RU2606291C2 - Air heater - Google Patents
Air heater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606291C2 RU2606291C2 RU2015121985A RU2015121985A RU2606291C2 RU 2606291 C2 RU2606291 C2 RU 2606291C2 RU 2015121985 A RU2015121985 A RU 2015121985A RU 2015121985 A RU2015121985 A RU 2015121985A RU 2606291 C2 RU2606291 C2 RU 2606291C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating surface
- air
- intermediate pipe
- pipe
- convective heating
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воздуха, подаваемого для отопления помещений широкого спектра назначений.The present invention relates to a power system, in particular to a device for heating air supplied for heating a wide range of purposes.
Известен воздухонагреватель газовый смесительный, содержащий цилиндрический корпус, горелочное устройство, установленное внутри концентрично с корпусом, вентилятор подачи нагреваемого воздуха и его завихритель (Пат. 2196942 РФ, опубл. 20.01.2003; заявл 09.10.2000, №2000125408, опубл. 10.09.2002; аналог). Его недостатком, резко снижающим область возможного применения, является смешение нагреваемого воздуха с газообразными продуктами сгорания топлива. При прочих равных условиях для получения более горячей газо-воздушной смеси необходимо увеличивать долю содержащихся в нем дымовых газов. При декларированном снижении содержания окиси углерода и окислов азота совершенно ясно, что и содержание кислорода в такой газо-воздушной смеси будет значительно ниже нормы. Такую смесь нельзя подавать, например, в шахту, производственные помещения, где работают люди.Known gas mixing air heater containing a cylindrical body, a burner installed inside concentrically with the body, a fan for supplying heated air and its swirl (Pat. 2196942 of the Russian Federation, publ. 20.01.2003; declared 09.10.2000, No.2000125408, publ. 10.09.2002 ; analogue). Its disadvantage, sharply reducing the scope of possible applications, is the mixing of heated air with gaseous products of fuel combustion. Ceteris paribus, to obtain a hotter gas-air mixture, it is necessary to increase the proportion of flue gases contained in it. With the declared reduction in the content of carbon monoxide and nitrogen oxides, it is completely clear that the oxygen content in such a gas-air mixture will be significantly lower than normal. Such a mixture can not be fed, for example, into a mine, industrial premises where people work.
Наиболее близким к заявляемому устройству аналогом, принятым в качестве прототипа, является воздухонагреватель рекуперативный револьверного типа, содержащий цилиндрический корпус и цилиндрическую камеру сгорания, установленные концентрично, конвективную поверхность нагрева, выполненную из труб, установленных равномерно вокруг камеры сгорания параллельно ее оси, спиральный канал в межтрубном пространстве конвективной поверхности нагрева, огибающий снаружи камеру сгорания от патрубка подвода воздуха до патрубка его отвода, газовую горелку и патрубок отвода дымовых газов (Пат. 2520274 РФ, опубл. 20.06.2014, заявл. 07.12.2012, №2012155298; прототип).The closest analogue to the claimed device, adopted as a prototype, is a recuperative revolving type air heater containing a cylindrical body and a cylindrical combustion chamber mounted concentrically, a convective heating surface made of pipes installed uniformly around the combustion chamber parallel to its axis, a spiral channel in the annulus the space of the convective heating surface, enveloping the combustion chamber from the outside from the air supply pipe to its exhaust pipe, gas burner and flue gas outlet pipe (Pat. 2520274 of the Russian Federation, publ. 06/20/2014, decl. 07.12.2012, No. 2012155298; prototype).
