RU2454603C2 - Fired heater - Google Patents

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: fired heater includes inner tube having the combustible gas supply channel in inner part, and external tube located for formation of separated combustion space on external periphery of inner tube; at that, on wall of inner tube there formed is combustible gas discharge hole, and on external periphery of inner tube there located is surface contributing to radiation and support plate installed closer to distal end than the above hole of inner tube, and oriented perpendicular to axial direction of inner tube; at that, support plate is supported with possibility of free movement in axial direction of outer tube.

EFFECT: increasing heating efficiency.

8 cl, 17 dwg

Description

Область изобретенияField of Invention

Настоящее изобретение относится к пламенному нагревателю, который сжигает заранее смешанный газ, состоящий из горючего газа и воздуха для горения. В настоящей заявке испрашивается приоритет по японской заявке на патент № 2008-22976, поданной в Японии 1 февраля 2008 года и все содержание которой включено в настоящее описание путем отсылки.The present invention relates to a flame heater that burns a pre-mixed gas consisting of combustible gas and combustion air. This application claims priority for Japanese Patent Application No. 2008-22976, filed in Japan on February 1, 2008, and the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Уровень техникиState of the art

Известна излучающая трубчатая горелка, в которой предварительно полученная газовая смесь, состоящая из горючего газа и воздуха для горения, сжигается в жаростойкой трубке круглого сечения (излучающей трубке), чтобы использовать полученное пламя для разогрева излучающей трубки докрасна. Такая горелка используется как удлиненный источник теплоты без открытого пламени в нагревательных печах и отопителях. Кроме того, известна пламенная горелка, в которой горючий газ сжигают во внутренней трубке и направление потока изменяют за счет столкновения струи горючего газа с поверхностью экрана, расположенной ортогонально к ней, для извлечения теплоты из излучающей трубки.A radiating tube burner is known in which a pre-prepared gas mixture, consisting of combustible gas and combustion air, is burned in a heat-resistant circular tube (radiating tube) in order to use the resulting flame to heat the radiating tube red-hot. Such a burner is used as an elongated heat source without an open flame in heating furnaces and heaters. In addition, a flame burner is known in which combustible gas is burned in the inner tube and the flow direction is changed due to the collision of the jet of combustible gas with the surface of the screen orthogonal to it to extract heat from the radiating tube.

В пламенном нагревателе такого типа, поскольку сгорание завершается в середине излучающей трубки, недостатком является тот факт, что трудно получить равномерное распределение температуры по всей длине трубки, а также то, что образуется большое количество оксидов азота (NOx). В патентном источнике 1 раскрывается пламенный нагреватель, который содержит пористую трубку, имеющую внутреннюю секцию, действующую как подающий канал для подачи предварительно смешанного газа, и излучающую трубку, расположенную соосно с внешней окружностью пористой трубки. Предварительно смешанный газ выбрасывается из пористой трубки радиально и формирует ламинарный поток. На цилиндрической поверхности между излучающей трубкой и пористой трубкой происходит сгорание в среде излучающей трубки и пористой трубки, при этом скорость потока предварительно смешанного газа балансирует скорость распространения пламени, что позволяет получить более равномерную температуру на всей излучающей трубке и способствует генерированию большого количества теплоты с образованием небольшого количества NOx.In a flame heater of this type, since the combustion is completed in the middle of the radiating tube, the disadvantage is the fact that it is difficult to obtain a uniform temperature distribution along the entire length of the tube, and also that a large amount of nitrogen oxides (NOx) is formed. In patent source 1, a flame heater is disclosed which comprises a porous tube having an inner section acting as a supply channel for supplying a pre-mixed gas and a radiating tube located coaxially with the outer circumference of the porous tube. The pre-mixed gas is radially ejected from the porous tube and forms a laminar flow. On a cylindrical surface between the radiating tube and the porous tube, combustion occurs in the medium of the radiating tube and the porous tube, while the flow rate of the pre-mixed gas balances the flame propagation velocity, which allows a more uniform temperature throughout the radiating tube and helps to generate a large amount of heat with the formation of a small amount of NOx.

Патентный источник 1: заявка на патент Японии, первая публикация № 6-241419Patent Source 1: Japanese Patent Application, First Publication No. 6-241419

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

[Проблема, решаемая изобретением][Problem solved by the invention]

Известные технологии влекут за собой следующие проблемы.Known technologies entail the following problems.

Поскольку внутренняя трубка, расположенная внутри внешней трубки, образующей радиатор, разогревается горючим газом, текущим по ее внешней поверхности, до очень высокой температуры, существует вероятность того, что температура несгоревшего газа, текущего по внутренней трубке, станет чрезмерно высокой, и несгоревший газ, являющийся смесью топлива и окислителя, может воспламениться, и такое спонтанное воспламенение может нанести ущерб.Since the inner tube located inside the outer tube forming the radiator is heated by a combustible gas flowing along its outer surface to a very high temperature, there is a possibility that the temperature of the unburnt gas flowing through the inner tube will become excessively high, and the unburnt gas, which is a mixture of fuel and an oxidizing agent can ignite, and such spontaneous ignition can cause damage.

Кроме того, под действием теплоты внутренняя трубка может деформироваться, например изогнуться, в результате чего не будут достигнуты предпочтительные характеристики сгорания (характеристики обогрева).In addition, under the influence of heat, the inner tube may be deformed, for example, bent, as a result of which the preferred combustion characteristics (heating characteristics) will not be achieved.

Настоящее изобретение предлагается ввиду вышеперечисленных проблем, и его целью является создание пламенного нагревателя, в котором предотвращается избыточное повышение температуры во внутренней трубке, что повышает эффективность обогрева.The present invention is proposed in view of the above problems, and its purpose is to create a flame heater in which an excessive temperature rise in the inner tube is prevented, which increases the heating efficiency.

[Средства решения проблемы][Means of solving the problem]

Для достижения поставленной цели предлагается настоящее изобретение, описанное ниже.To achieve this goal, the present invention is described below.

Пламенный нагреватель по настоящему изобретению содержит внутреннюю трубку, имеющую во внутренней части подающий канал для горючего газа, и внешнюю трубку, расположенную для образования отдельного пространства сгорания на внешней периферии внутренней трубки. В стенке внутренней трубки сформировано отверстие для выброса горючего газа. На внешней периферии внутренней трубки расположена поверхность, способствующая излучению теплоты.The flame heater of the present invention comprises an inner tube having in its interior a supply channel for combustible gas, and an outer tube located to form a separate combustion space on the outer periphery of the inner tube. A hole for ejection of combustible gas is formed in the wall of the inner tube. On the outer periphery of the inner tube there is a surface that promotes the emission of heat.

Поскольку пламенный нагреватель по настоящему изобретению создает теплоту в форме лучистой теплоты (излучаемой теплоты) от внешней трубки, которая нагревается и претерпевает повышение температуры, чрезмерное повышение температуры во внутренней трубке можно предотвратить. Кроме того, поскольку внешняя трубка нагревается лучистой теплотой, излучаемой внутренней трубкой, кпд нагрева внешней трубки можно повысить. Когда внутренняя трубка имеет низкую температуру, поскольку величина теплопереноса путем излучения невелика, практически никакого ущерба от нагрева горючего газа (несгоревшего газа) в подающем канале не возникает (теплоперенос лучистой теплотой пропорционален четвертной степени величины температуры).Since the flame heater of the present invention generates heat in the form of radiant heat (radiated heat) from an external tube that heats up and undergoes an increase in temperature, an excessive increase in temperature in the inner tube can be prevented. In addition, since the outer tube is heated by radiant heat radiated by the inner tube, the heating efficiency of the outer tube can be increased. When the inner tube has a low temperature, since the heat transfer by radiation is small, there is practically no damage from the heating of a combustible gas (unburned gas) in the feed channel (heat transfer by radiant heat is proportional to the fourth power of the temperature).

Поверхность, способствующая излучению, предпочтительно имеет конструкцию, согласно которой на внешней периферийной поверхности внутренней трубки имеется покрытие.The radiation promoting surface preferably has a structure according to which a coating is provided on the outer peripheral surface of the inner tube.

Таким образом, настоящее изобретение способствует формированию поверхности, способствующей излучению, путем нанесения материала, способствующего излучению, в форме покрытия, краски и т.п., на внешнюю периферийную поверхность внутренней трубки.Thus, the present invention contributes to the formation of a radiation-promoting surface by applying a radiation-promoting material, in the form of a coating, paint, and the like, to the outer peripheral surface of the inner tube.

Кроме того, в настоящем изобретении предпочтительно применяется конструкция, в которой поверхность, способствующая излучению, имеется на внутренней периферийной поверхности внешней трубки.In addition, the present invention preferably employs a structure in which a radiation promoting surface is provided on an inner peripheral surface of the outer tube.

Таким образом, в настоящем изобретении, лучистая теплота от внутренней трубки (поверхности, способствующей излучению) и лучистая теплота от пламени в пространстве сгорания могут эффективно поглощаться внешней трубкой для повышения кпд нагрева внешней трубки.Thus, in the present invention, the radiant heat from the inner tube (radiation promoting surface) and the radiant heat from the flame in the combustion space can be effectively absorbed by the outer tube to increase the heating efficiency of the outer tube.

В вышеописанной конструкции предпочтительно используется конструкция, в которой поверхность, способствующая излучению, является слоем, нанесенным на внутреннюю периферийную поверхность.In the above construction, a structure in which the radiation promoting surface is a layer deposited on the inner peripheral surface is preferably used.

Таким образом, настоящее изобретение способствует формированию поверхности, способствующей излучению, путем нанесения материала, способствующего излучению, в форме покрытия, краски и т.п. на внутреннюю периферийную поверхность внешней трубки.Thus, the present invention contributes to the formation of a surface that promotes radiation by applying a material that promotes radiation in the form of a coating, paint, etc. to the inner peripheral surface of the outer tube.

Поверхность, способствующая излучению, может быть сформирована путем использования материала, способствующего излучению, для формирования не слоя покрытия, а внутренней трубки и внешней трубки.A radiation promoting surface can be formed by using a radiation promoting material to form, not a coating layer, but an inner tube and an outer tube.

Поверхность, способствующая излучению, предпочтительно сформирована с использованием керамического связующего вещества.The radiation promoting surface is preferably formed using a ceramic binder.

В настоящем изобретении предпочтительно используется конструкция, в которой имеется элемент передачи теплоты для соединения внутренней трубки и внешней трубки в пространстве сгорания и для передачи теплоты между внешней трубкой и внутренней трубкой.The present invention preferably uses a structure in which there is a heat transfer element for connecting the inner tube and the outer tube in the combustion space and for transferring heat between the outer tube and the inner tube.

Таким образом, в настоящем изобретении, поскольку теплота из внутренней трубки может передаваться на внешнюю трубку через элемент передачи теплоты, можно предотвратить чрезмерное повышение температуры во внутренней трубке, и повысить тепловой кпд внешней трубки.Thus, in the present invention, since heat from the inner tube can be transferred to the outer tube through the heat transfer member, it is possible to prevent an excessive temperature rise in the inner tube, and to increase the thermal efficiency of the outer tube.

