RU2366864C1

RU2366864C1 - Recuperative air heater

Info

Publication number: RU2366864C1
Application number: RU2007149609/06A
Authority: RU
Inventors: Валерий Вячеславович Двоеглазов (RU); Валерий Вячеславович Двоеглазов; Геннадий Александрович Глебов (RU); Геннадий Александрович Глебов; Мансур Закариевич Садыков (RU); Мансур Закариевич Садыков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Авиа Инженеринг"
Priority date: 2007-12-24
Filing date: 2007-12-24
Publication date: 2009-09-10
Also published as: RU2007149609A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: invention concerns power industry, particularly heating system devices, and can be applied in various vehicles. Recuperative air heater includes air heat exchanger and fuel and air mix combustion chamber, their end walls forming gas and air annular channels with ambient air inlet pipe and heated air and combustion product outlet pipe, fuel duct, flat evaporator element for liquid fuel out of heat-proof porous material featuring a hole and mounted on holder at combustion chamber side, shutting outlet orifice of fuel duct. Inlet collector of ambient air is formed between front wall and annular channels of heat exchanger, and holder is attached to front end wall where fuel and air mix preignition chamber is attached from the outside. To that effect, the holder features hole of the diametre matching respective attached end of preignition chamber and shut by evaporator element, and orifice in evaporator element is made in the centre of attached preignition chamber end, in front of which an igniter is mounted un the preignition chamber. Preignition chamber is connected by air duct to ambient air feed pipe connected over collector to combustion chamber by tubes installed in wall along combustion chamber perimetre with tangential orientation of ambient air feed jet in combustion chamber for vortex stirring of fuel and air mix.

EFFECT: improved efficiency due to improved quality of fuel and air mix formation, allowing for complete combustion and reduced content of toxic substances in gas emitted into air.

6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики, в частности к устройствам отопительных систем, и может быть использовано на различных транспортных средствах.The invention relates to the field of energy, in particular to devices of heating systems, and can be used on various vehicles.

Известен рекуперативный воздухонагреватель, содержащий установленные на раме пластинчатый теплообменник с горелочным устройством и камерой сгорания с одной стороны и выхлопным устройством с другой стороны, запально-сигнализирующее устройство, вентилятор, расположенный в противоположном горелочному устройству конце теплообменника, коллекторы подвода воздуха и газа к горелочному устройству, плоскопараллельные каналы отвода продуктов сгорания и чередующие с ними воздушные каналы, топливную аппаратуру и силовой пульт, при этом выходное сечение горелочного устройства и камеры сгорания по форме и размерам соответствует входному сечению теплообменника в месте их соединения, а горелочное устройство содержит горелки, количество которых равно количеству каналов отвода продуктов сгорания в теплообменнике, каждая из которых расположена, соответственно, против каждого канала отвода газа (Свидетельство на полезную модель RU №19143 U1. Рекуперативный воздухонагреватель и горелочное устройство воздухонагревателя. - МПК7: F24Н 3/02. - 2001.08.10). Недостатком известного технического решения является большой вес и габариты, невысокий коэффициент полезного действия, большие затраты электроэнергии и топлива.A recuperative air heater is known, comprising a plate heat exchanger mounted on a frame with a burner device and a combustion chamber on the one hand and an exhaust device on the other hand, an ignition signal device, a fan located at the end of the heat exchanger opposite the burner device, air and gas supply manifolds to the burner device, plane-parallel channels for the removal of combustion products and alternating with them air channels, fuel equipment and power console, while the output The cross section of the burner device and the combustion chamber in shape and size corresponds to the inlet section of the heat exchanger at the junction, and the burner device contains burners, the number of which is equal to the number of exhaust channels of the combustion products in the heat exchanger, each of which is located, respectively, against each gas exhaust channel ( Utility Model Certificate RU No. 19143 U1. Recuperative heater and burner device of the heater. - IPC7: F24H 3/02. - 2001.08.10). A disadvantage of the known technical solution is the large weight and dimensions, low efficiency, high energy and fuel costs.

