RU2226648C2

RU2226648C2 - Catalytic heater

Info

Publication number: RU2226648C2
Application number: RU2001118026/06A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Максимов; Б.А. Андреев
Original assignee: Максимов Леонид Викторович; Андреев Борис Александрович
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2004-04-10

Abstract

FIELD: autonomous heaters working on principle of flameless catalytic oxidation of hydrocarbon fuels. SUBSTANCE: proposed heater is used in enclosed spaces and in the outside/ Heater has catalytic member, housing, fasteners and hydrocarbon fuel supply units; housing of heater is made in form of reservoir of profiled section; this reservoir is made from porous ceramics; pores of bottom and walls are sealed on the outside and are open on side of cavity; catalytic member is engageable with upper surface of intermediate member; its open area exceeds that in lower portion. Inner surface of housing is formed by curvilinear projections and recesses. EFFECT: enhanced efficiency due to avoidance of leakage of liquid (gaseous) fuel; enhanced fire safety in lighting-up. 2 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области автономной теплоэнергетики и предназначено для обогрева людей, объектов техники и различных зон обслуживания как в помещении, так и на открытом воздухе. Обогреватель может быть использован как в стационарных условиях, так и на подвижных объектах, при этом обеспечивается возможность изменения направления излучения на любой угол в любой момент времени.The invention relates to the field of autonomous heat energy and is intended for heating people, equipment and various service areas both indoors and outdoors. The heater can be used both in stationary conditions and on moving objects, while it is possible to change the radiation direction to any angle at any time.

Известны обогреватели каталитические, работающие на жидком углеводородном топливе (УТ), в которых используются фитильные или трубчатые испарительные системы. Известна, например, каталитическая фитильная печь по авт. св. № 614291, М.Кл.² F 24 С 5/00 с пр. от 25.01.77, которая содержит корпус, каталитическую насадку, имеющую горизонтальную теплоизлучающую поверхность, механизм регулирования высоты фитиля и экран для увеличения диапазона регулирования теплопроизводительности.Known catalytic heaters operating on liquid hydrocarbon fuel (UT), which use wick or tubular evaporation systems. Known, for example, a catalytic wick furnace according to ed. St. No. 614291, M.C. ² F 24 C 5/00 s. Dated 25.01.77, which contains a housing, a catalytic nozzle having a horizontal heat-radiating surface, a mechanism for adjusting the height of the wick and a screen to increase the range of regulation of heat output.

Недостатками указанной печи являются сложность конструкции и ограничение удельной мощности, т.к. корпус, топливная емкость и испарительная система выполнены как автономные узлы, кроме того, фитиль имеет ограниченную площадь испарения. The disadvantages of this furnace are the design complexity and the limitation of specific power, because the body, fuel tank and the evaporation system are made as autonomous units, in addition, the wick has a limited evaporation area.

Известен также газожидкостный обогреватель по патенту RU № 2042884, 6 F 23 D 14/18 с пр. от 15.10.92. Обогреватель содержит корпус с внутренними отражающими поверхностями, вертикально установленную каталитическую насадку и размещенный внутри каталитической насадки трубчатый испаритель, соединенный краном с газовой или бензиновой топливной емкостью. Корпус снабжен шарнирно закрепленной теплоотражающей решеткой, а с внутренней стороны отражающая поверхность корпуса выполнена криволинейной.Also known is a gas-liquid heater according to patent RU No. 2042884, 6 F 23 D 14/18 with ave. From 15.10.92. The heater comprises a housing with internal reflective surfaces, a vertically mounted catalytic nozzle and a tubular evaporator located inside the catalytic nozzle, connected by a tap to a gas or gasoline fuel tank. The housing is equipped with a pivotally mounted heat-reflecting grating, and on the inside the reflective surface of the housing is made curved.

Недостатками обогревателя являются сложность конструкции, т.к. корпус, каталитическая насадка, топливная емкость и испаритель выполнены как отдельные узлы. Известные обогреватели имеют или горизонтальное или вертикальное исполнение. Возможность наклона обогревателя ограничена несколькими градусами, при превышении которых обогреватель теряет работоспособность, т.е. использование известных жидкостных обогревателей ограничено объектами, не изменяющими положение в пространстве.The disadvantages of the heater are the design complexity, because housing, catalytic nozzle, fuel tank and evaporator are made as separate units. Known heaters have either horizontal or vertical design. The possibility of tilting the heater is limited to a few degrees, above which the heater loses its functionality, i.e. the use of known liquid heaters is limited to objects that do not alter the position in space.

