ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ГАЗОВЫЙ СМЕСИТЕЛЬНОГО ТИПА
MIXING GAS HEAT GENERATOR

Изобретение относится к технике сжигания топлива (природного газа, мазута) для установок по теплоснабжению производственных и общественных зданий, а также технологических процессов (сушки, низкотемпературного нагрева).
Аналогом является воздухонагреватель газовый смесительный с каталитическими поверхностями ВГС-К производства ООО "Теплосервис", состоящий из металлического корпуса, в котором размещена топочная камера и каталитические поверхности. К корпусу крепится вентилятор для подачи воздуха на разбавление продуктов сгорания.
Недостатками данного воздухонагревателя газового смесительного с каталитическими поверхностями является относительно высокое значение содержания окислов азота на уровне 2-5 ppm при температуре теплоносителя на выходе 110°С, а также использование дорогостоящего катализатора.
Данное изобретение позволяет организовать процесс сжигания топлива и условия теплообмена в топке, устраняющие условия образования окислов азота, без использования катализаторов и дорогостоящих импортных горелок, обеспечивающих низкое содержание окислов азота.
В качестве прототипа принят теплогенератор (авторское свидетельство СССР №989281), содержащий последовательно и соосно установленное горелочное устройство, камеры сгорания и смешения, охваченные кольцевой охлаждающей рубашкой, подключенной к источнику воздуха, сообщенной с горелочным устройством и подключенной к камере смешения через отверстия, выполненные в ее стенке.
Указанный калорифер имеет следующие недостатки: завышенные габаритные размеры, невозможность регулирования расхода воздуха на смешение, большая инерционность из-за наличия огнеупорной футеровки, высокий выброс NOx.
Технический результат - повышение экологичности за счет понижения содержания окислов азота до 1 ppm, повышение КПД и уменьшение габаритных размеров.
Технический результат достигается посредством теплогенератора газового смесительного типа, содержащего металлический цилиндрический корпус, камеру сгорания, систему подвода газа и воздуха, газогорелочную систему. Согласно изобретению в камере сгорания соосно установлена рециркуляционная вставка, которая жестко закреплена ребрами жесткости к камере сгорания с возможностью образования кольцевого канала для подсасывания продуктов сгорания к корню факела, а между рециркуляционной вставкой и газогорелочной системой имеется зазор, кроме того, установлен горелочный камень, обеспечивающий подогрев воздуха, поступающего по периферии на разбавление продуктов сгорания.
На чертеже изображен теплогенератор газовый смесительного типа, общий вид. Он состоит из корпуса 1, камеры сгорания 2, рециркуляционной вставки 3, ребер жесткости 4, горелочного камня 5, газогорелочной системы 6.
Газовоздушная смесь газогорелочной системой 6 подается в камеру сгорания 2, где происходит ее сжигание в рециркуляционной вставке 3. Выходя из камеры сгорания, продукты сгорания разбавляются подаваемым через подающий коллектор воздухом. Проходя по каналу между корпусом и камерой сгорания, воздух частично подогревается, тем самым охлаждая камеру сгорания. И затем газовоздушная смесь уже непосредственно подается на обогрев или технологические процессы. Камера сгорания и рециркуляционная вставка крепятся соосно с корпусом 1 ребрами жесткости 4. За счет введения в камеру сгорания рециркуляционной вставки 3 образуется обратный поток дымовых газов под воздействием вытекающей в топочный объем топливовоздушной струи и происходит подсос продуктов сгорания к корню факела. Это позволяет снизить содержание оксидов азота путем снижения максимальной температуры горения.
В данной конструкции использован горелочный камень 5, который в процессе сгорания топлива не только образует необходимый фронт горения и обеспечивает наилучшие условия для воспламенения топлива, но и подогревает воздух, поступающий по периферии на разбавление продуктов сгорания, тем самым повышая КПД теплогенератора газового смесительного типа.
Теплогенератор газовый смесительного типа предназначен для теплоснабжения промышленных и общественных зданий, также может использоваться в процессах сушки и низкотемпературного нагрева, например, стройматериалов. Может использоваться в качестве автономного теплоисточника крышного типа. Теплогенератор газовый смесительного типа имеет высокий КПД (99%) и выгоден тем, что отсутствует промежуточный теплоноситель.