Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2145050

ГАЗОВЫЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

Имя изобретателя: Курбанов А.З.; Крейнин Е.В. 
Имя патентообладателя: ООО "Теплосервис"
Адрес для переписки: 346000, Ростовская обл., Каменск-Шахтинский, ул.Башкевича, д.72, кв.59, Курбанову А.З.
Дата начала действия патента: 1998.06.01 

Газовый воздухонагреватель предназначен для использования в системах децентрализованного отопления различных производственных объектов. Воздухонагреватель содержит газосжигающее устройство, камеры сгорания газа и смешения очищенных продуктов сгорания с нагреваемым воздухом, вентилятор-нагнетатель, прикрепленный к камере сгорания теплообменный аппарат в форме изогнутой трубы, на внешней поверхности которой смонтированы сетчатые интенсификаторы, на конце теплообменного аппарата установлен каталитический насадок, на входе в который выполнен газоподающий патрубок для подвода дополнительного ограниченного объема природного газа. Газосжигающее устройство выполнено в виде автоматизированного горелочного блока с многостадийным сжиганием газа, что обеспечивает повышенную комплектность и простоту конструкции, а благодаря установке каталитического насадка на конце теплообменного аппарата очистке подвергаются только продукты сгорания и требуемая масса каталитического насадка сокращается.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к технике смесительных газовых теплогенераторов, используемых в системах децентрализованного отопления различных производственных объектов.

Известен смесительный воздухонагреватель, в котором газ сжигается в многофакельном горелочном устройстве, а затем продукты сгорания разбавляются холодным воздухом [1] . Недостатком известного воздухонагревателя является содержание вредных компонентов в теплоносителе: CO - до 6 мг/м³, NO_x - до 1,5 мг/м³.

Наиболее близким к изобретению является теплогенератор, в котором газосжигающее устройство выполнено в вида блока горелок с завихрителями для лучшего смешения газа с воздухом на горение, имеется общая камера сгорания, на выходе из которой после разбавления продуктов сгорания воздухом установлена решетка с каталитической поверхностью [2]. Недостатком этого известного решения является сложность конструкции и ее эксплуатации, а и то, что каталитическому воздействию подвергается вся масса теплоносителя, а не его часть, представляющая собой продукты сгорания газа и содержащая все вредные примеси.

Цель изобретения - упрощение конструкции и режимов ее эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве смесительного воздухонагревателя, содержащем газосжигающий узел, камеры сгорания газа и смешения продуктов горения с нагреваемым воздухом, каталитический насадок, установленный на выходе продуктов сгорания (теплоносителя) из камеры сгорания, вентилятор-нагнетатель, газосжигающее устройство выполнено в виде автономного автоматизированного блока, к камере сгорания горелочного блока прикреплен теплообменный аппарат в форме изогнутой трубы, на внешней поверхности которой смонтированы сетчатые интенсификаторы, на конце теплообменного аппарата установлен каталитический насадок, а в торце воздухонагревателя смонтирована камера смешения очищенных продуктов сгорания и нагреваемого воздуха от вентилятора нагнетателя.

Кроме того, для оптимизации эксплуатации каталитической массы насадка на входе в него выполнен газоподающий патрубок для подвода ограниченного объема природного газа.

Сопоставимый анализ показывает, что предлагаемое техническое решение в отличие от прототипа обеспечивает повышенную комплектность и простоту конструкции путем выполнения газосжигающего устройства в виде самостоятельного автоматизированного горелочного блока с многостадийным сжиганием газа. Теплообменный аппарат выполнен в виде изогнутой трубы со смонтированными на ней сетчатыми интенсификаторами, а на конце аппарата установлен каталитический насадок. Благодаря этому каталитической "очистке" подвергаются только продукты сгорания газа, а не весь теплоноситель (как в прототипе), что сокращает требуемую массу каталитического насадка. Подвод 1% CH₄ (от объема продуктов сгорания) к каталитической массе оптимизирует ее эксплуатационные режимы (дополнительное окисление на поверхности катализатора). Все эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "новизна".