Известен также блок теплоизлучающий по заявке RU № 94037984, 6 F 24 C 1/00 с пр. от 08.09.94, который принят за прототип. Блок состоит из корпуса, изготовленного с полостью, отверстием и др. элементами как одна деталь из минерального вещества, например из глиношамотной массы, имеющей пористую структуру. Корпус одновременно является топливной емкостью, стенки корпуса способны впитывать жидкое топливо. Корпус имеет отверстие, в котором установлен патрубок для подвода УТ. Полость закрыта каталитическим элементом, который поджат по периметру корпуса или зафиксирован термостойким клеем. Каталитический элемент представляет собой пористый носитель, пропитанный катализатором для окисления УТ. Полость имеет плоские или цилиндрические стенки и может иметь профилированное дно. Блок теплоизлучающий может быть выполнен в жидкостном, газовом или универсальном вариантах.Also known heat-radiating unit according to the application RU No. 94037984, 6 F 24 C 1/00 s. From 08.09.94, which is adopted as a prototype. The block consists of a casing made with a cavity, a hole, and other elements as one part of a mineral substance, for example, of a clay mass having a porous structure. The housing is simultaneously a fuel tank, the walls of the housing are capable of absorbing liquid fuel. The housing has an opening in which a nozzle for supplying the UT is installed. The cavity is closed by a catalytic element, which is tightened around the perimeter of the housing or fixed with heat-resistant adhesive. The catalytic element is a porous support impregnated with a catalyst for the oxidation of UT. The cavity has flat or cylindrical walls and may have a profiled bottom. The heat-emitting unit can be made in liquid, gas or universal versions.

Недостатком прототипа является наличие сквозных, каналообразующих, негерметизированных с внешней стороны корпуса пор, по которым после заливки жидкого (или подачи газообразного) топлива в полость происходит просачивание жидкого (газообразного) топлива к внешней поверхности корпуса и испарение с внешней стороны корпуса в окружающую среду. Таким образом, сквозные поры допускают системную утечку топлива в окружающую среду и снижение кпд. Кроме того, из-за свободного испарения топлива с поверхности корпуса, при розжиге открытым пламенем, корпус становится пожароопасным. С другой стороны, при повышенной атмосферной влажности влага по сквозным порам может впитываться с наружной стороны корпуса и проникать в полость. Недостатком является также то, что эффективная площадь излучения каталитического элемента, а следовательно, и удельная мощность, ограничена площадью сечения полости. Кроме того, недостатком является отсутствие защиты каталитического элемента от механических воздействий. При ударе в прижимной элемент носитель деформируется и не восстанавливает форму, т.к. является мягким элементом, что приводит к потере герметичности.The disadvantage of the prototype is the presence of through, channel-forming, unsealed pores on the outside of the casing, through which, after pouring liquid (or supplying gaseous) fuel into the cavity, liquid (gaseous) fuel seeps to the outer surface of the casing and evaporates from the outside of the casing into the environment. Thus, through pores allow a systemic leakage of fuel into the environment and a decrease in efficiency. In addition, due to the free evaporation of fuel from the surface of the housing, when firing up with an open flame, the housing becomes fire hazard. On the other hand, with increased atmospheric humidity, moisture through the pores can be absorbed from the outside of the housing and penetrate into the cavity. The disadvantage is that the effective radiation area of the catalytic element, and therefore the specific power, is limited by the cross-sectional area of the cavity. In addition, the disadvantage is the lack of protection of the catalytic element from mechanical stress. When hit in the clamping element, the carrier is deformed and does not restore shape, because is a soft element, which leads to a loss of tightness.

