ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2246074
ОГНЕВОЙ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ
Имя изобретателя: Литун Д.С.
Имя патентообладателя: Открытое Акционерное Общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" (ВТИ)
Адрес для переписки: 115280, Москва, Автозаводская, 14/23, ВТИ, Патентный отдел
Дата начала действия патента: 2003.05.26
Изобретение относится к области
теплотехники и может быть использовано для
нагрева дутьевого воздуха паровых котлов,
работающих на различных видах
биологических отходов, при сжигании
которых поверхностные
воздухоподогреватели в газоходах котла
обычно не предусматриваются из-за быстрого
заноса и корродирования теплообменных
поверхностей под действием агрессивности
отходящих газов. Изобретение может быть
использовано также в качестве
теплогенератора для обогрева и сушки
помещений. Огневой воздухонагреватель
согласно изобретению содержит
установленный в воздуховоде кольцевой
топливный коллектор с выходными
отверстиями, ориентированными в сторону
движения воздуха. Стабилизатор горения
выполнен в виде имеющего V или U-образное
сечение кольцевого обтекателя,
примыкающего раструбом к коллектору по его
периферии со стороны набегающего
воздушного потока. За топливным
коллектором по ходу воздушного потока
помещено запальное устройство с постоянно
горящим собственным пламенем, снабженное
сигнализатором погасания последнего.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области
теплотехники и может быть использовано для
нагрева дутьевого воздуха паровых котлов,
работающих на различных видах
биологических отходов.
В таких котлах
воздухонагреватели в хвостовой части
газохода котла, как правило, не
устанавливаются из-за быстрого заноса их
золой и высокой агрессивности отходящих
газов, что вызывает необходимость частой
замены воздухонагревателей. При этом
нагрев воздуха отходящими газами котла
оказывается недостаточным для обеспечения
стабильного горения низкосортного топлива.
В огневых воздухонагревателях
предусматривается использование
высококачественного топлива, что снижает
капитальные затраты и обеспечивает нагрев
воздуха до температуры, лимитируемой
только жаропрочностью используемого
металла. Увеличивающиеся эксплуатационные
расходы, связанные с дополнительным
использованием высокосортного топлива в
данном случае оказываются экономически
оправданными. Возможно также использование
огневых воздухоподогревателей в качестве
теплогенераторов, например, для обогрева и
сушки помещений.
Известен огневой
воздухонагреватель, содержащий
установленный в воздуховоде кольцевой
топливный коллектор с выходными
отверстиями, ориентированными в сторону
движения воздуха и стабилизатор горения [1].
Кольцевая форма топливного коллектора
способствует выравниванию поля температур
по ширине воздуховода. В известном огневом
воздухонагревателе предусмотрена камера
предварительного смешения топлива с
воздухом, а стабилизатор горения выполнен в
виде конусообразной решетки на выходе из
указанной камеры. Такое выполнение
применительно к огневому
воздухонагревателю для подачи горячего
воздуха в котел неоправданно усложняет его
конструкцию, т.к. стопроцентная полнота
сгорания топлива в этом случае не
обязательна. Это связано с тем, что нагретый
воздух из огневого воздухонагревателя
подается затем в основное топочное
устройство, где происходит дожигание при
высокой температуре содержащихся в воздухе
продуктов неполного горения. Кроме того,
наличие камеры предварительного смешения
приводит к тому, что сгорание топлива уже в
воздухонагревателе происходит при высокой
температуре с соответственно высокими
тепловыми нагрузками на элементы его
горелочного устройства.
Достигаемым результатом изобретения
является упрощение конструкции, повышение
надежности стабилизации горения и защита
от погасания пламени.
Этот результат обеспечивается тем, что в
огневом воздухонагревателе, содержащем
установленный в воздуховоде кольцевой
топливный коллектор с выходными
отверстиями, ориентированными в сторону
движения воздуха и стабилизатор горения,
согласно изобретению стабилизатор
выполнен в виде имеющего V или U-образное
сечение кольцевого обтекателя,
примыкающего раструбом к коллектору по его
периферии со стороны набегающего
воздушного потока, а за топливным
коллектором по ходу воздушного потока
помещено запальное устройство с постоянно
горящим собственным пламенем, снабженное
сигнализатором погасания последнего.
На фиг.1 схематически изображен огневой
воздухонагреватель согласно изобретению,
вид сверху;
на фиг.2 - то же в разрезе по АА
фиг.1.
Огневой воздухонагреватель содержит
установленный в воздуховоде 1, ограниченном
стенками 1.1, кольцевой топливный коллектор 2
с выходными отверстиями 3, ориентированными
в сторону движения воздуха, и стабилизатор 4
горения, выполненный в виде имеющего в
данном примере V-образное сечение
кольцевого обтекателя. Стабилизатор (обтекатель)
4 примыкает раструбом к коллектору 2 по его
периферии со стороны набегающего
воздушного потока (снизу), а за топливным
коллектором 2 по ходу воздушного потока
помещено запальное устройство 5 с постоянно
горящим собственным пламенем 5.1, снабженное
сигнализатором (не показан) погасания
последнего. Коллектор 2 со стабилизатором 4
укреплены в воздуховоде 1 с помощью опорных
элементов 6.
Огневой воздухонагреватель согласно
изобретению работает следующим образом.
Дутьевой воздух, обтекающий стабилизатор 4,
способствует образованию отрывных зон (не
показаны), в которых происходит смешение
воздуха с высокосортным топливом (природным
газом), истекающим из отверстий коллектора
2. При этом горение происходит в
диффузионном режиме. Выделяющееся при
сгорании природного газа тепло
используется для нагрева дутьевого воздуха
при непосредственном контакте с продуктами
сгорания. Благодаря высокому избытку
воздуха и диффузионному режиму горения
достигаются низкие температуры в зоне
активного горения, позволяющие уменьшить
тепловые нагрузки на элементы горелочного
устройства воздухонагревателя и
отказаться от применения дорогостоящих
легированных сталей, а также от водяного
охлаждения и футеровки воздухонагревателя,
ограничившись наружной теплоизоляцией
воздушного короба. Для дополнительной
стабилизации процесса воспламенения
топлива используется пламя постоянно
работающей запально-сигнализирующей
горелки 5, снабженной датчиком контроля
пламени (не показан).
ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ №2013729, 5 F 26 B 23/02, 1992.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Огневой воздухонагреватель,
содержащий установленный в воздуховоде
кольцевой топливный коллектор с выходными
отверстиями, ориентированными в сторону
движения воздуха, и стабилизатор горения,
отличающийся тем, что стабилизатор
выполнен в виде имеющего V- или U-образное
сечение обтекателя, примыкающего раструбом
к коллектору по его периферии со стороны
набегающего воздушного потока, а за
топливным коллектором по ходу воздушного
потока помещено запальное устройство с
постоянно горящим собственным пламенем,
снабженное сигнализатором погасания
последнего.
Версия для печати
Дата публикации 26.03.2007гг
вверх
|