Недостатком прототипа является то, что при сжигании топлива газообразные продукты сгорания, дойдя до торцевой стенки камеры сгорания, поворачивают (реверсируют) в обратную сторону и выходят из камеры в пространстве между факелом и внутренней поверхностью цилиндрической камеры. Так как светимость реверсивных газообразных продуктов сгорания значительно ниже светимости факела, то они фактически экранируют факел от внутренней поверхности камеры сгорания, снижая тем самым радиационный теплообмен. Кроме того, регулирование температуры нагрева воздуха ограничено диапазоном регулирования производительности применяемого горелочного устройства.The disadvantage of the prototype is that when burning fuel gaseous products of combustion, reaching the end wall of the combustion chamber, turn (reverse) in the opposite direction and exit the chamber in the space between the torch and the inner surface of the cylindrical chamber. Since the luminosity of reversible gaseous products of combustion is much lower than the luminosity of the torch, they actually shield the torch from the inner surface of the combustion chamber, thereby reducing radiation heat transfer. In addition, the regulation of the temperature of heating the air is limited by the range of regulation of the performance of the used burner device.
Эти недостатки снижают эффективность работы воздухонагревателя.These disadvantages reduce the efficiency of the heater.
Целью изобретения является повышение эффективности работы воздухонагревателя за счет вовлечения в теплообмен между продуктами сгорания топлива и нагреваемым воздухом радиационной составляющей и расширения диапазона регулирования температуры воздуха.The aim of the invention is to increase the efficiency of the heater due to the involvement of the radiation component in the heat exchange between the combustion products of the fuel and the heated air and expanding the range of regulation of air temperature.
Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе, содержащем цилиндрический корпус и цилиндрическую камеру сгорания, установленные концентрично, конвективную поверхность нагрева, выполненную из труб, установленных равномерно вокруг камеры сгорания параллельно ее оси, спиральный канал в межтрубном пространстве конвективной поверхности нагрева, огибающий снаружи камеру сгорания от патрубка подвода воздуха до патрубка его отвода, горелочное устройство и патрубок отвода дымовых газов, в соответствии с техническим решением в качестве горелочного устройства установлена циклонная топка, камера сгорания преобразована в камеру догорания, между циклонной топкой и камерой догорания установлен соединительный газоход, ось цилиндрического корпуса ориентирована вертикально, между цилиндрическим корпусом и камерой догорания установлена аналогичным образом промежуточная труба, делящая конвективную поверхность нагрева на две - первую, расположенную между стенками промежуточной трубы и камеры догорания, и вторую, расположенную между стенками промежуточной трубы и цилиндрического корпуса, в верхней части промежуточной трубы между последними витками промежуточной трубной доски, образующей спиральный канал, выполнен проем, соединяющий воздушные пространства второй конвективной поверхности нагрева и первой, в нижней части промежуточной трубы выполнен проем, соединяющий в створе с выходным патрубком воздушное пространство первой конвективной поверхности нагрева с воздушным пространством второй, спиральный канал в межтрубном пространстве второй конвективной поверхности нагрева выполнен восходящим от входного патрубка до верхнего проема в промежуточной трубе, спиральный канал в межтрубном пространстве первой конвективной поверхности нагрева выполнен нисходящим, от верхнего отверстия в промежуточной трубе до нижнего, а соединительный газоход снабжен двумя и более патрубками с посадочными местами для крепления циклонных топок.This goal is achieved by the fact that in an air heater containing a cylindrical body and a cylindrical combustion chamber, mounted concentrically, a convective heating surface made of pipes installed uniformly around the combustion chamber parallel to its axis, a spiral channel in the annular space of the convective heating surface enveloping the combustion chamber from the outside from the air inlet to the exhaust outlet, the burner and the flue outlet, in accordance with the technical solution in as a burner, a cyclone furnace is installed, the combustion chamber is converted into an afterburner, a connecting gas duct is installed between the cyclone furnace and the afterburner, the axis of the cylindrical body is oriented vertically, an intermediate pipe is similarly installed between the cylindrical body and the afterburner, dividing the convective heating surface into two - the first located between the walls of the intermediate pipe and the afterburner, and the second located between the walls of the intermediate pipe and a cylindrical body, in the upper part of the intermediate pipe between the last turns of the intermediate pipe board forming the spiral channel, an opening is made connecting the air spaces of the second convective heating surface and the first, in the lower part of the intermediate pipe, an opening is made connecting the air space of the first convective in the alignment with the outlet pipe the heating surface with air space a second, spiral channel in the annulus of the second convective heating surface sunrise from the inlet pipe to the upper opening in the intermediate pipe, the spiral channel in the annulus of the first convective heating surface is made downward from the upper hole in the intermediate pipe to the lower one, and the connecting duct is equipped with two or more pipes with seats for mounting cyclone furnaces.
