RU2145037C1 - Воздухонагреватель - Google Patents
Воздухонагреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2145037C1 RU2145037C1 RU98107060A RU98107060A RU2145037C1 RU 2145037 C1 RU2145037 C1 RU 2145037C1 RU 98107060 A RU98107060 A RU 98107060A RU 98107060 A RU98107060 A RU 98107060A RU 2145037 C1 RU2145037 C1 RU 2145037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- air
- collector
- convective
- radiation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для нагрева воздуха в системах воздушного отопления производственных и бытовых помещений. Воздухонагреватель содержит автоматизированный горелочный блок, воздушный вентилятор-нагнетатель, радиационную и конвективную части теплообменника, в первой из которых смонтированы сетчатые турбулизаторы, а вторая выполнена в виде трубчатки, на входе в которую выполнен раздающий коллектор, а на выходе - собирательный коллектор. Новым в воздухонагревателе является выполнение радиационной части теплообменника в форме многоветвевой трубы и размещение последнего внутри трубчатой конвективной части теплообменника. Сетчатые турбулизаторы смонтированы сплошной поверхностью вокруг многоветвевой трубы и выполнены в виде соединенных между собой элементов в форме треугольников. Соотношение площадей проходных сечений соответственно по ходу дыма многоветвевой трубы, раздающего коллектора, трубчатки и собирательного коллектора выбрано равным 0,8 - 1,2. Такое выполнение воздухонагревателя повышает его компактность и теплоэнергетическую эффективность. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для нагрева воздуха, используемого в системах воздушного отопления производственных и бытовых помещений.
Известен воздухонагреватель - рекуператор, в котором воздушный канал снабжен сечения турбулизатором, заметно интенсифицирующим радиационный теплообмен от дымового канала к нагреваемому воздуху [1].
Известен также теплогенератор, в котором размещенная по оси камера сгорания окружена кольцевым воздушным и дымовыми каналами, в первом из которых установлен сетчатый турбулизатор [2]. Геометрические параметры сетчатого турбулизатора оптимизированы (плотность - 25 - 50%, угол по направлению воздушного потока - 110 - 130o).
Недостатком известных конструктивных решений воздухонагревателей является оптимизация с помощью только сетчатых поверхностей. Конвективная (низкотемпературная) часть дымового тракта оставлена без внимания.
Наиболее близким к изобретению является воздухонагреватель, представляющий собой радиационно-конвективный рекуператор и содержащий радиационную и конвективную части теплообменника, как правило, устанавливаемые последовательно [3] . Недостатком этого воздухонагревателя является отсутствие оптимизации в размещении радиационной и конвективной частей теплообменника, а также конструктивной детализации конвективной части, выполненной в виде трубчатки.
Сопоставимый анализ показывает, что предлагаемое техническое решение в отличие от прототипа обеспечивает повышенную компактность воздухонагревателя путем выполнения радиационной части теплообменника в виде многоветвевой трубы и размещения ее внутри трубчатки конвективной части теплообменника. Кроме того, в предлагаемом воздухонагревателе оптимизировано соотношение суммарной площади проходного сечения радиационной части, трубчатки, а также площади поперечного сечения раздающего и собирательного дымовых коллекторов, что обеспечивает интенсивный теплообмен с воздухом и равномерный нагрев отдельных труб. Кроме того, сетчатые турбулизаторы смонтированы вокруг радиационной части теплообменника в виде сплошной поверхности, состоящей из отдельных элементов формы треугольника. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "новизна".
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают предлагаемому изобретению критерию "существенные отличия".
Цель изобретения - снижение удельной металлоемкости воздухонагревателя путем повышения его компактности и теплоэнергетической эффективности.
Цель достигается тем, что воздухонагреватель, содержащий автоматизированный горелочный блок, воздушный вентилятор - нагнетатель, радиационную часть теплообменника, охваченную сетчатым турбулизатором, и конвективную его часть, выполненную в виде трубчатки с разделяющим и собирательным дымовыми коллекторами, оборудован радиационной частью теплообменника в виде многоветьевой трубы и размещенной внутри трубчатки конвективной части теплообменника.
Кроме того, сетчатые турбулизаторы смонтированы вокруг радиационной части теплообменника в виде сплошной поверхности, состоящей из отдельных элементов в форме треугольника.
При этом отношение суммарной площади проходного сечения радиационной части, трубчатки и площадей поперечного сечения раздающего и собирательного дымовых коллекторов составляет 0,8 - 1,2.
На фиг. 1 и 2 представлена конструкция предлагаемого воздухонагревателя.
Воздухонагреватель содержит автоматизированный горелочный блок 1, состыкованный с многоветвевой трубой 2 радиационной части теплообменника. Радиационная часть теплообменника заканчивается раздающим коллектором 3 конвективной части теплообменника, в который вмонтирована трубчатка 4, состоящая из отдельных труб. Другим концом трубы вмонтирована в собирательный коллектор 5. В поперечном направлении теплообменник омывается воздухом от воздушного вентилятора-нагревателя. При монтаже воздухонагревателя особые требования предъявляются к сборке многоветвевой трубы 2 теплообменника, размещению ее внутри трубчатки 4, креплению трубчатки 4 к раздающему 3 и собирательному 5 коллекторам.
Воздухонагреватель работает следующим образом.
Продукты сгорания топлива из автоматизированного горелочного блока 1 поступают последовательно в многоветвевую трубу 2, трубчатку 4, собирательный коллектор 5 и выбрасываются в дымовой эвакуационный тракт 7. Компактная компановка теплообменника обуславливает высокий коэффициент теплопередачи к поперечно подаваемому нагреваемому воздуху.
