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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2160419

GAS GENERATOR HEAT SETTING HEIZWASSER zum Heizen und / oder heißem Wasser

GAS GENERATOR HEAT HEIZEINHEIT für die Warmwasserbereitung
UND / ODER WARMWASSER

Name des Erfinders: Evseev GA
Der Name des Patentinhabers: Closed Joint Stock Company "Eco-Thermal Technology"
Korrespondenzanschrift: 125438, Moskau, ul. Onega 8-10, UAB "TET"
Startdatum des Patents: 1999.05.18

Gasgenerator Wärmewasserheizungsanlage zum Heizen und / oder heißem Wasser ein gebranntes Brennkammerkopf mit einer Bohrung versehen, die (Löcher), einen Stabilisator (Stabilisieren), um die Flamme in der Verbrennungskammer, wobei die Düse (Düsen) zum Zuführen und Verbrennen eines gasförmigen Brennstoff mit Luft vermischt wird. Die Düse ist als zweistufiger Ejektordüse und einem ringförmigen Vorhang gestaltet. Die erste Stufe Ejektors ist mit Flächenverhältnis der Ausgang der zentralen Düse F 1 auf die Gesamtfläche F 0 Ausstoßdüsen F 1 / F versehen 0 = K 1· (M r /M)× L 02 ist , wobei M r und M a - Molekularmasse bzw. brennbarem Gas und Luft; L 0 - stöchiometrisches Verhältnis. Mischen der ersten Stufe Ejektor mit Querschnittsfläche F 2 = K 2· F 1 vorgesehen. Die ringförmige Düse von der zweiten Stufe Auswerfer Außenwand der Mischkammer der ersten Stufe und einer wässrigen Lösung der zweiten Stufe der Mischkammer des Ejektors ausgebildet ist zwischen dem Eingangsteil der Düse mit der Atmosphäre in Verbindung angeschlossen und konfiguriert Fläche F 3 = K 3 F H 1 zu verlassen. Das Mischen der zweiten Stufe Auswerfer ist mit einer Querschnittsfläche F = K 4B 4 F 1 zur Verfügung gestellt. Der ringförmige Vorhangdüse ist durch die Außenwand der Mischkammer der zweiten Stufe und der Innenfläche des zylindrischen Einsatz in das Loch Feuer Boden ausgebildet, miteinander verbunden in dem Einlassabschnitt der Düse mit der Atmosphäre kommuniziert und angepasst Querschnittsfläche F 5 = K 5· F 1 , wobei die numerischen Werte der Koeffizienten sind: K 1 = 0,18-0,22; K 2 = 1,0 bis 2,0; K 3 = 4,5 -6,5; 4 K = 5,0-6,5; K 5 = 1,4-1,8. Die Erfindung sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit und Umwelt Reinheit Gaswärmeerzeuger.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungssystem und kann in Wasser Heizeinheiten zum Erwärmen und / oder Warmwasserversorgung von Gebäuden und Konstruktionen in einer dezentralisierten Art und Weise verwendet werden.

Bekannte Gasgenerator Wärmeanlagen zur Warmwasserbereitung und / oder heißem Wasser (siehe. Patent RF N 2018771, Kl. Die F 23 D 14/00, 23/00, 1994), als Prototyp genommen, eine Brennkammer enthält gebrannten Kopf, ausgestattet mit einem Loch koaxial Löcher Feuerboden in der Verbrennungskammer der Flammschutzmittel, und die gegenüberliegende Seite des Bodens entspricht, - die Düsen zum Zuführen und Verbrennen eines gasförmigen Brennstoff mit Luft vermischt, von denen jede in Form einer Auswerfer hergestellt ist mit Auswerfer Düsen mit einer Quelle für Brenngas in Verbindung steht, die gleichmäßig um den Umfang beabstandet und in einem Winkel zur Mittelachse der Düse geneigt ist, mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Der Nachteil dieses Gasgenerators Wärmeanlagen zur Warmwasserbereitung und / oder heißem Wasser lag in der Tatsache, dass der Ausgang jedes Injektors von der Unterseite des Feuers entfernt wurde, und ein Auswerfer für Vormischen von gasförmigem Kraftstoff war eine einstufige Luft. Bei dem Betrieb des Wärmeerzeugers, wie oben beobachtet, in die Düse invalid Rückblende wurden beschrieben, beispielsweise bei einem Wechsel (on / off) der Anzahl der Arbeitsdüsen, während die Flamme im Inneren der Düsen an den Ausstoßdüsen stabilisiert hat. Saugen durch den Ringspalt zwischen der Düse und dem Boden der Luftstrom nicht ausreichend gehalten wird, während der Luftstrom im Wesentlichen als Vorhang funktioniert, dh in der Verbrennungskammer am Düsenaustritt mit vorgemischter Kraftstoff-Gemisch verbrannt und somit keine Verbrennung an seinem Ausgang das Fehlen von Kontaktmischung gewährleisten.

