RU2516424C2

RU2516424C2 - Domestic gas stove with micro gas turbine electrical unit

Info

Publication number: RU2516424C2
Application number: RU2012108702/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Лентов
Original assignee: Виктор Васильевич Лентов
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2014-05-20
Also published as: RU2012108702A

Abstract

FIELD: personal usage articles.

SUBSTANCE: invention refers to gas devices, particularly - to designs of stationary floor-mounted domestic gas stoves. The domestic gas stove has a body with burner and locking devices positioned thereon, the body equipped with a quick-detachable cover, a drop table having a control panel mounted on its face side and equipped with a thermostatic regulator and automation means ensuring burning safety, an oven with a main and a roasting burners and a dismountable door, an electric ignition device and a drying cabinet; at least one of the stove burners is matched with the combustion chamber of the micro gas turbine electrical unit mounted on the stove body.

EFFECT: provision for the gas stove performing generation of thermal and electrical energy with the required parameters in addition to its primary food cooking purpose.

5 dwg

Description

Изобретение относится к газовым приборам, в частности к конструкциям стационарных напольных бытовых газовых плит.The invention relates to gas appliances, in particular to the design of stationary floor-standing household gas stoves.

Известна бытовая газовая плита (патент РФ №2052175, МПК F24C 3/00, опубл. 10.01.1996), принятая в качестве прототипа, включающая корпус с размещенными на нем горелочными и запорными устройствами, снабженный быстросъемной крышкой откидной стол, на лицевой стороне которого закреплена панель управления, оборудованный терморегулятором, автоматикой безопасности по горению духовой шкаф с основной и жарочными горелками и съемной дверцей, устройство электророзжига и сушильный шкаф.A household gas stove is known (RF patent No. 2052175, IPC F24C 3/00, publ. 10.01.1996), adopted as a prototype, including a housing with burner and locking devices placed on it, equipped with a quick-detachable cover folding table, on the front side of which is fixed a control panel equipped with a temperature controller, automatic safety for burning an oven with a main and frying burners and a removable door, an electric ignition device and a drying cabinet.

К недостаткам известной газовой плиты относится неспособность за счет сгорания газового топлива генерировать, в дополнение к основному предназначению приготовления пищи, тепловую и электрическую энергии требуемых параметров.The disadvantages of the known gas stove include the inability due to the combustion of gas fuel to generate, in addition to the main purpose of cooking, thermal and electrical energy of the required parameters.

В тоже время известны микрогазотурбинные электроагрегаты [В.М. Пожидаев. Микрогазотурбинные электроагрегаты - новое направление в малой энергетике. // Наука и технологии, 2005, №4 (06) август, с.26-33], предназначенные для производства тепловой и электрической энергий из горючих газов (природного газа, пропана, метана, попутного нефтяного газа, биогаза и других видов газа).At the same time, microgas turbine power units are known [V.M. Waiting. Micro-gas turbine power units - a new direction in small energy. // Science and Technology, 2005, No. 4 (06) August, p. 26-33], intended for the production of thermal and electric energy from combustible gases (natural gas, propane, methane, associated petroleum gas, biogas and other types of gas) .

Основными узлами этих агрегатов, как правило, являются: компрессор; камера сгорания; турбина; редуктор; генератор; блок управления; рекуператор; подшипниковые опоры; фильтр воздуха на входе в компрессор и фильтр отработавших газов на выходе из турбины.The main nodes of these units, as a rule, are: compressor; the combustion chamber; turbine; gearbox; generator; Control block; recuperator; bearing bearings; an air filter at the inlet to the compressor and an exhaust filter at the outlet of the turbine.

Принцип работы микрогазотурбинных электроагрегатов не отличается от принципа работы газотурбинных электроагрегатов обычных размеров.The principle of operation of micro-gas turbine power units does not differ from the principle of operation of gas-turbine power units of normal sizes.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение выполнения бытовой газовой плитой, в дополнение к основному предназначению приготовления пищи, генерации тепловой и электрической энергий требуемых параметров.The technical task of the invention is the provision of household gas stove, in addition to the main purpose of cooking, generating thermal and electrical energies of the required parameters.