Задачами, на решение которых направлено изобретение, являются обеспечение работоспособности и повышение кпд за счет устранения утечек жидкого (газообразного) УТ к внешней стороне корпуса и испарения с внешней стороны корпуса, а также обеспечение пожарной безопасности при розжиге. Расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работоспособности обогревателя при любом угловом положении излучающей поверхности в пространстве и при изменении положения в любой момент времени, т.о. обогреватель может быть использован как в стационарных условиях, так и на наземных, воздушных и водных транспортных средствах. Увеличение эффективной площади теплоизлучающей поверхности каталитического элемента при тех же габаритах корпуса, а следовательно, удельной мощности, достигается за счет дополнительного промежуточного элемента, который в верхней части, сопряженной с каталитическим элементом, имеет существенно большую открытую площадь, чем в нижней части,The tasks to which the invention is directed are to ensure operability and increase efficiency by eliminating leaks of liquid (gaseous) UT to the outer side of the housing and evaporation from the outer side of the housing, as well as ensuring fire safety during ignition. Expanding functionality by ensuring the operability of the heater at any angular position of the radiating surface in space and when changing position at any time, i.e. the heater can be used both in stationary conditions and on land, air and water vehicles. The increase in the effective area of the heat-emitting surface of the catalytic element with the same dimensions of the housing, and therefore the specific power, is achieved due to the additional intermediate element, which has a significantly larger open area in the upper part conjugated with the catalytic element than in the lower part

сопряженной с торцом корпуса, имеющей открытую площадь, равную площади полости. Увеличение объема жидкого УТ, впитываемого в поры корпуса с внутренней стороны, обеспечивается за счет увеличения количества и суммарной длины пор, что, в свою очередь, обеспечивается за счет применения криволинейной внутренней поверхности корпуса, образованной криволинейными выступами и впадинами. Защита каталитического элемента от механических воздействий и фиксация величины поджатия обеспечивается за счет применения жесткого упора, высота которого меньше толщины каталитического элемента на величину поджатия. Задачей является также обеспечение работоспособности обогревателя как на жидком, так и на газообразном УТ. Сущность изобретения заключается в том, что, с целью обеспечения работоспособности при любом угловом положении обогревателя в пространстве, он содержит каталитический элемент, корпус, элементы крепления и подачи углеводородного топлива, корпус изготовлен из пористой проницаемой керамики в форме емкости профильного сечения, при этом поры стенок и дна корпуса с наружной стороны герметизированы глазурью, эмалью или другим покрытием, не растворимым жидким УТ, т.о. сквозные, каналообразующие поры превращаются в тупиковые, открытые только со стороны полости. Стенки и дно корпуса, пронизанные порами, представляют собой пористо-капиллярную структуру, которая может впитывать жидкое УТ только с внутренней стороны корпуса - из полости и испарять жидкое УТ только внутрь корпуса - в полость. Свойство обогревателя работать при любом угловом положении в пространстве обеспечивается за счет того, что жидкое УТ впитывается в пористо-капиллярную структуру стенок и дна корпуса с внутренней стороны и удерживается в порах силами межмолекулярного сцепления. Возможность изменения положения корпуса относительно базовой поверхности обеспечивается за счет шарнирного соединения корпуса обогревателя на объекте. Полость корпуса герметично закрыта каталитическим элементом, который представляет собой пористую пластину из термостойкого материала, пропитанную катализатором для окисления УТ. Фиксация величины поджатия и предохранение от механических воздействий осуществляется за счет упора, высота которого меньше толщины каталитического элемента на величину поджатия. Сущность изобретения заключается также в увеличении удельной мощности и упрощении конструкции, что достигается за счет совмещения в одном корпусе функций трех узлов: функции несущего элемента, на котором крепятся каталитическая насадка и др. элементы; функцию топливной емкости, стенки и дно которой впитывают топливо в поры; функцию испарительной системы, обеспечивающей равномерное испарение топлива из пор.mating with the end face of the housing having an open area equal to the area of the cavity. The increase in the volume of liquid UT absorbed into the pores of the body from the inside is ensured by increasing the number and total length of the pores, which, in turn, is achieved through the use of a curved inner surface of the body formed by curved protrusions and depressions. The protection of the catalytic element from mechanical influences and the fixation of the amount of preload is ensured by the use of a hard stop, the height of which is less than the thickness of the catalytic element by the amount of preload. The task is also to ensure the operability of the heater in both liquid and gaseous fuels. The essence of the invention lies in the fact that, in order to ensure operability at any angular position of the heater in space, it contains a catalytic element, a housing, elements for fastening and supplying hydrocarbon fuel, the housing is made of porous permeable ceramic in the form of a profile cross-sectional container, while the pores of the walls and the bottom of the case from the outside is sealed with glaze, enamel or other coating, insoluble liquid UT, i.e. through, channel-forming pores turn into dead ends, open only from the side of the cavity. The walls and bottom of the body penetrated by the pores are a porous-capillary structure that can absorb liquid fuel only from the inside of the body - from the cavity and vaporize the liquid CT only inside the body - into the cavity. The property of the heater to work at any angular position in space is ensured by the fact that the liquid UT is absorbed into the porous-capillary structure of the walls and bottom of the body from the inside and is held in the pores by intermolecular adhesion. The ability to change the position of the housing relative to the base surface is provided due to the articulation of the heater body at the facility. The body cavity is hermetically sealed by a catalytic element, which is a porous plate of heat-resistant material impregnated with a catalyst for the oxidation of UT. Fixing the magnitude of the preload and protection from mechanical stress is carried out due to the stop, the height of which is less than the thickness of the catalytic element by the amount of preload. The invention also consists in increasing the specific power and simplifying the design, which is achieved by combining the functions of three nodes in one housing: the functions of the supporting element on which the catalytic nozzle and other elements are attached; the function of the fuel tank, the walls and bottom of which absorb fuel into the pores; the function of the evaporation system, ensuring uniform evaporation of fuel from the pores.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид обогревателя, в котором каталитический элемент сопряжен с торцом корпуса, при этом эффективная площадь каталитического элемента равна площади полости.Figure 1 shows a General view of the heater, in which the catalytic element is paired with the end of the housing, while the effective area of the catalytic element is equal to the area of the cavity.

