RU6040U1 - Обогреватель газовый каталитический - Google Patents

Abstract

1. Газовый каталитический обогреватель, содержащий корпус, в котором установлена каталитическая насадка, отличающийся тем, что газоподающее устройство выполнено в виде нижней горизонтальной трубки, на входе которой установлен регулятор расхода, соединенной вертикальной трубкой и скрепленной вертикальными стойками с верхней горизонтальной трубкой, к которой подключены газораспределительные трубки с отверстиями, при этом как минимум одна из горизонтальных трубок выступает за пределы каталитической насадки и жестко скрепляет боковины корпуса, который с открытых сторон закрыт съемными решетками, а каталитические элементы с фронтальной и тыльной стороны поджаты к опорным поверхностям и образуют рабочую полость.2. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что вертикальные стойки сверху и снизу скреплены П-образными профилями и образуют по периметру опорные поверхности, к которым поджаты каталитические элементы.3. Обограватель по п.1, отличающийся тем, что на месте одной из съемных решеток установлен съемный отражатель.

Description

ОБОГРЕВАТЕЛЬ ГАЗОВЫЙ КАТАЛИТИЧЕСКИЙ

Предлагаемый обогреватель относится к области отопительных приборов в которых для получения тепла используется принцип бе-en ламеннег© каталитического окисления углеводородных топлив. Обогреватель предназначен для обогрева садовах денико1, гаражей, складов и других хозяйственных-и производственных помещений, -а также для обогрева палаток, подогрева пищи и сушки одежды в походных условиях

Известна: обогреватели в которых используется принцип каталитического окисления углеводородных топлив Для рлубок©го окис-ления используется кобальтхроноксодявйу кобаяъяжелезохр©MGBJUI, никеяьхромовый и другие катализатора нанесшие на различные н©сияеди Указаннже катализат©рн практически ©дина ков© п©лн© ©киеляш как naps жвдког© тошщва, так и урлев@д©роднве газн Однако, настоящее время качализаторй ч акор© 1ипа испояьзуютсяг в ©ен©вн©м, для окисления пар©в жидк© ® топадва Извеевев, например, каталитический нагреватель п« Авт. св. № 8597§4, М.кл.3Р 23Д 13/18, с приеритетом от 05,12. 1979г в котором производится каталитическое окисление -паров бензина. Нагреватель содержит корпус, в котором установлен топливный бак, охваченный кольцевой каталитической насадкой, заключённой в перфорированную обойму. 8 корпусе с зазором установлена ©бечайка, которая с одной еторонй скреплена с насадкой, а с другой-- соединена с клавишами для регулир@вки«. В корпусе выполнены верхние и нижние окна, а верхняя стежка перфорирована отверстиями. Недостатками обогревателя являются: трудность производства каталитической насадки кольцевой ф©рмн и трудность её замены; ограничен доступ воздуха к катализатору и затруднён отвод абгазов, что уменьшает теплоотдачу с излучающей поверхности. Общим у известного и нового является использование катализатора, который одинаков© полно окисляет как пары бензина, так и газообразного топлива. Известен также отопительный прибор по Авт. с. № 1167406; ЖК F 24C 5/08 с приоритетом от 09.09,83г. Отопитель содержит кожух ° котором

$rfcs

установлен каталитический элемент с прямолинейной рабочей поверхностью и устройство для отвода продуктов реакции. Кожух образован теплоотражающими пластинами рассредоточенными по высоте с образованием сквозных проёмов и установленными под углом 45 градусов кромками вниз. Недостатками указанного прибора являются: сложность конструкции целом и испарителя в частности, а также трудности сборки-разборки каталитической насадки. Из-за малой механической прочности ранее применявшихся носителей катализатора сборка производилась обтяжкой металлической сеткой, что усложняет разборку Кроме того сетка затемняет излучающую поверхность. Общим у известного и нового является наличие плоской каталитической насадки, расположенной вертикально и использование одного и того же катализатора. Лз естен также газовый каталитический нагреватель по . с.№244538, МПК F23C с л;::;срш етсм ст CS.lC.. Нагреватель имеет корпус с пс.и.одяц/ш патрубком. Внутри корпуса на кольце размещена перфорированная пластина, Металлическая сетка и распределитель служат для предохранения от проскока пламени во внутреннюю полость нагревателя. На распределителе расположена каталитическая насадка, выполненная в виде пористого монолитного блока. Насадка закреплена в корпусе кольцом, имееи уплотнение и пускорой электронагреватель. Горизонтальное расположение-плоскости каталитической насадки ограничивает мощность, т.к. излучающая поверхность может быть расположена только с одной стороны. Незащищённость излучающей поверхности от внешних воздействий может привести катализатор к потере работоспособности: из-за возмижности попадания атмосферной влаги, из-за возможности механических повреждений при случайных падениях предмете4.