Технический результат достигается посредством оснащения плиты известным микрогазотурбинным электроагрегатом.The technical result is achieved by equipping the plate with a well-known micro-gas turbine power unit.

На фиг.1 изображена газовая плита с микрогазотурбинным электроагрегатом при виде спереди; на фиг.2 - изображение этой плиты при виде сбоку; на фиг.3 - увеличенный вид элемента I, представляющий камеру сгорания микрогазотурбинного электроагрегата; на фиг.4 - разрез по плоскости А-А; на фиг.5 - вид В (вид лючка камеры сгорания плиты).Figure 1 shows a gas stove with a micro-gas turbine power unit when viewed from the front; figure 2 - image of this plate when viewed from the side; figure 3 is an enlarged view of the element I, representing the combustion chamber of a micro-gas turbine power unit; figure 4 is a section along the plane aa; figure 5 is a view In (view of the hatch of the combustion chamber of the stove).

Кухонная плита выполнена в виде тумбы и состоит из рабочего откидного стола 1 с четырьмя отверстиями под горелки 28 и сборного корпуса 5. Сверху плита закрыта штампованной быстросъемной откидной крышкой.The stove is made in the form of a pedestal and consists of a working folding table 1 with four holes for burners 28 and a prefabricated housing 5. The stove is closed by a stamped quick-release hinged lid.

На лицевой стороне верхней части корпуса 5 стола 1 плиты закреплена панель 2 управления с ручками 25 газовых кранов и ручкой 23 терморегулятора с клапаном безопасности и кнопкой 24. Для управления электрооборудованием последняя снабжена клавишами 27 с кнопкой 26 электророзжига.On the front side of the upper part of the housing 5 of the table 1 plate fixed control panel 2 with the handles 25 of gas valves and the handle 23 of the thermostat with a safety valve and button 24. To control the electrical system, the latter is equipped with keys 27 with button 26 electric ignition.

Внутри корпуса 5 плиты ниже рабочего стола 1 смонтированы снабженный пробковыми кранами газовой коллектор, духовой шкаф со съемной дверцей 3 и сушильный шкаф с дверцей 4.Inside the stove 5 of the stove below the working table 1, a gas manifold equipped with plug valves, an oven with a removable door 3, and a drying cabinet with a door 4 are mounted.

Духовой шкаф снабжен двумя горелками: основной 14 и жарочной, при этом основная горелка 14 совмещена с камерой сгорания (представлена на фиг.2, 3 элементом I) микро газотурбинного электроагрегата 6, размещенного на задней стенке корпуса 5.The oven is equipped with two burners: the main 14 and the oven, while the main burner 14 is combined with the combustion chamber (represented in FIGS. 2, 3 by element I) of a micro gas turbine electric unit 6 located on the rear wall of the housing 5.

Камера сгорания состоит из полости 7, предназначенной для нагнетания воздуха из выходного патрубка 21 компрессора микрогазотурбинного электроагрегата 6, полости 8, образованной, в том числе, с помощью стойки 9, диффузора 10 с калиброванными отверстиями 11, газового кармана 12, полости 13 смешения горючего газа с воздухом, поступающим из полости 7, горелки 14, электроподжига 15 и полости 16 горения газа после смешения его с вторичным воздухом, поступающим через зазор Е из полости 8. Полость 16 соединена непосредственно с входным патрубком 22 турбины электроагрегата.The combustion chamber consists of a cavity 7, designed to pump air from the outlet pipe 21 of the compressor of the microgas turbine power unit 6, cavity 8, formed, including, using the rack 9, a diffuser 10 with calibrated holes 11, a gas pocket 12, a cavity 13 for mixing combustible gas with air coming from the cavity 7, the burner 14, electric ignition 15 and the gas combustion cavity 16 after mixing it with the secondary air coming through the gap E from the cavity 8. The cavity 16 is connected directly to the inlet pipe 22 of the electric turbine the unit.

