Теплогенератор

364757 Союз Сооетскик Сотиалистическиз РвсптбликКаткитет оо делам обреений и открытий ри Совете Министров СССРУДК 621.43-574.66.0 ,134 (088.8) Опубликовано 28.Х 11.1972. Бюллетеньзз 19 Дата опубликования описания 15.11.1973Авторыизобретения Л. Г, Анискин, П. В, Баранчук, М. П. Золотарев, Р. А. КоролевВ, А. Кортунов, Л. А, Моргулис и В, Н, ПрокопьевЗаявитель Челябинский политехнический институт ЕПЛОГЕН ЕРАТО Изобретение касается двигателестроения и особенно предпускового подогрева автомобильных двигателей и предназначено для использования в передвижных и стационарных установках для воздухообогрева двигателей на транспортных средствах в условиях отрицательных наружных температур,Известен групповой способ обогрева транспортных машин горячим воздухом в период межсменной стоянки в безгаражных условиях, который предполагает одновременный обогрев группы машин от одного источника горячеговоздуха.В качестве источника горячего воздуха целесообразно использовать огневые теплогенераторы, обеспечивающие получение смеси топочных газов с воздухом. Однако такие теплогенераторы, имея высокий к.п.д при работе на жидком топливе не позволяют получать газо-воздушную смесь без продуктов неполного сгорания в широком диапазоне регулирования температур.Указанный недостаток отсутствует в тепло- генераторах и воздухонагревательных установках, предназначенных для сушки сельскохозяйственных продуктов и обогрева самолетов, предусматривающих раздельное движение газового потока и нагретого воздуха,Известны теплогенераторы, например, для отопления помещений, предусматриваюгцие раздельное движение газового потока и нагретого воздуха и содержащие две последовательно расположенные в цилиндрическомкожухе камеры.5 Одна из камер предназначена для сжигания топлива и выполнена в виде двух концентрично расположенных один в другом различных по длине цилиндров, из которых внутренний снабжен футеровкой, а наружный10 несколькими, расположенными на некоторомрасстоянии друг от друга рядами отверстий идиском для крепления форсунки, причем наружный цилиндр первой камеры концентричнорасположен В ци 1 л Ндре второй ка.1 еры так,15 что его торец со стороны набегающего потокавоздуха смещен по направлению его движен я,Вторая камера представляет собой заглушенный с торцов цилиндр, снабженный тру 20 бой для отвода газов, и служит для нагревавоздуха, движущегося около наружной поверхности ее стенок, и дожигания летучих веществ,поступающих из первой камеры через два последовательно расположенных отверстия, об 25 разованных меньшими основаниями двух концентрично расположенных конических усеченных насадков. Каждый из насадков своимбсльшим основанием обращен навстречу потоку воздуха и закреплен в цилиндре прилеЗО гающей к нему камеры так, что образованныйи 15 между ними конический кольцевой канал является продолжением кольцевого канала, образованного цилиндрами рядом лежащих камер.Между цилиндром камеры догорания и кожухом концентричпо помещен экрапирующий цилиндр, обоазующий совместно с кожухом кольцевой канал для движенияагреваемого воздуха.Раздельное движение газов в топке и воздуха у стенок теплообменника осуществляется г осредством двух вентиляторов,Однако такие теплогенераторы не соответствуют требованиям, предъявляемым к централизованным источникам тепла со стороны системы воздухообогрева, Обычно установки для воздухообогрева автомобилей, в конструкции которых применяются подобного типа тепло- генераторы, оказываются ненадежными в рабсте и недолговечными. Кольцевой канал, образованный цилиндрами камер и коническими насадками, не используется для активного отьола тепла от внутреннего цилиндра первой камеры, что при малом объеме камеры сгорания увеличивает теплонапряженность топочногс пространства, требует создания огнестойкой футеровки стенок внутреннего цилиндра, усложняет конструкцию и повышает стоимость теплогенератора.