УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ВОЗДУХА

x
Устройство предназначено для нагрева воздуха в системах воздушного отопления производственных и бытовых помещений. Устройство предусматривает нагрев воздушных масс воздухонагревателями смесительного типа путем прямого сжигания газа и разбавления продуктов сгорания в воздухе отапливаемого помещения. Система контроля за работой воздухонагревателя обеспечивает безопасную работу устройства, содержание вредных примесей в помещении в пределах норм ПДК (Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны). Система контроля устанавливается на воздухонагревателе и включает контроль давления газа на входе в горелку, контроль давления воздуха в системе, контроль наличия пламени в горелке, контроль температуры газовой смеси на выходе из воздухонагревателя, контроль за содержанием вредных примесей CO и NO и не сгоревших углеводородов CH в нагреваемом воздухе.
Известен способ факельного воздушно-струйного нагрева воздуха и устройство для его осуществления (патент РФ №2213299 F23D 14/02). Указанный технический результат реализуется в заявленном способе нагрева воздуха путем подачи воздуха в кольцевую рабочую камеру, образованную перфорированными цилиндрами, в виде системы встречных струй, подаваемых перпендикулярно поверхности цилиндров, а подачу теплоносителя осуществляют в рабочую камеру в виде системы факелов, подаваемых перпендикулярно воздушным струям.
Устройство, в котором реализуются и заявленный способ, работает следующим образом.
Воздух вентилятором нагнетается в воздушную камеру и в зазор между корпусом и перфорированным цилиндром, откуда через отверстия цилиндра в виде системы встречных струй подается в рабочую камеру.
Через патрубок осуществляется подача газа в газовую камеру, где газ, распределяясь по объему этой камеры, через систему сопловых отверстий, в перегородке подается в рабочую камеру, где происходит зажигание газовоздушной смеси запальным устройством.
Газ на выходе из сопловых отверстий воспламеняется запальным устройством, образуя систему факелов, направление которых параллельно стенкам рабочей камеры, а струи воздуха, подаваемые перпендикулярно факелам, организуют систему поперечных факелов в объеме рабочей камеры, которые достигая противоположных стенок рабочей камеры, нагревают их до температуры, при которой происходит гарантированное дожигание оксида углерода.
Невыгоревшие в рабочей камере остатки топлива системами воздушных струй на выходе их рабочей камеры направляются на нагретые стенки рабочей камеры, где и происходит полное догорание этих остатков.
Недостатком приведенного способа и устройства для его осуществления является то, что нельзя осуществить контроль за полным сгоранием углеводородов и наличием CO в нагретом воздухе при колебаниях давления, температуры и расхода поступающего в устройство воздуха и газа.
Заявленный технический результат достигается следующим образом. См. рис 1. Включается вентилятор 2 и начинает продувать воздух через воздухонагреватель (ВНС) 1. Расход воздуха через воздухонагреватель регулируется шибером 17 и изменением частоты оборотов вентилятора с помощью частотного преобразователя. Газ поступает в систему через кран 3. Для продува входной газовой магистрали открывают кран 4 «на свечу». После продувки магистрали, кран 4 закрывают. Давление в магистрали показывает манометр 6. Во входной газовой магистрали установлен газовый счетчик 9, регистрирующий расход газа через горелку. Электромагнитный клапан 7 открывает доступ газа в магистраль к ВНС. Электромагнитный клапан 10 открывает доступ газа к горелке розжига. После розжига открывается электромагнитный клапан 8, открывая прохождение газа к основной горелке. Регулировка расхода газа осуществляется регулирующей заслонкой 11. Для контроля всех параметров работы системы установлены датчики. Сигналы от всех датчиков поступают на пульт управления 5.
x
В устройстве установлены датчики давления газа на входной магистрали 13 и 14, датчики температуры входного воздуха 16 и выходного 19, датчик давления перед вентилятором 18, датчик контроля пламени 15, датчики контроля содержания вредных веществ (CO и NO) и не сгоревших углеводородов (CH) в нагреваемом воздухе на выходе из воздухонагревателя 20 и в воздухе нагреваемого помещения 21.
Пульт управления воздухонагревателем работает следующим образом. На панели управления отображаются все основные контролируемые и регулируемые параметры:
- температура холодного воздуха;
- температура нагретого воздуха;
- положение поворотной (регулирующей) заслонки на газопроводе;
- положение поворотного (регулирующего) шибера на воздуховоде;
- текущая частота тока вентилятора;
- состояние датчиков-реле давления газа;
- состояние датчиков-реле показывающих наличие примесей в воздухе помещения;
- состояние датчика-реле контроля пламени.
Датчики разделяются на аварийные и управляющие. Аварийные датчики отключают воздухонагреватель при превышении параметров наличия вредных примесей в воздухе помещения, пониженном давлении газа на входе в газовую магистраль, при пониженном давлении воздуха перед вентилятором, при срабатывании датчика контроля пламени.
Управляющие датчики в зависимости от задания могут изменять режимы работы воздухонагревателя, менять объем и температуру нагреваемого воздуха.
При настройке работы воздухонагревателя, изменяя входные параметры добиваются работы в оптимальном режиме, при минимальных значениях вредных примесей и несгоревших частиц углеводородов в продуктах сгорания, добиваясь более полного сгорания топлива, доводя его до 100%.
Указанное устройство нагрева воздуха позволит повысить эффективность сжигания топлива, снизит расход используемого топлива для нагрева и уменьшит количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ, то есть повысит экологичность системы нагрева помещений.