Известен рекуперативный воздухонагреватель, содержащий установленные на раме пластинчатый теплообменник, камеру сгорания, горелочное устройство, установленное на входе в центральный канал теплообменника и закрепленное на фланце, в последнем выполнены отверстия, снабженные патрубками подвода воздуха в камеру сгорания, в которой с образованием зазора установлена тарель с двумя концентричными обечайками, образующими между собой кольцевую полость, сообщенную на входе с патрубками подвода воздуха, а на выходе с центральной полостью, образованной плоскостью тарели и боковой поверхностью внутренней обечайки, причем в кольцевой полости установлены направляющие пластины для закрутки воздуха, выходное устройство, содержащее пучок выхлопных труб, заключенных в общий кожух, и запально-сигнализирующее устройство (патент RU №2224185 С1. Рекуперативный воздухонагреватель с использованием в качестве топлива жидких горючих отходов. - МПК7: F24Н 3/00. - 2004.02.20). Недостатком известного технического решения является большой вес и габариты, невысокий коэффициент полезного действия, большие затраты электроэнергии и топлива.A recuperative air heater is known, comprising a plate heat exchanger mounted on a frame, a combustion chamber, a burner installed at the inlet of the central channel of the heat exchanger and mounted on a flange, the latter has openings provided with nozzles for supplying air to the combustion chamber, in which a plate with two concentric shells forming between themselves an annular cavity communicated at the inlet with air supply pipes, and at the outlet with the central cavity, ar called the plane of the plate and the lateral surface of the inner shell, and in the annular cavity there are guide plates for swirling air, an output device containing a bundle of exhaust pipes enclosed in a common casing, and an ignition signal device (patent RU No. 2224185 C1. Recuperative air heater using fuel quality of liquid combustible waste. - MPK7: F24N 3/00. - 2004.02.20). A disadvantage of the known technical solution is the large weight and dimensions, low efficiency, high energy and fuel costs.

Известен воздушный подогреватель, содержащий воздушный цилиндрический теплообменник с камерой сгорания, горелку с вращающимся распылителем, топливо в который подается по топливопроводу, газоход, внутренний и наружный кольцевые воздуховоды, электродвигатель, прикрепленный своим фланцем к корпусу горелки, на концах вала которого смонтированы вентилятор, подающий воздух для нагрева, вентилятор, нагнетающий воздух в камеру сгорания (кн. Николаев Л.А. Системы подогрева тракторных дизелей при пуске. - М.: Машиностроение, 1977. - Стр. 114-116, рис.50. Воздушный подогреватель ВП-1). Недостатком известного устройства является ограничение по скорости смешения топливно-воздушной смеси, что снижает эффективность использования горелочного устройства.Known is an air heater containing an air cylindrical heat exchanger with a combustion chamber, a burner with a rotary atomizer, fuel to which is supplied through a fuel line, a gas duct, internal and external annular air ducts, an electric motor mounted with its flange to the burner body, at the ends of the shaft of which a fan is installed, which supplies air for heating, a fan forcing air into the combustion chamber (pr. Nikolaev L.A. Tractor diesel engine heating systems at start-up. - M.: Mashinostroenie, 1977. - pp. 114-116, Fig. 50. B zdushny heater VI-1). A disadvantage of the known device is the speed limit for mixing the fuel-air mixture, which reduces the efficiency of use of the burner device.