В стенке газового кармана 12 камеры сгорания с помощью гайки 19 закреплен штуцер 17, на который навернута трубка 18, соединенная с краном открытия или закрытия подачи горючего газа, управляемым ручкой 23 терморегулятора с клапаном безопасности, размещенной на панели 2 управления. Для ручного поджига газа, поступающим из горелки 14 камера сгорания снабжена лючком 20. Герметичность полостей камеры сгорания по месту стыковых полостей обеспечивается уплотнительными прокладками.A fitting 17 is fixed in the wall of the gas pocket 12 of the combustion chamber with a nut 19, onto which a pipe 18 is screwed, connected to a valve for opening or closing the supply of combustible gas, controlled by a temperature control knob 23 with a safety valve located on the control panel 2. For manual ignition of the gas coming from the burner 14, the combustion chamber is provided with a flap 20. The tightness of the cavities of the combustion chamber at the place of the butt cavities is provided by gaskets.

Бытовая газовая плита с микрогазотурбинным электроагрегатом, подключенная к электросети и к источнику подачи газа, работает следующим образом:A household gas stove with a micro-gas turbine power unit, connected to the mains and to the gas supply source, works as follows:

1. После включения клавишей 27 в положение электророзжига горелок рабочего стола, поворота ручки 25 газового крана одной из горелок и одновременного нажатия до упора на кнопку 26 панели 2 управления происходит зажигание газа соответствующей горелки. Регулировку интенсивности горения производят поворотом ручки 25 крана. Данная горелка плиты готова к работе по приготовлению пищи. Выключение горелок стола осуществляют обратным поворотом ручек 25.1. After turning the key 27 on to the electric ignition of the burners on the desktop, turning the handle 25 of the gas valve of one of the burners and simultaneously pressing the button 26 of the control panel 2 all the way, the gas of the corresponding burner ignites. Adjustment of the intensity of combustion is carried out by turning the handle 25 of the crane. This stove burner is ready for cooking. Turning off the table burners is carried out by reverse rotation of the handles 25.

2. После включения клавишей 27 в положение электророзжига жарочной горелки духового шкафа, открытия дверцы 3 духового шкафа, его проветривания в течение 2-3 минут, поворота ручки 23 терморегулятора с клапаном безопасности по часовой стрелке до упора, нажатия до упора на кнопку 24 клапана безопасности и одновременного нажатия до упора на кнопку 26 электророзжига зажжется газ жарочной горелки духового шкафа. Регулировку интенсивности горения производят поворотом ручки 23. Жаровая горелка духового шкафа плиты готова к работе по приготовлению пищи.2. After turning the key 27 on to the electric ignition position of the oven burner, opening the oven door 3, airing it for 2-3 minutes, turning the temperature control knob 23 with the safety valve fully clockwise, pressing the safety valve button 24 all the way and simultaneously depressing the electric ignition button 26 all the way, the gas of the oven burner will be ignited. The intensity of combustion is adjusted by turning the knob 23. The heat burner of the oven of the stove is ready for cooking.

3. После включения клавиши 27 в положение электророзжига основной горелки духового шкафа, открытия дверцы 3 духового шкафа, открытия лючка 20 камеры сгорания, ее проветривания в течение 2-3 минут, поворота ручки 23 терморегулятора с клапаном безопасности против часовой стрелки до упора, нажатия до упора на кнопку 24 клапана безопасности и одновременного нажатия до упора на кнопку 26 электророзжига зажжется газ основной горелки духового шкафа. Регулировку интенсивности горения производят поворотом ручки 23. Основная горелка духового шкафа плиты готова к работе по приготовлению пищи.3. After turning on the key 27 in the electric ignition position of the main burner of the oven, opening the oven door 3, opening the door 20 of the combustion chamber, airing it for 2-3 minutes, turning the temperature control knob 23 with the safety valve fully counterclockwise, pressing focusing on the safety valve button 24 and simultaneously pressing the electric ignition button 26 all the way, the gas of the main burner of the oven will be ignited. The intensity of combustion is adjusted by turning knob 23. The main burner of the stove oven is ready for cooking.