В настоящем изобретении предпочтительно используется конструкция, в которой внешняя периферийная поверхность внутренней трубки имеет первую область, в которой расстояние до внутренней периферийной поверхности внешней трубки является наименьшим, и вторую область, в которой расстояние больше, чем в первой области, при этом в первой области расположено отверстие, образующее точку торможения горючего газа на внешней периферийной поверхности внешней трубки.The present invention preferably uses a structure in which the outer peripheral surface of the inner tube has a first region in which the distance to the inner peripheral surface of the outer tube is the smallest, and a second region in which the distance is greater than the first region, with the first region being a hole forming a braking point of combustible gas on the outer peripheral surface of the outer tube.

В пламенном нагревателе формирование и поддержание стабильного пламени облегчается (другими словами, не влечет увеличения себестоимости) за счет воспламенения (поджига) горючего газа на периферии точки торможения, где скорость потока приблизительно равна нулю. В обычном примере скорость потока газа должна быть увеличена для формирования точки торможения. Поэтому нельзя гарантировать точное поддержание выходного пути горючего газа и существует вероятность распространения пламени на внутреннюю периферийную поверхность внешней трубки, и пламя будет формироваться только на обоих осевых концах. В отличие от этого настоящее изобретение позволяет сформировать и поддерживать стабильное пламя на внутренней периферийной поверхности внешней трубки, обращенной к отверстию, за счет того что отверстие расположено во второй области, в которой расстояние для внутренней периферийной поверхности внешней трубки невелико. Кроме того, выпускной путь горючего газа можно сохранить между внутренней периферийной поверхностью внешней трубки и второй областью, включая область на противоположной стороне первой области.In a flame heater, the formation and maintenance of a stable flame is facilitated (in other words, does not entail an increase in cost) due to the ignition (ignition) of combustible gas at the periphery of the braking point, where the flow rate is approximately zero. In a typical example, the gas flow rate should be increased to form a stagnation point. Therefore, it is impossible to guarantee the exact maintenance of the exit path of the combustible gas and there is a likelihood of the flame spreading to the inner peripheral surface of the outer tube, and the flame will form only at both axial ends. In contrast, the present invention allows the formation and maintenance of a stable flame on the inner peripheral surface of the outer tube facing the hole due to the fact that the hole is located in a second region in which the distance for the inner peripheral surface of the outer tube is small. In addition, the exhaust path of the combustible gas can be maintained between the inner peripheral surface of the outer tube and the second region, including the region on the opposite side of the first region.

Кроме того, в настоящем изобретении, поскольку пламя формируется и удерживается в точке торможения на внутренней периферийной поверхности внешней трубки, внешняя трубка обеспечивает эффективный нагрев.In addition, in the present invention, since a flame is generated and held at a braking point on the inner peripheral surface of the outer tube, the outer tube provides efficient heating.

Внутренняя трубка предпочтительно расположена эксцентрично относительно внешней трубки и предпочтительно имеет конструкцию, при которой отверстие сформировано во внешней периферийной поверхности внутренней трубки в направлении эксцентриситета.The inner tube is preferably eccentric relative to the outer tube and preferably has a structure in which an opening is formed in the outer peripheral surface of the inner tube in an eccentric direction.

Таким образом, согласно настоящему изобретению легко можно сформировать первую область, в которой расстояние между внутренней периферийной поверхностью внешней трубки и внешней периферийной поверхностью внутренней трубки является небольшим.Thus, according to the present invention, it is easy to form a first region in which the distance between the inner peripheral surface of the outer tube and the outer peripheral surface of the inner tube is small.

Когда внутренняя трубка расположена эксцентрично относительно внешней трубки, предпочтительно применяется конструкция, при которой вокруг центральной оси внешней трубки расположено множество внутренних трубок с интервалом в периферийном направлении.When the inner tube is eccentric relative to the outer tube, a structure is preferably used in which a plurality of inner tubes are arranged around the central axis of the outer tube with an interval in the peripheral direction.

Таким образом, согласно настоящему изобретению, можно сформировать множество языков пламени и удерживая их с интервалом в периферийном направлении относительно внутренней периферийной поверхности внешней трубки, тем самым обеспечивая более эффективный нагрев.Thus, according to the present invention, it is possible to form a plurality of flames and holding them at intervals in the peripheral direction relative to the inner peripheral surface of the outer tube, thereby providing more efficient heating.

Кроме того, в настоящем изобретении можно использовать конструкцию, при которой внешняя трубка и внутренняя трубка расположены концентрически.In addition, in the present invention, a structure can be used in which the outer tube and inner tube are concentrically arranged.

В настоящем изобретении предпочтительно используется конструкция, при которой поддерживающий элемент поддерживает дистальный конец внутренней трубки, то есть используется консольное крепление базового конца между внутренней трубкой и внешней трубкой, и поддерживает интервал между периферийной поверхностью внутренней трубки и внутренней периферийной поверхностью внешней трубки. Поддерживающий элемент может быть пластинчатым или стержневидным и может быть подвешен между внешней трубкой и внутренней трубкой.The present invention preferably uses a design in which the supporting member supports the distal end of the inner tube, that is, the base end is cantilevered between the inner tube and the outer tube, and maintains an interval between the peripheral surface of the inner tube and the inner peripheral surface of the outer tube. The support member may be plate-like or rod-shaped and may be suspended between the outer tube and the inner tube.

Таким образом, согласно настоящему изобретению можно предотвратить возникновение вибраций на дистальном конце внутренней трубки, которые приводят к нарушению фиксированного интервала между внешней периферийной поверхностью внутренней трубки и внутренней периферийной поверхностью внешней трубки на конце основания и на дистальном конце и, тем самым, можно обеспечить фиксированный интервал между первой областью, в которой выполнено отверстие, и внутренней периферийной поверхностью внешней трубки. Следовательно, точки торможения можно формировать непрерывно и стабильно, и появляется возможность формирования и поддержания стабильного и непрерывного пламени.Thus, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of vibrations at the distal end of the inner tube, which lead to a violation of the fixed interval between the outer peripheral surface of the inner tube and the inner peripheral surface of the outer tube at the end of the base and at the distal end, and thereby it is possible to provide a fixed interval between the first region in which the hole is made and the inner peripheral surface of the outer tube. Therefore, the braking points can be formed continuously and stably, and it becomes possible to form and maintain a stable and continuous flame.

В настоящем изобретении предпочтительно используется конструкция, в которой имеется элемент формирования точки торможения, обращенный к отверстию в осевом направлении пространства сгорания для формирования точки торможения горючего газа, выбрасываемого из отверстия.The present invention preferably uses a structure in which there is a braking point forming member facing the hole in the axial direction of the combustion space to form a braking point for the combustible gas discharged from the hole.

Таким образом, в пламенном нагревателе по настоящему изобретению формирование и поддержание стабильного пламени облегчается (другими словами, не влечет повышения себестоимости) путем поджига (воспламенения) горючего газа на периферии точки торможения, сформированной на поверхности элемента формирования точки торможения, и в которой скорость потока приблизительно равна нулю. В обычном примере для формирования точки торможения требуется высокая скорость потока газа и, следовательно, путь выпуска для горючего газа невозможно поддерживать и существует вероятность, что пламя достигнет внутренней периферийной поверхности внешней трубки, и что пламя будет формироваться на обоих осевых концах. В отличие от этого в настоящем изобретении стабильное пламя формируется и поддерживается на поверхности элемента формирования точки торможения, обращенного к отверстию, и путь выпуска можно поддерживать в области, в которой внутренняя поверхность трубки и элемент формирования точки торможения не обращены друг к другу.Thus, in the flame heater of the present invention, the formation and maintenance of a stable flame is facilitated (in other words, does not entail an increase in cost) by igniting (igniting) the combustible gas at the periphery of the braking point formed on the surface of the braking point forming member and at which the flow rate is approximately equals zero. In a typical example, the formation of a braking point requires a high gas flow rate, and therefore it is not possible to maintain a discharge path for combustible gas, and it is likely that the flame will reach the inner peripheral surface of the outer tube and that the flame will form at both axial ends. In contrast, in the present invention, a stable flame is generated and maintained on the surface of the braking point forming member facing the hole, and the exhaust path can be maintained in a region in which the inner surface of the tube and the braking point forming member are not facing each other.

Предпочтительно используется конструкция, в которой элемент формирования точки торможения расположен соосно с внешней трубкой, а внутренняя трубка содержит множество отверстий, ориентированных к центральной оси и расположенных вокруг центральной оси.Preferably, a structure is used in which the braking point forming member is aligned with the outer tube and the inner tube contains a plurality of holes oriented to the central axis and located around the central axis.

Таким образом, согласно настоящему изобретению можно формировать и поддерживать вокруг центральной оси внешней трубки стабильное пламя и точку торможения горючего газа, что обеспечивает нагрев внешней трубки, в то же время предотвращая распространение температуры.Thus, according to the present invention, it is possible to form and maintain a stable flame and a braking point of the combustible gas around the central axis of the outer tube, which ensures the heating of the outer tube, while preventing the spread of temperature.

В настоящем изобретении предпочтительно используется конструкция, которая содержит поддерживающий элемент, который поддерживает дистальный конец элемента формирования точки торможения и внутреннюю трубку, которая консольно закреплена базовым концом, во внешней трубке, и поддерживает интервал между внешней периферийной поверхностью внутренней трубки и элемента формирования точки торможения, и внутренней периферийной поверхностью внешней трубки. Поддерживающий элемент может быть плоским или стержневидным, и подвешен между внешней трубкой и внутренней трубкой.The present invention preferably uses a structure that comprises a support member that supports the distal end of the braking point forming member and an inner tube that is cantilevered by the base end in the outer tube and maintains an interval between the outer peripheral surface of the inner tube and the braking point forming member, and the inner peripheral surface of the outer tube. The support member may be flat or rod-shaped, and suspended between the outer tube and the inner tube.

Таким образом, в настоящем изобретении можно предотвратить возникновение вибраций дистального конца внутренней точки и элемента формирования точки торможения, что привело бы к потере фиксированного интервала между внешней периферийной поверхностью элемента формирования точки торможения и внешней трубки и внутренней периферийной поверхностью внешней трубки у конца основания и у дистального конца.Thus, in the present invention, the occurrence of vibrations of the distal end of the inner point and the braking point forming member can be prevented, which would result in the loss of a fixed interval between the outer peripheral surface of the braking point forming member and the outer tube and the inner peripheral surface of the outer tube at the base end and at the distal the end.

Можно обеспечить фиксированный интервал между отверстием и внутренней периферийной поверхностью внешней трубки и элемента формирования точки торможения. Следовательно, точки торможения можно формировать непрерывно и стабильно и, следовательно, появляется возможность формировать и поддерживать стабильное и непрерывное пламя.It is possible to provide a fixed interval between the hole and the inner peripheral surface of the outer tube and the braking point forming member. Therefore, the braking points can be formed continuously and stably and, therefore, it becomes possible to form and maintain a stable and continuous flame.

В настоящем изобретении предпочтительно используется конфигурация, в которой поддерживающий элемент расположен ближе к дистальному концу, чем ближайшее к дистальному концу отверстие, и поддерживающий элемент имеет размер, охватывающий все пространство сгорания.The present invention preferably uses a configuration in which the support element is located closer to the distal end than the hole closest to the distal end, and the support element has a size that spans the entire combustion space.

Таким образом, в настоящем изобретении можно предотвратить появления угарного газа, образующегося в результате сохранения и несгорания горючего газа на низкотемпературном дистальном конце внешней трубки.Thus, in the present invention, it is possible to prevent the occurrence of carbon monoxide resulting from the storage and non-combustion of combustible gas at the low temperature distal end of the outer tube.