Сущность изобретения поясняется схемами. На фиг. 1 показан воздухонагреватель (общий вид); на фиг. 2 - то же (вид в плане); на фиг. 3 - компоновка воздухонагревателя (продольный разрез); на фиг. 4 - компоновка наружной, промежуточной и внутренней труб воздухоподогревателя (аксонометрическая проекция); на фиг. 5 - промежуточная труба (аксонометрическая проекция).The invention is illustrated by diagrams. In FIG. 1 shows an air heater (general view); in FIG. 2 - the same (plan view); in FIG. 3 - layout of the heater (longitudinal section); in FIG. 4 - layout of the outer, intermediate and inner pipes of the air heater (axonometric projection); in FIG. 5 - intermediate pipe (axonometric projection).
Воздухонагреватель содержит корпус 1, верхнюю крышку 2 с патрубком отвода дымовых газов, накрывающую корпус, нижнюю крышку 3, опоры 4, основание 5, циклонную топку 6 (две, три, четыре), соединительный газоход 7, патрубок подвода холодного 8 и отвода нагретого 9 воздуха.The air heater comprises a
В корпусе 1, выполненном из отрезка металлической трубы, ориентированного вертикально, концентрично ему установлена внутренняя труба 10 и промежуточная труба 11. Внутреннее пространство трубы 10 представляет собой камеру догорания 12; пространство между внутренней трубой 10 и промежуточной трубой 11 - воздушное пространство 13 первого конвективного пакета по ходу дымовых газов; пространство между промежуточной трубой 11 и корпусом 1 - воздушное пространство 14 второго по ходу дымовых газов конвективного пакета.In the
Воздушные пространства 13 и 14 сверху перекрыты трубной доской 15, снизу - аналогичной доской 16, в сквозные отверстия которых вставлены трубы 17, образующие поверхность нагрева первого конвективного пакета, и 18 - второго конвективного пакета. Внутреннее пространство труб 17 и 18 представляет собой газовое пространство, соответственно, первого и второго конвективных пакетов.The
Сверху газовые пространства камеры догорания 12 и первого конвективного пакета перекрыты сферической крышкой 19, в средней части которой с внутренней стороны установлен конический ребристый рассекатель 20, обеспечивающий равномерное распределение дымовых газов по трубам первого конвективного пакета. Пространство между сферической крышкой 19 и трубной доской 15 представляет собой камеру разворота 21 дымовых газов.From above, the gas spaces of the
Снизу газовые пространства первого и второго конвективных пакетов объединены торообразной крышкой 3, кольцевой канал 22 внутри которой также представляет собой камеру разворота дымовых газов. Крышка 3 является дном, которым воздухонагреватель опирается на основание 5 посредством опор 4.From below, the gas spaces of the first and second convection packages are united by a
Сверху газовые пространства труб 18 второго конвективного пакета перекрыты верхней сферической крышкой 2. Пространство между сферической крышкой 2 и трубной доской 15 представляет сборный газоход 23, посредством патрубка отвода дымовых газов связанный с атмосферой.From above, the gas spaces of the
Трубы 17 первого конвективного пакета в пространстве между трубными досками 15 и 16 удерживаются на равном расстоянии друг от друга промежуточной трубной доской 24, навитой в виде спирали вокруг трубы 10, приваренной к внутренней поверхности промежуточной трубы 11. Витки трубной доски 24 образуют спиральный канал 25.The tubes 17 of the first convection stack in the space between the
Трубы 18 второго конвективного пакета в пространстве между трубными досками 15 и 16 удерживаются на равном расстоянии друг от друга промежуточной трубной доской 26, также навитой в виде спирали, но вокруг промежуточной трубы 11 и приваренной к внутренней поверхности корпуса 1. Витки трубной доски 26 образуют спиральный канал 27.The
В верхней части промежуточной трубы 11 в пространстве между последними витками промежуточной доски 26 выполнен проем 28, ширина которого соответствует шагу навивки промежуточной доски 26, а длина - не менее четверти длины окружности трубы 11. Этот проем соединяет воздушные пространства 13 и 14 первого и второго конвективных пакетов.An
