Регулирующее мощность нагревания устройство нагревателя горячего дутья

Устройство регулирования мощности нагревания нагревателя горячего дутья управлением давления воздуха, поданного в горелку, путем выполнения выборочного переключения между площадями поперечного сечения сопел в пространстве потока воздуха, расположенном между насосом и головкой горелки, и тем самым переменно регулируют мощность нагревания, созданную горелкой. Устройство включает корпус клапана, включающий часть для введения воздуха, часть для выведения воздуха и пространство для потока воздуха между ними, корпус сопла, установленный с возможностью вращения в пространстве потока воздуха корпуса клапана и обеспеченный множеством сопел, имеющих различные площади поперечного сечения потока для переменного регулирования скорости потока воздуха, и вращательную головку для регулирования вращения корпуса сопла относительно корпуса клапана. Изобретение обеспечивает регулирование мощности нагревания. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Уровень техники изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к регулирующему мощность нагревания устройству нагревателя горячего дутья и конкретнее - к регулирующему мощность нагревания устройству нагревателя горячего дутья, которое переменно регулирует мощность нагревания горелки с помощью колебания давления посредством выборочного переключения между площадями поперечного сечения сопел в пространстве потока воздуха, поданного к головке горелки.

Описание известного уровня техники

В общем, известен нагреватель горячего дутья, используемый для повышения внутренней температуры открытого пространства и выполнения функции подачи нагретого воздуха в специальное пространство для повышения внутренней температуры пространства.

Такой нагреватель горячего дутья используется для опосредованного повышения внутренней температуры специального пространства, которое является одним из промышленных объектов, таких как фабрика, или различных помещений, таких как амбар и виниловый цех, посредством нагревания воздуха. Традиционные нагреватели горячего дутья могут быть разделены на тип нагревания с помощью электричества и тип нагревания с помощью горения согласно способам нагревания воздуха.

Во-первых, нагреватель горячего дутья типа нагревания с помощью электричества нагревает затянутый воздух, используя тепло, созданное тепловыми проводами или нагревателем, подключенным к источнику питания, и далее подает нагретый воздух в специальное пространство так, чтобы достичь эффекты нагревания. Такой нагреватель горячего дутья типа нагревания с помощью электричества, главным образом, применяется, если пространство, которое необходимо нагревать, является узким.

Дополнительно, нагреватель горячего дутья типа нагревания с помощью горения нагревает затянутый воздух, используя тепло, созданное горением топлива в горелке, и далее подает нагретый воздух в специальное пространство так, чтобы достичь эффекта нагревания. Такой нагреватель горячего дутья типа нагревания с помощью горения активно применяется, если пространство, которое необходимо нагревать, является относительно широким или если мощность подается неэффективно.

Особенно, так как ожидается, что нагреватель горячего дутья типа нагревания с помощью горения имеет относительно высокую теплоэффективность по сравнению с нагревателем горячего дутья типа нагревания с помощью электричества, нагреватель горячего дутья типа нагревания с помощью горения широко используется в настоящее время. То есть нагреватель горячего дутья типа нагревания с помощью горения, главным образом, используется на фабрике, виниловом цехе, амбаре и т.д., имеющих относительно широкую площадь.

Однако традиционный нагреватель горячего дутья типа нагревания с помощью горения вызывает загрязнение воздуха из-за выхлопного газа, созданного во время горения, и, таким образом, должна быть гарантирована безопасная выхлопная траектория и должна быть обеспечена функция очищения.

Дополнительно, такой нагреватель горячего дутья должен иметь функцию регулирования температуры для повышения внутренней температуры до требуемого уровня. В связи с этим регулирование температуры традиционным нагревателем горячего дутья типа нагревания с помощью горения выполняется путем переменного регулирования количества топлива, поданного в камеру сгорания горелки согласно уровню давления воздуха, созданного работой лопастного насоса.