Поддерживающая пластина предпочтительно имеет конструкцию, позволяющую ей свободно перемещаться в осевом направлении относительно внешней трубки.The support plate preferably has a structure that allows it to move freely in the axial direction relative to the outer tube.

Таким образом в настоящем изобретении, даже при наличии большой разницы в тепловом расширении, особенно в осевом направлении, из-за разницы температур между внутренней трубкой и внешней трубкой, благодаря тому, что поддерживающая пластина смещается относительно внешней трубки, деформации поддерживающей пластины не происходит, и можно поддерживать интервал между внешней периферийной поверхностью внутренней трубки и внутренней периферийной поверхностью внешней трубки.Thus, in the present invention, even when there is a large difference in thermal expansion, especially in the axial direction, due to the temperature difference between the inner tube and the outer tube, due to the support plate being displaced relative to the outer tube, the support plate is not deformed, and the interval between the outer peripheral surface of the inner tube and the inner peripheral surface of the outer tube can be maintained.

В настоящем изобретении предпочтительно используется конструкция, в которой в положении, отделенном от точки торможения во внутренней трубке, выполнено второе отверстие для выброса горючего газа.The present invention preferably uses a structure in which, in a position separated from the braking point in the inner tube, a second opening for ejecting combustible gas is provided.

Таким образом, в настоящем изобретении обеспечивается возможность распространения пламени, сформированного и поддерживаемого в точке торможения, на горючий газ, подаваемый через второе отверстие. Следовательно, в настоящем изобретении можно избежать падения давления, которое возникает при использовании пористого тела. Кроме того, поскольку количество производимой теплоты можно увеличить, не увеличивая длину внутренней трубки и внешней трубки, можно предотвратить увеличение габаритов устройства, вызванное, например, увеличением длины внутренней трубки и внешней трубки. Поскольку падения давления не происходит, устройство по настоящему изобретению можно применять на коммунальных газопроводах низкого давления.Thus, in the present invention, it is possible to propagate the flame formed and maintained at the braking point to the combustible gas supplied through the second opening. Therefore, in the present invention, the pressure drop that occurs when using the porous body can be avoided. In addition, since the amount of heat produced can be increased without increasing the length of the inner tube and the outer tube, it is possible to prevent an increase in the dimensions of the device caused, for example, by an increase in the length of the inner tube and the outer tube. Since there is no pressure drop, the device of the present invention can be used on low pressure public gas pipelines.

Второе отверстие предпочтительно имеет конфигурацию, при которой второе отверстие расположено на обеих сторонах, охватывающих первую область, или расположено, чередуясь с отверстием вдоль первой области, или конфигурацию, в которой второе отверстие расположено на обеих сторонах, охватывающих область, обращенную к элементу формирования точки торможения, и расположено, чередуясь с отверстием вдоль первой области.The second hole preferably has a configuration in which the second hole is located on both sides spanning the first region, or is located alternating with the hole along the first region, or a configuration in which the second hole is located on both sides spanning the region facing the braking point forming member , and is located alternating with a hole along the first region.

Таким образом, настоящее изобретение позволяет формировать и поддерживать пламя и равномерное распространение пламени.Thus, the present invention allows to form and maintain a flame and uniform distribution of the flame.

Кроме того, в настоящем изобретении предпочтительно используется конструкция, в которой подающий канал во внутренней трубке закрыт на дистальном конце.In addition, the present invention preferably uses a structure in which the feed channel in the inner tube is closed at the distal end.

Таким образом, согласно настоящему изобретению предлагается компактный недорогой пламенный нагреватель, в который подают горючий газ с конца основания и в котором обеспечивается выпуск продуктов сгорания.Thus, according to the present invention, there is provided a compact, inexpensive flame heater, to which combustible gas is supplied from the end of the base and in which the combustion products are released.

[Эффекты изобретения][Effects of the invention]

Согласно настоящему изобретению предотвращается чрезмерное повышение температуры во внутренней трубке и кпд нагрева можно повысить.According to the present invention, an excessive temperature rise in the inner tube is prevented and the heating efficiency can be increased.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1А - продольное сечение пламенного нагревателя 1 согласно первому варианту настоящего изобретения.1A is a longitudinal section of a flame heater 1 according to a first embodiment of the present invention.

Фиг.1В - поперечное сечение пламенного нагревателя 1 согласно первому варианту настоящего изобретения.1B is a cross-sectional view of a flame heater 1 according to a first embodiment of the present invention.

Фиг.2А - вид сверху внутренней трубки со стороны первой области.Figa is a top view of the inner tube from the side of the first region.

Фиг.2В - поперечное сечение пламенного нагревателя, содержащего внутреннюю трубку.2B is a cross-sectional view of a flame heater containing an inner tube.

Фиг.3А - продольное сечение пламенного нагревателя 1 согласно третьему варианту настоящего изобретения.3A is a longitudinal section of a flame heater 1 according to a third embodiment of the present invention.

Фиг.3В - поперечное сечение пламенного нагревателя 1 согласно третьему варианту настоящего изобретения.3B is a cross-sectional view of a flame heater 1 according to a third embodiment of the present invention.

Фиг.4 - подробный вид основных компонентов пламенного нагревателя согласно четвертому варианту.4 is a detailed view of the main components of the flame heater according to the fourth embodiment.

Фиг.5 - диаграмма расположения внешней трубки и внутренних трубок согласно пятому варианту настоящего изобретения.5 is a diagram of an arrangement of an outer tube and inner tubes according to a fifth embodiment of the present invention.

Фиг.6А - продольное сечение пламенного нагревателя согласно шестому варианту настоящего изобретения.6A is a longitudinal section of a flame heater according to a sixth embodiment of the present invention.

Фиг.6В - поперечное сечение пламенного нагревателя согласно шестому варианту настоящего изобретения.6B is a cross-sectional view of a flame heater according to a sixth embodiment of the present invention.

Фиг.6С - увеличенный вид основных компонентов пламенного нагревателя согласно шестому варианту настоящего изобретения.6C is an enlarged view of the main components of a flame heater according to a sixth embodiment of the present invention.

Фиг.7А - продольное сечение пламенного нагревателя согласно седьмому варианту настоящего изобретения.7A is a longitudinal section of a flame heater according to a seventh embodiment of the present invention.

Фиг.7В - поперечное сечение пламенного нагревателя согласно седьмому варианту настоящего изобретения.7B is a cross-sectional view of a flame heater according to a seventh embodiment of the present invention.

Фиг.7С - увеличенный вид основных компонентов пламенного нагревателя согласно седьмому варианту настоящего изобретения.7C is an enlarged view of the main components of a flame heater according to a seventh embodiment of the present invention.

Фиг.7D - увеличенный вид основных компонентов пламенного нагревателя согласно седьмому варианту настоящего изобретения.Fig. 7D is an enlarged view of the main components of a flame heater according to a seventh embodiment of the present invention.

Фиг.8А - продольное сечение пламенного нагревателя согласно восьмому варианту настоящего изобретения.Fig. 8A is a longitudinal sectional view of a flame heater according to an eighth embodiment of the present invention.

Фиг.8В - поперечное сечение пламенного нагревателя согласно восьмому варианту настоящего изобретения.8B is a cross-sectional view of a flame heater according to an eighth embodiment of the present invention.

Фиг.8С - увеличенный вид основных компонентов пламенного нагревателя согласно восьмому варианту настоящего изобретения.8C is an enlarged view of the main components of a flame heater according to an eighth embodiment of the present invention.

Фиг.9 - подробный вид основных компонентов пламенного нагревателя, иллюстрирующий соосную ориентацию внутренней трубки и внешней трубки.Fig.9 is a detailed view of the main components of the flame heater, illustrating the coaxial orientation of the inner tube and the outer tube.

Подробное описание предпочтительных вариантов изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Далее следует описание вариантов пламенного нагревателя согласно настоящему изобретению со ссылками на фиг.1-8. Поскольку на каждом чертеже, на который имеются ссылки в описании, каждый элемент показан в размере, который позволяет его распознать, в размеры каждого элемента можно вносить соответствующие модификации.The following is a description of options for a flame heater according to the present invention with reference to figures 1-8. Since in each drawing referred to in the description, each element is shown in a size that allows it to be recognized, appropriate modifications can be made to the dimensions of each element.

(Первый вариант)(First option)

На фиг.1А показано продольно сечение пламенного нагревателя 1 согласно первому варианту настоящего изобретения, а на фиг.1В - его поперечное сечение.On figa shows a longitudinal section of the flame heater 1 according to the first embodiment of the present invention, and figv - its cross section.

Пламенный нагреватель 1 схематически содержит внешнюю трубку 10, работающую как излучатель, выполненную из жаростойкого металла и закрытую на дистальном конце, и жаростойкую металлическую внутреннюю трубку 20, установленную консольно на поддерживающем средстве (не показано) концом основания (левым концом на фиг.1А), которая расположена внутри внешней трубки 10 и имеет подающий канал 21 для горючего газа G, проходящий внутри нее.The flame heater 1 schematically comprises an outer tube 10 operating as a radiator made of heat-resistant metal and closed at the distal end, and a heat-resistant metal inner tube 20 mounted cantilever on a support means (not shown) with the end of the base (left end in figa), which is located inside the outer tube 10 and has a feed channel 21 for combustible gas G passing inside it.

Горючий газ G содержит газообразную смесь топлива и газа, содержащего кислород. Топливом может быть метан, пропан и т.п. Кроме того, можно использовать предварительно испаренное жидкое топливо.Combustible gas G contains a gaseous mixture of fuel and gas containing oxygen. Fuel can be methane, propane, etc. In addition, pre-vaporized liquid fuels can be used.

Внешняя трубка 10 имеет круглую цилиндрическую форму с нижней частью, закрытой на дистальном конце, и на конце основания соединена с выпускной трубкой 11, через которую выходят продукты горения. На внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 сформирован слой 10В, способствующий излучению (поверхность, способствующая излучению). Слой 10В, способствующий излучению, будет описан ниже.The outer tube 10 has a circular cylindrical shape with a lower part closed at the distal end, and at the end of the base connected to an exhaust tube 11 through which the combustion products exit. On the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10, a radiation promoting layer 10B (radiation promoting surface) is formed. The radiation promoting layer 10B will be described below.

Внутренняя трубка 20 имеет круглую цилиндрическую форму с нижней частью, закрытой на дистальном конце, так же, как и у внешней трубки 10, и на конце основания соединена с механизмом подачи предварительно смешанного газа G (не показан). Например, весь предварительно смешанный газ может подаваться при избытке воздуха в 1,0-1,6 раза.The inner tube 20 has a round cylindrical shape with a lower part closed at the distal end, as well as the outer tube 10, and at the end of the base is connected to a pre-mixed gas supply mechanism G (not shown). For example, all pre-mixed gas can be supplied with an excess of air of 1.0-1.6 times.

