Каталитический газовый обогреватель ‒ быстрое, безопасное и экологичное тепло. Каталитические котлы

Каталитический обогреватель – принцип работы, виды, производители

Содержимое:
1. Как работает каталитический обогрев
2. Разновидности каталитических горелок

Отечественный потребитель уже смог по достоинству оценить новинку – каталитический обогреватель. Используемый принцип работы в корне отличается от того, что используется в традиционных приборах обогрева. Что такое каталитический обогреватель? Какие преимущества и недостатки имеет прибор отопления и на что обращать внимание при выборе?

Как работает каталитический обогрев

Обогреватели с каталитическим элементом полностью лишены этого недостатка. Сжигание топлива происходит беспламенным методом. Процесс обогрева осуществляется следующим образом:

• Поверхность катализатора разогревается до 200 – 500°С.
• В специальной камере подготавливается воздушно-топливная смесь.
• На горячую пластину, изготовленную из стекловолокна, с добавлением платинового порошка, подаются пары бензина или сжиженного газа.
• Под действием катализатора происходит беспламенное горение.

Разновидности каталитических горелок-обогревателей

Газовый, бензиновый, мультитопливный обогреватель, какой вариант предпочтительнее?

• Газовые обогреватели – модели, работающие от баллона со сжиженным газом. Технические характеристики позволяют использовать пропан-бутановую смесь. Чаще всего применяются для гаража, загородного дома. Мощные обогреватели используются для обогрева строительных объектов, автомастерских и т. д. При сжигании газовоздушной смеси не выделяется копоти и вредных примесей. С помощью газовых нагревателей рекомендуется отапливать помещения с площадью более 20 м². Максимальная производительность модели, дополнительно оснащенной ТЭНом и тепловентилятором, достигает 4,9 кВт.
• Каталитические обогреватели на бензине – имеют встроенный резервуар для топлива, соединяющийся с каталитическим патроном. Пары бензина поступают непосредственно на катализатор, где и происходит окисление. Обладают небольшими габаритами, поэтому пользуются особой популярностью у рыбаков, охотников, тех, кто занимается спортивным туризмом и просто любит отдыхать на природе в палатке.Некоторые модификации дополнительно снабжены функцией приготовления пищи. В таком случае сверху горелки устанавливается варочная панель.
• Обогреватели на техническом спирте и сухом горючем – малогабаритные модели, предназначенные для полевых условий. В процессе беспламенного горения выделяется достаточное количество тепла, чтобы нагреть руки, просушить одежду, подогреть воду и разогреть еду.Туристические обогреватели каталитического типа горения, имеют вес около 1-1,5 кг. В конструкции предусмотрен отсек для установки газового баллона или встроена емкость для спирта.

Помимо однотопливных моделей, существуют каталитические мультитопливные обогреватели-горелки с электроподжигом. Модификации предназначены для работы с любым видом жидкого и газообразного топлива. Мощность горелки обычно не больше 0,5- 1,2 кВт.

Инфракрасный или обычный обогреватель?

Модели предназначены для дома, обогрева открытых площадок и т.д. В основном инфракрасный обогреватель каталитического типа потребляет газ, что и обеспечивает высокую производительность устройства.

Бытовые каталитические обогреватели на жидком топливе или газе не использующие принцип инфракрасного излучения, также востребованы. В модельном ряде присутствуют как миниатюрные переносные устройства, так и большие установки, габаритами напоминающие котел.

Принцип работы оборудования связан с нагревом воздуха в помещении. Поэтому для увеличения производительности мощные установки укомплектованы тепловентиляторами.

Опыт использования показывает, что инфракрасные установки на баллонном газе оптимально подходят для обогрева помещений свыше 20 м². Хотя устройство имеет высокий класс безопасности, производитель не рекомендует его применение для небольших жилых комнат.

Каталитический излучатель какой марки лучше выбрать

• Автономный малогабаритный газовый каталитический обогреватель для палатки предлагает компания Campingaz. В линейке оборудования Campingaz представлены несколько различных модификаций, отличающихся по типу назначения. В походе удобно использовать модель Bluecat. Работает на баллонном газе. Баллончик вставляется в корпус. Розжиг осуществляется пьезоэлементом.
• Каталитический обогреватель для рук на спирту – миниатюрная модель, помещающаяся на ладони руки. Популярностью пользуется грелка Kovea. Преимуществом продукции Kovea является продуманный дизайн и эффективная работа устройства. Компания также предлагает специальный очищенный технический спирт к обогревателю.
• Портативный бензиновый каталитический обогреватель для палатки – оборудование предлагает американская компания Coleman, специализирующаяся на изготовлении аксессуаров для туристов. Для работы Coleman используются специальные газовые картриджи. Время горения без дозаправки 14 часов.
• Оборудование для отопления дома – мощные и производительные установки предлагает компания Bartolini. Модель снабжена тепловентилятором, работает в автономном режиме. Используется для отопления жилого помещения в качестве основного или вспомогательного источника тепла.

Плюсы и минусы каталитического обогрева

• Благоприятно воздействует на микроклимат помещения. Каталитический газовый обогреватель хорош тем, что в процессе работы практически не сжигается кислород, не выделяются вредные вещества.
• Безопасность – в процессе эксплуатации исключается возникновение пожара, отравление угарным газом и т.д. Это позволяет одинаково безопасно использовать нагреватели, как для обогрева палатки, так и частного дома, или промышленного цеха.
• Автономность – в каждом нагревателе установлен терморегулятор, помогающий выставить необходимую мощность. После включения, установка работает в автономном режиме.
• Мобильность – даже мощные производительные обогреватели легко передвигать с помощью колесиков на корпусе. Мобильные станции имеют небольшой вес и габариты, что позволяет поставить нагреватель в сумку или рюкзак.

• Рабочий ресурс обогревателя составляет всего около 2500 часов. По мере эксплуатации катализатор постепенно выгорает. Со временем потребуется смена каталитической панели, стоящей приблизительно ⅔ от цены нового обогревателя.
• Типовые неисправности связаны с качеством используемого топлива. Катализатор, работающий на бензине или техническом спирте, быстро выходит из строя, если используется плохо очищенное топливо.

Вредны ли каталитические излучатели

Безопасность работы обеспечивается следующим:

• ИК излучение – используются волны определенного низкого спектра, оказывающие благотворное влияние на иммунную и нервную систему человека.
• В процессе работы используется беспламенное сжигание топлива посредством окисления. В результате в помещении не скапливается угарный газ.

Правила использования обогревателя запрещают эксплуатацию устройства при отсутствии или неисправности датчика газа.

Каталитические обогреватели сравнительно недавно стали доступны отечественному потребителю. Наибольшую популярность системы обогрева получили у любителей активного отдыха. Нагреватели с использованием катализатора – это оптимальное решение для обогрева палаток, строительных объектов. Мощные излучатели эффективны при обогреве помещений с большой площадью.

avtonomnoeteplo.ru

Каталитический водогрейный котел

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для автономного водяного отопления и круглогодичного горячего водоснабжения. Каталитический водогрейный котел состоит из генератора синтез-газа, узлов смешения природного газа с первичным воздухом и синтез-газа со вторичным воздухом и каталитического теплообменника. Каталитический теплообменник представляет собой набор каталитических теплообменных панелей, охлаждаемых снаружи водой, а внутри имеющих каталитический слой в виде гофрированных и плоских лент, образующих каналы, размер гофр увеличивается от входа к выходу из каталитического теплообменника по ходу движения синтез-газа. Изобретение обеспечивает экологически чистое окисление углеводородных газов. 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к энергетике, а именно к технике генерирования тепловой энергии на принципе нагрева воды посредством двухступенчатого окисления природного газа, и может быть использовано для автономного водяного отопления и круглогодичного горячего водоснабжения бытовых и производственных помещений.

