Воздухонагреватель

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Автор Северянин Виталий Степанович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Воздухонагреватель, состоящий из вертикального корпуса с перегородкой с воздушными трубками, топливоподающей трубки, щелевого теплообменника, кожуха с дымовой трубой и вентилятором, отличающийся тем, что полость кожуха, где расположен вентилятор, соединена с воздуховодом, имеющим сопло в нижней части дымовой трубы, а вертикальный корпус между перегородкой и щелевым теплообменником покрыт воздушной рубашкой, связанной через шибер с полостью кожуха, где расположен вентилятор, и с воздухораспределителем. 65242010.08.30 Воздухонагреватель относится к коммунальной теплотехнике и может быть использован для систем воздушного отопления различных помещений, преимущественно промышленного назначения (цеха, склады и т.п.). Известны 1 воздухонагреватели, в которых теплообмен между горячими продуктами сгорания и нагреваемым воздухом интенсифицирован пульсациями газового потока. Аналог состоит из устройства пульсирующего горения и теплообменника с вентилятором. Недостатки аналога - сильный шум, сложность конструкции. В устройстве, принятом за прототип 2, уровень шума снижен за счет использования слоевого пульсирующего горения, конструкция упрощена благодаря отсутствию форсунок, насоса. Прототип состоит из вертикального корпуса с внутренней перегородкой с воздушными трубками и щелевым теплообменником, конструкция заключена в кожух, где располагается вентилятор, а над кожухом - дымовая труба. Недостаток прототипа - повышенное давление воздуха в вертикальном корпусе от вентилятора. Этот наддув затрудняет запуск устройства и его эксплуатацию, т.к. возможны выхлопы пламени из пусковых отверстий, гляделок, щелей в помещение. Другой недостаток - отсутствие охлаждения вертикального корпуса в районе развитого факела (над перегородкой, до теплообменника), что снижает надежность работы или требует дорогостоящих жаростойких материалов. Цель настоящей полезной модели - повышение надежности и улучшение условий эксплуатации этого теплогенератора в системе воздушного отопления. Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, состоит в том,чтобы, используя высокофорсированный метод сжигания топлива - так называемое слоевое пульсирующее горение, создать в зоне горения разрежение, позволяющее снизить воздушный наддув во избежание выброса пламени через любые отверстия устройства, а также охладить воздушным потоком наиболее горячую часть вертикального корпуса, в районе факела. Технический результат - надежный, дешевый воздухонагреватель для систем воздушного отопления, особенно производственных помещений. Это достигается тем, что воздухонагреватель состоит из вертикального корпуса с перегородкой с воздушными трубками, топливоподающей трубкой и щелевым теплообменником, заключенными в кожух с дымовой трубой и вентилятором, при этом полость кожуха, где расположен вентилятор, соединена с воздуховодом, имеющим сопло в нижней части дымовой трубы, а вертикальный корпус между перегородкой и щелевым теплообменником покрыт воздушной рубашкой, связанной через шибер с полостью кожуха, где расположен вентилятор, и с воздухораспределителем. На чертеже представлена схема предлагаемого воздухонагревателя, где обозначено 1 кожух, 2 - вентилятор, 3 - вертикальный корпус, 4 - перегородка, 5 - воздушные трубки, 6 топливоподающая трубка, 7 - щелевой теплообменник, 8 - дымовая труба, 9 - шиберы, 10 воздуховод, 11 - сопло, 12 - воздушная рубашка, 13 - воздухораспределитель, 14 - топливная система, 15 - гляделка. Пунктирные стрелки - газ (продукты сгорания), сплошные - воздух. Воздухонагреватель состоит из кожуха 1, в нижней части которого смонтирован центробежный вентилятор 2 с двигателем, а сбоку - вертикальный корпус 3 с квадратным поперечным сечением. В нем на 1/4 высоты имеется перегородка 4, в которой закреплены воздушные трубки 5 своими нижними концами, а сбоку - топливоподающая трубка 6. Комплекс 4-5-6 может быть выполнен съемным, вставляемым в щель вертикального корпуса 3. В верхней части последнего смонтирован щелевой теплообменник 7, основная часть которого расположена слева, в кожухе 1. Этот теплообменник, как в прототипе,представляет собой комплекс плоских газоходов, перемежающихся с плоскими воздуховодами. Открытые стороны газоходов связаны с полостью вертикального корпуса 3 и с дымовой трубой 8, а открытые стороны воздуховодов - с вентилятором 2. Щелевой теплообменник 7 трехходовой по газу, одноходовой - по воздуху. 2 65242010.08.30 Кожух 1 оборудован внутри шиберами 9 (заслонки на осях, выведенных наружу), а также воздуховодом 10 (труба), нижним концом входящим в кожух 1 выше вентилятора 2,а верхним концом - в виде сопла 11 (суживающаяся труба) - в дымовую трубу 8. Дымовая труба 8 и сопло 11 выполнены как эжектор (т.е. выхлоп из сопла 11 - в узкой части дымовой трубы 8). Вертикальный корпус 3 выше перегородки 4 охватывает воздушная рубашка 12 в виде коробчатой полости, связанной с полостью кожуха 1 через шибер 9 и с воздухораспределителем 13. Топливная трубка 6 соединена с топливной системой 14 (емкость, регулятор уровня,фильтр и т.п.) и входит в вертикальный корпус 3 над перегородкой 4, несколько выше смонтирована гляделка 15 (отрезок трубы с закрывающейся крышкой или огнеупорным стеклом). Действует предлагаемый воздухонагреватель следующим образом. Топливной системой 14 через топливоподающую трубку 6 на перегородку 4 наливается жидкое топливо слоем 3-5 мм. Включается вентилятор 2, и шиберами 9 устанавливается максимальный поток воздуха на воздуховод 10, поток на вертикальный корпус 3 прикрыт. Под действием струи из сопла 11 в вертикальном канале устанавливается разрежение, которое передается в него через газовые полости щелевого теплообменника 7. Через гляделку 15 вносится источник огня (факел, свеча и т.п.), топливо на перегородке зажигается. Воздух для горения поступает через воздушные трубки 5. По мере возгорания в вертикальном корпусе 3 устанавливается стоячая акустическая волна, образуется слоевое пульсирующее горение с интенсивным тепловыделением. Потоки воздуха и продуктов сгорания показаны стрелками. Требуемый режим горения и теплосъема достигается регулировкой шиберами 9 и величиной подачи топлива на горение. Наиболее горячая часть объекта - вертикальный корпус 3 выше перегородки 4 охлаждается воздухом в воздушной рубашке 12, который смешивается в воздухораспределителе 13 с нагретым в щелевом теплообменнике 7 воздухом и подается потребителю. Благодаря действию сопла 11 высота дымовой трубы 8 не ограничивается нижним пределом, может иметь повороты. Поэтому диапазон использования устройства расширяется. Форма кожуха 1 облегчает компоновку в системах отопления. Технико-экономический эффект заключается в создании надежного, удобного в эксплуатации, дешевого теплоисточника для систем воздушного отопления. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3