Генератор горячего воздуха

Авторы патента:

F24H3/04 - при прямом контакте воздуха с нагревающей средой, например с электронагревающим элементом

Владельцы патента RU 2651916:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к устройствам для нагрева воздуха путем смешения с продуктами полного окисления углеводородного газа и может найти использование в различных отраслях промышленности. Генератор горячего воздуха включает корпус, теплообменную секцию, несколько каталитических секций и пусковой подогреватель. При работе генератора часть воздуха нагревают продуктами окисления в теплообменной секции до нижнего температурного предела работы катализатора и подают в первую каталитическую секцию, в которую также подают топливо в количестве, обеспечивающем температуру продуктов окисления после нее ниже верхнего температурного предела работы катализатора. Затем продукты окисления смешивают с холодным воздухом для снижения температуры смеси до нижнего температурного предела работы катализатора и процесс повторяется в последующих каталитических секциях. После последней каталитической секции продукты полного окисления топлива охлаждают в теплообменной секции, смешивают с холодным воздухом и достигают требуемую температуру горячего воздуха. При пуске генератора воздух, подаваемый в первую каталитическую секцию, подогревают в пусковом подогревателе. Технический результат - снижение металлоемкости и повышение взрывобезопасности. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для нагрева воздуха путем смешения с продуктами полного окисления углеводородного газа и может найти использование различных отраслях промышленности.

Известен воздухонагреватель и способ его работы [RU №2206835, опубл. 2003, МПК F24H 3/00, F23D 14/18], в котором воздухонагреватель включает каркас, к которому крепятся смеситель воздуха и топлива, каталитический генератор синтез-газа, имеющий устройство подогрева для запуска реактора в работу, смеситель газов и дополнительного воздуха, каталитическую кассету и узел вывода газовоздушной смеси.

Основным недостатком известного воздухонагревателя является необходимость предварительного разогрева катализатора до температуры более 600°С, что требует повышенного расхода электроэнергии и приводит к большой инерционности запуска.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является способ нагрева воздуха, устройство для его осуществления и способ регулирования нагрева воздуха [RU 2499959, опубл. 27.11.2013 г., МПК F24H 3/00], при этом устройство включает смеситель воздуха и топлива, пусковой подогреватель, теплообменник "продукты окисления/воздух для смешения с топливом", каталитическую кассету (реактор), смеситель продуктов окисления с воздухом и регулирующие клапаны.

Недостатками данного устройства является высокая металлоемкость из-за необходимости установки теплообменника для нагрева всего количества воздуха, направляемого на смешение с топливом, а также взрывоопасность из-за наличия смесителя воздуха с топливом.

Задача изобретения - снижение металлоемкости и повышение взрывобезопасности.

Техническим результатом является снижение металлоемкости устройства за счет его оснащения по меньшей мере двумя каталитическими секциями и теплообменником "продукты окисления/воздух для смешения с топливом первой каталитической секции", повышение взрывобезопасности за счет исключения смесителя воздуха и топлива.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом генераторе горячего воздуха, включающем пусковой подогреватель, воздухоподогреватель, каталитический реактор и смеситель продуктов окисления с воздухом, особенностью является то, что реактор оснащен по меньшей мере двумя последовательно установленными каталитическими секциями с линиями подачи топлива, перед которыми расположены линии подачи воздуха, а в качестве воздухоподогревателя установлена теплообменная секция "продукты окисления/воздух в первую каталитическую секцию".

В каталитических секциях может быть использован гранулированный или блочно-сотовый катализатор, в качестве остальных элементов генератора могут быть использованы любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Оснащение реактора несколькими каталитическими секциями позволяет нагревать в теплообменной секции только ту часть воздуха, которая направляется с первую каталитическую секцию, нагрев остального воздуха осуществляется прямым смешением с продуктами окисления предыдущей секции и не требует наличия теплообменных поверхностей, что снижает металлоемкость устройства. При этом площадь теплообменной поверхности уменьшается более чем в 2ⁿ раза, где n - количество каталитических секций.