Die Basis der Erfindung ist es, einen Gasgenerator Wärme Warmwasserinstallation zur Warmwasserbereitung und / oder heißem Wasser, frei von diesen Nachteilen zu entwickeln und gleichzeitig hohe Umwelt Sauberkeit, wie grade "Blauer Engel", die gesamte Anlage zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird dadurch, dass der Gasgenerator Wärme Installation heißes Wasser zum Heizen und / oder heißem Wasser gelöst, mit einem Brennkammerkopf mit einem Loch versehen befeuerten (Löcher), einen Stabilisator (Stabilisierung), um die Flamme in der Verbrennungskammer und auf der gegenüberliegenden Seite des Bodens - die Düse ( Düse) zum Zuführen und eines gasförmigen Brennstoffs mit Luft, hergestellt in Form einer Auswerfer mit Ejektordüsen sind mit einer Quelle für Brenngas in Verbindung, die gleichmäßig beabstandet um den Umfang mit der Atmosphäre von der zentralen Düse kommuniziert und geneigt in einem Winkel zu seiner Achse Mischen, wobei die Düse als ein zwei~~POS=TRUNC-Ejektor und Ring ausgebildet ist, Vorhang Düse.

Die erste Stufe ist mit einem Auswerfer Austrittsflächenverhältnis F 1 der zentralen Düse zur Gesamtfläche von Düsen auszustoßen F O 0 bereitgestellt

F 0 F 1 = K 1× (M r / M a) L H 20 (K 1 = 0,18 ... 0,22)

und M wobei gM - Molekulargewicht bzw. von Luft und Brenngas, L 0 - stöchiometrisches Verhältnis. Mischen der ersten Stufe Ejektor mit Querschnittsfläche F 2 vorgesehen ist

F 2 = 2· F K 1 (K 2 = 1,0 ... 2,0).

Die ringförmige Düse von der zweiten Stufe Auswerfer Außenwand der Mischkammer der ersten Stufe in seinem Ausgangsabschnitt und der Eingangsbuchse der zweiten Stufe Mischkammer des Ejektors ausgebildet ist , zwischen dem Einlass der Düse verbunden ist , beispielsweise mit Hilfe von Masten, mit der Atmosphäre kommuniziert und konfiguriert Bereich F 3 zu beenden

F 3 = F K 3H 1 (K 3 = 4,5 ... 6,5).

Misch Auswerfer zweiten Stufe mit einer Querschnittsfläche F 4 vorgesehen

F = 4, die K 4W 1 F (K 4 = 5,0 ... 6,5).

Der ringförmige Vorhangdüse Mischkammer durch die Außenwand der zweiten Stufe und der inneren zylindrischen Oberfläche der Verbrennungsauskleidung in das Loch unten miteinander verbunden am Einlass der Düse, beispielsweise mit Hilfe von Masten, kommuniziert mit der Atmosphäre und angepasst Querschnittsfläche F 5 gebildet,

F 5 = 5× F K 1 (K 5 = 1,4 ... 1,8).

Die numerischen Werte der Koeffizienten in den obigen Anteilen Auswerfer eine Erststufen-Düsenfaktor Oxidationsmittel überschüssiges gleich 0,4 bereitzustellen gewählt ... 0,6, und das Oxidationsmittel-Brennstoff-Verhältnis für die Düse im allgemeinen gleich 1,2 ... 1,4 .

