Печь



Печь
Печь
Печь

 


Владельцы патента RU 2472071:

Общество с ограниченной ответственностью Завод "Ферингер и К" (RU)

Изобретение относится к конструкции печей и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений. Печь, преимущественно для бани, содержит корпус печи, предпочтительно, металлический, с дверкой для загрузки топлива и с топкой, размещенной внутри указанного корпуса, дымовую трубу, соединяющую полость топки с окружающей атмосферой, контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, предпочтительно, камнями природного происхождения, расположенными в контейнере в непосредственной близости от зоны горения печи, при этом в указанном контейнере установлено устройство для подачи парообразующей жидкости на теплообменный крупнодисперсный материал для получения пара, содержащее, по меньшей мере, две сочлененные между собой, полые секции, образующие Г-образный корпус устройства, причем одна секция установлена горизонтально или практически горизонтально, при этом ее проходное сечение в выходных частях уменьшено, предпочтительно, торцы выполнены заглушенными, при этом другая секция установлена вертикально или практически вертикально, причем по всему корпусу Г-образного устройства выполнены каналы, соединяющие полость устройства с полостями внутри теплообменного материала и/или самим теплообменным материалом. Технический результат: упрощение конструкции и повышение экономичности работы устройства, получение пара с регулируемой температурой и влажностью. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Известны печи для бани, содержащие металлический корпус, топку, камеру с находящимися в ней камнями и дымовую трубу, установленную над камерой. При эксплуатации получают чистый пар, плеснув на камни горячую воду (Патент RU 2005263 C1, F24B 1/24, 07.03.1993).

Недостатками указанных печей являются возможность попадания в парильню топочных газов и наличие в паре с относительной влажностью до 70% крупных капель доведенной до кипения воды. При этом невозможно получение перегретого пара с относительной влажностью менее 25%.

Известны способы получения перегретого пара из влажного пара высокого давления путем отделения жидкости от пара, дросселирования и перегрева за счет теплообмена с насыщенным паром и повышения тем самым экономичности (Патент SU 561048 A, F22G 1/10, 01.08.1977).

Недостатками способов являются необходимость в дополнительном парогенераторе и трудность стабилизации температуры перегретого пара.

Известна печь «Гейзер» для получения пара, содержащая металлический корпус с топкой, дымоходом и открытый контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, причем указанный открытый контейнер размещен в верхней части топки со стороны обогреваемого помещения, в топке помещена емкость повышенного давления с теплообменным крупнодисперсным материалом и установленным в ее верхней части влагораспределительным устройством, соединенным с баком для парообразующей жидкости посредством дозатора, в указанной емкости снизу вверх встроена дроссельная труба, проходящая через теплообменный крупнодисперсный материал и верхнюю часть топки в указанный открытый контейнер, обеспечивающая дополнительный перегрев образовавшегося в емкости повышенного давления перегретого пара в верхней части топки и за счет рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом. При этом дозатор жидкости может быть выполнен в виде дроссельного канала, или в виде вентиля с ручным управлением, или в виде электромагнитного клапана, соединенного с блоком управления подачей жидкости с заданной временной скважностью между включениями. Перегрев сдросселированного пара осуществляют в верхней части дроссельной трубы, проходящей через топку, и путем рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом в дополнительном контейнере (Патент РФ №2250417, МПК: F24B 1/24 - прототип).

Указанная печь для бани "Гейзер" работает следующим образом.

В топку металлического корпуса рассматриваемой модификации печи через дверцу закладывается топливо и разжигается. Остатки от сгораемого топлива просыпаются через колосниковую решетку в поддувало. Горячий газ, образовавшийся от сгорания топлива, поднимается вверх топки, нагревает теплообменный крупнодисперсный материал в емкости и контейнере, а также пар в верхней части дроссельной трубы. Затем горячий газ, поднимаясь вверх в сквозной дымовой трубе, обогревает бак с водой. Постепенно теплообменный крупнозернистый материал разогревается до (350…450)°C, нагревая воздух в помещении до (60…100)°C.