На фиг.2 изображен общий вид обогревателя, в котором каталитический элемент сопряжен с верхней поверхностью промежуточного элемента и имеет эффективную площадь большую, чем площадь полости.Figure 2 shows a General view of the heater, in which the catalytic element is paired with the upper surface of the intermediate element and has an effective area larger than the area of the cavity.

На фиг.3 изображен вид сверху (фиг.1) на обогреватель.Figure 3 shows a top view (figure 1) of the heater.

На фиг.4 изображен разрез по А-А (фиг.1).Figure 4 shows a section along aa (figure 1).

На фиг.5 изображен выносной элемент I (фиг.4) и форма пор в увеличенном масштабе.Figure 5 shows the extension element I (figure 4) and the shape of the pores on an enlarged scale.

На фиг.6 изображен общий вид обогревателя, закрепленного с возможностью поворота.Figure 6 shows a General view of the heater, mounted rotatably.

На фиг.7 изображен корпус, внутренняя поверхность которого имеет крестообразную форму и отверстия.Figure 7 shows the housing, the inner surface of which has a cross-shaped shape and holes.

На фиг.8 изображен корпус, внутренняя поверхность которого образована кольцевыми ребрами.On Fig depicts a housing, the inner surface of which is formed by annular ribs.

На фиг.9 изображен вид сверху (фиг.7).In Fig.9 shows a top view (Fig.7).

На фиг.10 изображен вид сверху (фиг.8).Figure 10 shows a top view (figure 8).

На фиг.11 изображен узел подачи газообразного УТ.Figure 11 shows the node supplying gaseous UT.