При увеличении расхода топлива отверстия, расположенные в стенках наружного цилиндра первой камеры, и канал, образованный коническими насадками, не обеспечивают поступления к ядру факела количества воздуха, достаточного для полного сгорания топлива.Применение отдельного вентилятора для подачи воздуха в камеру сгорания стабилизирует процесс горения, но с другой стороны усложняет конструкцию теплогенератора и повышает его стоимость.Наличие теплообменника со слабо развитой поверхностью теплообмена не позволяет поднять к.п,д, теплогенератора более чем до 0,65, Увеличение площади теплообмена усложняет конструкцию теплогенератора и повышает его сз оимость,Цель изобретения - разработка простой и дешевой конструкции передвижного теплогенератора газо-воздушной смеси, максимально отвечающей требованиям системы воздухообогрева транспортных машин, обеспечивающей полное сгорание топлива, устойчивую и экономичную работу агрегата в широком диапазоне регулирования теплопроизводительности.Предлагаемый теплогенератор отличается от известного тем, что первая камера выполнена из одного цилиндра, не имеющего отверстий и футеровки внутренней поверхности стенок, и представляет собой камеру горения топлива, диск для крепления форсунки которой снабжен отверстиями и насадком для ее охлаждения и формирования горючей смеси, при этом торец цилиндра второй камеры со стороны форсунки открыт для доступа в него воздуха, подача ко 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 торого в камеры н и теплообменнику осуществляется одним вентилятором, Цилиндр второй камеры ограничен по длине в направлении распространения факела установленным в нем коническим насалком, при этом расположенное за ним пространство представляет собой камеру смешения продуктов сгорания с воздухом.Такая конструкция теплогенератора обеспечивает полное сгорание топлива, низкую тепловую напряженность стенок при короткой длине факела в широком диапазоне регулирования температур,Предлагаемый тсплогенератор схематично изображен на чертеже, гле на фиг, 1 показан вил в плане с разрезом по камерам; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг, 1.364 (57 25 ( 22 (5 3 2 (.т (2Ж ( 23 ГД 7 У (7 4 5 Р УРиа I аг 2 цо,сстс 1немеру сгорания б чсрез оВерстцс в дцс 5 ц ;садок 17.В камере сгорания б начинается процесс горения топлива (с коэффициентом а(1), и образовавпиеся горячие газы через отверстия в меньших осоваццях конических насадков 13 и 12 поступают ц камеры сгорания б и смешения 21.Воздух, цсобходимый для полного сгорания, подается вентилятором 14 в выступающий в его сторону с целью стабилизации потока дополнительный цилиндр 8, затем по кольцевому каналу между цилиндрами 8 и 5 в конический канал .,ежду цасадками 13 и 12, из котсроо с большой скоростью поступает в зону ядра факела, образуя сплошную коническую воздушную завесу.Высокая турбулентность струи обеспечивает качествецгое перемешивание частиц топлива с воздухом и соответственно полное его сгорание. В камере сгорания и смешения горячее газифицированное топливо прц большом количестве воздуха (а)1) быстро сгорает, образуя короткопламенцый факел, вызывая прц этом высокую теплонапряженцость топочного пространства. В камере 21 топочные газы дополнительносмешиваются с воздухом, ц полученная газо- воздушная смесь по кольцевому каналу между цилиндрами 1 и 3 поступает в отводящие 5 патрубки 2. Предмет изобретецця1, Теплогецератор, например, для обогревадвигателей транспортных средств в условиях 10 отрицательных температур, содержащий соосно расположенные в корпусе вентилятор и два концентрично установленных цилиндра, образующие камеры сгорания и смешения, отлича(ощийся тем, что, с целью повышения эффек тцвцостп, цилиндр камеры сгорания снабженсо стороны вентилятора перфорированным диском и помещен в открытый с торцов дополнительный цилиндр.2. Теплогенератор по п. 1, отличающийся 20 тем, что ца выходе цз камеры сгорания и доголццтельцого цилиндра установлены сужаюц,неся насадки.3. Тецлогсцератор по п. 1, отличающийсятем, то, с цельо подогрева засасываемого 25 вентилятором воздуха, корпус снабжен кожу.хом,