Способ перегрева пара заключается в следующем.

Для получения перегретого пара парообразующая жидкость из бака через дроссельный канал с патрубком поступает во влагораспределительное устройство. Нагрев жидкости происходит при ее контакте с теплообменным крупнозернистым материалом. Образовавшийся насыщенный пар поднимается в верхнюю часть емкости и затем, по мере увеличения его объема, под собственным давлением просачивается через материал, еще больше нагревается свыше 100°C и поступает во входное отверстие дроссельной трубы в нижней части емкости. Далее перегретый пар нагревается на горизонтальном участке части дроссельной трубы в верхней части топки. Сдросселированный пар поступает в открытый контейнер и в процессе рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом перегревается свыше 110°C, осуществляя нагрев помещения.

Основным недостатком данного способа получения пара является следующее.

Парообразующая жидкость подается из влагораспределительного устройства в виде капель или дозированного потока жидкости прямо на разогретый крупнодисперсный материал. Такая подача приводит к тому, что часть жидкости испаряется, не попадая в дроссельную трубу, что приводит к снижению экономичности и нерасчетному режиму работы парообразующего устройства. Кроме этого наличие достаточно протяженного горизонтального участка в дроссельной трубе приводит к дополнительному сопротивлению при движении полученного пара горизонтально, при этом на выходе горизонтально движущийся пар должен преодолеть сопротивление тракта, образованного крупнодисперсным теплообменным материалом.

Задачей предложенного технического решения является создание печи с устройством, позволяющим получать пар с регулируемой температурой и влажностью, упрощение конструкции и повышение экономичности работы устройства для его получения.

Указанная задача решается за счет того, что в предложенной печи, преимущественно для бани, согласно изобретению печь содержит корпус, предпочтительно, металлический, с дверкой для загрузки топлива и с топкой, размещенной внутри указанного корпуса, дымовую трубу, соединяющую полость топки с окружающей атмосферой, контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, предпочтительно, камнями природного происхождения, расположенными в контейнере в непосредственной близости от зоны горения печи, при этом в указанном контейнере установлено устройство для подачи парообразующей жидкости на теплообменный крупнодисперсный материал для получения пара, содержащее, по меньшей мере, две сочлененные между собой, полые секции, образующие Г-образный корпус устройства, причем одна секция установлена горизонтально или практически горизонтально, при этом ее проходное сечение в выходных частях уменьшено, предпочтительно, торцы выполнены заглушенными, при этом другая секция установлена вертикально или практически вертикально, причем по всему корпусу Г-образного устройства выполнены каналы, соединяющие полость устройства с полостями внутри теплообменного материала и/или самим теплообменным материалом.

В варианте исполнения указанное Г-образное устройство установлено в контейнере, по меньшей мере, ниже первого слоя крупнодисперсного теплообменного материала, предпочтительно, ниже второго. Такое решение позволяет подавать парообразующую жидкость внутрь теплообменного материала, что обеспечит на выходе пар с требуемой температурой и влажностью.

В варианте исполнения вертикально расположенную секцию выполняют с возможностью ее перестановки с одного конца горизонтально расположенной секции на другой. Такое техническое решение позволяет оптимизировать конструкцию устройства для подачи парообразующей жидкости и его расположение в теплообменном материале.

В варианте исполнения на горизонтально расположенной секции выполняют, как минимум, один отвод. Такое решение позволяет увеличить площадь распределения парообразующей жидкости по теплообменному материалу.

В варианте исполнения каналы для подачи парообразующей жидкости из полости указанного устройства образуют путем соединения элементов корпуса между собой прерывистым сварным швом. Такое решение позволяет получить дополнительные каналы для подачи парообразующей жидкости внутрь крупнодисперсного теплообменного материала.