Somit werden die folgenden Optionen und Kombinationen von Ausführungsformen des Gasgenerators und dessen Heißluftdüse:

- Eintritt ersten Auswerfer Mischstufe Kammer in Form von konvergenten Kanal gemacht,

- Der Ausgang des ersten Ejektor-Mischstufe Kammer in der Form eines Kegels hat,

- Der vordere Teil der zweiten Stufe des Mischens Ejektor nach der Glocke Kammer in Form von konvergierenden Kanal,

- Die Mischkammer des Ejektors Ausgang der zweiten Stufe ist in der Form eines Kegels,

- Ein Flammenstabilisator, beispielsweise in Form einer Kegelspitze in Richtung des Düsenendes der Auskleidung gegenüberliegt, montiert auf, beispielsweise über Streben.

Durchführen Gaswärmeerzeugers Düsen in einem zweistufigen Ejektor und Ringdüse Vorhang erlaubt die erste Ejektor-Stufe eines solchen Koeffizienten von überschüssigem Oxidationsmittel, wobei in dieser Phase kein Verbrennungs ist, und der Ausgang der zweiten Stufe Ejektor vorgemischten Kraftstoff-Gemisch mit einem Überschuss an Oxidationsmittel Faktor einen effizienten erhalten (High Efficiency) Betrieb der Wasserheizungsanlage zum Heizen und / oder heißem Wasser mit umweltfreundlichen Auspuff. Die vorgeschlagene technische Lösung beseitigt flame Durchbruch in der ersten Verbrennungsstufe in dem Ejektor und Düse zum Ausstoßdüsen.

In der zweiten Stufe Auswerfer ist Kraftstoff - Gemisch brennbar.

In diesem Stadium im Prinzip möglich, eine Leckage von der Flamme bei hohen Druckstörungen in der Brennkammer, beispielsweise, wenn die Anzahl der Arbeitsdüsen (on / off). Um jedoch eine Umgebung, in der die Strömungsgeschwindigkeit in der zweiten Stufe des Auswerfers die vorgeschlagene Düsendesign erheblich liefert (eine Grßenordnung) höher als normale Verbrennungsgeschwindigkeit. Dadurch entfällt die Flammenstabilisierung innerhalb des Brenners auch während der Rückblende.

Der ringförmige Vorhangdüse mit Säulen an ihrem Eingang Kontakt zwischen den Verbrennungsprodukten und Kraftstoff-Gemisch am Düsenaustritt zu verhindern, was ein weiterer Faktor ist die Rückblende zu beseitigen.

Installationsflammenstabilisator am Ende des Einsatzes, beispielsweise mittels Zahnstangen, die wiederum ist ein weiterer Faktor, der die Rückblende zu beseitigen, wie Racks außerhalb der Zone des Schleiers und Heizung befinden sich keine Zündquellen. Weiterhin Befestigung des Stabilisators auf Gestellen ermöglicht Vormontage mit genauen Zentrieren Stabilisators relativ zu der Düsenachse, die für die Durchführung des Verbrennungsprozesses in der Brennkammer wesentlich ist.

Experimentelle Prüfung des Gasgenerators von Wärme mit der Düse in Form eines zweistufigen Ejektor und eine Ringdüse Vorhänge zeigte, daß selbst bei großen Druckstörungen in der Zelle und die Freisetzung der Flamme durch die ringförmige Düse der zweiten Stufe der Flamme innerhalb des Injektors stabilisiert wird und nach der Entfernung der Störung wird der normale Prozeß der Düse und Verbrennungs Arbeit wieder in der Verbrennungskammer.

Betrachten wir ein spezielles Beispiel für die Berechnung und Ausführung der Düse

Lassen Sie als Methan Brenngas verwendet, die Gaszufuhr Druckeinstellung gleich 2000 Pa, ist die Wärme die Wärmekapazität des Gasgenerators 100 kW, und die Brennkammer enthält acht Düsen mit einer thermischen Leistung von 12,5 kW je. Das stöchiometrische Verhältnis von L 0 für Methan-Luft - Gemisch ist 17,16, das Molekulargewicht von Methan M r = 16 und die Molekularmasse der Luft in der M = 29. Die Gaszufuhr wird durch drei Löcher von 1,7 mm Durchmesser durchgeführt wird , unter Berücksichtigung der Eingabe von Druckverlusten Gasstrom durch die Düse wird 0,25 g / s sein, wenn Methan LHV 50 MJ / kg von Düsen liefert die gewünschte Wärmeleistung. Wir wählen eine zentrale Düsendurchmesser gleich 17 mm, während F 1 / F 0 = 33,3. In diesem Fall ist K 1 = 0,205. Es sei angenommen , K 2 = 1,5, K 3 = 5,5, K 4 = 5,7, K 1,6 = 5. Berechnungen zeigen, dass bei Unterdruck in der Verbrennungskammer von 1,5 Pa ... 3, eine typische Installation für die Brennkammer in der ersten Stufe Auswerfer überschüssiges Oxidationsmittel-Verhältnis beträgt 0,49. . .0,50, Der Ausgang der zweiten Stufe - 1,13 ... 1,21, im allgemeinen zu den Düsen (unter Berücksichtigung der Vorhang Luft) - 1,22 ... 1,33, respectively. Die Geschwindigkeit des Gases an der Auslaßdüse der zweiten Stufe werden 3,0 ... 3,2 m / s sein, während die normale Rate der Methanverbrennung in überschüssigem Oxidationsmittel-Verhältnis von 1,13 ... 1,21 0,28 ist. ..0,24 m / s, respectively.