Внутренняя трубка 20 расположена эксцентрично на внутренней стороне внешней трубки 10 рядом с дистальным концом для формирования пространства 30 сгорания между внешней периферийной поверхностью 20А внутренней трубки 20 и внутренней периферийной поверхностью 10А внешней трубки 10. На внешней периферийной поверхности 20А внутренней трубки 20 сформирован слой 20В, способствующий излучению (поверхность, способствующая излучению), такой же, как и упомянутый выше слой 10В, который обращен к пространству сгорания 30. Слои 10В, 20В, способствующие излучению, сформированы путем напыления покрытия при высокой температуре на внутреннюю периферийную поверхность 10а или внешнюю периферийную поверхность 20а с использованием, например, керамического связующего вещества. Материал покрытия является жаростойким до температуры приблизительно 800°С. Кроме того, использование напыления при высокой температуре для нанесения слоев 10В, 20В, способствующих излучению, может обеспечить хорошую адгезию и долговечность.The inner tube 20 is disposed eccentrically on the inner side of the outer tube 10 near the distal end to form a combustion space 30 between the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 and the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10. A layer 20B is formed on the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 to facilitate radiation (radiation promoting surface) is the same as the aforementioned layer 10B, which faces the combustion space 30. Layers 10B, 20B, promoting radiation Are formed by sputtering at a high temperature to the inner peripheral surface 10a or the outer circumferential surface 20a using, for example, a ceramic binder. The coating material is heat resistant to a temperature of approximately 800 ° C. In addition, the use of high temperature spraying to deposit radiation promoting layers 10B, 20B can provide good adhesion and durability.

Внешняя периферийная поверхность 20А внутренней трубки 20 имеет первую область 22, в которой расстояние до внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 является наименьшим, и вторую область 23, в которой это расстояние больше, чем в области 22. Более конкретно, на внешней периферийной поверхности 20А первая область 22, которая имеет наименьшее расстояние до внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10, сформирована в осевом направлении за счет эксцентриситета внутренней трубки 20 (см. нижнюю часть фиг.1В), а вторая область 23 сформирована на большем расстоянии до внутренней периферийной поверхности 10А, чем первая область 22.The outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 has a first region 22 in which the distance to the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 is the smallest, and a second region 23 in which this distance is greater than in the region 22. More specifically, on the outer peripheral surface 20A the first region 22, which has the smallest distance to the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10, is formed in the axial direction due to the eccentricity of the inner tube 20 (see the lower part of figv), and the second region 23 It was formed at a greater distance to the inner peripheral surface 10A than the first region 22.

В первой области 22 в стенке трубки в осевом направлении выполнено множество отверстий 24 (в данном примере - пять), которые разнесены друг от друга с определенным интервалом и расположены на дистальном конце внутренней трубки 20. Рядом с положением, обращенным к отверстиям 24 внутренней трубки 20, установлено устройство воспламенения (не показано).In the first region 22, in the axial direction of the tube wall, there are many holes 24 (five in this example), which are spaced from each other at a certain interval and are located at the distal end of the inner tube 20. Near the position facing the holes 24 of the inner tube 20 , an ignition device (not shown) is installed.

Внешняя периферийная поверхность 20А, расположенная дальше к концу основания (левая сторона фиг.10А), чем область, в которой сформированы отверстия 24, является областью Р предварительного подогрева горючего газа G в подающем канале 21, для которого используется сгораемый газ (пламя).The outer peripheral surface 20A, located farther to the end of the base (left side of FIG. 10A) than the region in which the holes 24 are formed, is the region P for preheating the combustible gas G in the supply channel 21, for which a combustible gas (flame) is used.

Далее следует описание операции сгорания в пламенном нагревателе 1.The following is a description of the combustion operation in the flame heater 1.

Горючий газ G подается из механизма подачи предварительного смешанного газа в подающий канал 21 внутренней трубки 20 и выбрасывается через отверстие 24 к внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10.Combustible gas G is supplied from the pre-mixed gas supply mechanism to the supply channel 21 of the inner tube 20 and is ejected through the opening 24 to the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10.

Поскольку отверстие выполнено в первой области 22, в которой расстояние до внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 мало, горючий газ, выбрасываемый из отверстия 24, сталкивается с внутренней периферийной поверхностью 10А внешней трубки 10 и образует точку S торможения на внутренней периферийной поверхности 10А, соответствующую каждому отверстию 24, и в каждой точке S торможения горючий газ расходится, распределяясь по внутренней периферийной поверхности 10А.Since the hole is made in the first region 22 in which the distance to the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 is small, the combustible gas discharged from the hole 24 collides with the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 and forms a braking point S on the inner peripheral surface 10A corresponding to to each hole 24, and at each braking point S, the combustible gas diverges, being distributed over the inner peripheral surface 10A.

Воспламеняющее устройство поджигает горючий газ G рядом с точкой S торможения для формирования пламени. Горючий газ G, расходящийся в точке S торможения, течет из первой области 22, имеющей небольшую площадь сечения, в пространство сгорания, которое расположено на противоположной стороне от первой области 22 и имеет большую площадь сечения. Далее, как показано на фиг.1В, по обе стороны от внутренней трубки 20 в пространстве 30 сгорания возникает пламя F.The ignition device ignites the combustible gas G near the braking point S to form a flame. The combustible gas G diverging at the braking point S flows from the first region 22 having a small cross-sectional area into the combustion space, which is located on the opposite side from the first region 22 and has a large cross-sectional area. Further, as shown in FIG. 1B, a flame F occurs on both sides of the inner tube 20 in the combustion space 30.

Поскольку скорость потока газа в точке S торможения в это время равна нулю, полученное пламя поддерживается стабильно, в результате циркулирующего потока, сформировавшегося рядом со струей, движущейся в направлении точки S торможения.Since the gas flow rate at the braking point S at this time is zero, the resulting flame is stably maintained as a result of the circulating flow formed next to the jet moving in the direction of the braking point S.

Горючий газ течет через пространство 30 сгорания и выходит через выпускную трубку 11. Однако возникает теплообмен с несгоревшим горючим газом G через стенку внутренней трубки 20 в области Р предварительного подогрева на участке от пространства 30 сгорания до выпускной трубки 11.Combustible gas flows through the combustion space 30 and exits through the exhaust pipe 11. However, heat exchange occurs with unburned combustible gas G through the wall of the inner pipe 20 in the preheating region P in a portion from the combustion space 30 to the exhaust pipe 11.

Таким образом, горючий газ G выбрасывается из отверстия 24 в горячем подогретом состоянии и, тем самым, повышает стабильность пламени F. Поэтому, даже когда газ G выбрасывается в ограниченное пространство 30 сгорания, несгоревшие компоненты не образуются и поддерживается стабильное горение.Thus, the combustible gas G is ejected from the opening 24 in a hot heated state and thereby increases the stability of the flame F. Therefore, even when the gas G is ejected into the limited combustion space 30, unburned components are not formed and stable combustion is maintained.

Хотя внутренняя трубка 20, в частности, в результате теплоты, выделяемой горючим газом, и теплоты пламени F нагревается до высокой температуры, поскольку на внешней периферийной поверхности 20А внутренней трубки 20 имеется слой 20В, способствующий излучению, теплоотдача (излучение) лучистой теплоты (теплоизлучения) увеличивается за счет увеличения коэффициента теплового излучения внутренней трубки 20А. С другой стороны, поскольку на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 нанесен слой 10В, способствующий излучению, улучшается поглощение лучистой теплоты от пламени F и лучистой теплоты, излучаемой внутренней трубкой 20.Although the inner tube 20, in particular as a result of the heat generated by the combustible gas and the heat of the flame F, is heated to a high temperature, since there is a layer 20B on the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 that promotes radiation, heat transfer (radiation) of radiant heat (heat radiation) increases by increasing the coefficient of thermal radiation of the inner tube 20A. On the other hand, since a radiation promoting layer 10B is deposited on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10, absorption of radiant heat from the flame F and radiant heat emitted by the inner tube 20 is improved.

Согласно описанному выше аспекту настоящего изобретения излучение теплоты внутренней трубкой 20 в форме лучистой теплоты стимулируется наличием слоя 20В, способствующего излучению, нанесенного на внутреннюю трубку 20. Следовательно, можно предотвратить чрезмерное повышение температуры внутренней трубки 20, и большую часть теплоты внутренней трубки 20 можно использовать для нагрева (подогрева) горючего газа G во внутренней части, поскольку излучающая способность падает даже при низкой температуре, поэтому характеристика подогрева поддерживается. Следовательно, температуру подогрева для горючего газа G можно регулировать, регулируя структуру (материал, толщину, распределение и пр.) слоя 20В, способствующего излучению.According to the above-described aspect of the present invention, the heat radiation of the inner tube 20 in the form of radiant heat is stimulated by the presence of a layer 20B that promotes the radiation deposited on the inner tube 20. Therefore, the excessive temperature of the inner tube 20 can be prevented, and most of the heat of the inner tube 20 can be used to heating (heating) of combustible gas G in the inner part, since the emissivity decreases even at low temperatures, therefore, the heating characteristic It happens. Therefore, the heating temperature for the combustible gas G can be controlled by adjusting the structure (material, thickness, distribution, etc.) of the radiation promoting layer 20B.

Лучистая теплота позволяет нагревать внешнюю трубку 10 и улучшает тепловой кпд внешней трубки 10. В частности, в настоящем варианте, поскольку слой 10В, способствующий излучению, также нанесен на внутреннюю периферийную поверхность 10А внешней трубки 10, теплота из пространства 30 сгорания эффективно поглощается внешней трубкой 10, и тепловой кпд внешней трубки 10 еще более повышается.Radiant heat allows the outer tube 10 to be heated and improves the thermal efficiency of the outer tube 10. In particular, in the present embodiment, since the radiation promoting layer 10B is also deposited on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10, heat from the combustion space 30 is effectively absorbed by the outer tube 10 , and the thermal efficiency of the outer tube 10 is further enhanced.

В настоящем варианте, поскольку горючий газ G выбрасывается из отверстия 24, сформированного в стенке внутренней трубки 20, и в точке S торможения сохраняется пламя F, можно избежать повышения стоимости, связанной с использованием пористой трубки, и формирование стабильного пламени можно поддерживать даже при изменении расхода газа. Кроме того, в настоящем варианте простое увеличение количества отверстий 24 позволяет увеличить количество сжигаемого газа. Таким образом, себестоимость производства пламенного нагревателя 1 можно сократить, используя всего несколько деталей и простую конструкцию. Нет необходимости существенно увеличивать давление подачи горючего газа G, как это происходит при использовании пористой трубки, и вполне допустимо применение коммунальных газопроводов низкого давления. Кроме того, в настоящем изобретении можно простым способом и с небольшими издержками формировать и поддерживать стабильное пламя F, просто формируя внешнюю поверхность 20А внутренней трубки 20 и первую область 22 на небольшом расстоянии от внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10, используя простую конструкцию, при которой внутренняя трубка 20 установлена эксцентрично относительно внешней трубки 10.In the present embodiment, since the combustible gas G is ejected from the opening 24 formed in the wall of the inner tube 20, and the flame F is maintained at the braking point S, the cost increase associated with the use of the porous tube can be avoided, and the formation of a stable flame can be maintained even when the flow rate changes gas. In addition, in the present embodiment, simply increasing the number of openings 24 allows you to increase the amount of gas burned. Thus, the production cost of the flame heater 1 can be reduced using only a few details and a simple design. There is no need to significantly increase the pressure of the supply of combustible gas G, as occurs when using a porous tube, and the use of low-pressure communal gas pipelines is quite acceptable. In addition, in the present invention, it is possible in a simple way and at a low cost to maintain and maintain a stable flame F by simply forming the outer surface 20A of the inner tube 20 and the first region 22 at a small distance from the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10, using a simple construction in which the inner tube 20 is mounted eccentrically with respect to the outer tube 10.