Известен рекуперативный воздухонагреватель, содержащий воздушный теплообменник и камеру сжигания топливно-воздушной смеси, образующие между торцевыми стенками газовый и воздушные кольцевые каналы, снабженные патрубками подвода атмосферного и отвода нагретого воздуха и продуктов горения, плоский испарительный элемент для жидкого топлива, выполненный из жаропрочного пористого материала и установленный на держателе со стороны камеры сжигания с полным перекрытием держателя и выходного отверстия топливопровода, запальник и датчик температуры горения топливно-воздушной смеси, причем испарительный элемент выполнен с отверстием (патент SU №1342432 A3. Испарительная горелка для отопительного прибора. - МПК4: F23D 5/06. - Бюл. №36 от 30.09.1987). Данное изобретение принято за прототип.A recuperative air heater is known, comprising an air heat exchanger and a fuel-air mixture combustion chamber, forming gas and air annular channels between the end walls, provided with nozzles for supplying atmospheric and exhausting heated air and combustion products, a flat evaporating element for liquid fuel made of heat-resistant porous material and mounted on the holder from the side of the combustion chamber with a complete overlap of the holder and the outlet of the fuel pipe, igniter and sensor the combustion temperature of the fuel-air mixture, and the evaporation element is made with a hole (patent SU No. 1342432 A3. Evaporative burner for a heating device. - MPK4: F23D 5/06. - Bull. No. 36 from 09/30/1987). This invention is taken as a prototype.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является неполное сгорание топлива, что приводит к выбросу в атмосферу газов с большим содержанием токсичных веществ.A disadvantage of the known device adopted for the prototype is the incomplete combustion of fuel, which leads to the release into the atmosphere of gases with a high content of toxic substances.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение полноты сгорания топлива путем интенсификации сжигания топливно-воздушной смеси.The main task, to the solution of which the claimed technical solution is directed, is to increase the completeness of fuel combustion by intensifying the combustion of the fuel-air mixture.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является повышение эффективности сжигания топлива за счет улучшения качества образования топливно-воздушной смеси, обеспечивающей полноту сжигания и снижение содержания токсичных веществ в выбрасываемых газах.The technical result achieved by the implementation of the proposed technical solution is to increase the efficiency of fuel combustion by improving the quality of formation of the fuel-air mixture, ensuring the completeness of combustion and reducing the content of toxic substances in the exhaust gases.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном рекуперативном воздухонагревателе, содержащем воздушный теплообменник и камеру сжигания топливно-воздушной смеси, образующие между торцевыми стенками газовый и воздушные кольцевые каналы, снабженные патрубками подвода атмосферного и отвода нагретого воздуха и продуктов горения, топливопровод, плоский испарительный элемент для жидкого топлива, выполненный из жаропрочного пористого материала и установленный на держателе со стороны камеры сжигания с перекрытием выходного отверстия топливопровода, запальник и датчик контроля горения топливно-воздушной смеси, причем испарительный элемент выполнен с отверстием, согласно предложенному техническому решениюThe specified technical result is achieved by the fact that in the known recuperative air heater containing an air heat exchanger and a combustion chamber of the fuel-air mixture, forming gas and air annular channels between the end walls, equipped with pipes for supplying atmospheric and exhausting heated air and combustion products, a fuel pipe, a flat evaporation element for liquid fuel, made of heat-resistant porous material and mounted on the holder from the side of the combustion chamber with the exit th openings of the fuel line, igniter and sensor for controlling the combustion of the air-fuel mixture, the evaporation element being made with an opening, according to the proposed technical solution

между передней стенкой и кольцевыми каналами теплообменника образован впускной коллектор атмосферного воздуха, а держатель присоединен к передней торцевой стенке, к которой с наружной стороны пристыкована форкамера воспламенения топливно-воздушной смеси, для чего в держателе выполнено отверстие размером, соответствующим пристыкованному торцу форкамеры, перекрытое испарительным элементом, а отверстие в испарительном элементе выполнено по центру пристыкованного торца форкамеры, перед которым в форкамере установлен запальник, при этом форкамера соединена воздухопроводом с патрубком подвода атмосферного воздуха, сообщающимся через коллектор с камерой сжигания посредством трубок, установленных в стенке по периметру камеры сжигания с тангенциальным направлением струи подачи атмосферного воздуха в камеру сжигания для вихревого перемешивания топливно-воздушной смеси;an inlet collector of atmospheric air is formed between the front wall and the annular channels of the heat exchanger, and the holder is attached to the front end wall to which the ignition chamber of the fuel-air mixture is docked on the outside, for which a hole is made in the holder the size corresponding to the attached end face of the prechamber, covered by an evaporation element and the hole in the evaporation element is made in the center of the docked end of the prechamber, in front of which an igniter is installed in the prechamber, at The prechamber is connected by an air conduit to a pipe for supplying atmospheric air, which communicates through the collector with the combustion chamber by means of tubes installed in the wall around the perimeter of the combustion chamber with the tangential direction of the stream of atmospheric air into the combustion chamber for vortex mixing of the fuel-air mixture;

камера сжигания разделена бортовым кольцом, образующим внезапным сужением топку с вихревым перемешиванием топливно-воздушной смеси и камеру дожигания;the combustion chamber is divided by a bead ring, forming a sudden narrowing of the furnace with vortex mixing of the fuel-air mixture and the afterburner;