Основной тенденцией в современных разработках бытовых водогрейных котлов является создание устройств с повышенной эффективностью преобразования энергии и значительным снижением экологически опасных выбросов по СО и NOx. Одним из вариантов достижения таких целей является применение в водогрейных котлах катализаторов в комбинациях с пламенньм сжиганием либо в чисто каталитическом варианте.

Так, в настенных котлах Eurola используют модулируемые матриксные радиационно-каталитические горелки, обеспечивающие содержание оксидов азота и углерода NOx≤9 мг/кВт·ч (18,5 мг/м3), CO≤17 мг/кВт·ч (8,2 мг/м3) [Ein echter Heizkessel fur die Wand extrem schadstoffarm durch Matrix-Strahlungsbrenner. Реклама фирмы «Viessman» котла Eurola]. Максимальный диапазон регулирования мощности 1:2,25, масса котла в расчете на кВт генерируемой мощности составляет около 3-5 кг/кВт. Котел Eurola с каталитическим нанесенным слоем на матричную горелку и со сферической поверхностью нагрева, выполненной из высоко качественной стали, имеет за счет конденсационной ступени КПД 108%. Несмотря на высокий уровень автоматизации и высокий КПД котла, наличие пламенного сжигания приводит к неустранимым выбросам окислов азота и накладывает экологические ограничения на их использование внутри помещения.

Известно применение катализаторов в водогрейным котле в виде двух металлических монолитных блоков (S. R. Vaillant, A.S. Gastec, Catalysis Today, 47 (1999), 415-420). В концевой части первого блока нанесен катализатор, длина нанесенного слоя несколько миллиметров. В первом блоке конвертируется около 50% метана, а его остальная часть окисляется во втором блоке. В случае дезактивации катализатора первый блок может работать как радиационная горелка. В данном водогрейном котле для съема тепла кроме традиционного теплообменника над первым блоком используют дополнительно теплообменник за вторым блоком.

В водогрейном котле, выбранном в качестве прототипа (Пат. RU 2209378, F 24 H 1/00, 27.09.2001), генерацию тепла для нагрева воды осуществляют с помощью двух основных аппаратов: генератора синтез-газа и каталитического теплообменника, позволяющих провести окисление природного газа в две стадии. На первой стадии - в генераторе синтез-газа - осуществляют каталитическое парциальное окисление природного газа до синтез-газа с предварительным нагревом воды, а на второй стадии - в каталитическом теплообменнике - синтез-газ окисляют до конечных продуктов - диоксида углерода и воды и осуществляют нагрев воды до требуемой температуры. Каталитический теплообменник устроен таким образом, что подлежащая нагреву вода движется внутри панелей, а структурированный катализатор находится в пространстве между панелями. Катализатор выполнен в виде плоских и гофрированных лент, образующих каталитически активные каналы, и спечен с внешними стенками панелей. Данное обстоятельство и наличие радиальной теплопроводности на уровне 2-4 Вт/мК обеспечивает интенсивный перенос тепла от слоя катализатора к протекающей в панелях воде.

Опыт эксплуатации данного устройства показал следующие недостатки. Поскольку вода, подлежащая нагреву, внутрь панелей подается под давлением (около 6 МПа), то при работе теплообменника стенки панелей деформируются и сжимают каталитический слой, приводя к нарушению структуры каналов, в которых происходит окисление синтез-газа. В результате возникают неоднородности в распределении температур между панелями и по их длине. Катализатор подвергается необратимым изменениям, и экологические показатели котла также резко ухудшаются. Нарушение структуры каналов приводит к увеличению гидравлического сопротивления и возникновению различного перепада давлений в каналах между панелями, что также способствует увеличению температурных неоднородностей. Изготовление водоохлаждаемых панелей из более толстого металла приводит к утяжелению конструкции и не устраняет указанный выше недостаток. Следующий недостаток связан со сложностью герметизации и теплоизоляции боковых торцов газовых каналов в условиях деформации панелей.

Изобретение решает задачу эффективного и экологически чистого окисления природного газа для получения тепла.

Одним из вариантов устранения указанных недостатков является усовершенствование конструкции каталитического теплообменника, посредством перехода к варианту типа кипятильника. В этом случае катализатор размещают внутри панелей, куда подают синтез-газ вместе с воздухом для осуществления реакции окисления, а жидкость, подлежащая нагреву, движется в пространстве между панелями.

Водогрейный котел состоит из генератора синтез-газа, узлов смешения природного газа с первичным воздухом и синтез-газа со вторичным воздухом и каталитического теплообменника, представляющего собой набор каталитических теплообменных панелей, охлаждаемых снаружи водой, а внутри имеющих каталитический слой в виде гофрированных и плоских лент, образующих каналы диаметром, увеличивающимся по ходу движения синтез газа, и секционно-расположенных по высоте теплообменника с шириной гофр, равной ширине панели.

Водогрейный котел для обеспечения равномерного распределения газовоздушной смеси по каталитическим панелям и одновременного предупреждения проскока пламени в зону смешения оборудован на входе в каталитический теплообменник слоем инертного зернистого материала.

В качестве катализатора в каталитическом теплообменнике используют армированный пористый материал, содержащий в качестве активных компонентов соединения родия, никеля, платины, палладия, железа, кобальта, рения, рутения или их смесь.

Поставленная задача решается путем следующих изменений в конструкции котла.

Принципиальная схема каталитического водогрейного котла представлена на Фиг1.

Котел состоит из генератора синтез-газа 1, в состав которого входят слой катализатора 2, водоохлаждаемый корпус 3, газораспределительное устройство 4, система запуска генератора 5, газораспределительная решетка 6, трубопроводы 7, 8, 9, 10, 13, 18, 19, камера для смешения со вторичным воздухом 11. Камера смешения 11 состоит из узла смешения 12, слоя инертного материала 15, расположенного на входе в каталитический теплообменник и служащего возможным пламегасителем. Каталитический теплообменник состоит из плоских панелей 17, внутри которых расположен слой структурированного катализатора, спеченного с металлическими стенками панелей. На выходе из каталитического теплообменника расположено устройство поджига 14 смеси синтез-газа с воздухом при запуске котла. Пространство 16 - пространство между панелями каталитического теплообменника.

Каталитический водогрейный котел работает следующим образом.