При использовании пористой трубки и повышенном давлении подаваемого газа существует вероятность, что пламя распространится на внешнюю рубку и погаснет, и, кроме того, маршрут выхода продуктов сгорания не сохранится. Однако в настоящем варианте в пространстве 30 сгорания сохраняется достаточный маршрут выхода, обращенный к области (второй области), расположенной напротив первой области 22.When using a porous tube and an increased pressure of the supplied gas, there is a possibility that the flame will spread to the outer cabin and go out, and, in addition, the exit path of the combustion products will not be preserved. However, in the present embodiment, a sufficient exit path is maintained in the combustion space 30 facing the area (second area) opposite the first area 22.

В настоящем варианте, поскольку точка S торможения сформирована на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 и пламя F поддерживается вдоль внутренней периферийной поверхности 10А, выделению тепла ничто не препятствует, например, как это происходит, когда пламя в форме трубы отделяется от внешней трубки 10, поэтому тепловой кпд внешней трубки 10 повышается.In the present embodiment, since the braking point S is formed on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 and the flame F is supported along the inner peripheral surface 10A, nothing prevents heat generation, for example, as it happens when the flame in the form of a pipe is separated from the outer tube 10, therefore, the thermal efficiency of the outer tube 10 is increased.

(Второй вариант)(Second option)

Далее следует описание второго варианта пламенного нагревателя 1 со ссылками на фиг.2.The following is a description of a second embodiment of the flame heater 1 with reference to FIG. 2.

На чертеже те компоненты, которые совпадают с компонентами первого варианта по фиг.1, обозначены теми же позициями и их описание не повторяется.In the drawing, those components that coincide with the components of the first embodiment of FIG. 1 are denoted by the same positions and their description is not repeated.

Отличие второго варианта от первого заключается в том, что отдельно от отверстия 24 имеется второе отверстие для снижения потери давления газа.The difference between the second option and the first is that apart from the hole 24 there is a second hole to reduce the loss of gas pressure.

На фиг.2А приведен вид сверху внутренней трубки 20 со стороны области 22, а на фиг.2В представлено поперечное сечение пламенного нагревателя 1, содержащего внутреннюю трубку 20.On figa shows a top view of the inner tube 20 from the side of the region 22, and on figv presents a cross section of the flame heater 1 containing the inner tube 20.

Как показано на фиг.2А, в стенке трубки в первой области 22 выполнены отверстия 24 и, дополнительно, имеются вторые отверстия 25, чередующиеся с первыми отверстиями 24 вдоль первой области 22 с обеих сторон, охватывающих первую область 22.As shown in FIG. 2A, holes 24 are formed in the tube wall in the first region 22 and, secondly, there are second holes 25 alternating with the first holes 24 along the first region 22 on both sides covering the first region 22.

Как показано на фиг.2В, горючий газ G выбрасывается из вторых отверстий 25 в положение, отделенное от точки S торможения.As shown in FIG. 2B, combustible gas G is ejected from the second openings 25 to a position separated from the braking point S.

Вторые отверстия 25 расположены в положении стабильного распространения пламени F, сформированного в точке S торможения в горючем газе G, выброшенном из второго отверстия 25.The second holes 25 are located in a position of stable distribution of the flame F formed at the braking point S in the combustible gas G ejected from the second hole 25.

В остальном конструкция повторяет конструкцию первого варианта и содержит слой 20В, способствующий излучению на внешней периферийной поверхности 20А внутренней трубки 20, и слой 10В, способствующий излучению на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10.The rest of the design follows the construction of the first embodiment and contains a layer 20B that promotes radiation on the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20, and a layer 10B that promotes radiation on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10.

Пламенный нагреватель 1 вышеописанной конструкции работает так же, как и первый вариант, и дает тот же эффект, и пламя F, сформированное и поддерживаемое в точке S торможения, может распространяться на горючий газ G, выходящий из второго отверстия 25, что позволяет повысить расход газа. В результате в настоящем варианте потери давления, создаваемые, например, пористым телом, можно предотвратить. Кроме того, можно увеличить количество отдаваемой теплоты, не увеличивая длину внутренней трубки и внешней трубки, чтобы увеличить количество сжигаемого газа. В результате можно предотвратить увеличение габаритов устройства, например, в результате увеличения длины внутренней трубки 20 и внешней трубки 10. Поскольку в настоящем изобретении потерь давления можно предотвратить, его можно использовать на коммунальных газопроводах низкого давления.The flame heater 1 of the above construction works in the same way as the first embodiment and gives the same effect, and the flame F generated and maintained at the braking point S can extend to the combustible gas G exiting from the second hole 25, thereby increasing gas consumption . As a result, in the present embodiment, the pressure loss created, for example, by the porous body, can be prevented. In addition, it is possible to increase the amount of heat transferred without increasing the length of the inner tube and the outer tube to increase the amount of gas burned. As a result, an increase in the dimensions of the device can be prevented, for example, as a result of an increase in the length of the inner tube 20 and the outer tube 10. Since pressure loss can be prevented in the present invention, it can be used in low pressure communal gas pipelines.

В настоящем изобретении, поскольку отверстия 24 и отверстия 25 расположены в чередующемся порядке вдоль первой области 22, и вторые отверстия 25 расположены на обеих сторонах, охватывающих первую область 22, пламя F образуется и поддерживается стабильно, и распространяется так, что возникает по существу равномерное распределение пламени.In the present invention, since the holes 24 and the holes 25 are arranged alternately along the first region 22 and the second holes 25 are located on both sides covering the first region 22, the flame F is formed and maintained stably, and propagates so that a substantially uniform distribution occurs flame.

(Третий вариант)(Third option)

Далее следует описание третьего варианта пламенного нагревателя со ссылками на фиг.3.The following is a description of a third embodiment of a flame heater with reference to FIG. 3.

На чертеже те компоненты, которые совпадают с компонентами первого варианта по фиг.1, обозначены теми же позициями и их описание не повторяется.In the drawing, those components that coincide with the components of the first embodiment of FIG. 1 are denoted by the same positions and their description is not repeated.

Отличие третьего варианте от первого заключается в том, что на дистальном конце внутренней трубки 20 установлена поддерживающая пластина.The difference between the third embodiment and the first is that a support plate is installed at the distal end of the inner tube 20.

Как показано на фиг.3А, ближе к дистальному концу, чем отверстие 24 внутренней трубки 20, установлена поддерживающая пластина (поддерживающий элемент) 40, выполненная из жаростойкого металла или подобного материала и ориентированная перпендикулярно к осевому направлению трубки. Как показано на фиг.3В, поддерживающая пластина 40 прикреплена и зафиксирована на внешней периферийной поверхности 20А внутренней трубки 20 с помощью сквозного отверстия 40А и поддерживается с возможностью свободного смещения в осевом направлении по внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 своей внешней периферийной поверхностью 40В.As shown in FIG. 3A, closer to the distal end than the opening 24 of the inner tube 20, a support plate (support member) 40 is made of heat-resistant metal or similar material and oriented perpendicular to the axial direction of the tube. As shown in FIG. 3B, the support plate 40 is attached and fixed to the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 with a through hole 40A and is supported to be axially displaceable along the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 with its outer peripheral surface 40B.

То есть поддерживающая пластина 40 выполнена как неотъемлемая часть с внутренней трубкой 20 и имеет размеры, которые позволяют закрыть все пространство 30 сгорания, и выполнена с возможностью свободного смещения в осевом направлении относительно внешней трубки 10.That is, the supporting plate 40 is made as an integral part with the inner tube 20 and has dimensions that allow you to close the entire combustion space 30, and is made with the possibility of free movement in the axial direction relative to the outer tube 10.

В остальном конструкция остается такой же, что и в первом варианте, и содержит слой 20В, способствующий излучению, на внешней периферийной поверхности 20А внутренней трубки 20 и слой 10В, способствующий излучению, на внутренней периферийной поверхности 10В внешней трубки 10 (однако на увеличенных видах на фиг.3А и 3В слои 10В, 20В, способствующие излучению, опущены).The rest of the design remains the same as in the first embodiment, and contains a layer 20B, promoting radiation, on the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 and a layer 10B, promoting radiation, on the inner peripheral surface 10B of the outer tube 10 (however, in enlarged views on 3A and 3B, radiation contributing layers 10B, 20B are omitted).

Пламенный нагреватель 1 вышеописанной конструкции работает так же, как и первый вариант, и дает тот же эффект, и поскольку дистальный конец внутренней трубки 20, которая консольно закреплена на стороне конца основания, поддерживается поддерживающей пластиной 20, между внешней периферийной поверхностью 20А внутренней трубки 20 и внутренней периферийной поверхностью 10А внешней трубки 10 можно поддерживать фиксированный интервал (т.е. первую область 22). Кроме того, даже когда находящаяся под высокой температурой внутренняя трубка 20 подвергается тепловому расширению под действием разницы температур между внешней трубкой 10 и внутренней трубкой 20, можно предотвратить ее деформацию или изгиб, поскольку поддерживающая пластина 40, которая выполнена как неотъемлемая часть с внутренней трубкой 20, может смещаться в осевом направлении относительно внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10.The flame heater 1 of the above construction works in the same way as the first embodiment and gives the same effect, and since the distal end of the inner tube 20, which is cantilevered on the side of the base end, is supported by the supporting plate 20, between the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 and the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 can maintain a fixed interval (i.e., the first region 22). In addition, even when the inner tube 20 which is under high temperature undergoes thermal expansion due to the temperature difference between the outer tube 10 and the inner tube 20, deformation or bending can be prevented since the support plate 40, which is formed as an integral part with the inner tube 20, can be displaced in the axial direction relative to the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10.

Горючий газ G, который выбрасывается из отверстий 24, расположенных у дистального конца, сталкивается с внутренней периферийной поверхностью 10А противолежащей трубки 10, формирует точку S торможения на внутренней периферийной поверхности 10А у каждого отверстия 24, и расходится вдоль внутренней периферийной поверхности 10А в точках S торможения. Однако поскольку пространство 30 сгорания, которое расположено напротив первой области 22, закрыто поддерживающей пластиной 40, горючий газ G, отклонившийся в сторону поддерживающей пластины 40, сталкивается с ней и входит в пространство 30 сгорания, обращенное к противоположной стороне относительно первой области 22 (ко второй области 23). Следовательно, воспламенение периферийного горючего газа G облегчается за счет пламени, которое сохраняется в точке S торможения.The combustible gas G, which is ejected from the openings 24 located at the distal end, collides with the inner peripheral surface 10A of the opposing tube 10, forms a braking point S on the inner peripheral surface 10A of each hole 24, and diverges along the inner peripheral surface 10A at the braking points S . However, since the combustion space 30, which is located opposite the first region 22, is closed by the support plate 40, the combustible gas G deflected towards the support plate 40 collides with it and enters the combustion space 30 facing the opposite side relative to the first region 22 (to the second area 23). Therefore, the ignition of the peripheral combustible gas G is facilitated by the flame, which is stored at the braking point S.