трубки с тангенциальным направлением подачи атмосферного воздуха выступают в топку так, чтобы кромки торцов на короткой образующей цилиндра выступающей части трубок были, по крайней мере, на уровне бортового кольца;tubes with a tangential direction of atmospheric air supply protrude into the furnace so that the edges of the ends on the short cylinder generatrix of the protruding part of the tubes are at least at the level of the side ring;

перед испарительным элементом с воздушным зазором закреплен отражатель тепловой энергии с отверстием, расположенным на одной оси с запальным отверстием в испарительном элементе;in front of the evaporation element with an air gap, a thermal energy reflector is fixed with an opening located on the same axis as the ignition hole in the evaporation element;

датчик контроля горения топливно-воздушной смеси установлен, например, в патрубке отвода продуктов горения топливно-воздушной смеси.a fuel-air mixture combustion monitoring sensor is installed, for example, in a branch pipe for exhausting the combustion air-fuel mixture.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного рекуперативного воздухонагревателя, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art cited by the applicant made it possible to establish that there are no analogs characterized by sets of features identical to all the features of the claimed recuperative air heater. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the features of the claimed technical solution have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result has not been revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".

На фиг.1 показана схема рекуперативного воздухонагревателя, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же, поперечный разрез Б-Б на фиг.1.Figure 1 shows a diagram of a regenerative air heater, a longitudinal section; figure 2 is the same, a cross section aa in figure 1; figure 3 is the same, a transverse section bB in figure 1.

Рекуперативный воздухонагреватель содержит воздушный теплообменник 1 и камеру 2 сжигания топливно-воздушной смеси, образующие между передней 3 и задней 4 торцевыми стенками газовый 5 и воздушные 6 кольцевые каналы, снабженные патрубком 7 подвода атмосферного воздуха, патрубком 8 отвода нагретого воздуха и патрубком 9 отвода продуктов горения, топливопровод 10, плоский испарительный элемент 11 для жидкого топлива, выполненный из жаропрочного пористого материала, установленный на держателе 12 со стороны камеры 2 сжигания с перекрытием выходного отверстия 13 топливопровода 10, запальник 14 и датчик 15 контроля горения топливно-воздушной смеси (фиг.1). Камера 2 сжигания разделена бортовым кольцом 16, образующим внезапным сужением камеры 2 сжигания топку 17 с вихревым перемешиванием топливно-воздушной смеси и камеру 18 дожигания несгоревших остатков топливно-воздушной смеси. Испарительный элемент 11 выполнен с отверстием 19. Держатель 12 присоединен к передней торцевой стенке 3 теплообменника 1, к которому с наружной стороны топки 17 пристыкована форкамера 20 воспламенения топливно-воздушной смеси. В держателе 12 выполнено отверстие 21 размером, соответствующим пристыкованному торцу форкамеры 20, перекрытое испарительным элементом 11 с отверстием 19, выполненным в испарительном элементе 11 по центру пристыкованного торца форкамеры 20. В форкамере 20 перед отверстием 19 в испарительном элементе 11 установлен запальник 14. Перед испарительным элементом 11 со стороны топки 17 с воздушным зазором "а" закреплен отражатель 21 тепловой энергии с отверстием 22, расположенным на одной оси 23 с запальным отверстием 19 в испарительном элементе 11. Датчик 15 контроля горения топливно-воздушной смеси установлен, например, в патрубке 9 отвода продуктов горения топливно-воздушной смеси. Форкамера 20 соединена воздухопроводом 24 с патрубком 7 подвода атмосферного воздуха, сообщающимся через впускной коллектор 25 с топкой 17 посредством трубок 26, установленных в стенке 27 по периметру топки 17 с тангенциальным направлением подачи струи атмосферного воздуха в топку 17 для вихревого перемешивания топливно-воздушной смеси (фиг.2). Трубки 26 с тангенциальным направлением подачи атмосферного воздуха выступают в топку 17 так, чтобы кромки торцов на короткой образующей 28 цилиндра выступающей части трубок 26 были, по крайней мере, на уровне бортового кольца 16 (фиг.3).The recuperative air heater contains an air heat exchanger 1 and a chamber 2 for burning the air-fuel mixture, forming between the front 3 and rear 4 end walls gas 5 and air 6 annular channels equipped with a pipe 7 for supplying atmospheric air, a pipe 8 for removing heated air and a pipe 9 for removing combustion products , fuel line 10, flat vaporization element 11 for liquid fuel, made of heat-resistant porous material, mounted on the holder 12 from the side of the combustion chamber 2 with the outlet about the holes 13 of the fuel line 10, the igniter 14 and the sensor 15 of the combustion control of the fuel-air mixture (Fig.1). The combustion chamber 2 is divided by an on-board ring 16, forming a sudden narrowing of the combustion chamber 2 of the combustion chamber 17 with vortex mixing of the fuel-air mixture and the chamber 18 of afterburning of unburned remains of the fuel-air mixture. The evaporation element 11 is made with a hole 19. The holder 12 is attached to the front end wall 3 of the heat exchanger 1, to which from the outside of the furnace 17 is attached a pre-chamber 20 of ignition of the fuel-air mixture. A hole 21 is made in the holder 12 with a size corresponding to the docked end of the prechamber 20, overlapped by an evaporation element 11 with an opening 19 made in the center of the docked end of the prechamber 20 in the prechamber 20. An igniter 14 is installed in front of the chamber 20 in front of the hole 19 in front of the evaporator 11. element 11 on the side of the furnace 17 with an air gap "a" is fixed reflector 21 of thermal energy with a hole 22 located on the same axis 23 with the ignition hole 19 in the evaporation element 11. The sensor 15 con Rola burning fuel-air mixture is set, for example, a nozzle 9 discharge the combustion products of the fuel-air mixture. The prechamber 20 is connected by an air duct 24 to a pipe 7 for supplying atmospheric air, which communicates via an intake manifold 25 with a furnace 17 by means of tubes 26 installed in the wall 27 along the perimeter of the furnace 17 with the tangential direction of supply of a stream of atmospheric air into the furnace 17 for vortex mixing of the fuel-air mixture ( figure 2). Tubes 26 with a tangential direction of supply of atmospheric air protrude into the furnace 17 so that the edges of the ends on the short generatrix 28 of the cylinder protruding part of the tubes 26 were at least at the level of the side ring 16 (figure 3).

