Патент за изобретение №2291353
Адрес за кореспонденция: 620027, Екатеринбург, ул. Vostochnaya, 6, Уралска търговско-промишлена камара TsIS
(72) Автор(и): Олег Харитонов (RU)
(73) Притежател(и): Олег Харитонов (RU)
(54) МЕТОД ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА ПРЕВНОСНО НАЛЯГАНЕ НА ГАЗ ВЪВ ВЕРТИКАЛЕН КАНАЛ И УСТРОЙСТВО ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕТО МУ
Изобретението се отнася до топлотехниката и може да се използва за отстраняване на въздух, промишлени газове в атмосферата и генериране на допълнителна механична енергия. Техническият резултат се състои в увеличаване на излишното налягане на газа във вертикалния канал и увеличаване на тягата. Методът за получаване на свръхналягане на газ във вертикален канал се състои в подаване на газ към изходния канал за газ с неговото овлажняване и нагряване на газа в основата на изходния канал за газ, последвано от нагряване от отразения топлинен поток по цялата височина на канала. Устройството за получаване на свръхналягане на газ във вертикален канал съдържа носещо тяло с изходен канал за газ, източник на топлинно излъчване и овлажнител, при което долната част на изходния канал за газ е снабдена с газопровод, конфигуриран да контролира подаването на газ, вътрешната повърхност на изходния канал за газ е направена от гофрирана или вълнообразна форма от топлоотразяващ материал и рефлектор е монтиран над устието на носещото тяло. 2 н.п. ф-лия, 1 ил.
Изобретението се отнася до топлотехниката и може да се използва за отстраняване на въздух, промишлени газове в атмосферата и генериране на допълнителна механична енергия.
Известни са методи за отстраняване на промишлени газове, обикновено продукти от изгаряне на гориво, като се използва вертикален канал (тръба), в който нагрятият газ се издига поради разреждането, създадено от температурната разлика между газа в канала и температурата на околната среда.
Недостатъкът на тези методи за отстраняване на промишлени газове е, че те се прилагат само за продукти от изгаряне на горива от различен произход.
Известно е устройство за подобряване на сцеплението при изпускане на димни и промишлени газове в атмосферата, например с помощта на ежектори. Този метод използва енергията на парна струя, която създава вакуум в системата и поради това газът се изсмуква от системата [Патент RU № 2203453, F 23 L 17/00].
Недостатъкът на това устройство е високата цена на неговата работа, която се състои в производството на високотемпературна пара и поддръжка на системи под високо налягане.
Недостатъкът на известния метод е недостатъчно ефективната работа на газоизходната шахта поради частичното изместване на отработения въздух, както и охлаждането му на изхода на тръбата спрямо температурата на въздуха в основата на тръбата. Намаляването на стойността на температурната разлика между газа и околната среда директно пропорционално намалява стойността на геометричния напор.
Недостатъкът на известното устройство е разположението на нагревателя на разстояние от изпускателния вал.
Предложеното техническо решение има за цел да повиши ефективността на вертикалния канал.
Техническият резултат се състои в увеличаване на излишното налягане на газа във вертикалния канал и увеличаване на тягата.
Проблемът се решава от факта, че в метода за получаване на свръхналягане на газ във вертикален канал, включително подаване на газ към изходния канал за газ с неговото нагряване и овлажняване, съгласно изобретението, газът се нагрява в основата на изходния канал за газ, последвано от нагряване с отразен топлинен поток по цялата височина на канала.
Проблемът се решава и от факта, че в устройството заполучаване на излишно налягане на газ във вертикален канал, съдържащ носещо тяло с изходен канал за газ, източник на топлинно излъчване и овлажнител, съгласно изобретението, долната част на изходния канал за газ е снабдена с газов канал, конфигуриран да регулира подаването на газ, вътрешната повърхност на изходния канал за газ е направена от гофрирана или вълнообразна форма от топлоотразяващ материал и рефлектор е монтиран над устата на носещото тяло.
Същността на претендираното техническо решение се състои в това, че при метода за получаване на свръхналягане на газ във вертикален канал, интензивното нагряване на газовия или въздушния поток, който навлиза в газовия канал през контролния клапан, се осъществява чрез лъчист топлопренос върху източник на топлинно излъчване, разположен в основата на изходния канал за газ. В резултат на това, поради разликата в плътността на нагрятия въздух и околната среда, разреждането се увеличава. Предварителното овлажняване на газа по време на движението му по газопровода до максимално възможната стойност при дадена температура интензифицира лъчистия топлообмен в канала. При движение нагоре по канала газът не се охлажда. Газът, който се движи през канала, абсорбира не само топлинното излъчване на източника, но и отразения топлинен поток, създаден от вътрешното покритие на канала с гофрирана или вълнообразна форма и вътрешната повърхност на рефлектора, изработена от топлоотразяващ материал. Тези повърхности не позволяват на топлинните вълни да напуснат инсталацията, като същевременно изпълняват функцията на топлоизолатор, докато рефлекторът и вътрешното покритие на изходния канал за газ практически не се нагряват. Допълнителното нагряване на газа от отразения топлинен поток по време на движението на газа по вертикалния канал ускорява газа и създава разреждане до контролния клапан на газопровода.
