RU151606U1

RU151606U1 - GAS AIR HEATER

Info

Publication number: RU151606U1
Application number: RU2014135972/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Мухортов; Алексей Петрович Цыцорин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Многопрофильная компания Энерготрейд", ООО "МПК Энерготрейд"
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2015-04-10

Abstract

1. Газовая воздухонагревательная установка получения и подачи горячего воздуха для приточной вентиляции помещений или теплоснабжения вентиляции горных выработок, включающая в себя помещение контейнерного типа, воздухозаборное устройство и свечу для отвода продуктов горения, отличающаяся тем, что содержит воздухонагревательный модуль, состоящий из камеры сгорания, вентиляторной горелки и теплообменника, в котором атмосферный воздух подается сначала в межтрубное пространство выходной части теплообменника, далее воздух проходит через весь теплообменник и поступает в конвективную рубашку камеры сгорания, где нагревается до заданной температуры, и подается в присадку к приточной вентиляции помещений или к вентиляционному воздуху шахты.2. Газовая воздухонагревательная установка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит систему автоматизированного управления и контроля технологическими процессами, обеспечивающую дозированную, в зависимости от температуры окружающего атмосферного воздуха, подачу присадочного горячего воздуха на обогреваемый объект.1. A gas air heating installation for receiving and supplying hot air for forced ventilation of rooms or heat supply for ventilation of mine workings, including a container-type room, an air intake device and a candle for exhausting combustion products, characterized in that it contains an air heating module consisting of a combustion chamber, a fan burner and heat exchanger, in which atmospheric air is first supplied to the annulus of the outlet part of the heat exchanger, then the air passes through the entire heat exchanger and enters the convective shirt combustion chamber where it is heated to a predetermined temperature, and supplied to an additive to the ventilation space or to the ventilation air shahty.2. A gas air heating installation according to claim 1, characterized in that it contains a system for automated control and monitoring of technological processes, which provides a dosed, depending on the temperature of ambient air, additive hot air supply to the heated object.

Description

Полезная модель относится к системам теплоснабжения различных объектов как наземного, так и подземного назначения, и предназначена для получения тепловой энергии (горячего воздуха) и подачи ее на объект.The utility model relates to heat supply systems of various objects, both ground and underground, and is intended to receive thermal energy (hot air) and supply it to the object.

Известно устройство для автономного воздушного отопления зданий и сооружений и прямого нагрева приточного атмосферного воздуха в системах приточной вентиляции и в тепловых завесах (Патент на изобретение №2345291, опубликовано 27.01.2009, Бюл. №1), содержащее сборный корпус, в котором последовательно установлены воздухозаборный блок, блок нагрева с воздухонагревателем смесительного типа и выравнивающим устройством, вентиляционный блок с вентиляторами, камера наддува, система автоматики, связанная с регулятором подачи топлива и регулятором частоты вращения валов вентилятора.A device is known for autonomous air heating of buildings and structures and direct heating of fresh air in fresh air systems and in air curtains (Patent for invention No. 2345291, published January 27, 2009, Bull. No. 1), comprising a prefabricated housing in which an air intake is installed in series. unit, heating unit with a mixing type air heater and leveling device, ventilation unit with fans, pressurization chamber, automation system associated with the fuel supply regulator and the frequency regulator rotational speeds of the fan shafts.

Недостатком известного изобретения является то, что агрегат воздухонагревательный смесительного типа не может быть использован для обогрева помещений всех категорий по взрывопожароопасности, а также имеет большие эксплуатационные затраты на расход топливного газа и энергопотребление, т.к. имеет низкую степень нагрева наружного приточного воздуха и, для обеспечения требуемых температур внутри отапливаемого помещения, необходимо нагревать большое количество данного воздуха.A disadvantage of the known invention is that the air-heating unit of the mixing type cannot be used for heating rooms of all explosion and fire hazard categories, and also has high operating costs for fuel gas consumption and energy consumption, because It has a low degree of heating of the external supply air and, to ensure the required temperatures inside the heated room, it is necessary to heat a large amount of this air.

Известно устройство для автономного воздушного отопления зданий и сооружений (патент на полезную модель №100196, опубликовано 10.12.10), содержащее сборный корпус коробчатого типа, в котором размещены воздухозаборный блок с рабочим и резервным вентиляторами, распределительный блок, блок нагрева с рекуперативными воздухонагревателями, коллектор, система автоматического регулирования.A device for autonomous air heating of buildings and structures (patent for utility model No. 100196, published 10.12.10), comprising a box-type prefabricated housing in which an air intake unit with a working and backup fans, a distribution unit, a heating unit with regenerative air heaters, a collector , automatic regulation system.

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что оно имеет большие габаритные размеры, металлоемкость из-за использования дополнительных помещений - распределительного блока и коллектора.The disadvantages of the known device should be attributed to the fact that it has large overall dimensions, metal consumption due to the use of additional rooms - distribution block and collector.