Рекуперативный воздухонагреватель работает следующим образом.Recuperative heater operates as follows.

В момент запуска воздухонагревателя включают электрический запальник 14, вентилятор системы подвода атмосферного воздуха и плунжерный насос нагнетания жидкого топлива (условно не показаны). Жидкое топливо нагнетается по топливопроводу 10 и попадает через держатель 12 в испарительный элемент 11, выполненный из жаропрочного пористого материала с капиллярной структурой. Под действием капиллярных сил смачивания топливо впитывается в испарительный элемент 11 и растекается по его поверхности, которая выступает из испарительного элемента 11, и испаряется как в топку 17 на площади держателя 12, так и в форкамеру 20 на площади отверстия 21. Атмосферный воздух под давлением через патрубок 7 подается по воздухопроводу 24 в форкамеру 20 и в воздушный канал 6, из последнего воздух поступает в топку 17 посредством трубок 26, которые струями воздуха с тангенциальным направлением создают в топке 17 турбулизированный поток, последний вихревым перемешиванием атмосферного воздуха и паров жидкого топлива образует в топке 17 топливно-воздушную смесь. В форкамере 20 испарины жидкого топлива на площади отверстия 21 срываются с испарительного элемента 11 потоком нагнетаемого воздуха, образуя топливно-воздушную смесь, которая под давлением воздуха перемещается по испарительному элементу 11 к запальному отверстию 19 для выхода из форкамеры 20, обтекая нагретый запальник 14, последний воспламеняет образовавшуюся топливно-воздушную смесь, а нагнетаемый в форкамеру 20 воздух выбрасывает воспламенившуюся топливно-воздушную смесь в виде запального факела из форкамеры 20 через запальное отверстие 19 в направлении отверстия 22 вдоль оси 23 в топку 17 сжигания топливно-воздушной смеси. В топке 17 турбулизированный поток воздуха срывает испарины топлива с поверхности испарительного элемента 11, образуя топливно-воздушную смесь, и направляет ее в воздушный зазор "а" между испарительным элементом 11 и отражателем 21 тепловой энергии в направлении отверстия 22. При встрече с запальным факелом, выходящим из форкамеры 20 через запальное отверстие 19, топливно-воздушная смесь зажигается и выпускается через отверстие 22 в топку 17, из которой тепловой поток, образованный сгоранием топливно-воздушной смеси с ее недогоревшими остатками, выбрасывается под давлением воздуха через выпускное отверстие топки, образованное кольцом 16, в камеру 18 дожигания остатков топливно-воздушной смеси. При нагревании пропитанного жидким топливом испарительного элемента 11 осуществляется интенсивное испарение жидкости с обеих сторон испарительного элемента 11. Пары жидкости из форкамеры 20 через запальное отверстие 19 и части турбулизированного потока топливно-воздушной смеси, протекающей по испарительному элементу 11 через воздушный зазор "а", устремляются к отверстию 22 и под давлением воздуха поступают через отверстие 22 в топку 17, которые вместе с топливно-воздушной смесью, созданной турбулизированным вихревым перемешиванием атмосферного воздуха и паров жидкого топлива с помощью патрубков 26, соединенных с тангенциальной направленностью струи атмосферного воздуха к стенке топки 17, сгорают в ней, а направленность отверстия 22 в сторону выпускного отверстия топки стабилизирует тепловой поток и повышает интенсивность горения всей топливно-воздушной смеси. Продукты горения топливно-воздушной смеси поступают в газовый кольцевой канал 5 теплообменника, где они нагревают через стенки воздушных кольцевых каналов 6 атмосферный воздух для отопления, затем через патрубок 9 отвода продуктов горения последние отводятся в атмосферу, в котором установлен датчик 15 контроля горения топливно-воздушной смеси. Нагретый в воздушных каналах 6 атмосферный воздух для отопления отводится из теплообменника через патрубок 8 отвода нагретого воздуха. При достижении устойчивого горения топливно-воздушной смеси в топке 17 и камере 18 дожигания топливно-воздушной смеси процесс сжигания переходит в автоматический режим и электрический запальник 14 выключается. Выключение работы воздухонагревателя осуществляется перекрытием систем подвода жидкого