на верхние КНЭ. Появление пульсирующего пламени на поверхности КНЭ контролируется визуально через смотровое окно (нижнее КНЭ) и решетку конвектора (верхние КНЭ). Кнопка термоэлектромагнитного клапана 8 удерживается вручную в нажатом состоянии 10-20 с после появления пульсирующего пламени на поверхности всех КНЭ. The gas leaving the lower CNE is ignited by the flame of the burner. The gas leaving the upper CNF is ignited by a transfer of flame from the lower to the upper CNF. The appearance of a pulsating flame on the surface of the KNE is controlled visually through the viewing window (lower KNE) and the convector grate (upper KNE). The button of the thermo-electromagnetic valve 8 is manually held pressed for 10-20 s after the appearance of a pulsating flame on the surface of all CNEs.

За это время наружным пульсирующим пламенем нижнего КНЭ разогревается чувствительный элемент (горячий спай) термопары - 10 до температуры (300±20)oС. С термопары на обмотку термоэлектромагнитного клапана 8 подается напряжение на менее 7 мВ, что позволяет удерживать термоэлектромагнитный клапан 9 в открытом состоянии. Надобность в ручном удерживании кнопки отпадает.During this time, the sensing element (hot junction) of the thermocouple - 10 is heated up to a temperature of (300 ± 20) o C. by an external pulsating flame of the lower KNE - from a thermocouple to the winding of thermo-electromagnetic valve 8, a voltage of less than 7 mV is applied, which makes it possible to keep thermo-electromagnetic valve 9 in the open condition. The need to manually hold the button disappears.

Если режим розжига проходит нормально, то примерно через 450 с наружное пульсирующее пламя на КНЭ не наблюдается, конвектор переходит в режим беспламенного каталитического сжигания газа при температуре на поверхности КНЭ порядка 450-550oС.If the ignition mode passes normally, then after about 450 s an external pulsating flame is not observed on the KNE, the convector enters the flameless catalytic combustion of gas at a temperature on the surface of the KNE of about 450-550 o C.

Затем перекрывается подача газа на горелочное устройство установкой ручки управления подачей газа 5 на горелочное устройство 4, в результате гаснет пламя на горелочном устройстве 4, прибор находится в рабочем состоянии. Для осуществления реакции окисления на КНЭ воздух 11 за счет естественной циркуляции подается через нижнее отверстие в корпусе. Образовавшиеся горячие газы 12 выбрасываются через верхнюю решетку конвектора в окружающую среду для ее подогрева. Then the gas supply to the burner device is shut off by installing the gas supply control knob 5 to the burner device 4, as a result, the flame on the burner device 4 goes out, the device is in working condition. To carry out the oxidation reaction on CNE, air 11 is supplied through a lower opening in the housing due to natural circulation. The resulting hot gases 12 are emitted through the upper convector grill into the environment to heat it.

В рабочем режиме газ на КНЭ 7 подается через открытый термоэлектромагнитный клапан 8, рабочий канал крана-терморегулятора 9, стабилизатор расхода газа автоматический 13 и коллектор 10. In operating mode, gas at KNE 7 is supplied through an open thermo-electromagnetic valve 8, a working channel of a thermoregulator tap 9, a gas flow stabilizer automatic 13, and a collector 10.

Стабилизатор расхода газа автоматический 13 обеспечивает стабилизацию расхода газа в рабочем режиме, что позволяет снизить содержание СО и непрореагировавшего углеводородного газа в продуктах сгорания в пределах экологических норм за счет исключения повышения давления газа выше (2000±200) Па. The gas flow stabilizer automatic 13 provides stabilization of the gas flow in the operating mode, which allows to reduce the content of CO and unreacted hydrocarbon gas in the combustion products within environmental standards by eliminating the increase in gas pressure above (2000 ± 200) Pa.