Предложена газовая воздухонагревательная установка для непрямого нагрева приточного воздуха, включающая в себя помещение контейнерного типа, в котором расположен воздухонагревательный модуль и система автоматизированного управления и контроля технологическим оборудованием, воздухозаборное устройство и свечу для отвода продуктов горения.A gas air-heating installation for indirect heating of supply air is proposed, which includes a container-type room in which the air-heating module and an automated control and monitoring system for technological equipment, an air intake device and a candle for removing combustion products are located.

Отличием является то, что установка содержит воздухонагревательный модуль, состоящий из камеры сгорания, вентиляторной горелки и теплообменника, причем атмосферный воздух подается сначала в межтрубное пространство выходной части теплообменника, далее воздух проходит через весь теплообменник, а затем поступает в конвективную рубашку камеры сгорания, где нагревается до заданной температуры и подается в присадку к приточному вентиляционному воздуху.The difference is that the installation contains an air-heating module consisting of a combustion chamber, a fan burner and a heat exchanger, whereby atmospheric air is first supplied to the annulus of the outlet part of the heat exchanger, then air passes through the entire heat exchanger, and then it enters the convection jacket of the combustion chamber, where it is heated to a predetermined temperature and is fed into an additive to the supply ventilation air.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности и безопасности работы газовой воздухонагревательной установки за счет новой схемы подачи атмосферного воздуха для нагрева и применения системы автоматизированного управления и контроля.The technical result of the claimed utility model is to increase the efficiency and safety of a gas air heater due to a new atmospheric air supply for heating and the use of an automated control and monitoring system.

Техническим результатом полезной модели является снижение габаритных размеров и массы установки, а также за счет применения вентиляторной горелки возникает возможность получения большого диапазона по мощности и использование дизельных или комбинированных горелок. Кроме того, прохождение атмосферного воздуха вначале через теплообменник, а затем через конвективную рубашку камеры сгорания позволяет постепенно нагревать холодный атмосферный воздух до требуемой температуры и исключает образование водяных паров в конвективной рубашке камеры сгорания и конденсата в теплообменнике.The technical result of the utility model is to reduce the overall dimensions and weight of the installation, and also due to the use of a fan burner, it becomes possible to obtain a large power range and the use of diesel or combined burners. In addition, the passage of atmospheric air first through the heat exchanger, and then through the convective jacket of the combustion chamber allows you to gradually warm the cold atmospheric air to the desired temperature and eliminates the formation of water vapor in the convective jacket of the combustion chamber and condensate in the heat exchanger.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена газовая воздухонагревательная установка, на фиг. 2 - поперечный разрез.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a gas air heater; FIG. 2 is a transverse section.

Помещение 1 предназначено для размещения технологического оборудования и шкафов управления. Помещение разделено на две части: в одной части расположен воздухонагревательный модуль 2, другая часть - операторная, предназначена для размещения шкафов 3 системы управления и контроля и рабочего места оператора. Воздухонагревательный модуль 2 представляет собой теплоизолированный металлический корпус, в нижней части которого расположена камера сгорания 4, выполненная из жаропрочной стали, над ней находится трубчатый теплообменник 5. Снаружи модуля, в выходной части теплообменника расположен вентилятор подачи воздуха 6. В торец модуля встроена вентиляторная горелка 7. Над камерой сгорания расположен патрубок 8 для выхода в свечу 9 продуктов горения, а также патрубок 10 для выхода горячего воздуха в воздуховод 11. С другого торца камеры сгорания и теплообменника находится боров 12 для перехода дымовых газов из камеры сгорания в трубки теплообменника.Room 1 is designed to accommodate process equipment and control cabinets. The room is divided into two parts: in one part there is an air-heating module 2, the other part is an operating room, designed to accommodate cabinets 3 of the control and monitoring system and the operator's workplace. The air-heating module 2 is a thermally insulated metal case, in the lower part of which there is a combustion chamber 4 made of heat-resistant steel, a tubular heat exchanger 5 is located above it. Outside the module, an air supply fan is located in the output part of the heat exchanger 6. A fan burner 7 is built into the end face of the module A pipe 8 is located above the combustion chamber for exiting combustion products 9 to the candle, and also a pipe 10 for exiting hot air into the duct 11. From the other end of the combustion chamber and there is a bore 12 for the passage of flue gases from the combustion chamber to the tubes of the heat exchanger.