В этом случае давление воздуха, созданное лопастным насосом, получается путем управления скоростью вращения, такое управление скоростью вращения лопастного насоса применяет электронный способ управления, в котором регулируется кривая входного напряжения двигателя и, таким образом, требует высоких расходов на изготовление нагревателя горячего дутья типа нагревания с помощью горения, и применяет сложный электронный способ управления скоростью и, таким образом, вызывает значительные финансовые затраты для нормального поддержания, ремонта и обслуживания оборудования.

Документы известного уровня техники

Патентный документ

Патент США №8146583, озаглавленный "Low pressure forced air heater".

Сущность изобретения

В связи с этим настоящее изобретение выполнено с учетом вышеуказанных проблем, и задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства нагревателя горячего дутья, регулирующего мощность нагревания, которое управляет давлением воздуха, поданного в горелку, путем выполнения выборочного переключения между площадями поперечного сечения сопел в пространстве потока воздуха, расположенного между насосом и головкой горелки, и, таким образом, переменно регулирует мощность нагревания, созданную горелкой.

В соответствии с настоящим изобретением, вышеуказанные и другие задачи могут быть выполнены путем обеспечения регулирующего мощность нагревания устройства нагревателя горячего дутья, которое регулирует мощность нагревания нагревателя горячего дутья путем управления площадью поперечного сечения потока воздуха, поданного в горелку нагревателя горячего дутья, включающего корпус клапана, включающий часть для введения воздуха и часть для выведения воздуха, и пространство для потока воздуха между частью для введения воздуха и частью для выведения воздуха, корпус сопла, установленный с возможностью вращения в пространстве потока воздуха корпуса клапана и обеспеченный множеством сопел, имеющих различные площади поперечного сечения потока для переменного регулирования скорости потока воздуха, и вращательную головку для регулирования вращения корпуса сопла относительно корпуса клапана.

Регулирующее мощность нагревания устройство может дополнительно включать вращательный вал, соединяющий корпус сопла и вращательную головку.

Вращательный вал может быть прикреплен к корпусу сопла с помощью крепежного пальца, вращательный вал может быть обеспечен сквозным отверстием для установки крепежного пальца, и корпус сопла может быть обеспечен сборочными отверстиями для установки крепежного пальца.

Упорное кольцо может быть прикреплено к внешней периферийной поверхности вращательного вала, упорное кольцо может поддерживаться с помощью установочного кронштейна, объединенного с корпусом клапана, и ограничивает отделение вращательного вала от корпуса сопла, при этом на внешней периферийной поверхности вращательного вала может быть образована ступенчатая канавка для установки упорного кольца.

Регулирующее мощность нагревания устройство может дополнительно включать уплотнительное кольцо, установленное в сборочной области между корпусом клапана и корпусом сопла и поддерживающее воздухонепроницаемость пространства потока воздуха.

Регулирующее мощность нагревания устройство может дополнительно включать стопорное устройство, установленное на корпус клапана и приостанавливающее вращательное состояние корпуса сопла.

Стопорное устройство может включать заглушку, прикрепленную к установочной части корпуса клапана винтовым соединением, возвратную пружину, установленную в сжатом состоянии внутри установочной части с помощью заглушки, и металлический шарик, упруго поддерживаемый возвратной пружиной и ограничивающий вращение корпуса сопла в пределах диапазона упругости возвратной пружины.

Множество изгибающих канавок, поддерживающих металлический шарик, помещенный в них, может быть образовано на внешней периферии корпуса сопла.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные и другие задачи, признаки и другие преимущества настоящего изобретения будут более ясно понятны из следующего подробного описания в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид, схематически иллюстрирующий установленное состояние регулирующего мощность нагревания устройства нагревателя горячего дутья в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий конфигурацию регулирующего мощность нагревания устройства в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

Фиг.3 представляет собой покомпонентный вид в перспективе, иллюстрирующий конфигурацию регулирующего мощность нагревания устройства в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

Фиг.4 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий конфигурацию регулирующего мощность нагревания устройства в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения; и

Фиг.5 представляет собой увеличенный вид в перспективе, иллюстрирующий корпус сопла, показанный на фиг.3.