При уменьшении температуры на нижнем КНЭ ниже (270±20)oС в рабочем режиме перекрывается подача газа на конвектор термоэлектромагнитным клапаном 9 из-за снижения напряжения, снимаемого с термопары 10, ниже порогового значения.When the temperature at the lower KNE decreases below (270 ± 20) o С, the gas supply to the convector is blocked by the thermo-electromagnetic valve 9 in the operating mode due to a decrease in the voltage taken from the thermocouple 10 below the threshold value.

При нештатном повышении температуры продуктов сгорания на выходе из решетки конвектора до (270±20)oС срабатывает клапан перекрытия подачи газа крана-терморегулятора 9, чувствительный элемент которого 14 установлен около решетки в выходящем потоке продуктов сгорания.With an abnormal increase in the temperature of the combustion products at the outlet of the convector grate to (270 ± 20) o С, the gas shutoff valve of the temperature control valve 9 is activated, the sensitive element of which 14 is installed near the grate in the exhaust stream of the combustion products.

Подача газа на КНЭ сокращается, температура продуктов сгорания на выходе из решетки снижается, что обеспечивает защиту КНЭ от перегрева и соответственно разрушения. The gas supply to the NEC is reduced, the temperature of the combustion products at the outlet of the grate is reduced, which protects the NEC from overheating and, accordingly, destruction.

На нижнем каталитическом нагревательном элементе установлен термоэлектрический преобразователь 10, генерирующий электроэнергию для работы индикатора 15. A thermoelectric converter 10 is installed on the lower catalytic heating element, generating electricity for the operation of the indicator 15.

Индикатор 15 излучает свет без изменения светового потока, так как напряжение, снимаемое с термопреобразователя 16, превышает 2 В. The indicator 15 emits light without changing the luminous flux, since the voltage removed from the thermocouple 16 exceeds 2 V.

Отключение конвектора производится перекрытием газового баллона вентилем или установкой ручки 5 управления подачей газа на КНЭ в закрытое положение. В данном случае прекращается подача газа на КНЭ и прибор отключается. The convector is turned off by shutting off the gas cylinder with a valve or by installing the knob 5 for controlling the gas supply to the KNE in the closed position. In this case, the gas supply to the KNE is stopped and the device turns off.

Индикатор 15 на передней стенке конвектора в течение 2-3 мин перестает излучать свет за счет инерционности термопреобразователя. The indicator 15 on the front wall of the convector for 2-3 minutes ceases to emit light due to the inertia of the thermal converter.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения являются:
- использование каталитических нагревательных элементов трубчатого типа для экологически чистого сжигания углеводородных газов;
- применение пьезоэлектрического розжига горелочного устройства для запуска прибора;
- автоматическая стабилизация расхода углеводородного газа, подаваемого в конвектор;
- использование термоэлектрического преобразователя, устанавливаемого на каталитический нагревательный элемент и генерирующего электроэнергию для индикатора (эл. лампочка) режимов работы;
- применение терморегулятора для обеспечения безопасной работы конвектора.
Distinctive features of the proposed technical solution are:
- the use of tubular catalytic heating elements for the environmentally friendly combustion of hydrocarbon gases;
- the use of piezoelectric ignition of the burner device to start the device;
- automatic stabilization of the flow of hydrocarbon gas supplied to the convector;
- the use of a thermoelectric converter mounted on a catalytic heating element and generating electricity for an indicator (light bulb) of operation modes;
- the use of a temperature controller to ensure the safe operation of the convector.

Сущность преобразования иллюстрируется конкретной технической реализацией устройства и результатами испытаний. The essence of the conversion is illustrated by the specific technical implementation of the device and the test results.

Пример 1. Конвектор каталитический газовый. Example 1. The catalytic gas convector.

Габаритные размеры конвектора, мм, не более:
Высота - 664
Ширина - 225
Длина - 534
Наружный диаметр выходного штуцера конвектора, мм - 12 - 0,2
Масса конвектора, кг, не более - 12,8
Техническая характеристика конвектора.
Overall dimensions of the convector, mm, no more than:
Height - 664
Width - 225
Length - 534
Outer diameter of the outlet fitting of the convector, mm - 12 - 0.2
The mass of the convector, kg, no more - 12.8
Technical characteristics of the convector.