Для повышения взрывобезопасности предусмотрены раздельные линии подачи топлива и воздуха в генератор, при этом смешение происходит либо непосредственно в слое катализатора, либо в инертной засыпке, что обеспечивает расстояние между твердыми поверхностями меньше критического расстояния, позволяющего распространяться пламени.

Предлагаемый генератор горячего воздуха (см. чертеж) включает корпус 1, теплообменную секцию 2, несколько каталитических секций 3 (условно показано три секции) и пусковой подогреватель 4.

При работе генератора часть воздуха, подаваемого по линии 7, нагревают продуктами окисления в теплообменной секции 2 до нижнего температурного предела работы катализатора (например, 400°С при использовании природного газа в качестве топлива) и по линии 5 подают в первую каталитическую секцию 3, в которую из линии 6 подают топливо в количестве, обеспечивающем температуру продуктов окисления после нее ниже верхнего температурного предела работы катализатора (например, 800°С). Затем продукты окисления смешивают с холодным воздухом из линии 7 для снижения температуры смеси до нижнего температурного предела работы катализатора и процесс повторяется в следующих секциях 3. После последней каталитической секции продукты полного окисления топлива охлаждают в теплообменной секции 2, смешивают с холодным воздухом из линии 7, достигая требуемой температуры горячего воздуха, выводимого затем по линии 8. При пуске генератора воздух, подаваемый в первую каталитическую секцию, подогревают в пусковом подогревателе 4.

Таким образом, предлагаемый генератор горячего воздуха имеет сниженную металлоемкость, повышенную взрывобезопасность и может быть использован в промышленности.

Генератор горячего воздуха, включающий пусковой подогреватель, воздухоподогреватель, каталитический реактор и смеситель продуктов окисления с воздухом, отличающийся тем, что реактор оснащен по меньшей мере двумя последовательно установленными каталитическими секциями с линиями подачи топлива, перед которыми расположены линии подачи воздуха, а в качестве воздухоподогревателя установлена теплообменная секция "продукты окисления/воздух в первую каталитическую секцию", из которой нагретый воздух подают в первую каталитическую секцию.

Изобретение относится к способу получения тепловой энергии и устройству для его осуществления, в частности к воздухонагревателям и теплогенераторам, применяемым для отопления помещений (жилых, складских, животноводческих, производственных, теплиц), в технологических процессах пром.

Комбинированный теплоаккумуляционный электроотопительный прибор со ступенчатым нагревом теплоаккумулирующего сердечника // 2638696

Изобретение относится к электрооборудованию для отопления, в частности для производственных и животноводческих помещений. В комбинированном теплоаккумуляционном электроотопительном приборе со ступенчатым нагревом теплоаккумулирующего сердечника в последнем на одном из электрических нагревательных элементов установлен термодатчик, позволяющий задавать и контролировать температуру электрических нагревательных элементов, нагревая их по принципу ступенчатого нагрева и не превышая их максимально допустимой температуры, а внутри камеры с теплоаккумулирующим сердечником выполнена двухслойная теплоизоляция с экраном между слоями теплоизоляции, при этом в камере с электроконвектором установлена смесительная камера, позволяющая смешивать потоки холодного и горячего воздуха на выходе из прибора до однородного состояния, причем между нижней стенкой корпуса прибора и полом имеется воздушный зазор.

Агрегат воздухонагревательный // 2631180

Изобретение относится к автономному воздушному отоплению, в частности к воздухонагревательным устройствам смесительного типа, может использоваться для подачи нагретого воздуха в производственные и жилые помещения, например в агрегатные и обслуживающие помещения газоперекачивающей станции.

Ручное устройство // 2626988

Изобретение относится к фену, содержащему корпус, блок вентилятора и патрубок для доставки текучей среды в корпус. Патрубок содержит вход для текучей среды, расположенный на конце патрубка или вблизи него и удаленный от корпуса.