Подробное описание изобретения

Далее, предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг.1-5 регулирующее мощность нагревания устройство нагревателя горячего дутья в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения установлено на траектории потока (показана стрелками на фиг.1) воздуха между лопастным насосом 1 и головкой 3 горелки и выполнено так, что скорость потока воздуха, поданного в головку 3 горелки, может переменно регулироваться согласно выбору пользователя.

С этой целью регулирующее мощность нагревания устройство в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения включает: корпус 10 клапана, установленный на траектории потока воздуха, расположенной между выходом 1а лопастного насоса 1 и входом 3а головки 3 горелки; корпус 20 сопла, вставленный в пространство потока воздуха, образованное внутри корпуса 10 клапана, установленный с возможностью вращения и обеспеченный множеством сопел 22, имеющих различные площади поперечного сечения потока воздуха; и вращательную головку 30 для регулирования вращения корпуса 20 сопла относительно корпуса 10 клапана. Дополнительно головка 3 горелки включает впуск 3b, через который подается топливо внутрь камеры сгорания, образованный на ее стороне в дополнение ко входу 3a воздуха.

Корпус 10 клапана включает часть 12 введения воздуха, сообщающуюся с выходом 1а лопастного насоса 1, и часть 14 выведения воздуха, сообщающуюся с входом 3a головки 3 горелки, при этом пространство потока воздуха образовано между частью 12 введения и частью 14 выведения.

Корпус 20 сопла установлен с возможностью вращения в пространстве потока воздуха корпуса 10 клапана и обеспечен множественными соплами 22, имеющими площади поперечного сечения потока различного диаметра так, чтобы регулировать скорость потока воздуха в несколько этапов. Здесь, множественные сопла 22 расположены так, чтобы радиально отделяться на подходящих интервалах вдоль всей периферийной поверхности корпуса 20 сопла.

Вращательная головка 30 выполняет выборочное переключение между соплами 22, имеющими различные площади поперечного сечения в пространстве потока воздуха в корпусе 10 клапана, путем регулирования вращения корпуса 20 сопла относительно корпуса 10 клапана, таким образом, служа для переменного управления скоростью потока воздуха, поданного в головку 3 горелки.

В этом случае уплотнительное кольцо 16, образованное из воздухонепроницаемого материала, установлено в сборочной области между корпусом 10 клапана и корпусом 20 сопла. Уплотнительное кольцо 16 может предотвращать просачивание воздуха наружу по нежелательным путям над частью 12 введения и частью 14 выведения корпуса 10 клапана и пространством потока воздуха в корпусе 20 сопла.

Дополнительно вращательная головка 30 соединена с корпусом 10 сопла посредством вращательного вала 32. Один конец вращательного вала 32 вставлен в главную часть 30a вращательной головки 30, при этом другой конец вращательной головки 32 прикреплен к корпусу 20 сопла с помощью крепежного пальца 34.

Вращательный вал 32 обеспечен сквозным отверстием 36, проходящим через элемент вращательного вала 32 в радиальном направлении, для установки крепежного пальца 34, при этом корпус 20 сопла обеспечен сборочными отверстиями 24, каждое из которых обеспечено одной поверхностью, открытой в направлении вставки крепежного пальца 34, путем разрезания элемента корпуса 20 сопла в радиальном направлении для установки крепежного пальца 34. То есть вращательный вал 32 может передавать вращательную силу, приложенную к вращательной головке 30, корпусу 20 сопла с помощью вращательного вала 32 путем вставки крепежного пальца 34, вставленного в сквозное отверстие 36, в сборочные отверстия 24 корпуса 20 сопла.

Дополнительно, для того чтобы предотвращать отделение вращательного вала 32 от корпуса 20 сопла, установлено упорное кольцо 38. Упорное кольцо 38 вставлено в ступенчатую канавку 39, образованную на внешней периферийной поверхности вращательного вала 32 в периферийном направлении позади сквозного отверстия 36.