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других решениях при изучении данной и смежных областей техники. Кроме того, они обеспечивают предлагаемому изобретению простоту конструкции и оптимальность режимных параметров сжигания газа и его очистки от вредных компонентов (CO и NO_x). Совокупность перечисленных отличий заявляемого устройства дает основание для вывода о соответствии его критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 и 2 представлена конструкция заявляемого газового воздухонагревателя.

Воздухонагреватель содержит автономный автоматизированный горелочный блок 1, камера сгорания блока переходит в теплообменник 2, на внешней поверхности которого смонтированы сетчатые интенсификаторы 3. В теплообменнике 2 продукты сгорания из блока 1 охлаждаются благодаря теплообмену с натекаемым от вентилятора нагнетателя 4 воздухом. В конце теплообменника 2 установлен каталитический насадок 5. Для оптимизации режимов работы катализатора в насадке 5 к последнему через газоподающий патрубок 6 подводится 1% метана от объема продуктов сгорания. "Очищенные" продукты сгорания смешиваются с нагреваемым воздухом в камере смешения 7.

Газовый смесительный воздухонагреватель работает следующим образом.

В зависимости от требуемой тепловой мощности подбираются соответствующие образцы автоматизированного горелочного блока 1 и вентилятора-нагнетателя 4.

Горелка в блоке 1 характерна многостадийным (три подвода воздуха) принципом сжигания газа, что обеспечивает минимальный выход (концентраций) NO_x, а учитывая кинетическое сжигание газа (a₁ ~0,2-0,4), и минимальный выход CO.

Катализатор в насадке 5 требует достаточно строгие температурные режимы эксплуатации (600-700^oC), а и дополнительный подвод метана (окисление на поверхности каталитического насадка).

Вследствие этого в теплообменном аппарате 2 продукты горения, уходящие из камеры горения блока 1, охлаждаются до требуемой температуры (600-700^oC). Интенсивному теплообмену между ними и холодным воздухом содействуют смонтированные на трубе 2 сетчатые интенсификаторы 3. Интегральный коэффициент теплопередачи повышается в 3-4 раза.

В каталитическом насадке 5 "очищается" только объем продуктов горения газа, что естественно сказывается (в отличие от аналога и прототипа) на его размерах и ресурсе.

Продукты горения из насадка 5 смешиваются в камере смешения 7 с нагреваемым воздухом.

Система автоматического регулирования смесительного воздухонагревателя обеспечивает взаимосвязь следующих параметров: расход воздуха от вентилятора-нагнетателя 4, тепловая мощность автоматизированного блока 1, температура продуктов сгорания на входе в каталитический насадок 5, требуемая температура теплоносителя на выходе из камеры смешения 7.

Планируется создать ряд заявляемых воздухонагревателей по тепловой мощности от 0,5 до 2,5 МВт. Температура нагрева воздуха - до 110^oC. Коэффициент использования топлива ~ 100%. Отсутствие в теплоносителе монооксида углерода (CO) и окислов азота (NO_x).

Данное устройство явится наиболее эффективным средством для децентрализованного отопления различных объектов, что оценочно в 3-5 раз сократит удельный расход топлива и заметно снизит эксплуатационные и капитальные затраты.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Авторское свидетельство N 1513338, кл. 4 F 24 H 3/02, 1993.

2. Авторское свидетельство N 1814016 A1 6 F 26 В 23/02, 1993.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Газовый воздухонагреватель, содержащий газосжигающее устройство, камеры сгорания газа и смешения продуктов горения с нагреваемым воздухом, каталитический насадок на выходе теплоносителя, а и вентилятор-нагнетатель, отличающийся тем, что газосжигающее устройство выполнено в виде автоматизированного горелочного блока с многостадийным сжиганием газа, к камере сгорания горелочного блока прикреплен теплообменный аппарат в форме изогнутой трубы, на внешней поверхности которой смонтированы сетчатые интенсификаторы, на конце теплообменного аппарата установлен упомянутый каталитический насадок, а в торце воздухонагревателя смонтирована камера смешения очищенных продуктов сгорания и нагреваемого воздуха от вентилятора-нагревателя.

2. Газовый воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что на входе в каталитический насадок выполнен газоподающий патрубок для подвода дополнительного ограниченного объема природного газа.

Версия для печати
Дата публикации 26.03.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов