КАМЕРА СМЕШИВАНИЯ ГАЗОВ

КАМЕРА СМЕШИВАНИЯ ГАЗОВ
Полезная модель относится к теплотехнике, в частности к устройствам для сушки зерна и других возгораемых продуктов, и может использоваться преимущественно в агропромышленном комплексе.
Известна камера смешивания газов, используемая в зерносушилке (Механизация процессов послеуборочной обработки зерна в Новосибирской области: Рекомендации/ РАСХН. Сиб. Отделение. СибИМЭ; Подгот. Иванов Н.М., Синицин В.А., Климок А.И. и др. Новосибирск, 2002 - с. 116, Рис.29). Она имеет входное окно для приёма атмосферного воздуха и потока нагретых газов (высокотемпературного потока газов, поступающих от теплогенератора), а также - хотя бы одно выходное окно для вывода из камеры за счёт разряжения рабочей смеси газов. В частности, камера имеет два выходных окна, соединённых с всасывающими патрубками вентиляторов, которые подают рабочую смесь газов (агент сушки) в верхний и средний сушильные блоки зерносушилки.
В указанном устройстве при его длительной эксплуатации в камере сгорания теплогенератора образуется кокс (сажа) , а также - окалина на её стенках, особенно интенсивно при работе на тяжёлых видах топлива. Недостатком камеры-аналога является то, что она не имеет искроотделяющих элементов, поэтому названные раскалённые частицы в виде искр могут попадать с агентом сушки в рабочие блоки зерносушки и повышать опасность недопустимого возгорания обрабатываемого продукта.
Прототипом заявленного устройства принята камера смешивания, входящая в состав нагревателя газов (А.С. СССР № 1825070 А1, кл. F 24 Н 3/02, F 26 В 23/02 опубл. 24.04.1991. Для служебного пользования). Эта камера смешивания газов имеет входное окно для приема атмосферного воздуха и потока нагретых газов, а также выходное окно для вывода из
9 8 3
F 24 Н 3/02; F 26 В 23/02
камеры за счёт разряжения рабочей смеси газов, например агента сушки. Внутри камеры расположен инерционный искроотделитель и сборник уноса (частиц, выделенных искроотделителем из газового потока). Инерционный искроотделитель изготовлен в виде конусной обечайки из кольцевых жалюзи, примыкающей к выходу камеры сгорания теплогенератора. Он выполнен из жаропрочной стали поскольку через него проходят из теплогенератора газы, нагретые до высокой температуры (600-750°С). Сборник уноса установлен на узком конце жалюзийной обечайки искроотделителя и имеет осевое отверстие, к которому подсоединён патрубок для вывода уноса из сборника за пределы камеры.
Камера-прототип не имеет недостатка, отмеченного у камерыаналога. Однако инерционный искроотделитель прототипа, выполненный в виде конусной жалюзийной обечайки из жаропрочной стали, довольно сложный и дорогой в изготовлении. Кроме того, через патрубок вывода искр из сборника уноса выходит наружу до 5-7% нагретых газов, что является невосполнимой потерей тепла, увеличивающей расход топлива.
Задача полезной модели - снижение стоимости изделия и расхода топлива на технологический процесс путём упрощения конструкции инерционного искроотделителя и сборника уноса, обеспечения смешивания высокотемпературного потока нагретых газов с атмосферным воздухом до прохода их через искроотделитель и исключения потерь тепла при очистке сборника уноса.
Эта задача решена тем, что заявленная камера смешивания газов, как и её прототип, имеет входное окно для приема атмосферного воздуха и потока нагретых газов, хотя бы одно выходное окно для вывода из камеры за счёт разряжения рабочей смеси газов, например агента сушки. Внутри камера снабжена инерционным искроотделителем и сборником уноса. Однако, в отличие от прототипа, в заявленной камере инерционный искроотделитель выполнен в виде жалюзийной стенки из полос, которая расположена за входным окном и хотя бы частично перекрывает проходное
сечение камеры. Причем полосы жалюзийной стенки установлены под острыми углами к направлению движения входящих газов, а сборник уноса размещен ниже инерционного искроотделителя.
Указанная новая совокупность общих существенных признаков во всех случаях осуществления заявленной камеры обеспечивает достижение технического результата, названного в задаче полезной модели.
Кроме того, в частных случаях, сборник уноса выполнен в нижней части камеры и снабжён выгрузной заслонкой. Это облегчает и ускоряет периодическую очистку сборника уноса.