С этой целью корпус 10 клапана обеспечен установочной частью 19, образованной за одно целое со сборочным концом корпуса 10 клапана, собранного с вращательным валом 32 и продолжающегося наружу, при этом установочный кронштейн 5 для крепления корпуса 10 клапана внутри нагревателя горячего дутья объединен с возможностью отделения с установочной частью 19. В этом случае отверстие 5a для установки корпуса 10 клапана в нагревателе горячего дутья и отверстие 5b для объединения с установочной частью 19 корпуса 10 клапана образованы на каждом из обоих концов установочного кронштейна 5. Дополнительно, отверстие 5c для вставки вращательного вала 32 образовано в центре установочного кронштейна 5.

Здесь, упорное кольцо 38 расположено в соответствующем положении между установочным кронштейном 5 и корпусом 10 клапана, т.е. в положении, контактирующем с задней поверхностью отверстия 5c установочного кронштейна 5, объединенного с установочной частью 19 корпуса 10 клапана, и, таким образом, поддерживается так, чтобы ограничивать отделение упорного кольца 38 в аксиальном направлении за счет контакта с внешней периферийной поверхностью отверстия 5c.

В связи с этим, когда вращательный вал 32 объединяется с корпусом 20 сопла путем вставки крепежного пальца 34 в сборочные отверстия 24 корпуса 20 сопла, упорное кольцо 38 может предотвращать отделение крепежного пальца 34 в аксиальном направлении от сборочных отверстий 24 и ограничивать отделение вращательного вала 32 от корпуса 20 сопла, одновременно, путем контакта с установочным кронштейном 5.

Дополнительно, регулирующее мощность нагревания устройство в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения включает стопорное устройство 40 для целесообразного прерывания вращательного состояния корпуса 20 сопла относительно корпуса 10 клапана и для позволения пользователю чувствовать ощущение стопорения во время вращения корпуса 20 сопла. Стопорное устройство 40 включает крышкообразную заглушку 42, прикрепленную к установочной части 18 корпуса 10 клапана винтовым соединением, возвратную пружину 44, установленную в сжатом состоянии внутри установочной части 18 путем крепления заглушки 42 к установочной части 18, и металлический шарик 46, контактирующий со свободным концом возвратной пружины 44 в установочной части 18 так, чтобы упруго поддерживаться с помощью возвратной пружины 44, и ограничивающий вращение корпуса 20 сопла относительно корпуса 10 клапана в пределах диапазона упругости возвратной пружины 44.

В этом случае множество изгибающих канавок 26, поддерживающих металлический шарик 46, размещенный на их внешних периферийных поверхностях для ограничения вращения корпуса 20 сопла относительно корпуса 10 клапана, образованы на корпусе 20 сопла. Здесь, количество изгибающих канавок 26 устанавливается таким же, как количество сопел 22, тем самым достигая выборочное переключение между площадями поперечного сечения сопел 22 в пространстве потока воздуха корпуса 10 клапана.

В связи с этим регулирующее мощность нагревания устройство в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения включает: корпус 10 клапана, обеспеченный между выходом 1a лопастного насоса 1 и входом 3a головки 3 горелки и образующий траекторию потока воздуха для подачи внешнего воздуха в камеру сгорания горелки; корпус 20 сопла, установленный с возможностью вращения в корпусе 10 клапана и переменно регулирующий площадь поперечного сечения потока воздуха; и вращательную головку 30 для манипулирования корпусом 20 сопла, и тем самым может регулировать скорость потока воздуха посредством выборочного переключения между соплами 22, имеющими различные диаметры, образованными на корпусе 22 сопла, и регулировать мощность нагревания горелки до требуемого уровня с помощью управления давлением через них.

Вышеописанное, регулирующее мощность нагревания устройство в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может регулировать мощность нагревания нагревателя горячего дутья до подходящего уровня, требуемого пользователем, с помощью управления давлением, вызванным путем переменного регулирования площади поперечного сечения потока посредством установки конструкции сопла, имеющей относительно простую форму на траектории подачи внешнего воздуха от выхода 1a лопастного насоса 1 до входа 3a головки 3 горелки, тем самым не только значительно уменьшая финансовые затраты, требуемые для создания оборудования, относящегося к регулированию мощности нагревания, но и значительно уменьшая расходы, требуемые для регулирования, поддержания и ремонта оборудования, используя относительно простую конфигурацию механического устройства.