Оптимальное соотношение поперечных сечений многоветвевой трубы 2, трубчатки 4, а также раздающего 3 и собирательного 5 коллекторов обеспечивают равномерную раздачу продуктов сгорания по отдельным трубам, их равномерный нагрев, а следовательно, и высокую эксплуатационную надежность.
Экспериментально было показано, что соотношение проходных сечений четырех элементов воздухонагревателя должно быть близким к единице. Опытным путем зафиксировано, что при этом величине указанного соотношения меньше 0,8 наблюдалось повышенное гидравлическое сопротивление дымового тракта, а при соотношении выше 1,2 - снижение эффективности теплообмена, что выразилось в снижении температуры нагрева воздуха ниже 50oC. Отсюда указанное соотношение определено в интервале 0,8 - 1,2.
Экспериментальная проверка заявляемого воздухонагревателя показала, что по сравнению с известными аналогичными устройствами заявляемое изобретение характеризуется более высокой удельной металлоемкостью (кВт/кг) за счет более высокой компактности теплообменной части и интенсивного теплообмена. Максимальная температура нагрева воздуха достигала 210oC, в то время как в известных образцах она не превышает 140oC.
Источники информации:
1. Авт. св. СССР N 896325, кл. F 23 L 15/04, 1982.
1. Авт. св. СССР N 896325, кл. F 23 L 15/04, 1982.
2. Авт. св. СССР N 1545051, кл. F 26 B 23/02, 1990.
3. П. Ф. Каплунов, А.Е.Ериков, В.Н.Григорьев. Радиационно-конвективный рекуператор для высокотемпературных печей. Ж. "Сталь", 1972, N 9, с.853-854.
Claims (3)
1. Воздухонагреватель, содержащий автоматизированный горелочный блок, воздушный вентилятор-нагнетатель, радиационную часть теплообменника, охваченную сетчатым турбулизатором, и конвективную его часть, выполненную в виде трубчатки с раздающим и собирательным дымовыми коллекторами, отличающийся тем, что радиационная часть теплообменника выполнена в виде многоветвевой трубы и размещена внутри трубчатой конвективной части теплообменника.
2. Воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что сетчатые турбулизаторы смонтированы сплошной поверхностью вокруг радиационной части теплообменника, а ее отдельные элементы выполнены в форме треугольника.
3. Воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что соотношение площадей проходного сечения соответственно радиационной части теплообменника, раздающего коллектора, трубчатки и собирательного коллектора выбрано равным 0,8 - 1,2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98107060A RU2145037C1 (ru) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Воздухонагреватель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98107060A RU2145037C1 (ru) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Воздухонагреватель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2145037C1 true RU2145037C1 (ru) | 2000-01-27 |
RU98107060A RU98107060A (ru) | 2000-02-10 |
Family
ID=20204788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98107060A RU2145037C1 (ru) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Воздухонагреватель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2145037C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520274C1 (ru) * | 2012-12-07 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Тепловей" | Воздухонагреватель рекуперативный револьверного типа |
RU2680283C1 (ru) * | 2017-11-29 | 2019-02-19 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационная Компания "Алетейя" | Устройство для нагрева воздуха |
-
1998
- 1998-04-10 RU RU98107060A patent/RU2145037C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Каплунов П.Ф. и др. Радиационно-конвективный рекуператор для высокотемпературных печей. - Сталь, 1972, N 9, с.853 - 854. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520274C1 (ru) * | 2012-12-07 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Тепловей" | Воздухонагреватель рекуперативный револьверного типа |
RU2680283C1 (ru) * | 2017-11-29 | 2019-02-19 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационная Компания "Алетейя" | Устройство для нагрева воздуха |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5448986A (en) | Heat exchanger | |
CN101131255A (zh) | 生物质能源热管热风炉 | |
HU185530B (en) | Gas- or oil-fired warm water, hot water or steam boiler | |
RU2145037C1 (ru) | Воздухонагреватель | |
CN102478306A (zh) | 一种新型热管热风炉 | |
JP2986982B2 (ja) | 小型ガス燃焼空気ヒーター | |
RU2386905C1 (ru) | Теплогенератор | |
RU2625367C1 (ru) | Водогрейный котел | |
CA2719641A1 (en) | Converging-diverging combustion zones for furnace heat exchanges | |
RU2296270C1 (ru) | Воздухоподогреватель | |
CN2338705Y (zh) | 螺旋换热热风炉 | |
CN2092063U (zh) | 高效卧式燃煤热风炉 | |
RU2296269C1 (ru) | Воздухоподогреватель | |
AU2009100240A4 (en) | Compact Heat Exchanger | |
RU27337U1 (ru) | Отопитель | |
CN110118435B (zh) | 一种壁挂炉热交换器 | |
CN2682336Y (zh) | 集风盒式螺旋导风燃煤热风炉 | |
CN2689124Y (zh) | 高效节能暖风炉 | |
CN201248150Y (zh) | 电热装置 | |
RU2725918C1 (ru) | Водогрейный котел | |
CN2826283Y (zh) | 火管式燃煤热风炉 | |
CN2239001Y (zh) | 新型节能烘干炉 | |
RU2169316C1 (ru) | Отопительный котел | |
CN106556140B (zh) | 燃生物质热风热水两用环保锅炉 | |
CN2177169Y (zh) | 高效节能民用生活采暖热风炉 |