Номинальная тепловая мощность, кВт - 3+0,3
Потребляемое топливо - Смесь газовая (пропан-бутан)
Номинальный расход смеси газовой по объему, м3/ч:
В рабочем режиме - 0,108±0,005
В режиме розжига, не более - 0,27
Рабочее давление смеси газовой на входе конвектора, Па± - 2000 - 3000
Рабочее давление смеси газовой на входе коллектора в рабочем режиме, Па - 2000±200
Температура нагрева поверхности каталитических нагревательных элементов, oС - 450 - 550
Конвектор может работать в следующих режимах:
1) розжига (запуск прибора);
2) беспламенного каталитического сжигания газа (в рабочем режиме);
3) отключения подвода газа при снижении температуры поверхности КНЭ до (300±20)oС (отключение прибора);
4) автоматического снижения расхода газа в режиме розжига при повышении температуры продуктов сгорания газа до (270±20)oС;
Результаты испытаний конвектора
Расход сжигаемого газа - 0,108 м3/час;
Температура отходящих газов - 200oС
Состав газов, выходящих из конвектора
СО - 2 - 3 ppm
NO - Нет
С3Н84Н10 - 6-8 ppm
О2 - -
Как следует из приведенного примера, предлагаемое изобретение обеспечивает достижение следующего технического результата: возможность создания устройства для экологически чистого сжигания сжиженного газа для получения тепла при отоплении бытовых помещений.
Rated thermal power, kW - 3 + 0.3
Fuel Consumption - Gas Mixture (Propane-Butane)
Nominal consumption of a gas mixture by volume, m 3 / h:
In operating mode - 0.108 ± 0.005
In the ignition mode, no more - 0.27
The working pressure of the gas mixture at the inlet of the convector, Pa ± - 2000 - 3000
The working pressure of the gas mixture at the inlet of the collector in operating mode, Pa - 2000 ± 200
The temperature of the surface heating of the catalytic heating elements, o C - 450 - 550
The convector can work in the following modes:
1) ignition (device start);
2) flameless catalytic combustion of gas (in operating mode);
3) gas supply shutdown when the temperature of the CNE surface decreases to (300 ± 20) o С (device shutdown);
4) automatic reduction of gas flow in the ignition mode when the temperature of the gas combustion products is increased to (270 ± 20) o С;
Convector Test Results
The consumption of combusted gas is 0.108 m 3 / h;
The temperature of the exhaust gas - 200 o C
The composition of the gases leaving the convector
CO - 2 - 3 ppm
NO - No
C 3 H 8 + C 4 H 10 - 6-8 ppm
O 2 - -
As follows from the above example, the present invention ensures the achievement of the following technical result: the possibility of creating a device for the environmentally friendly burning of liquefied natural gas for heat during heating of domestic premises.

Тепловая мощность конвектора обеспечивается путем беспламенного каталитического сжигания смеси газовой в КНЭ диффузионно-конвективного типа при температуре 450-550oС с образованием безвредных для человека продуктов сгорания: углекислого газа и паров воды. Это достигается за счет применения каталитических нагревательных элементов и автоматической стабилизации расхода газа.The thermal power of the convector is provided by flameless catalytic combustion of the gas mixture in the diffuse-convection type CNE at a temperature of 450-550 o С with the formation of combustion products that are harmless to humans: carbon dioxide and water vapor. This is achieved through the use of catalytic heating elements and automatic stabilization of gas flow.