Ручное приспособление // 2625906

Изобретение относится к вентиляторному воздухонагревателю, такому как фен. Описано ручное приспособление, содержащее корпус, тракт потока текучей среды, простирающийся через корпус в аксиальном направлении от первого впускного отверстия для текучей среды, через которое поступает первый поток текучей среды в приспособление, до первого выпускного отверстия для текучей среды для выпуска первого потока текучей среды из приспособления, тракт первичного потока текучей среды, который простирается от второго впускного отверстия для текучей среды, через которое первичный поток текучей среды поступает в приспособление, до второго выпускного отверстия для текучей среды, секцию тракта первичного потока текучей среды, простирающуюся через корпус в аксиальном направлении, окружая тракт текучей среды, и нагреватель, расположенный в пределах секции тракта первичного потока текучей среды, для нагревания текучей среды, проходящей по тракту первичного потока текучей среды, в котором нагреватель имеет длину, простирающуюся в аксиальном направлении.

Ручное приспособление // 2625905

Изобретение относится к вентилятору, в частности к вентиляторному воздухонагревателю, такому как фен. Описан фен, содержащий, по меньшей мере, одно впускное отверстие для текучей среды для впуска текучей среды в фен, по меньшей мере, одно выпускное отверстие для выпуска текучей среды из фена, по меньшей мере, один тракт потока текучей среды, проходящий через фен, нагреватель и камеру для текучей среды, по меньшей мере частично ограниченную внешней стенкой фена.

Ручное приспособление // 2625431

Изобретение относится к вентилятору, в частности к вентиляторному воздухонагревателю, такому как фен. Фен содержит корпус, патрубок, тракт потока текучей среды, проходящий через патрубок от первого впускного отверстия, через которое первый поток текучей среды поступает в фен, до первого выпускного отверстия для испускания первого потока текучей среды из фена, тракт первичного потока, проходящий от второго впускного отверстия для текучей среды, через которое первичный поток поступает в фен до второго выпускного отверстия.

Автономная тепловая пушка // 2611700

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах децентрализованного отопления. Технический результат достигается предлагаемой автономной тепловой пушкой, включающей цилиндрический корпус, внутри которого по ходу движения воздуха коаксиально установлены вентилятор с электродвигателем, горелка с инжектором, соединенная с подводящим газопроводом, цилиндрическая камера сгорания, совмещенная с теплообменником, соединенная с инжектором, кольцевую тепловую камеру, очистной насадок, заполненный гранулами металлургической пемзы, изготовленной из металлургических шлаков, при этом поверхность цилиндрической камеры сгорания выполнена с горизонтальными прямоугольными гофрами, образующими горизонтальные прямоугольные гнезда, в которые частично утоплены термоэлектрические звенья, состоящие из прямоугольных вставок, внутри которых помещены ряды, состоящие из расположенных параллельно термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару параллельных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов, спаянных на концах между собой, термоэлектрические звенья попарно соединены между собой перемычкой и электрическим конденсатором, образуя термоэлектрические секции, которые также последовательно соединены между собой через электрические конденсаторы, образуя термоэлектрический блок, соединенный с токовыводами, преобразователем, аккумулятором и электродвигателем вентилятора.

Тепловентилятор (тепловая пушка) с электронагревательными соплами сквозной цилиндрической формы // 2598316

Изобретение относится к электроприборам и предназначено для направленного обогрева помещений и просушки поверхностей с регулировкой угла наклона. Тепловентилятор, несущая конструкция которого включает изготовленные из листовой стали и имеющие цилиндрическую форму кожухи - наружный и внутренний, на наружном кожухе расположены органы управления и индикации, а во внутреннем кожухе размещены электронагревательные элементы и вентилятор.

Электроконвектор // 2585014

Изобретение относится к электронагревательным приборам и может быть использовано для обогрева в жилых помещениях и в зданиях коммунально-бытового или промышленного назначения.