Теплогенератор-излучатель

 

Использование: в энергетике для обогрева больших помещений. Сущность изобретения: инжекционная горелка установлена во входном торце излучающей панели, а выхлопной патрубок - в выходном ее торце, воздушный короб имеет общую стенку с излучающей панелью по всей ее длине, сообщен с атмосферой посредством входного открытого торца, а со смесителем - посредсвом выходного торца, при этом отношение ширины излучающей панели к ее высоте больше единицы. 3 ил.

Изобретение относится к теплотехнике, а конкретно к излучающим горелочным устройствам, и может быть использовано для обогрева больших помещений, например, фабрик, магазинов, спортивных сооружений, строительных площадок, ангаров, складов, а также для тепловой обработки материалов и изделий в сушильных и термических печах в металлургической, авиационной, машиностроительной и других областях промышленности.

Известен радиационный излучатель, в котором воздух поступает в горелку после нагрева в результате теплообмена с отработавшими газами внутри нагревателя. Горелка расположена в колпаке рефлектора, в котором скапливаются избыточное количество не использованного для горения воздуха. Этот воздух движется вдоль наружной поверхности горелки и используется для поддержания процесса горения. Теплообмен между поступающим в горелку воздухом и отработавшим газом происходит через стенку трубопровода, сообщающегося с нагревателем. Подачу воздуха в нагреватель и удаление отработавших газов осуществляют с помощью вентилятора [1] Известна рекуперативная горелка, в которой воздух подается тангенциально в кожух, нагревается продуктами сгорания, проходящими по каналу, и поступает в камеру сгорания через завихритель. Природный газ подается через сопло, эжектирует продукты сгорания через сопло и в виде конвертированной топливной смеси поступает в коллектор, где нагревается продуктами сгорания, проходящими по каналу, и через раздающие сопла подается в камеру сгорания, где сжигается в нагретом воздухе [2] Известна излучающая горелка, ближайшая по технической сущности к заявляемому изобретению и принятая за прототип, содержащая корпус, инжектор, насадку, причем инжектор и насадка размещены внутри корпуса, выполненного в виде дефлектора обтекаемой формы с щелью по периметру для отбора продуктов сгорания, отверстием для соединения инжектора через лабиринтовые каналы с атмосферой и экраном, пропускающим излучение насадки и ограждающим ее от потока воздуха.

Недостатком излучающей горелки является низкий КПД излучения и невозможность использования ее для обогрева больших помещений.

Целью изобретения является увеличение КПД излучения и использование теплогенератора-излучателя для обогрева больших помещений.

Цель достигается тем, что в теплогенераторе-излучателе для обогрева больших помещений.

Цель достигается тем, что в теплогенераторе-излучателе, содержащем излучающую плоскую панель, газовую инжекционную горелку, имеющую смеситель, газовый и воздушный коллекторы, последний из которых выполнен в виде короба, расположенного над излучающей панелью по всей ее длине и сообщенного с атмосферой и со смесителем горелки, выхлопной патрубок, инжекционная горелка установлена во входном торце излучающей панели, а выхлопной патрубок в выходном ее торце, воздушный короб имеет общую стенку с излучающей панелью по всей ее длине, сообщен с атмосферой посредством входного открытого торца, а со смесителем посредством выходного торца, при этом отношение ширины излучающей панели к ее высоте больше единицы.

На фиг. 1 представлен теплогенератор-излучатель, общий вид; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1.

Теплогенератор-излучатель содержит подводящий газовый коллектор 1 с соплом 2, кран 3, инжекционную горелку со смесителем 4, излучающую панель 5, выхлопной патрубок 6. Излучающая панель 5 выполнена с отношение b/h>1, где b ширина излучающей панели; h ее высота, и снабжена коллектором подвода воздуха к горелке, который выполнен в виде короба 7, расположенного сверху по всей длине излучающей панели 5, и имеет с ним общую стенку 8. Короб 7 крепится к излучающей панели 5 болтами. Один торец короба 7 со стороны выхода панели 5 открыт для входа воздуха из атмосферы. Другой торец короба 7 переходит в подводящий патрубок 9, который охватывает коническое сопло 2, вход инжекционной горелки 4 выполнен в виде патрубка 10, расположенного вокруг сопла 2 с зазором 11.

Работает теплогенератор-излучатель следующим образом.

Газ по подводящему коллектору 1 через кран 3 и сопло 2 поступает в инжекционную горелку 4. Через зазор 11 вокруг сопла 2, образованный коническим патрубком 10, в горелку 4 эжектируется воздух из атмосферы, который проходит в открытый торец короба 7. В горелке 4 газовоздушная смесь сгорает и горячие продукты сгорания поступают в излучающую панель 5. При движении внутри излучающей панели 5 продукты сгорания отдают тепло через стенки в окружающую среду на нагреваемый объект излучением и конвекцией. Охлажденные продукты сгорания через выхлопной патрубок 6 выводятся из системы. Кроме того, горячие продукты сгорания, проходя внутри излучающей панели 5, нагревают через общую стенку 8 засасываемый из атмосферы воздух в коробе 7, который, подогретый, подается в инжекционную горелку 4 и используется для поддержания процесса горения. Подсос воздуха из атмосферы через короб 7 осуществляется за счет разности атмосферного давления и давления в горелке при подаче газа, т. е. струя газа эжектирует воздух из атмосферы.

Таким образом, в предлагаемой конструкции теплогенератора-излучателя основное количество теплоты, подведенное через общую стенку 8 в засасываемый воздух, возвращается обратно в зону горения, тепловой поток через верхнюю стенку существенно снижается, а через нижнюю стенку излучающей панели 5 увеличивается. Выполнение излучающей панели 5 с отношением b/h>1 уменьшает потери тепла через боковые стенки, что повышает эффективность излучения, так как весь поток лучистой энергии поступает на нагреваемый объект.

Таким образом, предлагаемый теплогенератор-излучатель обладает высокой эффективностью излучения, т.е. высоким КПД и высокой надежностью работы.

Формула изобретения

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР-ИЗЛУЧАТЕЛЬ, содержащий излучающую плоскую панель, газовую инжекционную горелку, имеющую смеситель, газовый и воздушный коллекторы, последний из которых выполнен в виде короба, расположенного над излучающей панелью по всей ее длине и сообщенного с атмосферой и со смесителем горелки, выхлопной патрубок, отличающийся тем, что инжекционная горелка установлена во входном торце излучающей панели, а выхлопной патрубок - в выходном ее торце, воздушный короб имеет общую стенку с излучающей панелью по всей ее длине, сообщен с атмосферой посредством входного открытого торца, а со смесителем - посредством выходного торца, при этом отношение ширины излучающей панели к ее высоте больше единицы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3