Claims (6)

1. Конвектор каталитический газовый для периодического отопления помещений бытового назначения с естественной вентиляцией, состоящий из корпуса, внутри которого расположены каталитические нагревательные элементы трубчатого типа, система запуска конвектора, стабилизатор расхода газа, термоэлектрический преобразователь, датчик терморегулятора, трубопроводы для подачи газа. 1. Catalytic gas convector for periodic heating of household premises with natural ventilation, consisting of a housing inside which are located tubular catalytic heating elements, convector start system, gas flow stabilizer, thermoelectric converter, temperature regulator sensor, gas supply pipelines. 2. Конвектор по п. 1, в котором каталитический нагревательный элемент представляет собой трубчатую конструкцию, состоящую из заглушенной с одной стороны газораспределительной трубки, на поверхность которой в спеченном с нею состоянии нанесен слой каталитически активного материала, обеспечивающего экологически чистое окисление углеводородного газа. 2. The convector according to claim 1, in which the catalytic heating element is a tubular structure consisting of a gas distribution tube plugged on one side, on the surface of which, in a state sintered with it, a layer of catalytically active material is applied, which ensures environmentally friendly oxidation of hydrocarbon gas. 3. Конвектор по п. 1, в котором используется автоматический регулятор расхода газа. 3. The convector according to claim 1, in which an automatic gas flow controller is used. 4. Конвектор по п. 1, в котором имеется смотровое окно, световой электрический индикатор режима работы, отверстие для забора воздуха, решетка для выхода горячих газов, ручки управления подачей газа, кнопки терморегулятора и системы пьезорозжига для запуска пламенной горелки. 4. The convector according to claim 1, in which there is a viewing window, a light electric indicator of the operating mode, an air intake hole, a grill for hot gas outlet, gas control knobs, a temperature regulator button and a piezo ignition system for starting a flame burner. 5. Конвектор по п. 1 или 2, в котором каталитические нагревательные элементы расположены вертикально один под другим с зазорами между ними и корпусом конвектора. 5. The convector according to claim 1 or 2, in which the catalytic heating elements are arranged vertically one below the other with gaps between them and the convector body. 6. Конвектор по п. 1 или 2, в котором на поверхности каталитического нагревательного элемента установлен термоэлектрический преобразователь для генерации электрической энергии. 6. The convector according to claim 1 or 2, in which a thermoelectric converter is installed on the surface of the catalytic heating element to generate electrical energy.
RU2000118905A 2000-07-17 2000-07-17 Catalytic gas convector RU2181463C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000118905A RU2181463C2 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Catalytic gas convector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000118905A RU2181463C2 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Catalytic gas convector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2181463C2 true RU2181463C2 (en) 2002-04-20

Family

ID=20237924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000118905A RU2181463C2 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Catalytic gas convector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2181463C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950011463B1 (en) Catalytic combustion apparatus
RU2406039C2 (en) Portable heat transfer device
JP2015014453A (en) Solid fuel stove with improved combustion
CA2359395A1 (en) Fuel-fired heating appliance with combustion chamber temperature-sensing combustion air shutoff system
JP3071833B2 (en) Catalytic combustion device
JP3297370B2 (en) Brown gas catalyst heater
RU2181463C2 (en) Catalytic gas convector
KR19980065876A (en) Oxygen Gas Catalytic Heater
JP4874301B2 (en) Water heater
US6470876B1 (en) Catalytic heater assembly
JP3104994B2 (en) Gas burner device, gas burner and combustion control method
JPH0327808B2 (en)
KR200296503Y1 (en) Deodorant heater by using catalyst mat
RU2057277C1 (en) Gas catalytic fireplace
RU2336462C1 (en) Emitting burner
JP2010145282A (en) Gas sensor for combustion equipment, and combustion equipment
US11160417B2 (en) Burner system for a cooking appliance, and method for operating a burner system for a cooking appliance
JPS6137524B2 (en)
KR100319583B1 (en) Fan heater using catalytic burner
KR100989376B1 (en) Far Infrared Ray Generation Apparatus
KR100909382B1 (en) Heating device for diffusion absorption refrigerator and its control method
JPH01111115A (en) Preheating device for oxidization catalyst combustion type gas heater
JPS59150218A (en) Catalytic burner
JPS6222361B2 (en)
CA2433365A1 (en) Fuel-fired heating appliance with combustion air shutoff system having frangible temperature sensing structure