Нагреватель воды или воздуха

Авторы патента:

F24H3 - Воздухонагреватели, имеющие средства получения тепла (F24H 7/00,F24H 8/00 имеют преимущество; детали F24H 9/00; бытовые печи или кухонные плиты с дополнительными устройствами для конвективного нагрева воздуха F24B,F24C )

F24H1 - Водонагреватели, имеющие средства получения тепла, например водогрейный проточный котел, водяной тепловой аккумулятор (F24H 7/00,F24H 8/00 имеют преимущество; детали F24H 9/00; паровые котлы F22B; бытовые печи или кухонные плиты с дополнительными средствами для нагрева воды F24B 9/00, F24C 13/00)

Владельцы патента RU 2400678:

Шелудяков Евгений Павлович (RU)

Изобретение предназначено для нагрева воды или воздуха и может быть использовано в теплотехнике. Нагреватель воды или воздуха содержит улиткообразный коллектор, направляющий аппарат, загрузочное устройство, осевые патрубки, торцевые стенки гиперболической формы, роторный разбрасыватель твердого или жидкого топлива или измельченных бытовых отходов и кожуховихревой теплообменник, установленный на внешней стороне вихревой камеры сгорания, одной из стенок которой являются стенки вихревой камеры сгорания. На внутренней поверхности торцевых стенок выполнены микроканалы в виде трехступенчатого каталитического пакета, включающего слой высокоактивного Pd-Ge-Al₂O₃-катализатора на входе в вихревую камеру сгорания, основного термостабильного катализатора на основе гексаалюмината Mn и тонкий слой Pd-Mn-La-Al₂O₃-катализатора на выходе из вихревой камеры сгорания. Внутри кожуховихревого теплообменника выполнены микроканалы. Изобретение обеспечивает развитую поверхность теплообмена, интенсификацию теплопередачи и уменьшение габаритов нагревателя. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для подогрева воды или воздуха, а также к оборудованию для утилизации тепла, полученного от сжигания измельченных бытовых отходов.

Известна вихревая камера для проведения процессов тепломассообмена (1), содержащая улиткообразный коллектор, направляющий аппарат, торцевые стенки гиперболической формы, на внутренней поверхности которых выполнены микроканалы с нанесенным слоем катализатора.

Известна также работа (2), в которой установлен оптимальный тип катализатора для сжигания различных видов топлива.

Недостатком известной вихревая камеры (1) является то, что она не обеспечивает нагрев воды или воздуха.

Задача изобретения - разработать аппарат для сжигания различных видов топлива, а также измельченных бытовых отходов, в котором осуществлялся бы подогрев воды или воздуха.

Поставленная задача решается созданием нагревателя воды или воздуха, содержащего вихревую камеру сгорания, состоящую из улиткообразного коллектора, направляющего аппарата, загрузочного устройства, осевых патрубков, торцевых стенок гиперболической формы (или приближенной к гиперболической - для упрощения изготовления, например конической), на внутренней поверхности которых выполнены микроканалы в виде трехступенчатого каталитического пакета, включающего слой высокоактивного Pd-Ge-Al₂O₃-катализатора на входе в вихревую камеру сгорания, основного термостабильного катализатора на основе гексаалюмината Mn и тонкий слой Pd-Mn-La-Al₂O₃-катализатора на выходе из вихревой камеры сгорания, роторного разбрасывателя твердого или жидкого топлива или измельченных бытовых отходов, кожуховихревого теплообменника, установленного на внешней стороне вихревой камеры сгорания, одной из стенок которого являются торцевые стенки вихревой камеры сгорания, отличающийся тем, что внутри кожуховихревого теплообменника выполнены микроканалы.

Нагреватель воды или воздуха представлен на Фиг.1 и Фиг.2, где 1 - улиткообразный коллектор; 2 - направляющий аппарат; 3 - загрузочное устройство; 4 и 5 - торцевые стенки гиперболической формы; 6 и 7 - осевые патрубки; 10, 8, и 9 - микроканалы с нанесенным слоем катализатора Pd-Ge-Al₂O₃ на входе в вихревую камеру сгорания; основного термостабильного катализатора на основе гексаалюмината Mn и тонкий слой Pd-Mn-La-Al₂O₃-катализатора на выходе из вихревой камеры сгорания; 11 - роторный разбрасыватель; 12 - кожуховихревой теплообменник, состоящий из двух частей, примыкающих соответственно к нижней 4 и верхней 5 торцевым стенкам вихревой камеры сгорания; 13 - улиткообразные патрубки подачи холодной воды в кожуховихревой теплообменник; 14 - направляющие аппараты кожуховихревого теплообменника; 15 - патрубки вывода нагретой воды из кожуховихревого теплообменника, 16 - микроканалы внутри кожуховихревого теплообменника.

Нагреватель воды или воздуха работает следующим образом.

Первый вариант

Твердое или жидкое топливо или их смесь с измельченными бытовыми отходами подаются в загрузочное устройство 3 и далее поступают на роторный разбрасыватель 11 и в рабочую зону вихревой камеры сгорания между торцевыми стенками 4 и 5, где происходит их сгорание. В рабочую зону вихревой камеры через улиткообразный коллектор 1 и направляющий аппарат 2 подается также воздух. Гиперболические стенки вихревой камеры позволяют удерживать частицы твердого или жидкого топлива, а также измельченные частицы бытовых отходов в рабочей зоне вихревой камеры до полного сгорания, после чего воздух с продуктами сгорания выводится из вихревой камеры через осевые патрубки 6 и 7.