Как ясно из вышеуказанного описания, один вариант выполнения настоящего изобретения обеспечивает регулирующее мощность нагревания устройство нагревателя горячего дутья, которое включает конструкцию сопла, достигающую выборочного переключения между площадями поперечного сечения потока воздуха в траектории потока воздуха для подачи внешнего воздуха в камеру сгорания горелки и установленную между насосом и головкой горелки, и достигает функции регулирования мощности нагревания горелки до требуемого уровня с помощью управления давлением согласно регулированию скорости потока воздуха установленной конструкцией сопла.

Особенно, регулирующее мощность нагревания устройство в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может регулировать мощность нагревания до подходящего уровня, требуемого пользователем, посредством управления давлением, вызванным путем переменного регулирования площади поперечного сечения потока посредством относительно простой механической конфигурации, на траектории подачи воздуха, тем самым не только значительно уменьшая финансовые затраты, требуемые для создания оборудования для регулирования мощности нагревания, но и значительно уменьшая расходы, требуемые для регулирования, поддержания и ремонта оборудования, используя относительно простую конфигурацию механического устройства.

Несмотря на то, что предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения были раскрыты в иллюстративных целях, специалистами в области техники будет принято во внимание, что различные преобразования, добавления и замены возможны без отклонения от объема охраны и замысла изобретения, как раскрыто в сопровождающей формуле изобретения.

1. Регулирующее мощность нагревания устройство нагревателя горячего дутья, которое регулирует мощность нагревания нагревателя горячего дутья путем управления площадью поперечного сечения потока воздуха, поданного в горелку нагревателя горячего дутья, содержащее:

корпус клапана, включающий часть для введения воздуха, часть для выведения воздуха и пространство для потока воздуха между частью для введения воздуха и частью для выведения воздуха;

корпус сопла, установленный с возможностью вращения в пространстве для потока воздуха корпуса клапана и обеспеченный множеством сопел, имеющих различные площади поперечного сечения потока для переменного регулирования скорости потока воздуха; и

вращательную головку для регулирования вращения корпуса сопла относительно корпуса клапана.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее вращательный вал, соединяющий корпус сопла и вращательную головку.

3. Устройство по п.2, в котором вращательный вал прикреплен к корпусу сопла с помощью крепежного пальца, вращательный вал обеспечен сквозным отверстием для установки крепежного пальца, при этом корпус сопла обеспечен сборочными отверстиями для установки крепежного пальца.

4. Устройство по п.3, в котором упорное кольцо прикреплено к внешней периферийной поверхности вращательного вала, упорное кольцо поддерживается с помощью установочного кронштейна, объединенного с корпусом клапана, и ограничивает отделение вращательного вала от корпуса сопла, при этом на внешней периферийной поверхности вращательного вала образована ступенчатая канавка для установки упорного кольца.

5. Устройство по п.1, дополнительно содержащее уплотнительное кольцо, установленное в сборочной области между корпусом клапана и корпусом сопла и поддерживающее воздухонепроницаемость пространства потока воздуха.

6. Устройство по п.1, дополнительно содержащее стопорное устройство, установленное на корпусе клапана и прерывающее вращательное состояние корпуса сопла.

7. Устройство по п.6, в котором стопорное устройство включает:

заглушку, прикрепленную к установочной части корпуса клапана винтовым соединением;

возвратную пружину, установленную в сжатом состоянии внутри установочной части с помощью заглушки; и

металлический шарик, упруго поддерживаемый с помощью возвратной пружины и ограничивающий вращение корпуса сопла в пределах диапазона упругости возвратной пружины.

8. Устройство по п.7, в котором множество изгибающих канавок, поддерживающих металлический шарик, помещенный в них, образовано на внешней периферии корпуса сопла.