Воздух в водогрейный котел подают по общему трубопроводу 8 и затем делят на два потока 9 и 11. Первичный воздух по трубопроводу 9 вместе с природным газом по трубопроводу 10 подают в газораспределительную трубку 4, а из нее в слой катализатора 2. В слое катализатора происходит реакция парциального окисления природного газа с образование синтез-газа. Полученный при температуре 800-950°С синтез-газ после охлаждения в водоохлождаемом корпусе 3 до температуры 120-130°С через газораспределительную решетку 6 поступает в камеру для смешения со вторичным воздухом 11. Камера смешения состоит из узла смешения 12, слоя инертного материала 15, расположенного на входе в каталитический теплообменник и служащего возможным пламегасителем. Каталитический теплообменник состоит из плоских панелей 17, внутри которых расположен слой структурированного катализатора, спеченного с металлическими стенками панелей. Подлежащая нагреву вода поступает из корпуса генератора синтез-газа по трубопроводу 13 в пространство 16 между панелями каталитического теплообменника и выходит из него по трубопроводу 18 после нагрева. На выходе из каталитического теплообменника расположено устройство поджига 14 смеси синтез-газа с воздухом при запуске котла. Продукты окисления синтез-газа по трубопроводу 19 удаляют в окружающую среду.

Таким образом, генерацию тепла для нагрева воды осуществляют в водогрейном котле с помощью генератора синтез-газа и каталитического теплообменника, позволяющих провести окисление природного газа в две стадии. На первой стадии - в генераторе синтез-газа - осуществляют каталитическое парциальное окисление природного газа до синтез-газа и происходит предварительный нагрев воды, а на второй стадии - в каталитическом теплообменнике - синтез-газ окисляют до конечных продуктов сжигания - диоксида углерода и воды и осуществляют нагрев воды до требуемой температуры.

В предлагаемом изобретении конструкция генератора синтез-газа выбрана такой же, как в прототипе, а именно генератор синтез-газа представляет собой реактор радиального типа, содержащий газораспределительную трубку с каталитическим слоем, выполненным в виде газопроницаемых плоских и гофрированных армированных лент, навитых и спеченных с газораспределительной трубкой с зазорами между витками с образованием газовоздушных каналов между лентами, имеющий устройство подогрева для запуска реактора в работу, содержащий газораспределительную трубку с диаметром отверстий перфорации, меньшим критического диаметра, для предотвращения проникновения пламени внутрь газораспределительной трубки, содержащее газопроницаемые теплоизолирующие экраны и помещенный в водоохлаждаемый корпус.

В качестве катализатора в генераторе синтез-газа используют армированный металлопористый материал, содержащий в качестве активных компонентов соединения родия, никеля, платины, палладия, железа, рения, рутения или их смесь.

Каталитический теплообменник может быть реализован в виде набора плоских каталитических теплообменных панелей, размещенных в металлическом кожухе над генератором синтез-газа.

Принципиальная схема каталитического теплообменника, реализованного на основе каталитических плоских водоохлаждаемых панелей, представлена на Фиг.2. Каталитическая панель состоит из двух пластин 20, образующих параллелепипед, внутри которого расположен структурированный металлопористый катализатор 21.

На Фиг.3 изображен разрез по А-А каталитической панели. Катализатор состоит из плоских и гофрированных каталитически активных лент 22, 23, 24, 25, образующих канальчатую структуру слоя катализатора. Диаметр канала определяется размером гофра каталитически активной ленты и непрерывно увеличивается от 1,5 мм до 3 мм от входа к выходу из каталитического теплообменника по ходу движения синтез-газа. Плоские и гофрированные ленты укладывают в панели секционно таким образом, что ширина гофра равна ширине панели, а их общая длина каналов соответствует длине панели. Такая структура слоя позволяет устранить неоднородности течения по каналам панели и существенно интенсифицировать процессы тепломассопереноса в каналах в связи с интенсивным перемешиванием смеси по ширине панели.

В отличие от прототипа (Пат. RU 2209378, F 24 H 1/00, 27.09.2001) каталитический теплообменник выполнен в виде набора каталитических теплообменных панелей, размещенных в пространстве (объеме) 16 (Фиг.1) циркулирующей воды. Газовоздушная смесь проходит через каталитические панели снизу вверх. Катализатор в виде гофрированных и плоских лент, образующих каналы диаметром, увеличивающимся по ходу движения синтез газа, и секпионно-расположенных по высоте теплообменника с разрывами между секциями находится внутри панелей и спечен со стенками. Для обеспечения равномерного распределения газовоздушной смеси по каталитическим панелям и одновременного предупреждения проскока пламени в зону смешения последняя отделена от каталитического теплообменника слоем инертного зернистого материала, состоящего из шариков оксида алюминия диаметром 2-2 мм. Воду на охлаждение панелей подают снизу теплообменника после генератора синтез-газа, и она выходит в верхней части котла. Для запуска второй ступени котла в верхней части каталитического теплообменника установлено устройство запуска 14 (Фиг.1). В предложенной конструкции второй ступени котла реализован естественный «принцип кипятильника», в роли которого выступают каталитические слои 17, помещенные внутри полых пластин. Гидравлическое сопротивление второй ступени и котла в целом в такой конструкции остается стабильным и не изменяется в процессе работы котла при заданном режиме.

Принцип работы разработанного котла аналогичный указанному в Пат. RU 2209378, F 24 H 1/00, 27.09.2001 и заключается в каталитическом окислении природного газа, осуществляемого по двухстадийной схеме, где на первой стадии в генераторе синтез-газа осуществляют каталитическое окисление природного газа при недостатке кислорода в синтез-газ, а на второй стадии в каталитическом теплообменнике после ввода дополнительного количества кислорода воздуха осуществляют полное окисление синтез-газа с получением диоксида углерода и воды.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

На котел с каталитическими теплообменными панелями подают природный газ состава, об.%: метан - 97,46, этан - 1,11, пропан - 0,37, дизобутан - 0,06, бутан - 0,06, пентан - 0,02. Номинальный расход (см3/сек): газа -150; воздуха на получение синтез-газа - 600; воздуха на окисление синтез-газа - 1200; воды на нагрев - 20. Давление: газовоздушной смеси на входе в котел - 350 Па; воды в отопительной системе - 1,8 кг/см2.

В результате работы котла получают:

- температура, °С:

- содержание в отходящих газах, ppm

- эффективность преобразования энергии 97%

Пример 2.

На котел с каталитическими теплообменными панелями подают природный газ того же состава, что и примере 1. Номинальный расход, см3/сек: газа - 300; воздуха на получение синтез-газа - 1100; воздуха на окисление синтез-газа - 1900; воды на нагрев - 38. Давление: газовоздушной смеси на входе в котел - 700 Па; воды в отопительной системе - 1,8 кг/см2.

В результате работы котла получают:

- температура, °С:

- содержание в отходящих газах, ppm

- эффективность преобразования энергии 94%

Пример 3.

На котел с каталитическими теплообменными панелями подают природный газ того же состава, что и примере 1. Номинальный расход, см3/сек: газа - 600; воздуха на получение синтез-газа - 2400; воздуха на окисление синтез-газа - 3800; воды на нагрев - 80. Давление: газовоздушной смеси на входе в котел - 1200 Па; воды в отопительной системе - 1,8 кг/см2.

В результате работы котла получают:

- температура, °С:

- содержание в отходящих газах, ppm

- эффективность преобразования энергии 98%

Предлагаемое изобретение позволяет создать водогрейный котел мощностью 5-25 кВт. Водогрейный котел, использующий для получения тепла принцип двухстадийного каталитического окисления природного газа, а также других углеводородных газов, обеспечивает экологически чистое окисление углеводородных газов так, что содержание СО в отходящих газах соответствует концентрации не более 6 ppm, метана - не более 2 ppm при отсутствии оксидов азота. Изобретение может быть использовано для автономного водяного отопления и круглогодичного горячего водоснабжения бытовых и производственных помещений.