Как да се получисвръхналягането на газ във вертикалния канал може да се реализира както с промишлен нагрят газ, докато той се нагрява допълнително, така и с атмосферен въздух. В случай на отстраняване на въздуха, зоната за всмукване на въздух може да бъде боядисана в черно, за да се повиши температурата на входящия въздух през дневните часове.
Същността на заявеното техническо решение се състои в това, че в устройството захранването на газопровод към долната част на изходния канал за газ позволява газът да бъде насочен в изходния канал за газ чрез регулиране на подаването на газ, което влияе върху температурата на нагряване на газа и степента на вакуум в изходния канал за газ. Възможността за овлажняване на газа при преминаване през газопровода усилва лъчистия топлообмен. Източникът на топлинно излъчване, разположен в основата на изходния канал за газ, ви позволява интензивно да загрявате подавания газ, намалявайки експлоатационните разходи при създаване на вакуум. Изпълнението на вътрешната повърхност на изходния канал за газ с гофрирана, вълнообразна форма от топлоотразяващ материал увеличава повърхността на лъчистия топлопренос. Инсталирането на рефлектор на изхода на изходния канал за газ блокира лъчистия топлинен поток с минимален ефект върху съпротивлението на изходящия газ.
Устройството за реализиране на метода е показано на чертежа, където 1 е носещо тяло, 2 е газоотвеждащ канал, 3 е източник на топлинно излъчване, 4 е рефлектор, 5 е рефлекторна опора, 6 е димоотвод, 7 е управляващ клапан, 8 е овлажнител, 9 е вентилатор.
Методът за получаване на излишно налягане на газ във вертикален канал с помощта на устройство се изпълнява с помощта на примера за отстраняване на въздуха. Въздухът влиза през димоотвода 6 с температура например 10°C. Обемът на отстранения въздух се регулира от клапан 7, монтиран в газопровода, който влияетемпература на изходящия въздух. Когато се движи по газопровода, въздухът се навлажнява с вода, пръскана от овлажнителя 8, след което се нагрява в основата на канала над източника на топлинно излъчване 3 до средна температура 50°. При по-нататъшно движение нагоре по изходния канал за газ 2 температурата на въздуха не намалява и като се вземе предвид нагряването от отразения топлинен поток, създаден от вътрешната повърхност на изходния канал за газ 2 и рефлектора 4, температурата на въздуха в устието на изходния канал за газ 2 ще бъде приблизително 55 °. Разреждането или излишното газово налягане, създадено в канала, ще бъде равно на 37 Pa. Стойността на полученото в устройството разреждане зависи от височината и диаметъра на вертикалния канал, топлинната мощност на източника на топлинно излъчване, отразяващата способност на вътрешните повърхности, началната температура на газа или въздуха
Пример за конкретно изпълнение на устройството. Носещото тяло 1 е направено от тухла с височина 25 m с вертикален канал за изпускане на газ 2 под формата на пресечен конус (формата на тялото може да бъде различна), докато вътрешният диаметър на основата е 4 m, а вътрешният диаметър на устието на канала е 3 м. електрически или факелен тип, във втория случай въздухът за изгаряне на горивото влиза през разклонителна тръба с дросел за регулиране на горелката (не t показано), разходът на гориво по време на факела е 0,0005 m 3 /s. В газопровода 6 има овлажнител 8 под формата на дюза, в която се подава вода под налягане. В случай на използване на вертикален канал за генериране на енергия поради свръхналягане, подвижен вентилатор или турбина 9 е монтиран в газопровода 6 запредаване на въртеливо движение, например, към генератор (не е показан). Вътрешната повърхност на газоотвеждащия канал 2 е изработена от полирано гофрирано или вълнообразно алуминиево фолио. В устието на носещото тяло има рефлектор 4, монтиран върху опори 5, чиято вътрешна повърхност също е направена от полирано алуминиево фолио. За да се запази отражателната способност, вътрешните повърхности на канала за изпускане на газ 2 и рефлектора 4 трябва да бъдат обработени с антистатично средство, за да се предотврати полепването на прах и сажди. Височината на опорите на рефлектора е избрана така, че да има минимален ефект върху газовото съпротивление на изхода на канала. Големината на полученото разреждане, мощността на инсталацията и нейните параметри се изчисляват индивидуално за всеки конкретен случай.
Полученото свръхналягане, създадено във вертикалния канал, може да се използва за генериране на механична енергия, при условие че в газовия канал е монтиран подвижен вентилатор или турбина 9 за предаване на въртеливо движение към генератор (не е показан). Когато се използва вертикален канал за отстраняване на въздух или газ в атмосферата, устройството 9 се отстранява.
1. Метод за получаване на свръхналягане на газ във вертикален канал, който включва подаване на газ към изходния канал за газ с неговото нагряване и овлажняване, характеризиращ се с това, че газът се нагрява в основата на изходния канал за газ, последвано от нагряване от отразения топлинен поток по цялата височина на канала.
2. Устройство за получаване на свръхналягане на газ във вертикален канал, съдържащо носещ корпус с изходен канал за газ, източник на топлинно излъчване и овлажнител, характеризиращо се с това, че долната част на изходния канал е снабдена с газов канал, конфигуриран да регулира подаването на газ, вътрешнатаповърхността на изходния канал за газ е направена от гофрирана или вълнообразна форма от топлоотразяващ материал, а рефлекторът е монтиран над устието на носещото тяло.
MM4A - Предсрочно прекратяване на патент на СССР или на български патент за изобретение поради неплащане навреме на таксата за поддръжка