В нижней части промежуточной трубы 11 и в створе с патрубком отвода нагретого воздуха 9 выполнен проем 29 в пространстве между витками промежуточной доски 26 и аналогичными витками промежуточной доски 24. Этот проем также соединяет воздушные пространства 13 и 14 конвективных пакетов.In the lower part of the
Снизу к трубе 10 болтовыми соединениями прикреплен соединительный газоход 7, который включает два, три или четыре посадочных патрубка 30 для установки циклонных топок 6 и летку 31 для удаления шлака и летучей золы топлива.From below, a connecting
Воздухонагреватель работает следующим образом. Мелкодробленое топливо, например уголь, сжигают в наклонной циклонной топке 6. Раскаленные дымовые газы, по выходе из циклонной топки 6, проходят соединительным газоходом 7 и попадают в камеру догорания 12. Здесь догорают оксид углерода, водород и летучие, не успевшие сгореть в циклоне, а также мелкие частицы топлива, вылетевшие из циклонной топки (золовые частицы, вылетевшие из циклона, через летку 31 периодически удаляют). В камере 12 раскаленные дымовые газы передают часть заключенной в них теплоты сгорания топлива излучением радиационной поверхности нагрева, которой в данном случае является внутренняя поверхность трубы 10.The air heater operates as follows. Fine-crushed fuel, for example coal, is burned in an
Отдав часть теплоты, дымовые газы выходят из камеры догорания 12 и коническим ребристым рассекателем 20 отклоняются от оси камеры догорания, делятся на примерно равные потоки и направляются в камеру разворота 21, которая меняет направление движения дымовых газов на противоположное.Having given a part of the heat, the flue gases exit the
Из камеры разворота 21 дымовые газы по трубам 17 первого конвективного пакета движутся вниз, отдавая часть своей теплоты конвекцией поверхности нагрева первого конвективного пакета, т.е. трубам 17, до камеры разворота 22.From the
В камере разворота 22 дымовые газы меняют направление своего движения на противоположное. По трубам 18 второго конвективного пакета они поднимаются до сборного газохода 23. Далее посредством трубы дымовые газы выводятся в атмосферу.In the
Холодный воздух по патрубку 8 поступает в воздушное пространство второго конвективного пакета и по спиральному каналу 27 движется вверх, поперечно омывая трубы 18; за счет конвективного теплообмена воздух нагревается. В верхней части воздушного пространства второго конвективного пакета воздух через проем 28 поступает в воздушное пространство первого конвективного пакета и далее по спиральному каналу 25 движется вниз. В этом канале воздух получает теплоту не только конвекцией за счет поперечного омывания труб 17, но и участвует в радиационном теплообмене, воспринимая теплоту излучения раскаленных дымовых газов в камере догорания 12.Cold air through the
Нагретый до заданной температуры в нижней части воздушного пространства первого конвективного пакета воздух через проем 29 выходит из него и по патрубку 9 следует к потребителю.Heated to a predetermined temperature in the lower part of the air space of the first convective package, the air through the opening 29 exits from it and follows the
При проектировании воздухонагревателя трубы конвективных пакетов рассчитывают на пропуск максимального объема дымовых газов, когда в работе находятся все циклонные топки. В зависимости от температуры наружного воздуха, например летом, часть циклонных топок может быть выключена и воздухонагреватель может работать с одной циклонной топкой. При понижении температуры наружного воздуха в работу могут вводиться остальные топки по мере надобности, обеспечивая требуемую температуру нагретого воздуха.When designing an air heater, pipes of convective packets are designed to allow the passage of the maximum volume of flue gases when all cyclone furnaces are in operation. Depending on the outdoor temperature, for example in summer, part of the cyclone furnaces can be turned off and the air heater can work with one cyclone furnace. When the temperature of the outside air is lowered, the remaining fire chambers can be put into operation as needed, providing the required temperature of the heated air.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121985A RU2606291C2 (en) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | Air heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121985A RU2606291C2 (en) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | Air heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015121985A RU2015121985A (en) | 2016-12-27 |