1. Каталитический водогрейный котел, состоящий из генератора синтез-газа, узлов смешения природного газа с первичным воздухом и синтез-газа со вторичным воздухом, и каталитического теплообменника, отличающийся тем, что каталитический теплообменник представляет собой набор каталитических теплообменных панелей, охлаждаемых снаружи водой, а внутри имеющих каталитический слой в виде гофрированных и плоских лент, образующих каналы, размер гофр увеличивается от входа к выходу из каталитического теплообменника по ходу движения синтез-газа.

2. Каталитический водогрейный котел по п.1, отличающийся тем, что ширина гофр равна ширине панели.

3. Каталитический водогрейный котел по п.1, отличающийся тем, что каталитические теплообменные панели расположены секционно по высоте теплообменника.

4. Каталитический водогрейный котел по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора в каталитическом теплообменнике используют армированный пористый материал, содержащий в качестве активных компонентов соединения родия, никеля, платины, палладия, железа, кобальта, рения, рутения или их смесь.

5. Каталитический водогрейный котел по п.1, отличающийся тем, что генератор синтез-газа представляет собой реактор радиального типа, содержащий газораспределительную трубку с каталитическим слоем, выполненным в виде газопроницаемых плоских и гофрированных армированных лент, навитых и спеченных с газораспределительной трубкой, с зазорами между витками с образованием газовоздушных каналов между лентами, имеющий устройство подогрева для запуска реактора в работу, содержащий газораспределительную трубку с диаметром отверстий перфорации, меньшим критического диаметра, для предотвращения проникновения пламени внутрь газораспределительной трубки, содержащий газопроницаемые теплоизолирующие экраны и помещенный в водо-охлаждаемый корпус.

6. Каталитический водогрейный котел по п.5, отличающийся тем, что в качестве катализатора в генераторе синтез-газа используют армированный пористый материал, содержащий в качестве активных компонентов соединения родия, никеля, платины, палладия, железа, кобальта, рения, рутения или их смесь.

7. Каталитический водогрейный котел по п.1, отличающийся тем, что на входе в каталитический теплообменник расположен слой инертного зернистого материала.

www.findpatent.ru

Каталитический обогреватель: газовый, бензиновый, инфракрасный

Все больше потребителей интересуются запасными ресурсами тепла, на тот случай, когда нет возможности использовать основные источники обогрева. Каталитический (газовый или бензиновый) обогреватель – прогрессивная новинка среди отопительных приборов, снискавшая популярность в России и Европе за короткий промежуток времени.

Что это и как работает

Каталитические нагреватели – это устройства, вырабатывающие тепло посредством окисления. Для этого в корпусе прибора располагается катализаторная пластина, при попадании топлива на которую происходит реакция, вследствие чего образуется тепло.

Расход топлива осуществляется беспламенным способом. А это исключает образование продуктов сгорания, что делает устройство экологически пригодным и безопасным. По эффективности обогреватель обошёл стандартную газовую горелку.

Все перечисленные факторы объясняют растущее доверие потребителей. Отопление происходит по следующей схеме:

1. Поверхность пластины катализатора нагревается от 200 до 5000С.
2. В отдельной камере разогревается топливно-воздушная жидкость.
3. На раскалённую стекловолоконную пластину попадают пары сжигания горючего.
4. Под воздействием катализатора совершается реакция так называемого беспламенного горения.

Иными словами, работа прибора осуществляется за счёт окисления продуктов горения.

Топливо при попадании на пластину катализатора вступает с ней во взаимодействие, окисляется и производит большой объём энергии. По сравнению с небольшим размером самого обогревателя, объем производимого им тепла впечатляет.

Стандартный каталитический прибор способен поддерживать тепло в помещении, площадью от 15 до 25 кв.м.

Пластина прослужит около семи лет, после чего её можно поменять в специальных ремонтных мастерских, необходимости в покупке нового прибора нет.

Разновидности

Каталитические источники тепла делятся на три вида, в зависимости от используемого топлива:

1. Газовые.
2. Бензиновые.
3. Инфракрасные.

Газовый обогреватель

Топливом в таких воздухонагревателях выступает пропан-бутан в сжиженном виде. С помощью катализатора газ отлично сгорает, но на качество воздуха это никак не влияет. В настоящее время производители предлагают большой выбор обогревателей на газу. Есть модели, дополненные тэном и тепловым вентилятором. Эти функции позволяют увеличить мощность прибора до 4,9 кВт.

На основе бензина

Бензиновый каталитический обогреватель работает за счёт паров бензина, которые подаются из специального отсека. В эту же ёмкость помещается сам бензин, который направляется далее в каталитический патрон, где происходит окисление кислородом – тот самый процесс сгорания без огня. Вентиляционная система выводит продукты распада и обеспечивает подачу воздуха.

В качестве топлива для этого типа приборов можно применять бензин только высочайшей степени очистки.

Наибольшей популярностью из бензиновых воздухонагревателей пользуется каталитическая грелка, предназначенная для индивидуального использования. Компактный прибор был изобретен в период Первой мировой войны, а сейчас пользуется огромной популярностью среди охотников, рыбаков и любителей горных походов.

Инфракрасные приборы

Инфракрасный каталитический нагреватель – это прибор, функционирующий за счёт газа и инфракрасных лучей, в строении которого есть тепловые панели, сделанные из керамики.

Инфракрасные каталитические приборы годятся только для отопления больших площадей, применять их в помещениях менее 10 кв. м. нельзя.

Области использования

Каталитические воздухонагреватели редко применяют для обогрева жилых помещений. Если только речь не идет о недостроенном частном доме, где делается ремонт, или люди уже переехали, а основная система отопления ещё не установлена. В этом случае прибор станет настоящем спасанием. Однако есть более распространённые области использования:

1. Гаражи. Согреть площадь стандартного гаража обогреватель в состоянии, а работа без огня делает безопасным его использование вблизи машин.
2. Небольшие цеха. Каталитический способ обогрева – это настоящее спасение для работников различных мастерских. Правила пожарной безопасности там есть, а вот системы отопления обычно отсутствуют.
3. Палатки. Каталитический обогреватель для палатки обеспечит теплом туристов, любящих ночевать на природе. Весит походный вариант немного, а согревает площадь около 20 кв.м.
4. Теплицы. Отлично заменяет печки, теперь огородники могут не просыпаться ночью, чтобы подложить дров: урожай под надёжной защитой.
5. Времянки. В подобных строениях это единственный безопасный способ согреться.

Плюсы и минусы

К положительным характеристикам каталитических обогревателей можно отнести:

1. Компактные объёмы и небольшой вес: прибор средних размеров легко помещается в багажник автомобиля.
2. Режим безопасности. Приборы способны следить за уровнем углекислого газа в помещении. К тому же, как говорилось, у них нет пламени, что исключает возможность пожара.
3. Устройства весьма экономичны. Газовые приборы расходуют около 200 грамм примерно за час, при работе на полной мощности.
4. Доступность топлива. Новый баллон или пару литров бензина можно приобрести на любой автозаправке.
5. Нет неприятных запахов. Приборы не портят воздух продуктами горения.
6. Простое устройство. Нет сложных механизмов, всё устроено понятно и просто.

К минусам можно отнести только высокую стоимость, особенно у моделей с большой мощностью.