Обогреватель состоит из корпуса 1, изготовленного из пористой керамики в форме емкости круглого, прямоугольного, овального или др. профильного сечения. Корпус предназначен для размещения в нем жидкого УТ или подачи газообразного УТ, крепления на нем каталитического элемента 2 и одновременно является испарителем с испарением только внутрь полости. Стенки и дно керамического корпуса пронизаны каналообразующими, петлевидными, пузырчатыми и др. порами, распределенными по всему объему, диаметр которых составляет от 0,2 до 100 мкм. Для того чтобы топливо не просачивалось на наружную поверхность корпуса и не испарялось в окружающую среду, наружная поверхность корпуса герметизирована эмалью, глазурью, жидким стеклом, металлизирована или покрыта другим образом. Корпус представляет собой пористо-капиллярную структуру, все каналообразующие поры которой являются тупиковыми, открытыми только со стороны полости, которая обеспечивает: впитывание жидкого УТ только из полости, удержание в порах силами межмолекулярного сцепления при любом угловом положении в пространстве, испарение жидкого УТ только в полость, а также отсутствие впитывания влаги из окружающей среды. На фиг.1 изображен вариант конструкции, в которой корпус выполнен в форме усеченного пустотелого конуса с дном и буртиком, в порах стенок и дна которого размещается жидкое топливо. В корпусе выполнено отверстие, в котором установлен патрубок 3 с элементами для подачи жидкого или газообразного УТ. Полость закрыта каталитическим элементом, который выполнен в виде пластины из проницаемого термостойкого материала, например из базальтового, кремнеземного, кварцевого или др. волокна, пропитанного железохромоксидным, кобальтхромоксидным или др. катализатором для окисления УТ. Таким образом, полость снизу и с боков образована дном и стенками корпуса, а сверху тыльной поверхностью каталитического элемента и сообщается с внешней средой только через поры каталитического элемента. Узел крепления каталитического элемента в частном случае состоит из следующих элементов крепления: прижима 4 и фланца 5, которые охватывают буртик с двух сторон и стягиваются винтами, фиксируя каталитический элемент по периметру и по высоте. Нижняя поверхность каталитического элемента сопряжена с корпусом, при этом эффективная площадь излучения равна площади сечения полости, которая определяется диаметром d₁. Защита каталитического элемента от механических воздействий по периметру и фиксация поджатия обеспечивается за счет упора, высота которого равна или меньше толщины каталитического элемента на величину поджатия. Величина поджатия составляет от 0% до примерно 30%. Защита может быть выполнена также в виде втулок, установленных на винтах. Открытая поверхность каталитического элемента может быть защищена сеткой. Для увеличения количества жидкого УТ, впитываемого в стенки и дно корпуса, полость корпуса может быть образована криволинейными выступами и впадинами. В результате увеличения суммарной поверхности полости корпуса увеличивается количество пор и увеличивается суммарная длина пор, а следовательно, увеличивается объем жидкого УТ, впитываемого в стенки и дно корпуса. Жидкое УТ может быть размещено только в порах стенок и дна корпуса, при этом работоспособность не зависит от положения в пространстве. Полость может быть заполнена гигроскопичным материалом (фитиль, вата, насыпной материал, ...), в этом случае работоспособность также не зависит от положения в пространстве, при этом объем впитанного жидкого УТ увеличивается. Кроме того, жидкое УТ может быть размещено в свободной полости, в этом случае допустимый угол наклона ограничен и зависит от уровня топлива в полости.The heater consists of a housing 1 made of porous ceramic in the form of a container of round, rectangular, oval or other profile section. The housing is designed to accommodate liquid UT in it or to supply gaseous UT, fixing the catalytic element 2 on it and at the same time is an evaporator with evaporation only inside the cavity. The walls and bottom of the ceramic body are penetrated by channel-forming, loop-like, bubble and other pores distributed throughout the volume, the diameter of which is from 0.2 to 100 microns. In order to prevent fuel from leaking onto the outer surface of the casing and not evaporating into the environment, the outer surface of the casing is sealed with enamel, glaze, liquid glass, metallized or otherwise coated. The body is a porous-capillary structure, all channel-forming pores of which are dead-end, open only from the side of the cavity, which provides: absorption of liquid UT only from the cavity, retention in the pores by intermolecular adhesion at any angular position in space, evaporation of the liquid UT only into the cavity , as well as the lack of absorption of moisture from the environment. Figure 1 shows a design variant in which the housing is made in the form of a truncated hollow cone with a bottom and a shoulder, in the pores of the walls and bottom of which liquid fuel is placed. An opening is made in the housing, in which a nozzle 3 with elements for supplying liquid or gaseous UT is installed. The cavity is closed by a catalytic element, which is made in the form of a plate of a permeable heat-resistant material, for example, of basalt, silica, quartz or other fibers impregnated with iron-chromium oxide, cobalt-chromoxide or other catalyst for the oxidation of UT. Thus, the cavity from below and from the sides is formed by the bottom and walls of the housing, and from above by the back surface of the catalytic element and communicates with the external environment only through the pores of the catalytic element. The attachment site of the catalytic element in the particular case consists of the following fasteners: clamp 4 and flange 5, which cover the flange on both sides and are tightened with screws, fixing the catalytic element around the perimeter and in height. The lower surface of the catalytic element is associated with the housing, while the effective radiation area is equal to the cross-sectional area of the cavity, which is determined by the diameter d ₁ . The protection of the catalytic element from mechanical influences along the perimeter and the fixation of the preload is ensured by an emphasis whose height is equal to or less than the thickness of the catalytic element by the amount of preload. The amount of preload is from 0% to about 30%. Protection can also be made in the form of bushings mounted on screws. The exposed surface of the catalyst element can be protected by a mesh. To increase the amount of liquid UF absorbed into the walls and bottom of the body, the body cavity can be formed by curved protrusions and depressions. As a result of the increase in the total surface of the body cavity, the number of pores increases and the total pore length increases, and therefore, the volume of liquid UT absorbed into the walls and bottom of the body increases. Liquid UT can be placed only in the pores of the walls and bottom of the housing, while the performance does not depend on the position in space. The cavity can be filled with hygroscopic material (wick, cotton, bulk material, ...), in this case, the working capacity also does not depend on the position in space, while the volume of absorbed liquid UT increases. In addition, liquid fuel oil can be placed in a free cavity, in which case the permissible angle of inclination is limited and depends on the level of fuel in the cavity.