Известна также беспламенная горелка-для газообразных тогош73 по Авт. с0. № 233824, МПК F23d., с приоритетом от 20,11.67р., которая ыбрана за прототип. Горелка состоит из корпуса в котором установлено газораспределительное устройство- змеевик с дроссельным клапаном и решётки для фиксации каталитически активной насадки, армированной металлической сеткой, выполненной с выпуклыми и вогнутыми конусообразными ячейками Газораспредедитель имеет по длине отверстия оси которых перпендикулярны излучающей поверхности. Верхняя крышка служит для крепления верхней решётки, нижняя решётка удерживается с помощью нижнего вкладыша. Пространство между решёткой

и днищем заполнено чолокнистым материалом с хорошими фильррующими . Горизонтальное расположение плоскости каталитической насадки ограничивает мощность, т.к. излучающая поверхность может быть расположена только с одной сторона. Незащищённость излучающей поверхности от внешних воздействий может привести катализатор к потере работоспособности: из-за возможности попадания атмосферной влаги, например, в походных условиях; из-за озможнойти механических повреждений при случайных падениях предметов. Кроме того из-за горизонтального расположения и наличия решётки ухудшается продуктов реакции.-Недостатками являются также сложность изготовления носителя, армированного сетками с -ыпуклыми и огнутыми ячейками, а также незащищённость потребителя от случайных ожогов.

Сущность технического решения заключается в том, что обогреватель содержит корпус в котором установлена каталитическая насадка, скрепляющая боковина корпуса. Каталитическая насадка представляет собой газопод одящее устройство имеющее с лицевой и тальной стороны опорные поверхности для сопряжения с каталитическими элементами. Газоподводящее устройство представляет собой ходную горизонтальную трубку, которой в низкотемпературной зоне установлен регулятор расхода, соединённую центральной вертикальной трубкой и боковыми профильными стойками с таерхней горизонтальной трубкой-коллектором, к которой подключены газораспределительные трубки с газовдаускными отверстиями. Как минимум одна из горизонтальных трубок, например верхняя, ыступает р обе стороны за пределы насадки и жёстко скрепляет боковины корпуса, а опорные поверхности, совместно с внутренними поверхностями каталитического элемента, образуют рабочую полость. Газ подаётся в полость и равномерно распределяется по площади каталитических элементе73 , после чего ыходит из полости ч окружающую среду через поры носителя, пропитанного катализатором прогретым до температуры начала -каталитической реакции. Каталитическая насадка защищена от нешних воздействий, а потребитель от ожогов по периметру-корпусом, а с лицевой и тыльной стороны-решётками или решёткой и отражателем.

t&&ikA

Ј на фиг. 3 изображён ид сверху, разрез по Б-Б; на фиг.4 изображён газоподающий узел « увеличенном масштабе; на фиг.5 изображён разрез по 3-3- -пунктиром изображено положение каталитического элемента;

на фиг.§ изображён вариант профиля-стойки, пунктиром изображено положение каталитического элемента;

на фиг.7 изображён ариаыт организации опорных поверхностей для каталитических элементе13; на фиг. 8 изображён разрез по Г-Г;

на фиг.9 изображён рид сбоку обогревателя с установленным отражетелем вместо защитной решёгки;

на фир.10 изображён вид сверху, разрез по Д-Д, с установленным отражателем.

Обогреватель газовый каталитический состоит из корпуса 1 в котором установлена каталитическая насадка. Каталитическая насадка представляет собой газопод одящее устройсвро, герметизиро анное по периметру и закрытое с фронтальной и тыльной стороны каталитическими элементами 2.Каталитический элемент представляемое бой инертный носитель, выполненный например из кремнезёмного или базальтового ролокна, который пропитан катализатором для глубокого окисления углеводородных топлив, например на основе хромита кобальта или никеля. Газоподводящее устройство состоит из нижней ходной горизонтальной трубки 3 и верхней горизонтальной трубки-коллектора 4, соединённых центральной вертикальной трубкой 5 и скреплённых вертикальными профильными стойками 6. К коллектору подключены газоотводящие трубки 7 в которых ыполнены ыпускные стречно расположенные отверстия. Диаметр отверстий, их количество и шаг задаются в зависимости от необходимого расхода и от чида газа. Так, для сжиженного газа, с учётом различия -удельных есо13 и теплоёмкостей , входящих в его состав, для обеспечения равномерности теплоотдачи с излучающей поверхности катализатора, шаг задаётся переменным с увеличением шага вдоль оси к выходу. Концы ерхней трубки 4 выступают за пределы каталитической насадки и жёстко скрепляют боковины корпуса. Таким образом трубка-коллектор ыполняет одновременно д-е функции: функцию распределения газа и функцию обеспечения жёсткости при соединении боковых стенок корпуса. 8 качестве жёсткого связующего элемента может быть использована также и входная трубка 3.