Но это и не удивительно, у обогревателей с надёжной защитой от пожара, выручающих в холода за пределами дома, нет конкурентов. Каталитические обогреватели прочно заняли свою нишу.

tehnika.expert

Каталитическая грелка - инфракрасные или каталитические обогреватели

Нередко в осенне-зимний период встает вопрос о дополнительном или заместительном обогреве помещений. Связано это может быть с нестабильной работой общей отопительной системы, с аварийными ситуациями, с отсутствием возможности подключения стационарных батарей в недостроенных или не отремонтированных зданиях, в загородных постройках и пр. Быстро, безопасно, экологично и эффективно нагреть пространство поможет каталитический газовый обогреватель.

Принцип работы этих устройств основан на взаимодействии горящего газа со специфической каталитической пластиной, которая в процессе окисляется и выделяет значительную массу тепла. Приборы работают бесшумно, взрыво и пожаро безопасны, не требуют специального обслуживания.

Конструктивные особенности каталитической грелки

Оборудование представляет собой компактный корпус, в котором размещаются газовая горелка с пьезоэлементом. Последний выдает искру, когда поступает газ и на специфической пластине без открытого воспламенения происходит химическая реакция окисления паров топлива, тепловая отдача очень высокая. За счет этого помещение, где используется каталитический грелка, очень быстро прогревается, а запахи продуктов горения совершенно отсутствуют.

Пластины катализаторов изготавливаются преимущественно из стекловолокна с тонкослойным покрытием платинового порошка. Поверхности усеяны множеством отверстий, через которые топливо проходит и там же сгорает. То есть процесс идет на поверхности пластины с минимальным потреблением газа и с максимальной тепловой отдачей. В отличие от обогревателей с открытым пламенем, в данном случае, не сжигается кислород.

Работают каталитические обогреватели на баллонном газе. Такие отопительные системы содержат в себе:

• рабочую пластину-катализатора
• панель управления;
• корпус;
• в некоторых моделях присутствует вентилятор для распространения нагретого воздуха, а также вентилятор для увеличения нагревательной мощности, тены;
• датчики контроля степени горения пламя и датчики слежения за уровнем концентрации углекислого газа в помещении;
• узел подключения к трубопроводу.

Конструктивно каталитический грелка может представлять собой безкорпусную отдельную пластину, а существуют устройства с корпусом, куда устанавливается газовый баллон. Размер последнего зависит от мощности нагревательного прибора. Пластина-катализатор способна прослужить исправно в течение 7-8 лет, потом требует профессиональной замены.

В чем разница между каталитическим и инфракрасным газовым обогревателем?

Существуют каталитические газовые инфракрасные обогреватели. Устройства оснащены керамическими панелями с отражателем, чем обеспечивается локальность теплового воздействия. Здесь работа обогревателя основаа на преобразовании энергии тепла в инфракрасное излучение. ИК приборы, работающие от газового баллона обладают очень высокой тепловой производительностью. Удобны и эффективны для использования на открытых площадках, в палатках и т.д.

Разница между обычным каталитическим и инфракрасным газовым обогревателем состоит в том, что первые для обогрева можно применять на достаточно больших площадях, их воздействие на пространство глобальное. Полезны они в офисах, загородных коттеджах, торговых залах, бытовках, мастерских, на складах и пр. Инфракрасные больше подходят в качестве вспомогательного отопительного оборудования в помещениях или на открытых площадках, они способны локально нагревать предметы.

Преимущества каталитических газовых нагревателей

• Безопасность, экологичность, эффективность, автономность. Большая часть моделей снабжаются датчиками для контролирования уровня углекислого газа в воздухе, при превышении показателей блокируют работу нагревателей.
• Функциональность, наличие датчиков степени горения, горизонтального положения, а также оснащенность вентиляторами для увеличения мощности и для эффективного распространения тела;
• Малое потребление кислорода при работе;
• Мобильность, все крупные модели оснащаются колесиками и легко передвигаются при необходимости;
• Многорежимность, способность приборов функционировать с меньшими и большими топливными затратами.

Меры предосторожности при использовании газовых каталитических обогревателей

Размещать каталитические газовые обогреватели не стоит в помещениях с повышенной влажность ‒ типа ванных комнат, прачечных и около бассейнов. Не стоит использовать прибор в качестве сушилки для одежды. Во время его работы рядом не должно быть легковоспламеняющихся предметов, бумажные изделия, шторы и бытовая техника должны располагаться на расстоянии не менее полутора метров. Самое первое включение аппарата может сопровождаться не очень приятным запахом, впоследствии его не будет.

Преимущества каталитических обогревателей на газу преобладают над недостатками, их только два: высокая стоимость и не очень большой энергоресурс. При явных многочисленных плюсах многие потребители уже по достоинству оценили работу подобной техники, и ни на секунду не пожалели о приобретении!

Популярность каталитических обогревателей растет, на рынок добавляются модели с большим функционалом и дополнительными техническими характеристиками. Так что скоро отопительное оборудование подобного рода основательно займет свое место.

pechiexpert.ru

Виды каталитических обогревателей и их особенности

Каталитическое горение – окисление кислородом продукта горения на поверхности катализатора. Устройство с таким методом обогрева может похвастаться своей бесшумностью и полнейшей безопасностью. Отопительные приборы такого рода еще называют воздухообогревателями.

Благодаря процессу каталитического сжигания топлива, значительно повышается теплоотдача в сравнении с другими обогревателями. Технология каталитического обогрева полностью экологична и безопасна с пожарной точки зрения.

Применяются такого рода приборы в любых местах – от квартиры или дачи до палатки.

Преимущества каталитических приборов обогрева

У любых приборов есть преимущества и недостатки, но плюсы каталитических устройств более существенны, чем немногочисленные минусы:

Преимущественно компактны, особенно мобильные модели, которые часто используют для обогрева палатки в походе. Благодаря небольшому весу, просты в транспортировке.

Благодаря тому, что такие обогреватели могут сами контролировать уровень СО2 в помещении и полностью беспламенные, – пожаробезопасны.

• Экологичность

Потребляют мизерную долю газа – от 200 гр/1 час работы на полную мощность. Что немаловажно, учитывая приоритеты современного общества относительно экологии.

Столь маленькие дозы потребляемого газа позволяют долго работать даже при полной зарядке одного баллона. К тому же баллоны можно заправлять на любой газовой заправке, что весьма удобно.

• Отсутствие неприятных запахов

Так как эти обогреватели «сжигают» пары и газ кислородом, то не вырабатывают никаких неприятных запахов и не выбрасывают продукты окисления, так как их нет.

• Простота в эксплуатации

Легок в обращении и непривередлив в уходе. Благодаря минимализму в конструкции, прибор становится еще экономнее.

Типы каталитических источников тепла

У всех каталитических приборов обогрева вне зависимости от рода используемого топлива есть преимущество: на протяжении длительного времени устройство может работать полностью автономно, без постороннего вмешательства, но этот акцент можно расценивать, как и недостаток.

Обогреватель на газовом топливе обеспечит полноценный обогрев таких помещений:

• частного загородного дома;
• дачи;
• мастерской;
• склада;
• гаража;
• палатки;
• строительного объекта и т.п.