Принцип работы газовой воздухонагревательной установки заключается в следующем:The principle of operation of a gas air-heating installation is as follows:

Вентиляторной горелкой 7 осуществляется нагрев жаропрочных стенок камеры сгорания 4. Продукты сгорания топлива, благодаря давлению, создаваемому вентилятором горелки, проходят через боров и трубки теплообменника, нагревают их и выбрасываются через патрубок 8 в свечу 9. Атмосферный воздух, вентилятором 6 вначале подается в межтрубное пространство выходной части теплообменника, а затем проходит по всему объему теплообменника. Подогретый таким образом атмосферный воздух поступает в конвективную рубашку камеры сгорания, нагревается до заданной температуры и подается в присадку к приточной вентиляции помещений или к вентиляционному воздуху шахты. Такая схема нагрева атмосферного воздуха исключает образование конденсата в трубках теплообменника, т.к. идет постепенный нагрев воздуха, и образование водяных паров в конвективной рубашке камеры сгорания, повышает эффективность теплообменного процесса, снижает коррозию материалов.The fan burner 7 heats the heat-resistant walls of the combustion chamber 4. The combustion products, due to the pressure generated by the burner fan, pass through the burs and tubes of the heat exchanger, heat them and are discharged through the pipe 8 into the candle 9. Atmospheric air, with the fan 6, is first supplied to the annulus the output part of the heat exchanger, and then passes through the entire volume of the heat exchanger. The atmospheric air heated in this way enters the convective jacket of the combustion chamber, heats up to a predetermined temperature and is fed into an additive to the supply ventilation of the premises or to the ventilation air of the mine. Such a scheme for heating atmospheric air eliminates the formation of condensate in the tubes of the heat exchanger, as there is a gradual heating of the air, and the formation of water vapor in the convection jacket of the combustion chamber, increases the efficiency of the heat exchange process, reduces corrosion of materials.

Эффективная и безопасная работа газовой воздухонагревательной установки обеспечивается применением системы автоматизированного управления и контроля технологическими процессами, происходящими при эксплуатации комплекса. Система автоматизированного управления и контроля установкой САУК предусматривает управление в автоматическом режиме, оператором с пульта управления и вручную. Система САУК обеспечивает управление вентилятором подачи горячего воздуха, вентиляторной горелкой, шиберами.Efficient and safe operation of a gas air-heating installation is ensured by the use of an automated control and monitoring system for technological processes that occur during operation of the complex. The system of automated control and monitoring of the SAUK installation provides for automatic control by the operator from the control panel and manually. The ACS system provides control of the hot air fan, fan burner, gates.

Система САУК предусматривает аварийное отключение подачи горячего воздуха в случае содержания CO в горячем воздухе за воздухоподогревателем выше допустимого. Отсечка подачи воздуха производится в автоматическом режиме закрытием шибера на рабочем воздуховоде с одновременным открытием шибера для сброса в атмосферу. Одновременное закрытие шиберов не допускается.The ACS system provides for an emergency shutdown of the hot air supply in the event that the CO content in the hot air behind the air heater is higher than permissible. The air supply is cut off automatically by closing the gate on the working air duct while opening the gate for discharge into the atmosphere. Simultaneous closing of gates is not allowed.

САУК производит контроль следующих параметров работы газовой воздухонагревательной установки:SAUK controls the following operation parameters of a gas air heater:

- температура и разрежение дымовых газов до и после воздухоподогревателя;- temperature and rarefaction of flue gases before and after the air heater;

- температура воздуха на выходе из воздухоподогревателя;- air temperature at the outlet of the air heater;

- давление воздуха до и после воздухоподогревателя;- air pressure before and after the air heater;

- температура наружного воздуха;- outdoor temperature;

- расход воздуха и дымовых газов до и после воздухоподогревателя.- air and flue gas consumption before and after the air heater.

Для всех параметров предусмотрена индикация на щитах управления.All parameters are indicated on the control panels.

Система САУК предусматривает звуковую и световую сигнализацию о выходе контролируемых параметров за допустимые пределы.The ACS system provides sound and light alarms about the output of the controlled parameters beyond the permissible limits.

Кроме того, система САУК предусматривает автоматическое регулирование температуры дымовых газов на выходе из камеры сгорания, а также регулирование количества воздуха, подаваемого вентилятором в теплообменник, тем самым обеспечивается дозированная подача горячего воздуха в помещение (или в шахту) в зависимости от температуры окружающего атмосферного воздуха.In addition, the ACS system provides automatic control of the temperature of the flue gases at the outlet of the combustion chamber, as well as regulation of the amount of air supplied by the fan to the heat exchanger, thereby providing a metered supply of hot air to the room (or mine) depending on the temperature of the ambient air.

Claims

1. A gas air heating installation for receiving and supplying hot air for forced ventilation of rooms or heat supply for ventilation of mine workings, including a container-type room, an air intake device and a candle for exhausting combustion products, characterized in that it contains an air heating module consisting of a combustion chamber, a fan burner and heat exchanger, in which atmospheric air is first supplied to the annulus of the outlet part of the heat exchanger, then the air passes through the entire heat exchanger and enters the convective shirt combustion chamber where it is heated to a predetermined temperature, and supplied to an additive for ventilation of premises or for air ventilation shaft.

2. A gas air-heating installation according to claim 1, characterized in that it contains a system for automated control and monitoring of technological processes, which provides a dosed, depending on the ambient air temperature, supply of additive hot air to the heated object.