В варианте исполнения в верхней части вертикально стоящей секции устанавливают воронку и/или обратный клапан. Наличие воронки позволяет улучшить условия обслуживания устройства для получения пара, а наличие обратного клапана позволяет исключить возможность выплескивания парообразующей жидкости из воронки при попадании указанной жидкости на разогретый крупнодисперсный материал и ее мгновенном вскипании.

В варианте исполнения длина Г-образного устройства составляет l=(0,25…0,9)L, где l - длина устройства, L - длина печи.

Нижнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит уменьшение объема парообразующей жидкости, заливаемой в корпус устройства, что приводит к сокращению времени между обслуживанием печи и уменьшению объема получаемого пара.

Верхнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит уменьшение объема крупнодисперсного теплообразующего материала, размещаемого между стенками печи и устройства, что приводит к ухудшению теплового режима работы печи.

В варианте исполнения периметр проходного сечения горизонтально расположенной секции Г-образного устройства составляет p=(0,1…0,4)l, где p - периметр проходного сечения, l - длина устройства.

Нижнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит уменьшение объема парообразующей жидкости, заливаемой в корпус устройства, что приводит к сокращению времени между обслуживанием печи и уменьшению объема получаемого пара.

Верхнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит увеличение объема заливаемой парообразующей жидкости в корпус устройства, что может привести к ее вскипанию в корпусе устройства из-за того, что весь объем не успеет просочиться через каналы. Также это влечет за собой уменьшение объема крупнодисперсного теплообразующего материала, размещаемого между стенками печи и устройства, что приводит к ухудшению теплового режима работы печи.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана печь с устройством для подачи парообразующей жидкости, вид сбоку, на фиг.2 показана печь с устройством для подачи парообразующей жидкости, вид спереди, на фиг.3 - парообразующее устройство в аксонометрии.

Печь содержит металлический корпус 1 с топкой 2, дымоходом 3 и открытый контейнер 4 с теплообменным крупнодисперсным материалом 5. Открытый контейнер 4 размещен в верхней части топки 2 со стороны обогреваемого помещения. В крупнодисперсном материале 5 установлено устройство 6 для подачи парообразующей жидкости на теплообменный материал 5 для получения пара. Устройство 6 содержит, по меньшей мере, две сочлененные между собой, полые секции 7 и 8, образующие корпус Г-образного устройства. Секция 7 расположена горизонтально или практически горизонтально, при этом ее проходное сечение в выходных частях уменьшено, предпочтительно, торцы 9 выполнены заглушенными. Секция 8 установлена вертикально или практически вертикально. По всему корпусу Г-образного устройства выполнены каналы 10, преимущественно, в виде сквозных отверстий, соединяющие полость устройства 6 с окружающей средой, и каналы 11, образованные за счет выполнения прерывистого сварного шва. В варианте выполнения на горизонтально расположенной секции 7 выполнен, как минимум, один отвод 12 с каналами 10 и 11. Во входной части секции 8 установлена воронка 13 с обратным клапаном 14.

Предложенная печь работает следующим образом.

В топку 2 печи укладывается топливо и поджигается. При сгорании топлива образуются продукты сгорания с высокой температурой, которые, проходя по дымоходу 3 через крупнодисперсный теплообменный материал 5, размещенный в контейнере 4, разогревают его. В крупнодисперсном материале 5, предпочтительно, под несколькими слоями указанного материала, установлено устройство 6 для подачи парообразующей жидкости на теплообменный материал 5 для получения пара. Через воронку 13 в корпус устройства 6 заливается парообразующая жидкость, преимущественно, вода. Для защиты от возможного выплескивания воды из воронки 13 установлен обратный клапан 14, который пропускает воду внутрь секции 8 и препятствует ее обратному выбросу вместе с паром.

Вода по вертикально установленной секции 8 проходит через разогретые слои теплообменного материала и практически не нагревается, при этом часть воды через каналы 11 на секции 8 попадает на внутренние слои теплообменного материала 5. Из секции 8 вода попадает в горизонтально расположенную секцию 7 и по каналам 10 также попадает на внутренние слои теплообменного материала 5.