Газовый обогреватель обладает отличным КПД, ведь в качестве топлива использует бытовой газ пропан-бутан в сжиженном виде. Сама каталитическая панель выступает в роли нагревательного элемента. Она производится из стекловолокна с включениями платинового порошка. Но в нынешнее время на рынке редко можно встретить такие образцы, на производство выпустили более инновационные модели – глубокое окисление без металлов платиновой группы.

Процесс горения газа в приборе проходит максимально эффективно, сохраняя в помещении, где применяется агрегат, чистый воздух.

Некоторые модели на газовом топливе, предусматривают в своей конструкции вентилятор (для увеличения теплоотдачи) и даже ТЭН. Благодаря этим модификациям мощность каталитического обогревателя на газовом топливе достигает 4,9 кВт.

Газ окисляется полностью, не оставляя на выходе никаких ядовитых веществ.

Каталитический обогреватель на бензиновом топливе функционирует благодаря парам бензина, которые попадают из резервуара с топливом и проходят каталитический патрон, где и происходит окисление кислородом – пары сгорают на нагретой поверхности катализатора. Благодаря вентиляционным отверстиям, выводятся продукты окисления, и с помощью тех же отверстий в обогреватель попадает воздух к поверхности катализатора.

Расположенная внутри стального сетчатого патрона сетка служит своеобразным фитилем, в некоторых моделях катализатор выполнен с элементами платины, ведь он является ключевым элементом обогревателя.

Такие обогреватели бывают разных размеров: от небольших бытовых до огромных промышленных вариантов. Используются в различных жилых и нежилых помещениях, как для обогрева квартир, так и дачи или склада.

Одной из моделей каталитического обогревателя такого типа является каталитическая грелка. Ее часто используют в походах для обогрева палатки.

Важно: в качестве топлива в каталитическом обогревателе можно использовать бензин (только высокого уровня очистки).

На самом деле, подразумевается газовый обогреватель каталитического метода работы, но с керамическими тепловыми панелями, которые работают по принципу Солнца. Такой обогреватель нагревает предметы, попадающие под зону действия излучения, и даже людей, но никак не воздух. ИК газовый обогреватель очень редко используется для основного отопления, а все больше для временного, так как его действие строго зонировано. Целесообразно использовать газовый ИК обогреватель в помещениях не больше 20м2. Часто используются для обогрева дачи, но в случае небольших размеров комнат.

• Мультитопливный

Мультитопливные каталитические приборы работают на бензине или техническом спирте. Имеют небольшие размеры, что позволяет применять их в различных походах для обогрева палатки или т.п. Принцип работы тот же, но портативность и мобильность являются явным преимуществом перед другими моделями данного типа. Имея невысокую стоимость, мультитопливные обогреватели имеют довольно длительный срок эксплуатации – минимум 3000 часов при правильном использовании и уходе.

Единственный из видов каталитических устройств, который вырабатывает неприятные запахи во время работы. Из-за этого, его лучше применять в нежилых помещениях или для временного обогрева палатки, теплицы, гаража, дачи.

Во время работы прибора нужно обязательно следить за уровнем кислорода в помещении. Каталитические приборы хоть и не имеют в своей конструкции наличия открытого пламени, но так же, как и огонь, не смогут работать без кислорода. Заправляться топливом мультитопливные приборы могут даже во время работы.

Каталитические обогреватели в нынешнее время пользуются достаточным спросом, чтобы продвигать эту линию моделей и в дальнейшем, чем и занимаются их производители.

poluchi-teplo.ru

Каталитический обогреватель - обзор и технические характеристики

Каждому из нас знакома ситуация, когда осенние холода наступают внезапно, и мы оказываемся к этому совсем неготовыми. И подобная тема бывает актуальной как для жителей квартир в многоэтажках, так и хозяевам частных домовладений. В первом случае коммунальные службы не торопятся включать централизованное отопление – обычно в этот период у них в самом разгаре работа по ремонту коммуникаций и отопительных систем. А во втором, к примеру, хозяин не успел достроить полностью дом, и холодный период собирается пережить в одной-двух готовых комнатах. Или до запуска новой отопительной системы в частном доме осталось выполнить некоторые работы, но это займет пару недель. А еще существует необходимость в обогреве временных жилищ, к примеру, туристической палатки во время многодневного похода. Одним словом, порой мы нуждаемся в альтернативных источниках обогрева, которые в экстренной ситуации помогут нам справиться с холодом. Именно в таких случаях стоит взять на вооружение каталитический обогреватель.

Под каталитическим горением подразумевают окисление кислородом воздуха топлива на поверхности определенного катализатора. Проще всего этот процесс охарактеризовать, как горение без шума и пламени. А еще в быту подобные обогревательные приборы называются воздухонагревателями. Вот так это выглядит:

Обратите внимание! В процессе каталитического сжигания топлива наблюдается более высокая тепловая эффективность в сравнении с пламенным горением. Кроме того, эта технология получать тепло безопасно и экологично.

Независимо от вида топлива все каталитические источники тепла отличаются одним преимуществом: на протяжении длительного периода времени могут работать без участия обслуживающего персонала. Это свидетельствует об их высокой взрыво- и пожаробезопасности.

[include title="РСЯ - в записи"]

Газовый обогреватель ↑

Каталитический газовый обогреватель, предназначенный для бытового применения, обеспечит полноценный обогрев:

• загородного дома;
• дачи;
• мастерской;
• склада;
• гаража;
• строительного объекта т.д.

Каталитический газовый обогреватель обладает отличным КПД

В качестве топлива для газового воздухонагревателя используется бытовой газ пропан-бутан в сжиженном виде. Роль нагревательного элемента играет каталитическая панель. Очень часто она изготавливается из стекловолокна с включениями катализатора – платинового порошка.

Внимание! В настоящий момент на рынке представлены инновационные катализаторы глубокого окисления, не содержащие металлы платиновой группы.

Благодаря катализатору процесс горения газа происходит максимально эффективно, причем в помещение сохраняется абсолютно чистый воздух. Модельный ряд обогревателей этого типа, представленных на рынке, включает экземпляры специальной конфигурации, позволяющей дополнительно применять электрический тепловентилятор, а также ТЭН. Таким образом, значительно увеличивается мощность каталитического газового обогревателя и может достигать величины в 4,9 кВт.

Бензиновый обогреватель ↑

Каталитический обогреватель бензиновый функционирует на основе паров бензина, попадаемых из резервуара, в который заливается топливо и проходящих в каталитический патрон. Там и происходит их окисление кислородом воздуха, то есть они сгорают без пламени на разогретой поверхности катализатора. Для вывода продуктов окисления используется специальные вентиляционные отверстия, через которые одновременно и попадает воздух (естественно, содержащий кислород) к поверхности катализатора. Конструкционно катализатор может иметь вид сетки, служащей фитилем и расположенной внутри стального сетчатого патрона. В некоторых моделях катализатор выполняют из платины, поэтому он является самой важной частью обогревателя.

Каталитический бензиновый обогреватель — мощный вариант для большого помещения

Если говорить о реальной жизни, то наиболее характерным «представителем» этого типа каталитических обогревателей является каталитическая грелка. Об этом предмете знают практически все любители активного отдыха и в первую очередь любители многодневных путешествий.

[include title="РСЯ - в записи"]

Важно! Топливом для каталитического обогревателя служит бензин высшей степени очистки.

