Аэродинамический теплогенератор

 

Использование: в системах отопления и вентиляции, сушке покрытий и материалов, а также в других системах, где требуется нагрев и подача под напором воздуха. Сущность изобретения: в камере 1 установлена Г-образная перегородка, образующая со стенками камеры циркуляционный канал 12, что увеличивает циркуляционный тракт в камере на длину канала 12, так как циркуляция осуществляется по двойному контуру. 6 ил. Ј включающая теплоизолированную рабочую камеру с роторным нагревателем, установленным в торцевой стенке печи. Система экранов образует в камере контур, по которому циркулирует поток воздуха. Принцип работы и конструктивная схема РНУ типа ПАП использованы в известных аэродинамических теплогенераторах для нагрева воздуха, например, в аэродинамическом нагревательном устройстве на базе топочного агрегата. Наиболее близким к предлагаемому лвляется устройство, включающее теплоизолированную рабочую камеру с торцовыми и 1 IGO ,оо со о 00 |

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 F 24 Н 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ .ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4844053/06 (22) 28.05.90 (46) 15.05.92. Бюл. ЛЬ 18 (71) Инженерно-технологический кооператив "Ускорение-87" и Производственный кооператив "Московский вентиляторный завод" (72) Е.Г.Шадек, Н.А,Ковылкин, Г.И.Сытник и

А.Б. Войсбанд (53) 697.94(088.8) (56) Тевис П.И., Ананьев В.А., Шадек Е.Г.

Рециркуляционные установки аэродинамического нагрева / Под ред. Е.Г. Шадека. М.:

Машиностроение, 1986, с. 208.

Информационные материалы по применению рециркупяционных нагревательных установок типа ПАП в сельскохозяйственном производстве. Информационный листок. M.: Госагропром РСФСР, Главное управление по механизации и электрификации. Республиканское проектно-технологическое объединение нРосагромехживпроект". 1990, с. 1.

Авторское свидетельство СССР

N 615327, кл. F 24 Н 3/02, 1978.

Изобретение относится к устройствам аэродинамического нагрева и предназначено для нагрева и подачи под напором воздуха (газа).

Известны рециркуляционные нагревательные установки (РНУ) типа ПАП (печи аэродинамического подогрева), в которых вращающийся ротор обеспечивает нагрев газовой среды за счет аэродинамических потерь энергии потока, главным образом в межлопаточных каналах и ее циркуляцию по замкнутому контуру в рабочей камере.

Типичная конструкция установки типа

ПАП вЂ” камерная печь, например ПАП-9, (54) АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР (57) Использование. в системах отопления и вентиляции, сушке покрытий и материалов, а также в других системах, где требуется нагрев и подача под напором воздуха. Сущность изобретения: в камере 1 установлена Г-образная перегородка, образующая со стенками камеры циркуляционный канал 12, что увеличивает циркуляционный тракт в камере на длину канала 12, так как циркуляция осуществляется по двойному контуру. 6 ил.

|() 0î включающая теплоизолированную рабочую камеру с роторным нагревателем, установ- л

I гмъ

1 пенным е торцееои стенке печи. Система )си экранов образует в камере контур, по которому циркулирует поток воздуха.

Принцип работы и конструктивная схема РНУ типа ПАП использованы в известных аэродинамических теплогенераторах для нагрева воздуха, например, в аэродинамическом нагревательном устройстве на базе топочного агрегата.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, включающее теплоизолированную рабочую камеру с торцовыми и

1733868 боковыми стенками и с патрубком нагнетания, а также установленными соосно роторному нагревателю, размещенному в зоне одной из торцовых стенок, цилиндрическим экраном и патрубком всасывания, установленным в противоположной упомянутой торцовой стенке.

Отличие второго аналога только в расположении нагнетательных отверстий: они размещены в продольной стене камеры у ее края, примыкающего к торцовой стенке с всасывающим патрубком.

Недостаток аналогов, прототипа, как и других известных решений, — большие габариты в длину и связанные с этим повышенные металлоемкость, вес, стоимость. Эта особенность связана с физической природой аэродинамического нагрева: процесс преобразования механической энергии в тепловую и нагрев среды при циркуляции потока по замкнутому контуру с ротором требуютдостаточной протяженности тракта (пути потока) и его объема. Конструктивно это требование удовлетворяется выбором достаточной длины экрана.