GAS GENERATOR HEAT SETTING HEIZWASSER zum Heizen und / oder heißem Wasser GAS GENERATOR HEAT SETTING HEIZWASSER zum Heizen und / oder heißem Wasser

Fig. 1 - 9 sind die Gas und der Wärmeerzeuger Schaltungsausführungsformen Düse.

(. Abbildung 1) Gas Wärmeerzeuger umfasst eine Brennkammer mit dem Brennkopf 1 mit einer Öffnung (Loch) 2 vorgesehen ist, einen Stabilisator (Stabilisatoren), Flamm 3 in die Verbrennungskammer von der gegenüberliegenden Seite des Bodens - die Düse (Düsen) 4 zum Zuführen und eines gasförmigen Brennstoffs Mischen mit Luft, als zweistufigen Ejektor 5, die Ausstoßdüsen 6 mit einer Quelle von brennbarem Gas in Verbindung steht, die gleichmäßig um den Umfang mit der Atmosphäre zentrale Düse 7 kommuniziert beabstandet und geneigt in einem Winkel zu seiner Achse, und einer ringförmigen Düsen curtain 8.

Der erste Schritt der Ejektordüse (Fig. 2) ist mit einer zentralen Austrittsflächenverhältnis F der Düse 1 auf die Gesamtfläche von Düsen auszustoßen F O bereitgestellt 0

F 0 F 1 = K 1× (M r / M a) L H 20 (K 1 = 0,18 ... 0,22)

und M wobei gM - Molekulargewicht bzw. von Luft und Brenngas, L 0 - stöchiometrisches Verhältnis. Die erste Mischkammer 9 ist mit einem Ejektorstufe Querschnittsfläche F 2 vorgesehen

F 2 = 2· F K 1 (K 2 = 1,0 ... 2,0).

Die ringförmige Düse 10 der zweiten Stufe des Ejektors wird durch eine Außenwand 11 ausgebildet der Mischkammer der ersten Stufe in seinem Auslaßabschnitt und der Einlauftrichter 12 Kammer miteinander in dem Einlaßteil der Düse 13 verbunden, der zweiten Stufe Auswerfer Mischen, beispielsweise mittels Pylonen 14 mit der Atmosphäre kommuniziert und angepasst ist Austrittsfläche F 3

F 3 = F K 3H 1 (K 3 = 4,5 ... 6,5).

Eine zweite Mischkammer 13 mit einem Ejektorstufe Querschnittsfläche versehen F 4

F = 4, die K 4W 1 F (K 4 = 5,0 ... 6,5).

Die ringförmige Düse durch den äußeren wandbehänge gebildet Kammer 15 der zweiten Stufe und der Innenfläche der zylindrischen Auskleidung 16 in das Loch des Bodens des Feuer Mischen miteinander verbunden in dem Einlaßteil der Düse, beispielsweise mittels Pylonen 17 mit der Atmosphäre kommuniziert und an die Querschnittsfläche angepasst F 5

F 5 = 5× F K 1 (K 5 = 1,4 ... 1,8).

9 der Mischkammer der ersten Stufe Einlass in der Form eines konvergenten Kanal 18 (Fig. 3) sein kann.

Ausgang der Mischkammer 9, wobei die erste Stufe in Form des Diffusors 19 (Fig. 4).

Es ist auch eine Kombination aus der Mischkammer 9 Varianten der ersten Ejektor-Stufe (Figur 5) ist, wenn die Mischkammer in Form eines konvergierenden Kanals 18 angemeldet sind, und der Ausgabe - in Form eines Diffusors 19.