Инфракрасный обогреватель ↑

Газовый каталитический инфракрасный обогреватель – это термин, который используется обычно непрофессионалами. Однако на самом деле речь идет о газовом инфракрасном обогревателе с керамическими тепловыми панелями, работающем по принципу солнца. Другими словами он нагревает не воздух, а предметы, которые впоследствии и отдают тепло на обогрев помещения. ИК газовый обогреватель в основном используется для дополнительного, но иногда и в качестве основного отопления помещения. Его целесообразно использовать в помещениях, площадь которых превышает 20 м2.

Инфракрасный обогреватель используется, как правило, для небольших помещений

Внимание! Несмотря на то, что инфракрасные газовые обогреватели достаточно безопасны, не следует их применять для обогрева помещения площадью 10 м2, к примеру, автодома.

Каталитические обогреватели имеют различия не только по конструктивным характеристикам, но и по внешнему дизайну. Одни имеют эргономичное привлекательное стилистическое решение, что делает их желанными «гостями» даже в самых изысканных жилищах. Другие же будут более уместными в гаражах, зданиях сельскохозяйственного предназначения, садовых домиках и пр.Так что выбрать вам есть из чего.

stroy-aqua.com

Каталитический котел медленного горения

Изобретение относится к области обогрева бытовых и промышленных помещений. Котел состоит из топливника с дверцей топливника и ручкой дверцы топливника. Под топливником расположен зольник с дверцей зольника, ручкой дверцы зольника и колосниковой решеткой. По периметру котла с внутренней стороны вмонтированы вертикально прямые конвекторные трубы. В верхней части топливника находится перегородка, которая формирует дожиговую камеру и теплообменную камеру. Дожиговое устройство состоит из корпуса, в пазы которого вставляются две каталитические решетки, между которыми размещены жиклеры подачи вторичного воздуха. Количество подачи вторичного воздуха контролируют лепестковые биметаллические клапаны. Горячие топочные газы из теплообменной камеры попадают в камеру термостата. Газоходный канал соединяет топливник и камеру термостата. Технический результат заключается в улучшении дожигания отходящих газов и повышении безопасности устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Каталитический котел медленного горения относится к печам на твердом топливе, предназначен для обогрева бытовых и промышленных помещений с возможностью утилизации пластмасс и резины.

Известен кипятильник непрерывного действия А.С. СССР №96994 А, 1954 г., состоящий из: питательной коробки 1, сборника 6, распределительных трубок 7, кольцевых подогревателей 8 (обечаек), циркуляционных трубок 11, кольцевого подогревателя 12, топочной камеры 13, кольцевой щели 15, колосниковой решетки 16, зольниковой коробки 17, съемного свода 19 с решеткой, дымоотводящего патрубка 20, крышки 21.

Топливо горит в топочной камере, вторичный воздух подается через «глазок» в топочной дверке. Топочные газы проходят через съемный свод (19) и попадают в щели, образованные кольцевыми подогревателями (8), и выходят через дымоотводящий патрубок (20). Вода поступает в питательную коробку (1), через распределительные трубки (7) проходит в кольцевые подогреватели (8), далее по двум циркуляционным трубкам (11), имеющим изгибы и «колена», расположенным вертикально в полости топочной камеры (13), попадает в кольцевой подогреватель (12). Так как вода по циркуляционным трубкам (11) принудительно проходит сверху вниз, их можно считать как соединительными, нагревательными, но не конвекторными. В котле тепловое воздействие на стенки конвекторных труб (8), расположенных по периметру внутри корпуса, возбуждает интенсивный восходящий поток горячего воздуха. Сложные конфигурации и изгибы труб значительно увеличивают расход металла и трудозатраты на их производство. Каждый изгиб трубчатого конвектора ведет к дополнительному аэродинамическому сопротивлению, что снижает объем воздуха, проходящего внутри него, ухудшает теплообмен.

В кипятильнике применен съемный свод (19) с решетками, который обеспечивает возникновение вихревого потока для полного выгорания топлива. Вторичный воздух, проходящий через «глазок» дверцы топки, не обеспечивает каталитический дожиг по всей площади съемного свода, а только в секторе над окном (18). В котле применено дожиговое устройство (12) с двумя каталитическими решетками (13), в зазоре между которыми размещены под углом к горизонтальной плоскости жиклеры подачи вторичного воздуха (14), которые обеспечивают снабжение вторичным воздухом по всей площади каталитических решеток. Правильное соотношение вторичного воздуха и углерода, содержащегося в топочных газах, регулируют лепестковые биметаллические клапаны (15).

Количество подачи вторичного воздуха в кипятильнике, необходимое для полного сгорания топлива, регулируется пользователем. Наличие шиберов и задвижек, применяющихся для регулировки силы тяги и подачи вторичного воздуха, усложняет пользование отопительным прибором. Это приводит к снижению КПД котла и нерациональному расходу топлива. В котле применен биметаллический термостат (22), который регулирует минимальную температуру топочных газов, выходящих в дымоход (23), что увеличивает время контакта топочных газов с теплообменными площадями и прямыми конвекторными трубами (8), повышает КПД.

Задача, решаемая изобретением, состоит в создании отопительного прибора с автоматическим регулированием силы тяги и автоматическим контролированием подачи вторичного воздуха при каталитическом дожиге, создании условий для эффективного теплообмена и увеличения КПД, повышении пожарной безопасности.

Задача решена тем, что известные котлы, включающие корпус, дымоход, топливник с дверцей, колосниковую решетку, зольник, конвекторные трубы, расположенные внутри котла и размещенные по периметру внутри корпуса, проходящие сквозь перегородку, формирующую в верхней части топливника дожиговую камеру с дожиговым устройством, пропускающим топочные газы в дожиговую камеру, и камеру теплообмена, в соответствии с изобретением отличается тем, что дожиговое устройство имеет две каталитические решетки, в зазоре между которыми размещены под углом к горизонтальной плоскости и снаружи закрытые лепестковыми биметаллическими клапанами жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха из вертикального канала подогрева вторичного воздуха, образованного дверцей топливника вместе с крышкой с регулировочными винтами, закрывающей участок корпуса котла в месте крепления лепестковых биметаллических клапанов, к задней части котла примыкает камера, являющаяся продолжением камеры теплообмена, сообщенная с дымоходом и соединенная с топливником газоходным каналом, над которым регулировочным винтом закреплен биметаллический термостат, расположенный под дымоходом, а конвекторные трубы выполнены с возможностью формирования потока топочных газов в камере теплообмена, препятствуя прямому прорыву их в дымоход.

Кроме того, камера, сообщенная с дымоходом и соединенная с топливником газоходным каналом, снабжена с торца шибером.

На фиг.1 показан боковой разрез каталитического котла медленного горения.

На фиг.2 показан фронтальный вид каталитического котла медленного горения без крышки клапанов.

На фиг.3 показан вид каталитического котла медленного горения сверху.

Каталитический котел состоит из топливника 1, дверцы топливника 2, ручки дверцы топливника 3, зольника 4, дверцы зольника 5, ручки дверцы зольника 6, колосниковой решетки 7, конвекторных труб 8, перегородки 9, дожиговой камеры 10, камеры теплообмена 11, дожигового устройства 12, двух каталитических решеток 13, жиклеров подачи подогретого вторичного воздуха 14, лепестковых биметаллических клапанов 15, планки 16, крепежа 17, крышки клапанов 18, регулировочных винтов 19, камеры 20, газоходного канала 21, биметаллического термостата 22, дымохода 23, шибера 24, регулировочного винта 25, корпуса котла 26.