Например, в камере ПАП-9 с экраном длиной 1400 мм реализуется, т.е. снимается с вала и превращается в тепло, установленная мощность 40 кВт. Указанная величина может служить ориентиром при конструировании воздушного теплогенератора аналогичной мощности. Уменьшение длины экрана и длины тракта вызывает снижение потребляемой мощности, особенно на малых и средних подачах, т,е. в режимах, представляющих наибольший практический интерес. Так, в опытно-промышленном теплогенераторе, выполненном по схеме прототипа, без дополнительного канала, с камерой размерами 1200 1200 1200 мм и экраном длиной 800 мм при установленной мощности 45 кВт нагрузка на электродвигатель с увеличением подачи от 2500 до 7000 м / ч возрастает с 30 до 40 кВт, т.е, имеет место недобор мощности и тем больше, чем меньше подача, Большие размеры делают агрегат громоздким, дорогостоящим, неудобным в монтаже и явно уступающим по этим показателям электрокалориферной установке, Второй недостаток — сниженный напор потока на выходе из камеры, меньший, чем развиваемый ротором. Зто объясняется аэродинамикой камеры и расположением выходного патрубка: в торцовой стенке на стороне всасывания или в продольной рядом с указанной стенкой, т.е, в зоне, близкой к всасывающей линии тракта, к области разрежения. Давление среды здесь нестабильно, местами — минусовое. По этой при5

55 чине в известных устройствах предусматривается установка автономного осевого вентилятора для создания напора.

Область максимального напора — в непосредственной близости от ротора, у стен камеры, вокруг ротора по его ширине, как это имеет место в вентиляторе с кожухом.

Цель изобретения — повышение эффективности посредством увеличения мощности и полного напора воздуха на выходе.

Цель достигается тем, что теплогенератор снабжен Г-образной перегородкой, установленной в камере с образованием с одной из боковых и с торцовой, снабженной патрубком всасывания, стенками рециркуляционного канала, один конец которого сообщен с патрубком всасывания, а другой с патрубком нагнетания, при этом последний размещен в боковой стенке в зоне установки роторного нагревателя..

На фиг. 1 показан аэродинамический генератор, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2— разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 — 5 — разрезы

В-В, Г-Г, Д-Д на фиг. 2 соответственно;на фиг. 6 — вид Е на фиг. 1.

Теплогенератор содержит рабочую камеру 1 с продольными 2 и торцовыми 3 и 4 стенками, У одной из них 3 установлен роторный нагреватель — ротор 5 на валу электродвигателя 6; привод может быть и с клиноременной передачей, В камере установлен экран 7. Камера заключена в стальной корпус 8, полости заполнены изоляцией

9, например шлаковатой. Всасывающий (входной) патрубок 10 выполнен в торцовой стенке 4 соосно экрану, а патрубок нагнетания 11 — в продольной стенке камеры на стыке с торцовой стенкой 3. Для улучшения аэродинамики и сохранения максимального напора, снижения потерь на выходе патрубок нагнетания смещен относительно оси камеры, аналогично расположению выходного патрубка в вентиляторе (фиг. 2 и 3).

Выходной патрубок 11 соединен с патрубком всасывания 10, точнее с линией всасывания, посредством Г-образной металлической перегородки, она образует дополнительный прямоугольный циркуляционный канал 12 со сторонами h u I. Этот канал имеет общие с камерой стенки — продольную 13 и торцовую 14 (фиг. 1 и 4), При работе теплогенератора в нем устанавливается циркуляция воздуха в камере по тракту с двойным контуром: в основном контуре, замкнутом, — от ротора 5 вдоль экрана 7, снаружи и внутри него и в дополнительном разомкнутом рециркуляционном контуре — в канале 12 от патрубка 11 к патрубку10, на вход в экран и к всасывающему отверстию ротора, с выходом части потока

1733868 наружу к потребителю через патрубок 11 с регулируемой заслонкой (не показана). Таким образом, циркуляционный тракт в камере увеличивается на длину дополнительного контура — канала 12, увеличивается объем 5 тракта. Это повышает съем мощности привода и, следовательно, эквивалентную ей тепловую мощность камеры, а также подачу и напор, произведение которых пропорционально мощности, практически без увеличе- 10 ния габарита установки по длине, длина увеличивается только на высоту h канала.

Эффективность предложенного технического решения подтверждена результата- 15 ми стендовых испытаний опытных и эксплуатации промышленных образцов, внедренных на ряде объектов, в частности в системах отопления и вентиляции производственных помещений (гаражи, мастер- 20 ские, животноводческие фермы и т.п.), а также в сушильных установках. Предлагаемый теплогенератор дает по сравнению с известными устройствами увеличение потребляемой мощности на 20 — ЗОО на малых 25 и средних подачах и соответствующий рост подачи и напора на выходе.

Формула изобретения

Аэродинамический теплогенератор для нагрева и подачи под напором воздуха, включающий теплоизолированную рабочую камеру с торцевыми и боковыми стенками и с патоубком нагнетания, а также установленными соосно роторным нагревателем, размещенным в зоне одной из торцевых стенок. цилиндрическим экраном и патрубком всасывания, установленным в противоположной упомянутой торцевой стенке, о тл ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения эффективности посредством увеличения мощности и полного напора воздуха на выходе, он снабжен Г-образной перегородкой, установленной в камере с образованием с одной из боковых и с торцевой, снабженной патрубком всасывания, стенками рециркуляционного канала, один конец которого сообщен с патрубком всасывания, а другой — с патрубком нагнетания, при этом последний размещен в боковой стенке в зоне установки роторного нагревателя.

1733868

ЗО

Г -I

1733868

40

50

Составитель Е.Шадек

Техред М.Моргентал Корректор O,Êóíäðèê

Редактор Н.Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1659 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5