Далее, в настоящем варианте, поскольку пространство 30 сгорания разделено поддерживающей пластиной 40, можно предотвратить ситуацию, когда несгоревший горючий газ G накапливается в дистальном конце внешней трубки 10, который имеет относительно низкую температуру, что приводит к образованию угарного газа.Further, in the present embodiment, since the combustion space 30 is divided by the support plate 40, it is possible to prevent a situation where unburned combustible gas G accumulates at the distal end of the outer tube 10, which has a relatively low temperature, which leads to the formation of carbon monoxide.

Хотя в вышеописанном варианте поддерживающий элемент сконфигурирован как плоская поддерживающая пластина 40, настоящее изобретение не ограничивается этим признаком и, например, в нем может применяться поддерживающий элемент, имеющий форму кольца, выполненный с возможностью свободного перемещения в осевом направлении по внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10, и стержневидный элемент, который соединяет кольцевой элемент и внутреннюю трубку 20.Although in the above embodiment, the support element is configured as a flat support plate 40, the present invention is not limited to this feature and, for example, a ring-shaped support element configured to freely axially move along the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 can be used therein. and a rod-shaped element that connects the annular element and the inner tube 20.

(Четвертый вариант)(Fourth option)

Далее следует описание четвертого варианта пламенного нагревателя со ссылками на фиг.4.The following is a description of a fourth embodiment of a flame heater with reference to FIG. 4.

На чертеже те компоненты, которые совпадают с компонентами третьего варианта по фиг.3, обозначены теми же позициями и их описание не повторяется.In the drawing, those components that coincide with the components of the third embodiment of FIG. 3 are denoted by the same numbers and their description is not repeated.

Как показано на фиг.4, в этом варианте поддерживающие пластины 41 соответственно установлены на внешней периферийной поверхности 20А внутренней трубки 20 с обеих сторон в направлении линии отверстий 24 так, чтобы охватывать соответствующую отверстию 24 точку S торможения с обеих сторон, и расположены ближе к концу основания трубки, чем поддерживающая пластина 40. Поддерживающая пластина 41 имеет такие размеры, чтобы закрывать пространство 30 сгорания, обращенное к первой области. Более конкретно, каждая поддерживающая пластина не закрывает все пространство 30 сгорания, как это желает поддерживающая пластина 40, а закрывает только ту часть пространства 30 сгорания, которая расположена рядом с первой областью 22 так, чтобы горючий газ G, выбрасываемый из отверстий 24, мог течь в пространство 30 сгорания на противоположную сторону, и выходить через выпускную трубку 11. Кроме того, каждая поддерживающая пластина 41 выступает из стенки внутренней трубки 20 в сторону внешней трубки 10 только на периферии первой области 22, поэтому положение внутренней трубки 20 относительно внешней трубки 10 сохраняется, и поддерживающие пластины 41 имеют форму лопасти, например, поддерживаемой на внутренней периферийной поверхности 10А.As shown in FIG. 4, in this embodiment, the support plates 41 are respectively mounted on the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 on both sides in the direction of the line of holes 24 so as to cover the braking point S corresponding to the hole 24 on both sides, and are closer to the end the base of the tube than the support plate 40. The support plate 41 is dimensioned to close the combustion space 30 facing the first region. More specifically, each support plate does not cover the entire combustion space 30, as desired by the support plate 40, but covers only that part of the combustion space 30 that is located adjacent to the first region 22 so that the combustible gas G discharged from the openings 24 can flow into the combustion space 30 on the opposite side, and exit through the exhaust pipe 11. In addition, each supporting plate 41 protrudes from the wall of the inner tube 20 toward the outer tube 10 only at the periphery of the first region 22, therefore, The position of the inner tube 20 relative to the outer tube 10 is maintained, and the supporting plates 41 are in the form of a blade, for example, supported on the inner peripheral surface 10A.

В остальном конструкция повторяет конструкцию третьего варианта и включает слой 20В, способствующий излучению, на внешней периферийной поверхности 20А внутренней трубки 20, и слой 10В, способствующий излучению, на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10.The rest of the design follows the construction of the third embodiment and includes a radiation promoting layer 20B on the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20 and a radiation promoting layer 10B on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10.

Пламенный нагреватель 1 вышеописанной конструкции работает так же, как и третий вариант, и дает тот же эффект, и горючий газ G, выпущенный из каждого отверстия 24 сталкивается с поддерживающей пластиной 41 и входит в пространство 30 сгорания на противоположной стороне от первой области (область 23). Следовательно, обеспечивается более эффективное воспламенение периферийного горючего газа G пламенем, которое поддерживается в точке S торможения.The flame heater 1 of the above construction works in the same way as the third embodiment, and gives the same effect, and the combustible gas G released from each hole 24 collides with the support plate 41 and enters the combustion space 30 on the opposite side of the first region (region 23 ) Therefore, a more efficient ignition of the peripheral combustible gas G by the flame is provided, which is maintained at the braking point S.

(Пятый вариант)(Fifth option)

Далее следует описание пятого варианта пламенного нагревателя со ссылками на фиг.5.The following is a description of a fifth embodiment of a flame heater with reference to FIG. 5.

На фиг.5 представлен схематический вид внешней трубки 10 и внутренних трубок 20 по пятому варианту настоящего изобретения.5 is a schematic view of an outer tube 10 and inner tubes 20 of a fifth embodiment of the present invention.

Как показано на чертеже, в пламенном нагревателе 1 по настоящему изобретению имеется множество внутренних трубок 20, расположенных с определенным интервалом в периферийном направлении вокруг центральной оси внешней трубки 10 в пространстве 30 сгорания. Каждая из множества внутренних трубок 20 (на фиг.5 показано шесть трубок с интервалом 60°) расположена эксцентрично относительно внешней трубки 10.As shown in the drawing, the flame heater 1 of the present invention has a plurality of inner tubes 20 arranged at a certain interval in the peripheral direction around the central axis of the outer tube 10 in the combustion space 30. Each of the plurality of inner tubes 20 (six tubes are shown in FIG. 5 at 60 ° intervals) is disposed eccentrically with respect to the outer tube 10.

Кроме того, в каждой внутренней трубке 20 выполнено множество отверстий 24 (не показаны) с интервалом в осевом направлении, расположенных в первой области 22, в которой расстояние между внешней периферийной поверхностью 20а и внутренней периферийной поверхностью 10А внешней трубки 10 является наименьшим.In addition, in each inner tube 20, a plurality of holes 24 (not shown) are provided with an interval in the axial direction located in the first region 22, in which the distance between the outer peripheral surface 20a and the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 is the smallest.

В остальном конструкция повторяет конструкцию первого варианте и содержит слой 20В, способствующий излучению на внешней периферийной поверхности 20А внутренней трубки 20, и слой 10В, способствующий излучению, на внутренней периферийной поверхности 10А внутренней трубки 10.The rest of the design follows the construction of the first embodiment and contains a layer 20B that promotes radiation on the outer peripheral surface 20A of the inner tube 20, and a layer 10B that promotes radiation on the inner peripheral surface 10A of the inner tube 10.

В пламенном нагревателе описанной выше конструкции горючий газ G соответственно выбрасывается из отверстий множества внутренних трубок 20, и на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 при воспламенении горючего газа G образуются точки торможения для образования тем самым множества стабильных языков пламени, расположенных вокруг оси вдоль внутренней периферийной поверхности внешней трубки 10.In the flame heater of the construction described above, combustible gas G is respectively ejected from the openings of the plurality of inner tubes 20, and braking points are formed on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 when the combustible gas G is ignited, thereby forming a plurality of stable tongues of flame located around the axis along the inner peripheral the surface of the outer tube 10.

Таким образом, в дополнение к эффектам первого варианта этот вариант позволяет нагревать внешнюю трубку 10 до более высокой температуры.Thus, in addition to the effects of the first embodiment, this embodiment allows the outer tube 10 to be heated to a higher temperature.

(Шестой вариант)(Sixth option)

Далее следует описание шестого варианта пламенного нагревателя со ссылками на фиг.6.The following is a description of a sixth embodiment of a flame heater with reference to FIG. 6.

На чертеже те компоненты, которые совпадают с компонентами первого варианта по фиг.1, обозначены теми же позициями и их описание не повторяется.In the drawing, those components that coincide with the components of the first embodiment of FIG. 1 are denoted by the same positions and their description is not repeated.

Хотя во всех вариантах пламенного нагревателя, с первого по пятый, точка S торможения формируется на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10, в шестом варианте она формируется на поверхности центрального тела (элемента формирования точек торможения и циркулирующего потока).Although in all versions of the flame heater, from the first to the fifth, the braking point S is formed on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10, in the sixth embodiment, it is formed on the surface of the central body (the element of formation of the braking points and the circulating flow).

Как показано на фиг.6А, пламенный нагреватель 1 в этом варианте содержит множество внутренних трубок 20 и центральное тело (элемент формирования точек торможения и циркулирующего потока) 50, которые выполнены из жаростойкого металла и установлены консольно на поддерживающем элементе (не показан) базовым концом (левым концом на фиг.6А) в пространстве 30 сгорания внешней трубки 10. Во внутренних трубках 20 выполнен подающий канал 21 для подачи горючего газа G.As shown in FIG. 6A, the flame heater 1 in this embodiment comprises a plurality of inner tubes 20 and a central body (an element for forming braking points and a circulating flow) 50, which are made of heat-resistant metal and are mounted cantilever on a supporting element (not shown) with a base end ( 6A) in the combustion space 30 of the outer tube 10. In the inner tubes 20, a supply channel 21 for supplying combustible gas G.

Как показано на фиг.6В, множество внутренних трубок 20 расположено с интервалом вокруг центральной оси внешней трубки 10 (на фиг.6 показано шесть внутренних трубок с интервалом 60°).As shown in FIG. 6B, a plurality of inner tubes 20 are spaced about the central axis of the outer tube 10 (FIG. 6 shows six inner tubes at 60 ° intervals).

Каждая внутренняя трубка 20 имеет множество отверстий 24 (на чертеже - по пять отверстий), выполненных в трубке радиально с интервалами вдоль осевого направления в положении, обращенном к центральному телу 50 на дистальном конце, при этом отверстия ориентированы к центральной оси внешней трубки 10.Each inner tube 20 has a plurality of holes 24 (five holes in the drawing) made in the tube radially at intervals along the axial direction in a position facing the central body 50 at the distal end, with the holes oriented to the central axis of the outer tube 10.

Осевая линия центрального тела 50 проходит соосно с центральной осью внешней трубки 10, а его окружность окружена внутренними трубками 20. В центральном теле 50 в осевом направлении вокруг осей внутренних трубок 20 выполнены углубления 50А, расположенные напротив каждой внутренней трубки 20 (отверстий 24).The axial line of the central body 50 extends coaxially with the central axis of the outer tube 10, and its circumference is surrounded by inner tubes 20. In the central body 50, in the axial direction around the axes of the inner tubes 20, recesses 50A are provided opposite each inner tube 20 (holes 24).

В остальном конструкция повторяет первый вариант, включая слой 20В, способствующий излучению, на внешней периферийной поверхности 20А внутренних трубок 20, и слой 10В, способствующий излучению, на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 (однако на фиг.6В и 6С слои, способствующие излучению, опущены).Otherwise, the design repeats the first option, including the radiation promoting layer 20B on the outer peripheral surface 20A of the inner tubes 20, and the radiation promoting layer 10B on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 (however, in FIGS. 6B and 6C, the radiation promoting layers are omitted).