Der vordere Teil der Mischkammer 13 nach dem zweiten Ejektorstufe Trichter kann in Form von konvergierenden Kanal 20 (Fig. 6) hergestellt werden.

Ausgang der Mischkammer 13 der zweiten Stufe Ejektors kann in Form des Diffusors 21 (Fig. 7) sein.

Und die Kombination von möglichen Ausführungsformen der Mischkammer 13 der zweiten Stufe Auswerfer (Figur 8) ist, wenn die Mischkammer nach dem Eingabetrichter 20 konvergenten Kanal geformt und aus - in der Form des Diffusors 21.

Der Flammenhalter 3, beispielsweise in Form einer Kegelspitze in Richtung der Düse weis kann mittels Zahnstangen 22 (Fig. 9) am Ende der Auskleidung 16, beispielsweise befestigt werden.

Ansprüche

1. Gasgenerator Wärmewasserheizungsanlage zum Heizen und / oder Heißwasser, eine Verbrennungskammer mit dem Zündkopf mit einem Loch (Löchern) versehen ist, einen Stabilisator (Stabilisierung) der Flamme in der Verbrennungskammer und der entgegengesetzten Seite von der unteren Düse (Düsen) zum Zuführen und Mischen ein gasförmiger Brennstoff mit Luft, wobei mit der Brenngasquelle kommuniziert in Form einer Auswerfer mit Ejektordüsen gemacht, gleichmäßig um den Umfang mit der Atmosphäre von der zentralen Düse und geneigt zu dessen Achse in einem Winkel kommuniziert beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse als ein zwei~~POS=TRUNC-Ejektor und einem ringförmigen Vorhang Düse ausgebildet ist, die erste Stufe ist mit einem Ejektor Austrittsflächenverhältnis F 1 der zentralen Düse zur Gesamtfläche von Düsen auszustoßen F O 0 bereitgestellt

F 1 / F 0 = K 1· (M r / M a) L H 20,

und M , wobei g M a - Molekularmasse bzw. Brenngas und Luft;

L 0 - stöchiometrischen Verhältnis,

Mischen der ersten Stufe Ejektor mit Querschnittsfläche F 2 vorgesehen ist

F 2 = K 2· F 1,

eine ringförmige Düse von der zweiten Stufe Auswerfer Außenwand der Mischkammer der ersten Stufe in seinem Ausgangsabschnitt und der Eingangsbuchse der zweiten Stufe Mischkammer des Ejektors ausgebildet ist , mittels Pylonen mit Atmosphäre in Verbindung beispielsweise zwischen dem Einlass der Düse verbunden ist und eine Fläche F 3 auf Ausgangs angepaßt

= K 3 F H F 31,

eine zweite Stufe des Ejektors Mischkammer mit einer Querschnittsfläche F 4 gebildet

F 4 = K 4× F 1,

ein ringförmiger Vorhang durch äußere Düsenwand der Mischkammer der zweiten Stufe und der inneren zylindrischen Oberfläche der Verbrennungsauskleidung in das Loch unten miteinander verbunden am Einlass der Düse gebildet wird , beispielsweise mit Hilfe von Masten mit der Atmosphäre kommuniziert und angepasst an die Querschnittsfläche F 5

F = K 5W 5 F 1,

wobei die numerischen Werte der Koeffizienten sind: K 1 = 0,18 bis 0,22; K 2 = 1,0 bis 2,0; K 3 = 4,5 bis 6,5; 4 K = 5,0-6,5; K 5 = 1,4-1,8.

2. Gas-Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingang der Mischstufe Auswerfer Kammer Konfusor geformt.

3. Ein Gas-Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der ersten Mischstufe Auswerfer Kammer Diffusor geformt.

4. Gas-Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer Einlaßteil der zweiten Stufe nach dem Auswerfer in Form der Fassung Konfusor ist.

5. Gaswärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausgangsstufe Ejektor-Mischkammer in der Form des Diffusors ist.

6. Gas-Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenstabilisator, beispielsweise in Form eines Kegels, der Scheitelpunkt in Richtung der Düse zugewandt auf dem Ende der Auskleidung befestigt ist, beispielsweise mit Hilfe von Zahnstangen.

Druckversion
Erscheinungsdatum 26.03.2007gg