SYCW&13 Кроме того, приконструктивном исполнеки:: приведённом на сиг.5 горизонтальные трубки ыполняют и третью роль-образующие трубок являются опорами для каталитического элемента 2. Совмещение коллектором (и/или пходной трубкой) трёх функций позволяет упростить конструкцию (отпадает необходимость в узле крепления к корпусу и в дополнительном узле герметизации), уменьшить °ее обогревателя и его габариты, i нижней трубке 3, для включения и регулировки подачи газа, установлен запорно-регулирующий кран 8, который имеет штуцер для соединения через гибкий шланг с баллоном сжиженного газа или др. источником газа. Ручка крана и штуцер ынесены за пределы корпуса и расположены ч нижней низкотемпературной зоне Вертикальные стойки, скрепляющие горизонтальные трубки могут иметь разное конструктивное исполнение и т.о. может изменяться конструкция сопряжения с пластинами каталитического элемента, которые совместно и образуют рабочую полость. На фиг.4,5 изображён ариант. по котором стойки выполнены с радиальными сборками на торцах которыми они сопрягаются и сварены с горизонтальными трубками. Таким образом пластины каталитических элементов,; установленные с двух сторон газоподводящего устройства, поджаты по периметру к образующим горизонтальных трубок и к вертикальным полкам стоек рамками 9 и стянуты струбцинами 10, т.о. образуется прлость, которая сообщается с одной стороны с источником газа, а с другой - через поры носителя, пропитанного катализатором - с окружающей средой. Опорные по ерхности могут быть также организованы вертикальными стойками в боко ы по ерхшстях которых выполнены отверстия для прохода трубок (фиг.7,8), которые герметизированы сверху и снизу швеллерами. Зо всех вариантах каталитические элементы поджаты стяжками через рамку к опорным поверхностям. Каталитический элемент по контуру защищён корпусом, а с лицевой и тыльной стороны закрыт защитными съёмными решётками 11, установленными на осях. Для увеличения теплового потока в одном напрат3лении одна из защитных решёток может быть заменена на радиальный или уголковый отражатель 12; Обогреватель работает следующим образом: к штуцеру запорно-регулирующего крана 8 подключают шланг соединения с баллоном сжиженного углеводородного газа или с магистралью природного газа Включают подачу газа из баллона, включают кран 8 и одновременно подносят спичку или подводят открытое пламя другим образом ( плошка с горящим Спиртом, искра от пьезоэлемента

к поверхности каталитического элемента 2. Газ через-кран, ходную трубку 3 и вертикальную трубку 5 поступает в коллектор 4, далее через ыпуекные отверстия газоот одящих трубок 7 (тастречно) газ подаётся и распространяется по объёму полости образованной внутренними плоскостями носителя катализатора, образующими горизонтальных трубок и полками ертикальных стоек, после чего газ может ыходить ° окружающую среду только через поры носителя, пропитанного катализатором. После розжига, в начальный момент на поверхности катализатора происходит обычное пламенное горение, при этом происходит разогрев катализатора до температуры начала каталитической реакции окисления (160-300°С та зависимости от типа катализатора) после чего пламя срадает (бегущая олна) и процесс переходит на режим беспламенного каталитического окисления углеводородного газа с ыделением тепла. Температура в рабочей полости повышается, та газоподагощих трубках происходит предварительный подогрев газа с последующей подачей и распределением подогретого газа в полость и на внутреннюю поверхность носителя катализатора, что активирует процесс окисления. Далее процесс окисления идёт при непрерывной подаче газа через поры носителя, пропитанного катализатором и прогретого до рабочей температуры. Теплопроизводительность изменяют изменением площади проходного сечения, которое осуществляется регулировочной ручкой. Для выключения обогре ателя требуется прекратить подачу газа ° полость.

Claims (3)

1. Газовый каталитический обогреватель, содержащий корпус, в котором установлена каталитическая насадка, отличающийся тем, что газоподающее устройство выполнено в виде нижней горизонтальной трубки, на входе которой установлен регулятор расхода, соединенной вертикальной трубкой и скрепленной вертикальными стойками с верхней горизонтальной трубкой, к которой подключены газораспределительные трубки с отверстиями, при этом как минимум одна из горизонтальных трубок выступает за пределы каталитической насадки и жестко скрепляет боковины корпуса, который с открытых сторон закрыт съемными решетками, а каталитические элементы с фронтальной и тыльной стороны поджаты к опорным поверхностям и образуют рабочую полость.

2. Обогреватель по п.1, отличающийся тем, что вертикальные стойки сверху и снизу скреплены П-образными профилями и образуют по периметру опорные поверхности, к которым поджаты каталитические элементы.

3. Обограватель по п.1, отличающийся тем, что на месте одной из съемных решеток установлен съемный отражатель.