В пламенном нагревателе 1, имеющем конструкцию, показанную на фиг.6С, горючий газ G, подаваемый по подающему каналу 21 внутренней трубки 20, выбрасывается из соответствующих отверстий 24 в сторону канавки 50А центрального тела 50.In the flame heater 1 having the structure shown in FIG. 6C, the combustible gas G supplied through the supply channel 21 of the inner tube 20 is ejected from the corresponding openings 24 toward the groove 50A of the central body 50.

Горючий газ G, выброшенный из отверстий 24, сталкивается с обращенными к отверстиям канавками 50А центрального тела 50, формирует точки S торможения в канавках 50А у каждого отверстия 24, и расходится вдоль канавок 50А у точки S торможения.The combustible gas G ejected from the openings 24 collides with the grooves 50A of the central body 50 facing the openings, forms braking points S in the grooves 50A at each of the openings 24, and diverges along the grooves 50A at the braking point S.

Воспламеняющее устройство поджигает горючий газ G рядом с точкой S торможения, в результате чего у точки S торможения формируется и поддерживается пламя. Поскольку скорость потока газа в точке S торможения приблизительно равна нулю, пламя, сформированное круглым потоком на периферии струи, направленной к точке S торможения, в точке S торможения поддерживается стабильно.The ignition device ignites the combustible gas G near the braking point S, whereby a flame is generated and maintained at the braking point S. Since the gas flow rate at the braking point S is approximately equal to zero, a flame formed by a circular flow at the periphery of the jet directed to the braking point S is stably maintained at the braking point S.

Горючий газ G, разошедшийся у точки S торможения, течет от центрального тела 50, где газ находится под высоким давлением, в пространство 30 сгорания, образованное внутренней периферийной поверхностью 10А внешней трубки 10, которая находится на противоположной стороне внутренней трубки 20 относительно центрального тела 50.The combustible gas G, which is dispersed at the braking point S, flows from the central body 50, where the gas is under high pressure, into the combustion space 30 formed by the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10, which is on the opposite side of the inner tube 20 relative to the central body 50.

Горючий газ течет в пространство 30 сгорания и выводится через выпускную трубку 11. Теплообмен с горючим газом (несгоревшим газом) выполняется через стенку внутренней трубки 20 в области Р подогрева внутренней трубки между пространством сгорания и выпускной трубкой 11.Combustible gas flows into the combustion space 30 and is discharged through the exhaust pipe 11. Heat exchange with combustible gas (unburned gas) is performed through the wall of the inner pipe 20 in the heating region P of the inner pipe between the combustion space and the exhaust pipe 11.

Таким образом, горючий газ G в подающем канале 21, разогретом до высокой температуры, подогревается до высокой температуры и выбрасывается через отверстие 24, тем самым повышая стабильность пламени F. Следовательно, даже при ограниченном пространстве 30 сгорания не возникает несгоревших компонентов и обеспечивается стабильность горения.Thus, the combustible gas G in the supply channel 21, heated to a high temperature, is heated to a high temperature and ejected through the opening 24, thereby increasing the stability of the flame F. Therefore, even with a limited combustion space 30, unburned components do not arise and combustion stability is ensured.

В описанном выше варианте, поскольку горючий газ G выбрасывается из отверстия 24, сформированного в стенки внутренней трубки 20, в сторону канавки 50А центрального тела 50, и удерживает пламя F в точке S торможения, можно избежать повышения затрат, например, на установку пористой трубки, и формирование и поддержание стабильного пламени F обеспечивается даже при изменении расхода горючего газа. Таким образом, себестоимость пламенного отопителя 1 можно снизить за счет сокращения количества деталей и упрощения конструкции. Далее, не требуется существенно повышать давление горючего газа G в отличие от конструкции с пористой трубкой, и, следовательно, возможно использование пламенного отопителя по настоящему изобретению в коммунальных газопроводах низкого давления.In the embodiment described above, since the combustible gas G is ejected from the opening 24 formed into the walls of the inner tube 20 towards the groove 50A of the central body 50 and holds the flame F at the braking point S, it is possible to avoid increasing costs, for example, for installing a porous tube, and the formation and maintenance of a stable flame F is ensured even when the flow rate of the combustible gas is changed. Thus, the cost of the flame heater 1 can be reduced by reducing the number of parts and simplifying the design. Further, it is not necessary to significantly increase the pressure of the combustible gas G, in contrast to the construction with a porous tube, and, therefore, it is possible to use the flame heater of the present invention in public low pressure gas pipelines.

Кроме того, поскольку на внешней периферийной поверхности 20А каждой внутренней трубки 230 имеется слой 20В, способствующий излучению, а на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 имеется слой 10В, способствующий излучению, теплота из пространства 30 сгорания может эффективно поглощаться внешней трубкой 10, что еще более повышает тепловой кпд внешней трубки 10.In addition, since there is a radiation promoting layer 20B on the outer peripheral surface 20A of each inner tube 230, and a radiation promoting layer 10B on the outer peripheral surface 10A of the outer tube 10, heat from the combustion space 30 can be effectively absorbed by the outer tube 10, which is more increases the thermal efficiency of the outer tube 10.

(Седьмой вариант)(Seventh option)

Далее следует описание седьмого варианта пламенного нагревателя со ссылками на фиг.7.The following is a description of a seventh embodiment of a flame heater with reference to FIG. 7.

На чертеже те компоненты, которые совпадают с компонентами шестого варианта, обозначены теми же позициями и их описание не повторяется.In the drawing, those components that coincide with the components of the sixth embodiment are denoted by the same numbers and their description is not repeated.

Отличие седьмого варианта от шестого состоит в том, что на центральной оси внешней трубки 10 расположена круглая трубка такая же, как и внутренние трубки 20.The difference of the seventh option from the sixth is that on the central axis of the outer tube 10 there is a round tube the same as the inner tube 20.

Другими словами, как показано на фиг.7С, в этом варианте внутренняя трубка (элемент формирования точек торможения) 120 расположена соосно с центральной осью внешней трубки 10 с интервалом относительно внутренних трубок 20. Внутренняя трубка 120 является круглым цилиндром и ее дистальный конец закрыт. С концом основания внутренней трубки 120 соединен механизм подачи заранее смешанного горючего газа G для подачи газа в подающий канал 121. На внешней периферийной поверхности 120А внутренней трубки 120 нанесен слой 120В, способствующий излучению, такой же как и слой 20В.In other words, as shown in FIG. 7C, in this embodiment, the inner tube (braking point forming member) 120 is aligned with the central axis of the outer tube 10 at intervals relative to the inner tubes 20. The inner tube 120 is a circular cylinder and its distal end is closed. Connected to the end of the base of the inner tube 120 is a pre-mixed combustible gas supply mechanism G for supplying gas to the supply duct 121. On the outer peripheral surface 120A of the inner tube 120, a radiation promoting layer 120B is applied, which is the same as the layer 20B.

Внутренняя трубка содержит отверстия 124 для выброса горючего газа G, которые соответственно сформированы в положениях, обращенных к каждой внутренней трубке 20, которые расположены вокруг ее окружности. Как показано на фиг.7D, осевое положение отверстий 124 смещено относительно отверстий 24 каждой внутренней трубки 20. Другими словами, отверстия 24 внутренних трубок 20 также обращены к внешней периферийной поверхности 120А и смещены в осевом направлении относительно отверстий 124 внутренней трубки 120.The inner tube comprises openings 124 for ejecting combustible gas G, which are respectively formed in positions facing each inner tube 20, which are located around its circumference. As shown in FIG. 7D, the axial position of the holes 124 is offset relative to the holes 24 of each inner tube 20. In other words, the holes 24 of the inner tubes 20 are also facing the outer peripheral surface 120A and are axially offset relative to the holes 124 of the inner tube 120.

В остальном конструкция повторяет шестой вариант настоящего изобретения и содержит слой 20В, способствующий излучению на внешней периферийной поверхности 20А внутренних трубок 20, и слой 10В, способствующий излучению на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 (однако на фиг.7В слои 10В, 20В и 120В опущены).Otherwise, the design repeats the sixth embodiment of the present invention and comprises a layer 20B that facilitates radiation on the outer peripheral surface 20A of the inner tubes 20, and a layer 10B that facilitates radiation on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 (however, in FIG. 7B, layers 10B, 20B and 120B omitted).

В пламенном нагревателе 1 вышеописанной конструкции горючий газ G, подаваемый механизмом подачи предварительно смешанного газа, проходит в подающий канал 21 внутренних трубок 20 и выбрасывается из соответствующих отверстий 24 в направлении внешней периферийной поверхности 120А внутренней трубки 120. Точка S торможения для горючего газа G формируется на внешней периферийной поверхности 120А. Горючий газ расходится в точке S торможения и течет вдоль внешней периферийной поверхности 120А.In the flame heater 1 of the above construction, the combustible gas G supplied by the pre-mixed gas supply mechanism passes into the supply channel 21 of the inner tubes 20 and is ejected from the corresponding holes 24 in the direction of the outer peripheral surface 120A of the inner tube 120. The braking point S for the combustible gas G is formed on outer peripheral surface 120A. Combustible gas diverges at the braking point S and flows along the outer peripheral surface 120A.

С другой стороны, горючий газ G, подаваемый в подающий канал 121 внутренней трубки 120, выбрасывается через соответствующие отверстия 124 в направлении внутренних периферийных поверхностей 20А внутренних трубок 20. На внешних периферийных поверхностях 20А формируются точки S торможения, и горючий газ G расходится в точках S торможения и течет вдоль внешних периферийных поверхностей 20А. Другими словами, в настоящем варианте в дополнение к внутренней трубке 120, внутренние трубки 20 также работают как элементы формирования точек торможения.On the other hand, the combustible gas G supplied to the supply duct 121 of the inner tube 120 is ejected through the corresponding holes 124 in the direction of the inner peripheral surfaces 20A of the inner tubes 20. Braking points S are formed on the outer peripheral surfaces 20A, and the combustible gas G diverges at points S braking and flows along the outer peripheral surfaces 20A. In other words, in the present embodiment, in addition to the inner tube 120, the inner tubes 20 also function as braking point forming members.

Воспламенение горючего газа G рядом с точками S торможения позволяет формировать и поддерживать пламя в точке S торможения. Поскольку скорость потока газа в точке S торможения приблизительно равна нулю, полученное пламя в точке S торможения стабильно сохраняется.The ignition of the combustible gas G near the braking points S allows the flame to be formed and maintained at the braking point S. Since the gas flow rate at the braking point S is approximately zero, the resulting flame at the braking point S is stably maintained.

Горючий газ, расходящийся в точке S торможения, течет в пространство 30 сгорания по внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10, и имеет относительно низкое давление. Горючий газ выводится через выпускную трубку 11.Combustible gas diverging at the braking point S flows into the combustion space 30 along the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10, and has a relatively low pressure. Combustible gas is discharged through the exhaust pipe 11.

В вышеописанном варианте, в дополнение к эффектам шестого варианта, поскольку горючий газ также подается через внутреннюю трубку 120, достигается более эффективный нагрев. Кроме того, поскольку точки S торможения также формируются на внешней периферийной поверхности 20А внутренних трубок 20, расположенных вокруг внутренней трубки 120, в которых формируется и поддерживается пламя, можно формировать и поддерживать стабильное пламя в широком диапазоне.In the above embodiment, in addition to the effects of the sixth embodiment, since the combustible gas is also supplied through the inner tube 120, more efficient heating is achieved. In addition, since the braking points S are also formed on the outer peripheral surface 20A of the inner tubes 20 located around the inner tube 120 in which the flame is formed and supported, a stable flame can be generated and maintained over a wide range.