4. После включения клавиши 27 в положение электророзжига основной горелки духового шкафа, открытия дверцы 3 духового шкафа, открытия лючка 20 камеры сгорания, ее проветривания в течение 2-3 минут, поворота ручки 23 терморегулятора с клапаном безопасности против часовой стрелки до упора, нажатия до упора на кнопку 24 клапана безопасности и одновременного нажатия до упора на кнопку 26 электророзжига зажжется газ основной горелки духового шкафа. Далее плита отключается от внешних источников электропитания и подключается к внешним объектам электропотребления. После закрытия лючка 20 рабочий газ с возросшей от сгорания кинетической энергией из полости 16 камеры сгорания поступает во впускной патрубок 22 турбины и далее передает свою энергию лопаткам турбины микрогазотурбинного электроагрегата 6, в результате чего получают вращение находящиеся на одной оси с турбиной колесо компрессора и ротор генератора. В результате вращения колеса компрессора в полость 7 камеры сгорания нагнетается воздух, который одновременно поступает в полость 8 и в диффузор 10. В диффузор 10 из кармана 12 по калиброванным отверстиям 11 за счет подсасывания поступает горючий газ и, смешиваясь с воздухом в полости 13, поступает в горелку 14 камеры сгорания. На выходе из горелки 14 в среде дополнительного окисления воздухом, поступающим из полости 8, происходит реакция горения газовоздушной смеси с резким возрастанием ее энергии. После передачи энергии лопаткам турбины газ через ее выхлопной патрубок и фильтр выпускается в полость рекуператора или наружу.4. After turning on the key 27 in the electric ignition position of the main burner of the oven, opening the oven door 3, opening the door 20 of the combustion chamber, airing it for 2-3 minutes, turning the temperature control knob 23 with the safety valve fully counterclockwise, pressing focusing on the safety valve button 24 and simultaneously pressing the electric ignition button 26 all the way, the gas of the main burner of the oven will be ignited. Further, the stove is disconnected from external power sources and connected to external power consumption objects. After closing the door 20, the working gas with kinetic energy increased from combustion from the cavity 16 of the combustion chamber enters the turbine inlet pipe 22 and then transfers its energy to the turbine blades of the micro-gas turbine power unit 6, as a result of which the compressor wheel and the generator rotor are rotated on the same axis as the turbine . As a result of rotation of the compressor wheel, air is pumped into the cavity 7 of the combustion chamber, which simultaneously enters the cavity 8 and into the diffuser 10. Combustible gas enters the diffuser 10 from the pocket 12 through calibrated openings 11 by suction and mixes with air in the cavity 13 into the burner 14 of the combustion chamber. At the exit of the burner 14 in the medium of additional oxidation with air coming from the cavity 8, the combustion reaction of the gas-air mixture occurs with a sharp increase in its energy. After energy is transferred to the turbine blades, the gas through its exhaust pipe and filter is discharged into the cavity of the recuperator or to the outside.

За счет вращения ротора генератора в его статорных обмотках наводится электродвижущая сила, которая в виде электрического тока подводится к объектам его потребления.Due to the rotation of the generator rotor in its stator windings, an electromotive force is induced, which is supplied to its consumption objects in the form of an electric current.

5. При ручном зажигании горелки 14 после открытия дверцы 3 духового шкафа, открытия лючка 20 камеры сгорания, ее проветривания в течение 2-3 минут, поворота ручки 23 терморегулятора с клапаном безопасности против часовой стрелки до упора и одновременного поднесения через лючок 20 зажженной спички зажжется газ основной горелки духового шкафа. Далее плита отключается от внешних источников электропитания и подключается к внешним объектам электропотребления. После закрытия лючка 20 рабочий газ поступает во впускной патрубок 22 турбины и далее порядок работы плиты соответствует порядку работы, изложенному в предыдущем пункте 4.5. When manually igniting the burner 14, after opening the oven door 3, opening the flap 20 of the combustion chamber, airing it for 2-3 minutes, turning the knob 23 of the thermostat with the safety valve counterclockwise until it stops and simultaneously bringing the lit match through the flap 20 gas of the main burner of the oven. Further, the stove is disconnected from external power sources and connected to external power consumption objects. After closing the hatch 20, the working gas enters the inlet pipe 22 of the turbine and then the operating procedure of the plate corresponds to the operating procedure described in the previous paragraph 4.

Claims

A household gas stove containing a housing with burner and locking devices located on it, equipped with a quick-detachable folding table cover, on the front side of which there is a control panel equipped with a temperature controller, automatic safety for burning an oven with a main and frying burners and a removable door, an electric ignition device and drying oven, characterized in that at least one of the burners of the stove is combined with the combustion chamber of a micro-gas turbine power unit located on the housing th plate.