На фиг.2 изображен вариант конструкции, имеющей увеличенную эффективную площадь излучения. Каталитическая насадка состоит из промежуточного элемента 6, каталитического элемента и прижима 7. Нижняя поверхность каталитического элемента сопряжена с верхней поверхностью промежуточного элемента - кольца, внутренний диаметр которого d₂, а следовательно, и эффективная площадь излучения существенно больше, чем диаметр d₁ полости и, соответственно, больше площади полости. Сопряжение промежуточный элемент - корпус должно быть герметизировано, например, термостойким клеем. Излучающая поверхность каталитического элемента и полость могут иметь по периметру разную форму, например полость - круглую, а излучающая поверхность - прямоугольную, овальную или иную. В корпусе или в промежуточном элементе выполнено отверстие для заливки жидкого УТ, которое закрывается заглушкой. Узел подачи газообразного УТ выполнен в виде втулки с запорным краном и штуцером для подсоединения газоподводящего шланга. Во втулке выполнено сопло, ограничивающее расход топлива. Жидкостный и газовый каналы могут быть совмещены в один универсальный канал, снабженный краном. Обогреватель снабжен узлом крепления на объекте. Для изменения положения относительно объекта обогреватель снабжен узлом поворота, например шарниром.Figure 2 shows a design variant having an increased effective radiation area. The catalytic nozzle consists of an intermediate element 6, a catalytic element and a clamp 7. The lower surface of the catalytic element is conjugated with the upper surface of the intermediate element - a ring, the inner diameter of which is d ₂ , and therefore the effective radiation area is much larger than the diameter d _{1 of the} cavity and, accordingly, more than the area of the cavity. The interface is an intermediate element - the housing must be sealed, for example, with heat-resistant adhesive. The radiating surface of the catalytic element and the cavity can have a different shape around the perimeter, for example, the cavity is round, and the radiating surface can be rectangular, oval or other. In the housing or in the intermediate element there is a hole for filling liquid UT, which is closed by a plug. The gas supply unit UT is made in the form of a sleeve with a stopcock and a fitting for connecting a gas supply hose. A nozzle is made in the sleeve that limits fuel consumption. Liquid and gas channels can be combined into one universal channel equipped with a tap. The heater is equipped with a mounting unit at the facility. To change the position relative to the object, the heater is equipped with a turning unit, for example, a hinge.

Принцип действия обогревателя основан на экзотермической реакции окисления паров жидкого УТ или газа кислородом воздуха на поверхности каталитического элемента.The principle of operation of the heater is based on the exothermic reaction of oxidation of vapors of liquid UT or gas with atmospheric oxygen on the surface of the catalytic element.