Отверстия 24 внутренних трубок 20 и отверстия 124 внутренней трубки 120 могут быть расположены и напротив друг друга. Однако предпочтительно смещать эти отверстия относительно друг друга на внешней периферийной поверхности 120А, 20А, чтобы формировать более стабильные точки S торможения.The holes 24 of the inner tubes 20 and the holes 124 of the inner tube 120 can be located and opposite each other. However, it is preferable to offset these holes relative to each other on the outer peripheral surface 120A, 20A in order to form more stable braking points S.

(Восьмой вариант)(Eighth option)

Далее следует описание восьмого варианта пламенного нагревателя со ссылками на фиг.8.The following is a description of an eighth embodiment of a flame heater with reference to FIG.

На чертеже те компоненты, которые совпадают с компонентами шестого варианта по фиг.6, обозначены теми же позициями и их описание не повторяется.In the drawing, those components that coincide with the components of the sixth embodiment of FIG. 6 are denoted by the same numbers and their description is not repeated.

Как показано на фиг.8В, в настоящем варианте множество внутренних трубок 20 размещено с определенным интервалом вокруг центральной оси (на чертеже показано шесть трубок с интервалом 60°) без наличия внутренней трубки на центральной оси внешней трубки 10.As shown in FIG. 8B, in the present embodiment, a plurality of inner tubes 20 are arranged at a predetermined interval around the central axis (six tubes are shown at intervals of 60 ° in the drawing) without an inner tube on the central axis of the outer tube 10.

Как показано на фиг.8С, каждая внутренняя трубка 20 содержит соответствующие отверстия 24, выбрасывающие горючий газ в направлении соседней внутренней трубки.As shown in FIG. 8C, each inner tube 20 comprises corresponding openings 24 that emit flammable gas in the direction of a neighboring inner tube.

Как и в седьмом варианте, как показано на фиг.7D, осевое положение отверстий 24 на соседних внутренних трубках 20 является чередующимся, чтобы выбрасываемый горючий газ G сталкивался с внешней периферийной поверхностью 20А соседней внутренней трубки 20.As in the seventh embodiment, as shown in FIG. 7D, the axial position of the openings 24 on the adjacent inner tubes 20 is alternating so that the combustible gas G discharged collides with the outer peripheral surface 20A of the adjacent inner tube 20.

В остальном эта конструкция повторяет конструкцию шестого варианта, включая слой 20В, способствующий излучению на внешней периферийной поверхности 20А внутренних трубок 20, и слой 10В, способствующий излучению на внутренней периферийной поверхности 10А внешней трубки 10 (однако на фиг.8В слои 10В, 20В, способствующие излучению, опущены).Otherwise, this design repeats the construction of the sixth embodiment, including a layer 20B that facilitates radiation on the outer peripheral surface 20A of the inner tubes 20, and a layer 10B that promotes the radiation on the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 (however, in FIG. 8B, layers 10B, 20B radiation, omitted).

В пламенном нагревателе 1 вышеописанной конструкции, в дополнение к эффектам шестого варианта, поскольку точки S торможения формируются ближе к внешней трубке 10, которая служит трубкой, излучающей теплоту, облегчается отбор теплоты от внешней трубки 10 и тепловой кпд можно повысить.In the flame heater 1 of the above construction, in addition to the effects of the sixth embodiment, since the braking points S are formed closer to the outer tube 10, which serves as the heat emitting tube, the selection of heat from the outer tube 10 is facilitated and the thermal efficiency can be improved.

Хотя выше были описаны предпочтительные варианты настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, очевидно, что настоящее изобретение этими примерами не ограничивается. Конфигурация или конструкция каждого элемента описанных примеров является чисто иллюстративной и в нее могут быть внесены различные изменения, зависящие от требований к конструкции и т.п., и находящиеся в пределах объема настоящего изобретения.Although preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, it is obvious that the present invention is not limited to these examples. The configuration or design of each element of the described examples is purely illustrative and may be subject to various changes, depending on the requirements for construction, etc., and within the scope of the present invention.

Например, во втором варианте, хотя была описана конструкция, в которой в дополнение к отверстиям 24 выполнены вторые отверстия 25, настоящее изобретение этим не ограничивается, и такая конструкция внутренней трубки, где в дополнение к отверстиям 24 выполнены вторые отверстия 25, может применяться в 3-8 вариантах.For example, in the second embodiment, although a design has been described in which, in addition to the holes 24, the second holes 25 are made, the present invention is not limited to this, and such an inner tube design where, in addition to the holes 24, the second holes 25 are made, can be used in 3 -8 options.

Точно так же, хотя поддерживающая пластина 40 установлена на дистальном конце внутренней трубки 20 в третьем варианте, такую же конструкцию можно применять и в 4-8 вариантах, где на дистальном конце можно устанавливать поддерживающую пластину.Similarly, although the support plate 40 is mounted on the distal end of the inner tube 20 in the third embodiment, the same design can be applied in 4-8 variants, where the support plate can be installed on the distal end.

В вышеописанных вариантах использована конструкция, в которой первая область 22, имеющая наименьшее расстояние между внешней периферийной поверхностью 20А и внутренней периферийной поверхностью 10А, сформирована путем установки внутренней трубки 20 эксцентрично относительно внешней трубки 10. Однако настоящее изобретение не ограничивается такой конструкцией и возможно использовать соосное положение внешней и внутренней трубок.In the above embodiments, a structure is used in which the first region 22 having the smallest distance between the outer peripheral surface 20A and the inner peripheral surface 10A is formed by mounting the inner tube 20 eccentrically with respect to the outer tube 10. However, the present invention is not limited to such a construction and it is possible to use a coaxial position outer and inner tubes.

Хотя в вышеописанных вариантах была описана конструкция, в которой слой, способствующий излучению, нанесен и на внутреннюю периферийную поверхность 10А внешней трубки 10, и на внешнюю периферийную поверхность 20А внутренних трубок 20, изобретение этим не ограничивается и слой, способствующий излучению, может быть нанесен только на внешнюю периферийную поверхность 20А внутренних трубок 20.Although a design has been described in the above embodiments in which a radiation promoting layer is applied to both the inner peripheral surface 10A of the outer tube 10 and the outer peripheral surface 20A of the inner tubes 20, the invention is not limited to this and the radiation promoting layer can only be applied to the outer peripheral surface 20A of the inner tubes 20.

В вышеописанных вариантах была описана конструкция, в которой поверхность, способствующая излучению, сформирована слоями 10В, 20В, способствующими излучению. Однако, дополнительно, внешняя трубка 10 и внутренние трубки 20, 120 могут быть выполнены из материала, который образует слои 10В, 20В, 120В, способствующие излучению, и внутренняя периферийная поверхность 10А и внешние периферийные поверхности 20В, 120В сами могут иметь характеристики, способствующие излучению.In the above embodiments, a structure has been described in which a radiation promoting surface is formed by radiation promoting layers 10B, 20B. However, in addition, the outer tube 10 and the inner tubes 20, 120 can be made of a material that forms the radiation promoting layers 10B, 20B, 120B, and the inner peripheral surface 10A and the outer peripheral surfaces 20B, 120B themselves can have radiation promoting characteristics .

В вышеописанных вариантах используется конструкция, в которой каждая внутренняя трубка 20 расположена эксцентрично относительно внешней трубки 10. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается и, например, как показано на фиг.9, внутренняя трубка 20, содержащая отверстия 24, проходящие в радиальном направлении, и слой 20В, способствующий излучению, может быть расположена соосно с внешней трубкой 10, имеющей слой 10В, способствующий излучению.In the above embodiments, a structure is used in which each inner tube 20 is disposed eccentrically with respect to the outer tube 10. However, the present invention is not limited to this, and, for example, as shown in FIG. 9, the inner tube 20 having holes 24 extending in the radial direction, and the radiation promoting layer 20B may be coaxial with the outer tube 10 having the radiation promoting layer 10B.

Как описано выше, пламенный нагреватель по настоящему изобретению позволяет предотвратить чрезмерное повышение температуры внутренней трубки и повышает кпд нагревания.As described above, the flame heater of the present invention prevents the temperature of the inner tube from rising excessively and increases the heating efficiency.

Claims (8)

1. Пламенный нагреватель, содержащий внутреннюю трубку, имеющую подающий канал для горючего газа во внутренней части, и внешнюю трубку, расположенную для образования отделенного пространства сгорания на внешней периферии внутренней трубки, при этом на стенке внутренней трубки сформировано отверстие для выброса горючего газа, а на внешней периферии внутренней трубки расположена поверхность, способствующая излучению и поддерживающая пластина, установленная ближе к дистальному концу, чем указанное отверстие внутренней трубки, и ориентированная перпендикулярно к осевому направлению внутренней трубки, причем поддерживающая пластина поддерживается с возможностью свободного смещения в осевом направлении внешней трубки.1. A flame heater comprising an inner tube having a supply channel for combustible gas in the inner part, and an outer tube arranged to form a separated combustion space on the outer periphery of the inner tube, wherein a hole for ejecting combustible gas is formed on the wall of the inner tube, and the outer periphery of the inner tube is a surface that promotes radiation and a support plate mounted closer to the distal end than the specified hole of the inner tube, and orient ovannaya perpendicular to the axial direction of the inner tube, wherein the supporting plate is supported for free displacement in axial direction of the outer tube. 2. Нагреватель по п.1, в котором поверхность, способствующая излучению, является слоем, нанесенным на внешнюю периферийную поверхность внутренней трубки.2. The heater according to claim 1, wherein the radiation promoting surface is a layer deposited on the outer peripheral surface of the inner tube. 3. Нагреватель по п.1, дополнительно содержащий поверхность, способствующую излучению на внутренней периферийной поверхности внешней трубки.3. The heater according to claim 1, additionally containing a surface that promotes radiation on the inner peripheral surface of the outer tube. 4. Нагреватель по п.3, в котором поверхность, способствующая излучению, является слоем, нанесенным на внутреннюю периферийную поверхность.4. The heater according to claim 3, in which the surface contributing to the radiation is a layer deposited on the inner peripheral surface. 5. Нагреватель по п.1, в котором поверхность, способствующая излучению, сформирована с использованием керамического связующего вещества.5. The heater of claim 1, wherein the radiation promoting surface is formed using a ceramic binder. 6. Нагреватель по п.1, в котором имеется передающий теплоту элемент для соединения внутренней трубки и внешней трубки в пространстве сгорания и для передачи теплоты между внешней трубкой и внутренней трубкой.6. The heater according to claim 1, in which there is a heat transfer element for connecting the inner tube and the outer tube in the combustion space and for transferring heat between the outer tube and the inner tube. 7. Нагреватель по п.1, в котором внутренняя трубка и внешняя трубка расположены концентрически.7. The heater according to claim 1, in which the inner tube and the outer tube are concentrically arranged. 8. Нагреватель по п.1, в котором внутренняя трубка расположена эксцентрично относительно внешней трубки. 8. The heater according to claim 1, in which the inner tube is eccentric relative to the outer tube.

Images