Установка для подогрева воздуха

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА
Полезная модель относится к области теплотехники, а именно к устройствам для подогрева воздуха, и может быть использована , например, для подогрева воздуха, подаваемого в шахту , обогрева промышленных и подсобных помещений , ангаров и боксов для автотранспорта и др.
Известны мобильные теплогенераторы для нагрева воздуха при отоплении и вентиляции производственных помещений , животноводческих ферм и т.д., где нагрев воздуха осуществляют путем пропускания его между нагретыми поверхностями камеры сгорания и теплообменника ( авторское свидетельство СССР № 549650, кл.Р 24Н 3/02, опубликовано в 1977 г.,БИ №9).
Основным недостатком известных мобильных теплогенераторов является невысокая производительность и невозможность применения их на шахтах по условиям безопасности..
Известна установка для подогрева воздуха , подаваемого в шахту , содержащая камеру сгорания топлива, теплообменник, газо - и воздухопроводы, соединенные соответственно с дымососом и вентилятором подачи нагретого воздуха в шахту и контрольноизмерительную аппаратуру ( заявка на изобретение № 2000123686/06 , кл. F24D 15/00 с решением о выдаче патента РФ от 13 февраля 2002 г.).
Известное устройство используют в ряде угольных регионов России по индивидуальным проектам. Оно имеет ряд существенных преимуществ перед другими схемами подогрева и подачи воздуха в шахты.
В устройстве используется теплообменник, выполненый в виде рекуператора непрерывного действия из стальных гладкостенных труб.
F24H3/06
Действующими правилами эксплуатации предусмотрены ограничения области применения таких теплообменников - температура горячих газов для них не должна превышать 800° С . В известной установке температура дымовых газов , выходящих из камеры сгорания в установившемся режиме, может достигать 900 - 1000 ° С , что может отрицательно повлиять на срок службы теплообменника.
Предложена установка для подогрева воздуха, содержащая камеру сгорания топлива, теплообменник, газо- и воздухопроводы, соединенные соответственно с дымососом и вентилятором подачи нагретого воздуха, и контрольно-измерительную аппаратуру.
Отличием предложенной установки является то, что она снабжена
устройством регулированиятемпературы газов, содержащим
воздухораспределитель с вентилятором , причем воздухораспределитель соединен с одной стороны через шибер и вентилятор с атмосферой, а с другой стороны через щелевое сопло - с выходным каналом камеры сгорания топлива. Щелевое сопло воздухораспределителя установлено перпендикулярно направлению потока газов в выходном канале камеры сгорания топлива.
Охлаждение выходящих из камеры сгорания топлива газов до 700 750° С определяет работу активных частей трубной решетки теплообменника в температурных режимах ниже предельно допустимых, что создает более безопасные условия и продлевает сроки безаварийной работы теплообменника.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана принципиальная схема установки для подогрева воздуха, на фиг.2 - устройство для регулирования температуры газов ( вид сбоку), на фиг.З то же ( вид в плане).
нагретого воздуха 5, газопроводы 6 , воздухопроводы 7 и контрольноизмерительную аппаратуру 8. Газопроводы 6 соединяют между собой выходной канал 2 камеры сгорания топлива, трубное пространство теплообменника 3 , дымосос 4 и дымовую трубу ( не показана ) .Воздухопроводы 7 соединяют между собой вентилятор 5 подачи нагретого воздуха, межтрубное пространство теплообменника 3 и устройство для выпуска нагретого воздуха в шахту ( не показано ).Для охлаждения топочных газов до заданной температуры ( 700-750 С) установка снабжена устройством регулирования температуры , содержащим воздухораспределитель 9, трубопровод 10 для подачи холодного воздуха, шибер Ни осевой вентилятор 12 .Для выпуска холодного воздуха в выходной канал камеры сгорания топлива воздухораспределитель 9 снабжен щелевым соплом 13, выходящим в выходной канал 2 перпендикулярно направлению потока газов.
Ниже приведено описание работы установки .
Нагретые до 1000° С газы под действием тяги, создаваемой дымососом 4 , поступают из камеры сгорания топлива 1 в выходной канал 2. Одновременно в этот канал с помощью устройства регулирования температуры подают холодный воздух.Расход холодного воздуха регулируют шибером 11. Осевой вентилятор 12 подает холодный воздух по трубопроводу 10 в воздухораспределитель 9, выполненный в виде отрезка трубы или короба, из которого через щелевое сопло 13 воздух поступает в выходной канал 2. За счет перпендикулярного расположения щелевого сопла относительно потока горячих газов и полного перекрытия поступающим воздухом этого потока происходит интенсивное перемешивание и теплообмен между воздухом и газами, в результате чего температура газов после смешивания с холодным воздухом снижается до 700 - 750° С.Охлажденный поток газов поступает по газопроводу 6 в трубы теплообменника 3 и нагревает их , после чего через дымосос 4
отработанные газы поступают в дымовую трубу и выбрасываются в атмосферу. В межтрубное пространство теплообменника Ъ от вентилятора 5 подают под давлением воздух , подлежащий нагреву .При контакте с горячими трубами происходит нагрев воздуха до заданной температуры , после чего воздух по воздухопроводу 7 направляют в ствол шахты для подогрева общешахтной струи свежего воздуха.
Расход воздуха и содержание в нем вредных примесей контролируют на выходе из теплообменника.Исключение заноса продуктов грения в нагретый воздух обеспечивается тем, что при работе установки в трубах теплообменника поддерживают давление ниже , чем в межтрубном пространстве.
Предложенная конструкция установки имеет высокий уровень безопасности и надежности работы за счет снижения температурной нагрузки на теплообменник.
Заявител
/7(.г,
Кривошапко А.В. Тыдыков Н.П. Кондаков В.М.