ИНФРАКРАСНЫЙ ГАЗОВЫЙ ОТОПИТЕЛЬ

Полезная модель относится к климатическому оборудованию, а именно, к устройствам газового лучистого отопления помещений инфракрасным излучением.
Широкое распространение в настоящее время получили «темные» газовые инфракрасные излучатели, способные генерировать безвредное для человека излучение. На их базе создано большинство систем лучистого отопления крупных производственных помещений.
Типичный «темный» инфракрасный газовый излучатель состоит из стального трубчатого излучателя, на одно конце которого установлена горелка, соединенная с источником газа, а на другом конце - вытяжной вентилятор для удаления продуктов сгорания, рефлектор, расположенный над трубчатым излучателем, и поддерживающие кронштейны.
Принцип работы инфракрасного излучателя заключается в следующем. В результате сгорания газовоздушной смеси, подаваемой в горелку, тепловая энергия, распространяющаяся в трубчатом излучателе, генерирует инфракрасное (ИК) излучение, мощность спектра которого максимально близка к природному теплу солнца, воспринимаемого человеком. Посредством зеркального отражателя (рефлектора) ИК излучение отражается вниз и нагревает пол и находящиеся в отапливаемой зоне предметы, после чего от них теплота передается воздуху.
Использование ИК «темных» отопителей позволяет осуществлять зонный обогрев требуемых участков помещения, временное регулирование температуры, исключает попадание в помещение продуктов сгорания. ИК «темные» отопители просты и безопасны в эксплуатации, экологически чисты.
Ближайшим техническим решением к заявляемому является инфракрасный газовый отопитель, включающий стальной трубчатый излучатель, на одном конце которого установлена горелка, соединенная с источником газа, а на другом конце - вентилятор, рефлектор, расположенный над излучателем, средства крепления излучателя и рефлектора к несущим конструкциям обогреваемого помещения, и источник природного газа, соединенный с горелкой (1)
Известный ИК газовый отопитель, работающий на природном газе с достаточно высокой теплотворной способностью, может быть эффективно использован для обогрева стационарных помещений различного назначения. Однако ориентация на использование природного газа требует привязки ИК отопителя к соответствующим системам газоснабжения (газопроводы, газобаллонные станции). Это обстоятельство ограничивает области использования известного ИК отопителя, в частности, в тех случаях, когда речь идет об отоплении посредством ИК излучения модулей ангарного типа, имеющих, как правило, разборную конструкцию для мобильного перемещения с одной производственной площадки на другую и находящихся зонах, удаленных от источников газоснабжения, например, в больших лесных массивах. Кроме того, использование природного газа характеризуется значительным выбросом вредных веществ в атмосферу.
Задача, решаемая полезной моделью - расширение областей использования инфракрасного газового отопителя и сокращение выброса вредных веществ в атмосферу.
Указанная задача решается тем, что в инфракрасном газовом отопителе, включающем стальной трубчатый излучатель, на одном конце которого установлена горелка, соединенная с источниками газа и воздуха, на другом конце установлен вентилятор, рефлектор, расположенный над излучателем, и средства крепления излучателя и рефлектора, источник газа выполнен в виде газогенератора биомассы.
Горелка снабжена средствами формирования устойчивого факела большого калибра, а газогенератор выполнен в виде газогенератора древесных отходов.
Полезная модель иллюстрируется чертежом. На фиг.1 схематически изображен инфракрасный газовый отопитель.
Инфракрасный газовый отопитель состоит из газогенератора древесных отходов 1, стального трубчатого излучателя 2, на одном конце которого установлена горелка 3, на другом конце - вентилятор 4, рефлектора 5, расположенного над излучателем 2, и кронштейнов 6, посредством которых осуществляется крепление излучателя 2 и рефлектора 5 к потолку обогреваемого помещения. Горелка 3 соединена с газогенератором 1 и источником воздуха, кроме того, она снабжена средствами формирования устойчивого факела большого калибра (на фиг. не показаны).
2
2
Инфракрасный газовый отопитель работает следующим образом. Измельченные и высушенные древесные отходы, например, в виде щепы с влажностью не более 20%, загружаются сверху в генератор 1, представляющий собой вертикальный реактор. По мере своего движения вниз щепа попадает в область нагрева, разделенную на зоны пиролиза, окисления и восстановления. В зоне пиролиза при температуре 200-480 град С осуществляется предварительный нагрев древесины и выделение из «ее воды я летучих компонент. В зоне окисления» куда вводится кислород в количестве 20-30% от стехиометрического веса древесных отходов, температура поднимется до 1100-1500 град С. Из зоны окисления щепа переходит в зону восстановления, где в отсутствие молекулярного кислорода и при более низкой температуре - 650-800 град С - протекают экзотермическая реакция окисления углерода и эндотермическая реакция восстановления СО до СО при переходе СО через раскаленные слои углерода. За счет выделения в ходе реакций избыточного тепла идет реакция разложения воды, при которой образуется водород, и реакция образования
2
метана при взаимодействии углерода с молекулярным водородом, Образующийся генераторный газ, содержащий СО, Н и метан, подается к горелке 3, в которую также поступает воздух.
Так как получающийся в результате переработки в генераторе 1 древесных отходов газ имеет невысокую теплотворную способность -1000-1300 ккал/м3 - горелка 3 снабжена средствами формирования устойчивого факела большого калибра.
В результате сгорания в горелке 3 газовоздушной смеси в трубчатом излучателе 2 формируется факел. Возникающий тепловой поток распространяется по излучателю 2, превращается в лучистое тепло и направляется рефлектором 5 на требуемые рабочие зоны обогреваемого помещения.
Использование в заявляемом инфракрасном газовом отодителе генераторного газа, получаемого в результате газификации биомассы, в частности, древесных отходов, имеет ряд существенных преимуществ:
- появляется возможность обогрева с помощью ИК излучения помещений в зонах, удаленных от традиционных источников газоснабжения;
- древесные отходы являются постоянно возобновляемым и дешевым источником топлива;
- при использовании генераторного газа, получаемого в результате газификации древесных отходов, существенно сокращается выброс в атмосферу вредных веществ.
Следует подчеркнуть, что область использования заявляемой полезной модели не ограничена преимущественно рамками обогрева удаленных от источников газоснабжения помещений. Газификация различных видов биомассы ( древесные, сельскохозяйственные, текстильные, бытовые отходы, органическая часть твердых отходов) позволяет использовать
получающийся генераторный газ в качестве горючего компонента газовоздушной смеси в инфракрасных отопителях, предназначенных для обогрева широкого класса помещений и работающих традиционно на природном газе.