RU2606291C2 true RU2606291C2 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=57759239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015121985A RU2606291C2 (en) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | Air heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2606291C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197727U1 (en) * | 2019-05-14 | 2020-05-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ГРУППА КОМПАНИЙ АТХ" (ООО "ГК АТХ") | FUEL UNIT WITH DIRECT AND INDIRECT HEATING |
RU2812546C1 (en) * | 2023-03-02 | 2024-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "МЕЩЕРСКИЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР" | Air heater |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1512101A (en) * | 1967-02-20 | 1968-02-02 | Hot air generator | |
RU2194213C2 (en) * | 2000-05-15 | 2002-12-10 | Гроздов Борис Николаевич | Cylindrical hot-water boiler plant (versions) and metal circular header |
RU2296270C1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябинское предприятие теплогенерирующих установок" | Air heater |
RU2520274C1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Тепловей" | Recuperative air heater of revolving type |
-
2015
- 2015-06-08 RU RU2015121985A patent/RU2606291C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1512101A (en) * | 1967-02-20 | 1968-02-02 | Hot air generator | |
RU2194213C2 (en) * | 2000-05-15 | 2002-12-10 | Гроздов Борис Николаевич | Cylindrical hot-water boiler plant (versions) and metal circular header |
RU2296270C1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябинское предприятие теплогенерирующих установок" | Air heater |
RU2520274C1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Тепловей" | Recuperative air heater of revolving type |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197727U1 (en) * | 2019-05-14 | 2020-05-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ГРУППА КОМПАНИЙ АТХ" (ООО "ГК АТХ") | FUEL UNIT WITH DIRECT AND INDIRECT HEATING |
RU2812546C1 (en) * | 2023-03-02 | 2024-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью "МЕЩЕРСКИЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР" | Air heater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015121985A (en) | 2016-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0194079A1 (en) | Fluid fuel fired burner | |
GB1465505A (en) | Thermal incinerator with heat recuperation | |
RU2533269C2 (en) | Burner module for steel-casting units | |
US2539165A (en) | Dispersible fuel burner having a reverse gas flow flame stabilizer | |
CN104421933A (en) | Primary air pipe applicable to combustor, combustor and solid fuel boiler | |
RU2606291C2 (en) | Air heater | |
US4958619A (en) | Portable, flueless, low nox, low co space heater | |
CN209458925U (en) | Full premix combustion device and boiler is premixed entirely | |
CN109780537B (en) | Full premix burner and full premix boiler | |
KR200394941Y1 (en) | Burner of heater | |
US10955131B2 (en) | System and method for providing combustion in a boiler | |
RU2426029C1 (en) | Vortex pulverised coal burner | |
CN114110580A (en) | Low-nitrogen combustor | |
RU2301376C1 (en) | Method of burning liquid or gas fuel and combustion chamber of heat generator | |
RU2727117C1 (en) | Dual-range modulation gas burner of full pre-mixing | |
RU2566863C1 (en) | Combustion device of liquid and gaseous fuel | |
CN106196044A (en) | Low NO is put at a kind of end being applicable to significantly load adjustment | |
RU2728581C1 (en) | Furnace device | |
RU2618137C1 (en) | Injector low-pressure burner | |
US4846679A (en) | Flueless, low NOx, low CO space heater | |
CN103939917A (en) | Combustion intensifying device in furnace | |
RU2586642C1 (en) | Flue for furnace | |
RU180647U1 (en) | Hot water boiler | |
CN108361692A (en) | A kind of Industrial Boiler coal burner | |
RU2361150C1 (en) | Mixing gas heat generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170609 |