Кроме того, сборник уноса сверху закрыт решёткой из уголков, расположенных вершинами вверх. Такая решетка повышает надежность улавливания выделенных частиц в сборнике уноса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана заявленная камера смешивания газов, применённая в зерносушилке, вид сбоку с местными разрезами, схема; на фиг. 2 выносной элемент А фиг. 1.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 и 2 - входное и выходное окна;
3- инерционный искроотделитель;
4- сборник уноса;
5- полоса жалюзийной стенки искроотделителя;
6- выгрузная заслонка сборника уноса;
7- уголок решетки сборника уноса;
8- вентилятор сушильного блока;
9- вентилятор охладительного блока зерносушилки;
10- теплогенератор (источник нагретых газов).
Камера смешивания газов (фиг.1 и 2) имеет входное окно 1 для приема атмосферного воздуха и потока нагретых газов, хотя бы одно выходное окно 2 для вывода из нее за счёт разряжения рабочей смеси газов, в частности агента сушки. Внутри камеры размещены инерционный
искроотделитель 3 и сборник 4 уноса. Инерционный искроотделитель 3 выполнен в виде жалюзийной стенки из полос 5. Эта стенка расположена за входным окном 1 и хотя бы частично перекрывает проходное сечение камеры. Полосы 5 жалюзийной стенки искроотделителя 3 установлены под острыми углами b (фиг.2) к направлению движения входящих газов. Например, величина названного угла b в зависимости от формы поперечного сечения полос и других факторов может составлять 20-60 градусов. Сборник 4 уноса размещен ниже инерционного искроотделителя 3. В частности (фигЛ, 2), сборник 4 выполнен в нижней части камеры и снабжён выгрузной заслонкой 6. Для предотвращения случайного выноса частиц из сборника 4 он сверху .закрыт решёткой из уголков 7, расположенных вершинами вверх. Эта решетка может быть съемной или откидной.
В данном примере (фиг.1) камера имеет два выходных окна 2, соединённых со всасывающими патрубками вентиляторов 8 сушильных блоков зерносушилки. Для использования тепла, выделившегося при охлаждении зерна, камера смешивания газов может быть соединена с отводящим патрубком вентилятора 9 охладительного блока сушилки. Перед входным окном 1 камеры (фиг.1, 2), дистанционно от него, установлен источник нагретых газов, в частности теплогенератор 10, работающий на жидком топливе.
Камера смешивания газов (фиг.1, 2) при работе зерносушилки действует следующим образом.
За счет разряжения, создаваемого в камере вентиляторами 8, через входное окно 1 в нее поступает атмосферный воздух и выходящий из теплогенератора 10 поток нагретых газов, имеющих температуру 600700°С. При движении в зоне входного окна 1 и далее до искроотделителя 2, эти одновременно поступающие потоки предварительно перемешиваются, образуя газовоздушную смесь меньшей температуры. Эта смесь проходит через промежутки между пластинами 5 искроотделителя 3.
При проходе искроотделителя 3 от смеси продуктов сгорания топлива и воздуха сепарируются частицы сажи и окалины. Это происходит в виду того, что струйки газовоздушной смеси, входящие в промежутки между перекрывающими друг друга полосами 5 жалюзийной стенки искроотделителя 3 (фиг. 2), совершают резкий поворот на угол до 120°. При этом частицы сажи, окалины и др., которые могут оказаться в смеси газов, проходящей через искроотделитель 3, продолжают двигаться по инерции, скользят вниз по наклонным поверхностям полос 5, а некоторые частицы ударяются о них, отражаются вниз и попадают в сборник 4 уноса. Решетка из уголков 7, расположенных вершинами вверх, не позволяет выдуваться этим частицам из сборника 4 уноса, в котором они накапливаются.
Дальнейшее и более качественное перемешивание очищенной газовоздушной смеси происходит над инерционным искроотделителем 3 в результате турбулентного движения при объединении ее струй, выходящих из промежутков между полосами 5. В рассматриваемом случае (фиг.1) дополнительная турбулентность, способствующая перемешиванию смеси газов, происходит в за счет подачи воздуха от вентилятора 9 охладительного блока зерносушилки. После смешивания потока нагретых газов и атмосферного воздуха с отработавшим охлаждающим воздухом, поступающим от вентилятора 9, образуется рабочая смесь, которая через выходные окна 2 выводится из камеры вентиляторами 8 сушильных блоков зерносушилки.
Выделенные инерционным искроотделителем 3 частицы сажи и окалины, попавшие в сборник 4 уноса, остывают и накапливаются в нем. По мере необходимости очищают сборник 4 уноса, удаляя из него содержимое открытием его заслонки 6. Выполняют это при очередном техническом обслуживании зерносушилки, когда ее теплогенератор 10 и вентиляторы 8 и 9 не работают. При этом исключаются потери тепла, допускаемые в прототипе при непрерывном удалении частиц сажи и окалины с частью нагретых газов через отводящий патрубок сборника уноса.