топлива и воздуха.At the time of starting the air heater, an electric igniter 14, a fan for the atmospheric air supply system and a plunger pump for injecting liquid fuel (not shown conventionally) are turned on. Liquid fuel is pumped through the fuel line 10 and enters through the holder 12 into the evaporation element 11, made of heat-resistant porous material with a capillary structure. Under the influence of capillary wetting forces, the fuel is absorbed into the evaporation element 11 and spreads over its surface, which protrudes from the evaporation element 11, and evaporates both in the furnace 17 on the area of the holder 12 and in the pre-chamber 20 on the area of the hole 21. Atmospheric air under pressure through the pipe 7 is fed through the air duct 24 to the pre-chamber 20 and to the air channel 6, from the latter air enters the furnace 17 by means of tubes 26, which create a turbulent flow in the furnace 17 by jets of air with a tangential direction Nij vortex mixing air and liquid fuel vapor into the combustion chamber 17 forms a fuel-air mixture. In the pre-chamber 20, evaporations of liquid fuel in the area of the opening 21 are disengaged from the evaporation element 11 by the flow of injected air, forming a fuel-air mixture, which moves under the pressure of the air through the evaporation element 11 to the ignition hole 19 to exit the pre-chamber 20, flowing around the heated ignitor 14, the last ignites the resulting fuel-air mixture, and the air injected into the pre-chamber 20 discharges the ignited fuel-air mixture in the form of a pilot flame from the pre-chamber 20 through the pilot hole 19 in the direction of the hole 22 along the axis 23 into the combustion chamber 17 of burning the air-fuel mixture. In the furnace 17, a turbulent air stream breaks off fuel vapor from the surface of the evaporation element 11, forming a fuel-air mixture, and directs it into the air gap "a" between the evaporation element 11 and the heat energy reflector 21 in the direction of the opening 22. When meeting with the ignition torch, leaving the pre-chamber 20 through the ignition hole 19, the air-fuel mixture is ignited and discharged through the opening 22 into the furnace 17, from which the heat flux generated by the combustion of the air-fuel mixture with its unburned residues, ejected under air pressure through the outlet of the furnace, formed by the ring 16, into the chamber 18 afterburning residues of the fuel-air mixture. When heating the evaporator element 11 impregnated with liquid fuel, intensive evaporation of liquid is carried out on both sides of the evaporation element 11. Vapors of liquid from the pre-chamber 20 through the ignition hole 19 and part of the turbulent flow of the fuel-air mixture flowing through the evaporation element 11 through the air gap "a" rush to the hole 22 and under air pressure enter through the hole 22 into the furnace 17, which together with the fuel-air mixture created by turbulized vortex mixing of atmospheres th air and liquid fuel vapor via nozzles 26 connected to a tangential jet of air oriented towards the wall of the firebox 17, combusted therein, and the holes 22 in the direction towards the outlet opening of the furnace stabilizes the heat flow and increases the intensity of combustion of the whole air-fuel mixture. The combustion products of the air-fuel mixture enter the gas ring channel 5 of the heat exchanger, where they heat atmospheric air through the walls of the air ring channels 6 for heating, then the latter are discharged through the exhaust gas outlet 9 into the atmosphere, in which the fuel-air combustion monitoring sensor 15 is installed mixtures. Heated in the air channels 6 atmospheric air for heating is discharged from the heat exchanger through the pipe 8 of the outlet of the heated air. When achieving stable combustion of the fuel-air mixture in the furnace 17 and the chamber 18 afterburning of the fuel-air mixture, the combustion process goes into automatic mode and the electric igniter 14 is turned off. The heater is turned off by shutting off the liquid fuel and air supply systems.