Второй вариант

Нагрев воды или воздуха газом или смесью газа с измельченными бытовыми отходами. Газ в смеси с воздухом подается в рабочую зону вихревой камеры между торцевыми стенками 4 и 5, сгорает и нагревает воду, протекающую через кожуховихревой теплообменник 12. В рабочую зону вихревой камеры сгорания могут подаваться также измельченные бытовые отходы, что снижает расход газа на нагрев воды или воздуха. Продукты сгорания выводятся из вихревой камеры через осевые патрубки 6 и 7, а нагретая вода или воздух - через патрубки 15.

Микроканалы, выполненные внутри кожуховихревого теплообменника, обеспечивают развитую поверхность теплообмена и интенсивную передачу тепла от вихревой камеры сгорания нагреваемой воде или воздуху, что позволяет уменьшить потери тепла по сравнению с применением дополнительного теплообменника, а также уменьшают габариты нагревателя.

Литература

1. Патент на изобретение №233 7294. Вихревая камера для проведения процессов тепломассообмена / Шелудяков Е.П., опубл. 27.10.2008. Бюл. №30.

2. Каталитическое сжигание - в малую энергетику / Наука в Сибири №47 (4 декабря 2008 г.) http://www-sbras. /HBC/.

Нагреватель воды или воздуха, содержащий вихревую камеру сгорания, состоящую из улиткообразного коллектора, направляющего аппарата, загрузочного устройства, осевых патрубков, торцевых стенок гиперболической формы (или приближенной к гиперболической - для упрощения изготовления, например конической), на внутренней поверхности которых выполнены микроканалы в виде трехступенчатого каталитического пакета, включающего слой высокоактивного Pd-Ge-Al₂O₃ - катализатора на входе в вихревую камеру сгорания, основного термостабильного катализатора на основе гексаалюмината Mn и тонкий слой Pd-Mn-La-Al₂O₃ - катализатора на выходе из вихревой камеры сгорания, роторный разбрасыватель твердого или жидкого топлива или измельченных бытовых отходов, кожуховихревой теплообменник, установленный на внешней стороне вихревой камеры сгорания, одной из стенок которого являются торцевые стенки вихревой камеры сгорания, отличающийся тем, что внутри кожуховихревого теплообменника выполнены микроканалы.

Похожие патенты:

Секционный радиатор // 2396492

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к секционным радиаторам. .

Генератор высокоэнтальпийного потока воздуха и способ его работы // 2395795

Изобретение относится к устройствам и способам для получения воздушного потока с заданными параметрами при стендовых испытаниях и может быть использовано для нагрева текучих сред, в частности, в аэродинамических трубах.

Секционный радиатор // 2393389

Изобретение относится к секционному радиатору, оснащенному несколькими секциями, каждая из которых соединена с соседней секцией посредством соединительной муфты и в зоне их соединения изолирована от окружающей среды уплотнительным средством, при этом первая секция содержит вставной клапан, проходящий в соединительную муфту, расположенную между первой и второй секциями, причем эта соединительная муфта присоединена к секциям резьбовым средством, включающим в себя первую резьбу, взаимодействующую с первой встречно направленной резьбой первой секции, и вторую резьбу, проходящую во встречном направлении по отношению к указанной первой резьбе и взаимодействующую со второй встречно направленной резьбой второй секции, при этом между указанными первой резьбой и второй резьбой предусмотрен паз.

Секционный радиатор // 2391609

Изобретение относится к системам водяного центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий. .

Теплогенератор // 2386905

Изобретение относится к теплоэнергетическим устройствам и, в частности, к устройствам для нагрева воздуха, предназначенным для использования в системах воздушного отопления бытовых и производственных помещений и обеспечивает улучшение теплотехнических и гидродинамических характеристик, а также увеличение КПД теплогенератора.

Способ подогрева шахтного вентиляционного воздуха и устройство для его осуществления // 2386034

Изобретение относится к системам обогрева различных объектов и предназначено преимущественно для использования при подогреве воздуха, подаваемого в шахту. .

Отопительный радиатор-конвектор и способ крепления трубы регистра в отверстии его трубчатого коллектора // 2385442

Радиатор киселева // 2382951

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в различных системах водяного отопления. .

Секционный радиатор // 2382293

Конвектор отопительный напольный, блок нагревательных элементов конвектора и кожух конвектора // 2381424

Изобретение относится к средствам отопления жилых и промышленных помещений, преимущественно вестибюлей зданий, производственных или иных помещений. .

Водогрейный котел // 2400677

Изобретение относится к оборудованию для подогрева воды, а также к оборудованию для утилизации тепла, полученного от сжигания измельченных бытовых отходов. .

Способ сжигания топлива и котельная установка юш-01 для его осуществления // 2399845

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в котельных установках. .

Нагреватель-теплообменник // 2398161

Изобретение относится к области теплотехники и гидродинамики, а именно к подогревателям жидкости, и может быть использовано при проектировании котлов бойлеров, титанов, бытовых нагревательных приборов.

Отопитель // 2396489

Изобретение относится к отопительной технике. .

Устройство для измерения теплоэффективности теплообменников // 2395756

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для измерения теплового потока при определении тепловой эффективности теплообменников, например, автотракторных радиаторов.

Конденсационный водогрейный котел наружного размещения // 2395042

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов, использующих скрытую теплоту парообразования за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Конвекционный нагревательный прибор // 2392547

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в бытовых электронагревательных приборах, водонагревателях для промышленных целей, а также в отопительных системах частных жилых домов.

Газовый водонагреватель // 2391608

Изобретение относится к теплоэнергетике и используется в бытовых условиях. .

Интегрированный агрегат для передачи тепла от контура с более высокой температурой к контуру с более низкой температурой в нагревательной установке с использованием жидкости // 2391607

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к радиационным нагревательным установкам. .

Водогрейный вертикальный котел // 2383825

Изобретение относится к водогрейным котлам и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения. .

Утилизационный водонагреватель // 2403508

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных и на тепловых станциях