В жидкостном варианте обогреватель работает следующим образом. Через заливное отверстие патрубка 3 в полость корпуса заливается порция жидкого УТ, объем которой не превышает влагопоглощения пор стенок и дна корпуса, при этом происходит впитывание бензина в поры корпуса со стороны полости по всему объему. Жидкое УТ впитывается в поры и удерживается в них силами межмолекулярного сцепления. Для запуска обогревателя каталитический элемент необходимо прогреть до температуры начала каталитической реакции, для этого на поверхность каталитического элемента наливают несколько миллилитров жидкого УТ и поджигают его. После прогрева каталитического элемента до температуры начала каталитической реакции пламя спадает, и обогреватель выходит на рабочий беспламенный режим - каталитическое низкотемпературное окисление углеводородного топлива до CO₂ и Н₂О с выделением тепла. По мере окисления паров топлива на поверхности каталитического элемента топливо, под действием перепада температур, выделяется из пор, испаряется и поступает к внутренней поверхности каталитического элемента. В процессе работы керамический корпус прогревается, при этом возрастает скорость испарения с последующей стабилизацией температуры процесса испарения и стабилизацией процесса выделения тепла. Жидкое УТ может быть залито в полость, заполненную гигроскопичным материалом, или в свободную полость. В случае, если объем залитого топлива не превышает объем влагопоглощения всех пор, обеспечивается возможность работы при любых углах наклона в пространстве, вплоть до работы вниз излучающей поверхностью, а также при изменении положения в пространстве в любой момент времени, например при изменении уклона дороги, качке и т.п.In the liquid version, the heater operates as follows. Through the filler hole of the nozzle 3, a portion of liquid UT is poured into the body cavity, the volume of which does not exceed the moisture absorption of the pores of the walls and bottom of the body, while gasoline is absorbed into the pores of the body from the cavity throughout the volume. Liquid HT is absorbed into the pores and held in them by intermolecular cohesion. To start the heater, the catalytic element must be heated to the temperature at which the catalytic reaction begins; for this, several milliliters of liquid UT are poured onto the surface of the catalytic element and set fire to it. After warming up the catalytic element to the temperature of the onset of the catalytic reaction, the flame drops, and the heater enters a working flameless mode - catalytic low-temperature oxidation of hydrocarbon fuel to CO ₂ and H ₂ O with the release of heat. As the fuel vapor oxidizes on the surface of the catalytic element, fuel, under the influence of a temperature difference, is released from the pores, evaporates and enters the inner surface of the catalytic element. In the process, the ceramic body warms up, while the evaporation rate increases, followed by stabilization of the temperature of the evaporation process and stabilization of the heat release process. Liquid UT can be poured into a cavity filled with hygroscopic material, or into a free cavity. If the volume of fuel poured does not exceed the volume of moisture absorption of all pores, it is possible to work at any angle in the space, up to work down the radiating surface, as well as when changing position in space at any time, for example, when changing the slope of the road, rolling etc.

Для работы на газообразном УТ канал подачи жидкого УТ перекрывают заглушкой или краном, после чего шланг от баллона присоединяют к штуцеру (фиг.11). Открывают кран подачи газа и одновременно производят поджиг открытым пламенем на поверхности каталитического элемента. Газ, проходя через сопло, заполняет полость корпуса, после чего проходит через поры каталитического элемента и воспламеняется на его поверхности. Горение газа на поверхности каталитического элемента происходит до тех пор, пока каталитический элемент не прогреется до температуры начала каталитической реакции, после чего пламя спадает, и обогреватель выходит на режим беспламенного каталитического окисления до СО₂ и Н₂О с выделением тепла. Обогреватель крепится в любой точке объекта и обеспечивает работоспособность при изменении положения объекта в пространстве.To work on a gaseous UT, the channel for supplying liquid UT is closed with a plug or tap, after which the hose from the cylinder is connected to the fitting (Fig. 11). The gas supply valve is opened and at the same time an open flame is ignited on the surface of the catalytic element. Gas passing through the nozzle fills the cavity of the housing, after which it passes through the pores of the catalytic element and ignites on its surface. Gas burning on the surface of the catalytic element occurs until the catalytic element warms up to the temperature at which the catalytic reaction begins, after which the flame drops, and the heater enters a flameless catalytic oxidation mode to CO ₂ and H ₂ O with the release of heat. The heater is mounted at any point in the object and ensures operability when changing the position of the object in space.

Claims

1. A catalytic heater comprising a catalytic element, a housing, fastening and supply elements of hydrocarbon fuel, characterized in that the housing is made in the form of a profile section tank of porous permeable ceramic, while the pores of the walls and the bottom of the housing are sealed from the outside and open from the cavity side and the catalytic element is mated to the upper surface of the intermediate element having an open area larger than in the lower part, hermetically mated to the end of the housing.

2. The catalytic heater according to claim 1, characterized in that the inner surface of the housing is formed by curved protrusions and depressions.