ТЕПЛОГЕНЕРАТОР

Заявленное техническое решение относится к области энергетики и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, например в сушильных агрегатах, хлебопекарнях, для обогрева помещений и др.
Заявленная полезная модель относится к теплогенераторам, работающих на жидком или газообразном топливе, и включающих горелку, камеру сгорания, теплообменники, вентилятор, и используемых для нагрева воздуха.
Заявленная полезная модель теплогенератора включает зону камеры сгорания и последовательно установленные два теплообменника (Фиг. 1).
Теплообменники имеют общепринятое исполнение. Они состоят из двух камер, соединенных между собой рядом трубок. Применение двух теплообменников вместо одного позволяет получать более полную отдачу тепла от горячих газов и обеспечить температуру газов в выпускной трубе не более 100°C.
Применение двух теплообменников вместо одного позволяет уменьшить перепады температур на входе и выходе каждого из них и, следовательно, снизить их теплонапряженность. Теплообменники с более низким уровнем температур можно изготавливать из более дешевых теплостойких материалов.
Теплообменники и зона камеры сгорания закрыты листами, образующими замкнутый объем. Листы снаружи покрыты высокотемпературным теплоизоляционным материалом. В конце последнего теплообменника установлен вентилятор 10, нагнетающий холодный воздух в теплогенератор. Нагнетаемый воздух омывает поверхности теплообменников 7 и листов, закрывающих теплогенератор. Пройдя через теплообменники воздух нагревается и попадает в зону камеры сгорания. Камера сгорания представляет собой трубу 4, в которую входит сопло горелки 3. Труба камеры сгорания подводит горячие газы к камере первого теплообменника. В предлагаемом теплогенераторе длину трубы 4, являющейся камерой сгорания, рекомендуется делать в 1,5 раза больше длины факела горения. Длины факела горелок разной мощности приводятся в справочной литературе.
Труба камеры сгорания закрыта кожухом 1, который представляет собой трубу большего диаметра. В нижней части этого кожуха со стороны установки сопла горелки сделано входное отверстие 2, а выходное отверстие сделано вверху в противоположном конце кожуха. Из выходного отверстия по патрубку 6 нагретый воздух направляется к потребителю.
В кольцевом зазоре между трубой камеры сгорания и трубой кожуха для увеличения горячих поверхностей установлена втулка 5 с ребрами, идущими вдоль этих труб. Таким образом в теплогенераторе тепло, выделяемое при сгорании топлива, передается поверхностям деталей зоны сгорания, поверхностям теплообменников и поверхностям листов, закрывающих зону сгорания и теплообменники. Теплоизоляция закрывающих листов позволяет снизить потери тепла излучением поверхностями деталей конструкции.
Эффективность съема тепла с теплообменников обусловлена тем, что нагнетаемый вентилятором воздух последовательно омывает поверхности начиная с теплообменника с низкой температурой и заканчивая теплообменником с высокой температурой поверхности. После теплообменников воздух попадает в зону камеры сгорания. Он дополнительно нагревается, контактируя с поверхностями кожуха и листов, закрывающих зону сгорания. Последним этапом подвода тепла к воздуху является прохождение его через кольцевой зазор между трубами камеры сгорания и кожуха камеры, имеющими самые высокие температуры.
Температура выходящего из теплогенератора воздуха регулируется изменением его расхода. Расход воздуха регулируется изменением частоты вращения вентилятора и изменением положения дроссельной заслонки в патрубке выхода нагретого воздуха. Промышленность выпускает электродвигатели для привода вентиляторов с различными способами изменения частоты вращения, в том числе и с использованием частотных преобразователей.
Чтобы обеспечить устойчивое и стабильное движение горячих газов от камеры сгорания через теплообменники при пуске, прогреве и работе на установившихся режимах, в выпускной трубе необходимо поддерживать определенную величину разрежения. Такое разрежение поддерживается устройством регулирования 9 за счет подачи в выпускную трубу части воздуха, нагнетаемого вентилятором. Регулирование проходного сечения обеспечивает поддержание в выпускной трубе требуемого разрежения. Воздух подается в выпускную трубу по направлению движения газов, создавая разрежение.
Теплогенератор обеспечивает нагрев воздуха до температур от 60 до 400-500°C в зависимости от расхода воздуха при высоком значении коэффициента полезного действия на всех режимах работы.
Заявленное техническое решение относится к области энергетики и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, например в сушильных агрегатах, хлебопекарнях, для обогрева помещений и Др.
Заявленная полезная модель относится к теплогенераторам, работающих на жидком или газообразном топливе, и включающих горелку, камеру сгорания, теплообменники, вентилятор, и используемые для нагрева воздуха.
Предложенное техническое решение позволяет регулировать температуру нагреваемого воздуха от 60 до 400-500°C, обеспечивая высокий коэффициент полезного действия на всех режимах работы.
Перечень позиций на чертеже Фиг. 1 к заявке.
1 - труба кожуха камеры сгорания,
2 - отверстие в кожухе для входа воздуха,
3 - горелка,
4 - труба камеры сгорания,
5 - втулка с ребрами,
6 - патрубок для выхода нагретого воздуха с дроссельной заслонкой,
7 - теплообменники,
8 - выпускная труба,
9 - устройство регулирования разрежения в выпускной трубе,
10 - вентилятор,
11 - вход холодного воздуха.