В каталитическом котле медленного горения применяются прямые конвекторные трубы (8), которые размещены по периметру корпуса котла (26). Конвекторные трубы проходят сквозь нижнюю и верхнюю части корпуса котла и сквозь перегородку (9), которая в верхней части топливника формирует дожиговую камеру (10) и камеру теплообмена (11). Конвекторные трубы (8) в камере теплообмена (11) распределяют поток топочных газов и препятствуют прямому прорыву их в дымоход (23) без отдачи тепловой энергии.

К задней части корпуса котла (26) примыкает камера (20), являющаяся продолжением камеры теплообмена (11), сообщенная с дымоходом (23) и соединенная с топливником (1) газоходным каналом (21), над которым регулировочным винтом (25) закреплен биметаллический термостат (22). Камера (20) снабжена с торца шибером (24), предназначенным для доступа к чистке и регулировке биметаллического термостата (22), с помощью регулировочного винта (25), которым закреплен биметаллический термостат (22), расположенный под дымоходом (23). Биметаллический термостат (22) находится между выходным отверстием газоходного канала (21) и дымоходом (23).

В каталитическом котле медленного горения применено дожиговое устройство (12), расположенное внутри дожиговой камеры (10), состоящее из корпуса и двух каталитических решеток (13). В зазоре между каталитическими решетками (13) под углом к горизонтали размещены жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха (14), которые снаружи закрыты лепестковыми биметаллическими клапанами (15), способными отгибаться по мере прогрева корпуса котла. Участок корпуса котла, на котором крепятся лепестковые биметаллические клапаны (15), закрыт крышкой клапанов (18) с регулировочными винтами (19), ограничивающими максимальное открывание лепестковых биметаллических клапанов (15), что не допускает остывание каталитических решеток (13). Крышка клапанов (18) и двустенная дверца топливника (2) образуют вертикальный канал подогрева вторичного воздуха.

Применение дожигового устройства (12), с саморегуляцией подачи вторичного воздуха, позволяет утилизировать пластмассы и резину. Использование биметаллического термостата (22) и газоходного канала (21) помогает быстро прогреть дымоход (23), для создания устойчивой тяги, и разогреть каталитические решетки (13) в дожиговом устройстве (12), а в дальнейшем процессе горения автоматически регулирует температуру топочных газов, выходящих в дымоход (23). Регулировочный винт (25) с биметаллическим термостатом (22) позволяют достичь минимальной температуры топочных газов, выходящих в дымоход, что увеличивает время контакта горячих топочных газов с теплообменными площадями и конвекторными трубами (8), повышая КПД котла.

Жиклеры подачи разогретого вторичного воздуха (14) пропускают разогретый вторичный воздух внутрь дожигового устройства (12). Разогретые каталитические решетки (13) создают вихревые потоки и увеличивают скорость окисления углерода. Вторичный воздух смешивается с остатками углерода между двух каталитических решеток (13), создает вихревые потоки подогретого вторичного воздуха, что увеличивает трение смеси во второй каталитической решетке, улучшая процесс выгорания углерода. Жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха (14) устанавливаются под углом к горизонтали, что предотвращает выброс пламени и угарных газов под крышку клапанов (18).

При растопке происходит разогрев каталитического котла медленного горения. Топочные газы поднимаются под перегородку (9) и попадают в газоходный канал (21), который соединяет топливник (1) с камерой (20). Биметаллический термостат (22) открыт, и топочные газы проходят в камеру (20) и далее в дымоход (23), основной объем топочных газов проходит через дожиговое устройство (12), разогревая каталитические решетки (13), дожиговую камеру (10), камеру теплообмена (11), и, огибая конвекторные трубы (8), попадает в дымоход (23). После прогрева и ввода каталитического котла медленного горения в рабочий температурный режим биметаллический термостат (22) перекрывает газоходный канал (21). Газы направляются по длинному пути с полной отдачей тепловой энергии. Минимальной температуры топочных газов и потерь тепловой энергии можно достичь при помощи регулировочного винта (25). Биметаллический термостат (22) находится между двумя газовыми потоками и нормализует тягу в дымоходе (23). Если основной газовый поток остывает, биметаллический термостат (22) отгибается в исходное положение и пропускает более разогретый газовый поток из топливника (1), создавая тягу. Таким образом, осуществляется саморегуляция тяги в дымоходе (23).

Разогретые газы, проходя по длинному пути, нагревают каталитические решетки (13) и переднюю стенку корпуса котла, на которой размещены жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха (14) и лепестковые биметаллические клапаны (15). Каждый лепесток клапана работает в паре со своим жиклером. По мере прогрева корпуса котла под крышкой клапанов (18) лепестки биметаллических клапанов (35) отгибаются и пропускают вторичный воздух к жиклерам подачи подогретого вторичного воздуха (14). В центре и по краям дожигового устройства температура прогрева корпуса котла может быть разной, поэтому клапаны будут отгибаться под разными углами, пропуская разный объем вторичного воздуха в жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха (14). Регулировочные винты (19) максимального открывания лепестковых биметаллических клапанов (19) препятствуют избыточному прохождению вторичного воздуха и не позволяют остужать каталитические решетки (13), что может привести к остановке процесса каталитического дожига.

Правильное соотношение вторичного воздуха и углерода, содержащегося в топочных газах, и применение дожигового устройства (12) с каталитическими решетками (13) разрушает связи углерода с химическими элементами, что позволяет каталитический котел медленного горения использовать для утилизации пластмасс и резины.

1. Каталитический котел медленного горения, включающий корпус, дымоход, топливник с дверцей, колосниковую решетку, зольник, конвекторные трубы, расположенные внутри котла и размещенные по периметру внутри корпуса, проходящие сквозь перегородку, формирующую в верхней части топливника дожиговую камеру с дожиговым устройством, пропускающим топочные газы в дожиговую камеру, и камеру теплообмена, отличающийся тем, что дожиговое устройство имеет две каталитические решетки, в зазоре между которыми размещены под углом к горизонтальной плоскости и снаружи закрытые лепестковыми биметаллическими клапанами жиклеры подачи подогретого вторичного воздуха из вертикального канала подогрева вторичного воздуха, образованного дверцей топливника вместе с крышкой с регулировочными винтами, закрывающей участок корпуса котла в месте крепления лепестковых биметаллических клапанов, к задней части котла примыкает камера, являющаяся продолжением камеры теплообмена, сообщенная с дымоходом и соединенная с топливником газоходным каналом, над которым регулировочным винтом закреплен биметаллический термостат, расположенный под дымоходом, а конвекторные трубы выполнены с возможностью формирования потока топочных газов в камере теплообмена, препятствуя прямому прорыву их в дымоход.

2. Каталитический котел медленного горения по п.1, отличающийся тем, что камера, сообщенная с дымоходом и соединенная с топливником газоходным каналом, снабжена с торца шибером.

www.findpatent.ru

Смотрите также

• 
  Дорогобуж котлы
• 
  Витамакс котлы
• 
  Варвара котел
• 
  Шуровка котла
• 
  Goodman котлы
• 
  Котлы sakovich
• Котел срк
• 
  Rapido котел
• 
  Котел витчери
• 
  Котел кандле
• 
  Котлы ivar