Предложенная конструкция рекуперативного воздухонагревателя позволит повысить эффективность сжигания топлива за счет улучшения качества образования топливно-воздушной смеси, обеспечивающей полноту сжигания топлива и снижение содержания токсичных веществ в газах, выбрасываемых в атмосферу.The proposed design of a recuperative air heater will increase the efficiency of fuel combustion by improving the quality of the formation of the fuel-air mixture, which ensures the completeness of fuel combustion and the reduction of toxic substances in gases emitted into the atmosphere.

Claims

1. A recuperative air heater containing an air heat exchanger and a chamber for burning the fuel-air mixture, forming gas and air annular channels between the end walls, equipped with nozzles for supplying atmospheric and venting heated air and combustion products, a fuel pipe, a flat evaporating element for liquid fuel made of heat-resistant porous material and mounted on the holder from the side of the combustion chamber with the outlet of the fuel pipe blocked, igniter and combustion sensor a fuel-air mixture, wherein the evaporation element is made with an opening, characterized in that an air intake manifold is formed between the front wall and the annular channels of the heat exchanger, and the holder is attached to the front end wall, to which the ignition chamber of the fuel-air mixture is connected from the outside why a hole is made in the holder with a size corresponding to the docked end of the prechamber, covered by an evaporation element, and a hole in the evaporation element is made it is located in the center of the docked end of the prechamber, in front of which an igniter is installed in the prechamber, while the prechamber is connected by an air duct to the atmospheric air supply pipe, which communicates through the collector to the combustion chamber by means of tubes installed in the wall along the perimeter of the combustion chamber with the tangential direction of the air stream to the chamber combustion for vortex mixing of the fuel-air mixture.

2. The heater according to claim 1, characterized in that the combustion chamber is divided by an on-board ring, forming a sudden narrowing of the furnace with vortex mixing of the fuel-air mixture and the afterburner.

3. The heater according to claim 2, characterized in that the tubes with the tangential direction of atmospheric air supply protrude into the furnace so that the edges of the ends on the short cylinder generatrix of the protruding part of the tubes are at least at the level of the side ring.

4. The heater according to claim 1, characterized in that in front of the evaporating element with an air gap, a heat energy reflector is fixed with an opening located on the same axis as the ignition hole in the evaporating element.

5. The air heater according to claim 1, characterized in that the sensor for monitoring the combustion of the fuel-air mixture is installed, for example, in the pipe for exhausting the combustion products of the fuel-air mixture.