Разработка схемы и конструктивных чертежей усовершенствованного теплогенератора

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся результаты работ по разработке схемы, рабочих чертежей предлагаемого теплогенератора, позволяющего повышать эффективность за счет равномерного нагрева камеры сгорания по всей длине и по периметру.

ABSTRACT

The article presents the results of work on the development of a scheme, working drawings of the proposed heat generator, which allows increasing efficiency due to uniform heating of the combustion chamber along the entire length and along the perimeter.

Ключевые слова: теплогенератор, камера сгорания, завихритель, нагрев воздуха, теплообменник, горелка, схема, рабочие чертежи.

Keywords: heat generator, combustion chamber, swirler, air heating, heat exchanger, burner, diagram, working drawings.

В результате научно-исследовательских работ был разработан теплогенератор ТГУ. Он оснащен автоматической горелкой BGN 60LX китайской компании BAITE (рис.1).

Рисунок 1. Общий вид разработанного и изготовленного теплогенератора ТГУ

Теплогенератор установлен в технологическую линию сушки хлопка-сырца Багдадского хлопкоочистительного завода вместо теплогенератора ИИЧ-1,9. По результатам испытаний разработанный теплогенератор сэкономил потребление природного газа на 30–40% по сравнению с существующим ИИЧ-1,9 [1].

Во время проведения исследований с теплогенератором ТГУ наблюдался неравномерный нагрев воздуха, проходящего через теплообменник, так как продукты сгорания имеют определенную скорость прохождения по камере сгорания, поэтому в начальной части теплообменника температура нагрева стенки камеры сгорания меньше, чем вблизи отражателя, что является основным недостатком технологического процесса, происходящего в камере сгорания теплогенератора ТГУ [4].

Для решения вышеописанной проблемы выбраны направления дальнейших научно-исследовательских работ, которые проводятся в АО «Paxtasanoat ilmiv markazi».

Прототипом для предлагаемого теплогенератора выбран воздухонагреватель ВГ-0,09, выпускаемый ОАО «Брестсельмаш» [3], который содержит корпус, камеру сгорания с отражателем, горелку и вентилятор. В этом теплогенераторе между корпусом и камерой сгорания имеется сквозное пространство для прохождения холодного воздуха, которое играет роль теплообменника. Холодный воздух, проходящий через теплообменник, нагревается, забирая тепло, распространяющееся из стенки камеры сгорания.

Недостатком прототипа является неравномерный нагрев воздуха, проходящего через теплообменник, так как продукты сгорания имеют определенную скорость прохождения по камере сгорания, поэтому в начальной части теплообменника температура нагрева стенки камеры сгорания меньше, чем вблизи отражателя.

Задачей, поставленной перед нами, является повышение равномерности и эффективности нагрева воздуха, проходящего через теплообменник.

Указанная задача решается тем, что в теплогенераторе, содержащем корпус, камеру сгорания с отражателем и теплообменником, горелку, вентилятор, дополнительно в камере сгорания установлен завихритель винтового типа.

Схема предлагаемого теплогенератора [2] приведена на рис. 2.

Рисунок 2. Схема предлагаемого теплогенератора

Теплогенератор (рис. 2) содержит цилиндрический корпус 1 с конфузорным выходным участком 2 и размещенную в нем по оси корпуса 1 камеру сгорания 3 с отражателем 4 и горелкой 5. Между корпусом 1 и камерой сгорания 3 имеется теплообменник 6. В предлагаемом теплогенераторе в камере сгорания дополнительно установлен завихритель винтового типа 7.

Предлагаемый теплогенератор работает следующим образом.

Автоматической горелкой 5 продукты сгорания попадают с определенной скоростью в камеру сгорания 3. Завихритель 7, находящейся в камере сгорания, способствует изменению направления перемещения продуктов сгорания (указано стрелкой), в результате стенки камеры сгорания 3 нагреваются равномерно по всей длине и по периметру. При этом повышается эффективность передачи тепла от нагретой стенки камеры сгорания на проходящий воздух через теплообменник 6.

В отделе конструирования промышленного дизайна АО «Paxtasanoat imliy markazi» при участии авторов разработана схема предлагаемого теплогенератора и подготовлены рабочие чертежи узлов и деталей, в том числе подготовлены рабочие чертежи завихрителей с разными диаметрами винта, шагом винта и длины. Сборка теплогенератора будет осуществлена в условиях хлопкоочистительного завода «Багдад» Ферганской области.

Дальнейшее исследование будет направлено на проведение опытов для определения основных параметров и режима работы теплогенератора.

Список литературы:

1. Джамолов Р.К., Назиров Р.Р. Совершенствование технологического процесса подготовки сушильного агента и разработка универсального теплогенератора. Отчет по НИР № 1801, АО «Пахта саноат илмий маркази», 2019. – С. 51.
2. Теплогенератор. Заявка на полезную модель № FAP 2020 0062 / Кулиев Т.М., Джамолов Р.К., Бобоев Ж.Х., Назиров Р.Р. [и др.].
3. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://brestselmash.by/katalog/vozdukhonagrevateli/item/3-vozdukhonag-revateli-gazovye-tipa-vg.html.
4. Djamolov R.K., Boboev J.KH., Nazirov R.R. Results of Researches of TSU heat Generator And Substantiation of the Direction of Further Scientific Research Works // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. – 2020. – Vol. 7, Issue 7 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.ijarset.com 14320.