При попадании воды непосредственно на разогретый крупнодисперсный теплообменный материал 5 происходит ее мгновенный нагрев с образованием пара, содержащего достаточно большое количество крупных капель доведенной до кипения воды. При прохождении через слои разогретого крупнодисперсного материала 5, предпочтительно, от двух и более, от места ввода до выхода в окружающую среду, полученный пар, за счет теплообмена с указанным материалом, нагревается дальше, при этом процент влаги в нем уменьшается, а температура пара растет. Таким образом, в парную поступает пар с требуемой влажностью и температурой, без крупных капель доведенной до кипения воды, что обеспечивает комфортные условия пребывания в парной.

Проведенные автором и заявителем испытания предложенной печи подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений и предложенных критериев.

Использование предложенного технического решения позволит создать печь, обеспечивающую получение пара с регулируемой температурой и влажностью, упростить конструкцию и повысить экономичность работы устройства для его получения.

1. Печь, преимущественно для бани, характеризующаяся тем, что она содержит корпус печи, предпочтительно, металлический, с дверкой для загрузки топлива и с топкой, размещенной внутри указанного корпуса, дымовую трубу, соединяющую полость топки с окружающей атмосферой, контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, предпочтительно камнями природного происхождения, расположенными в контейнере в непосредственной близости от зоны горения печи, при этом в указанном контейнере установлено устройство для подачи парообразующей жидкости на теплообменный крупнодисперсный материал для получения пара, содержащее, по меньшей мере, две, сочлененные между собой, полые секции, образующие Г-образный корпус устройства, причем одна секция установлена горизонтально или практически горизонтально, при этом ее проходное сечение в выходных частях уменьшено, предпочтительно торцы выполнены заглушенными, при этом другая секция установлена вертикально или практически вертикально, причем по всему корпусу Г-образного устройства выполнены каналы, соединяющие полость устройства с полостями внутри теплообменного материала и/или самим теплообменным материалом.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что указанное Г-образное устройство установлено в контейнере, по меньшей мере, ниже первого слоя крупнодисперсного теплообменного материала, предпочтительно ниже второго.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что вертикально расположенная секция устройства выполнена с возможностью ее перестановки с одного конца горизонтально расположенной секции на другой.

4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что на горизонтально расположенной секции выполнен как минимум один отвод.

5. Печь по п.1, отличающаяся тем, что каналы для подачи парообразующей жидкости из полости указанного устройства образованы путем соединения элементов корпуса между собой прерывистым сварным швом.

6. Печь по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части вертикально стоящей секции Г-образного устройства установлена воронка и/или обратный клапан.

7. Печь по п.1, отличающаяся тем, что длина Г-образного устройства составляет l=(0,25…0,9)L, где l - длина устройства; L - длина печи.

8. Печь по п.1, отличающаяся тем, что периметр проходного сечения горизонтально расположенной секции Г-образного устройства составляет ρ=(0,1…0,4)l, где ρ - периметр проходного сечения; l - длина устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сжиганию топлива, в частности угля, паллетов. .

Изобретение относится к системам печного отопления - к печам, обеспечивающим как собственно отопление, так и парообразование, применяется в индивидуальных банях. .

Печь // 2470232
Изобретение относится к отопительным печам и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.

Изобретение относится к способам обеспечения горения топлива в печах и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к топочным камерам бытовых отопительных и отопительно-варочных печей и кухонных плит, может быть использовано в топочных камерах автономных водогрейных котлов, в которых в качестве топлива используется уголь.

Изобретение относится к области бытовых варочных устройств и предназначено для приготовления пищи, как под открытым небом, так и в помещении. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания твердотопливных отопительных приборов длительного горения с расширенными функциональными возможностями.

Изобретение относится к сжиганию топлива, в частности угля, пеллетов. .

Изобретение относится к способам кладки бытовых отопительных, варочных, отопительно-варочных печей и каминов, работающих на твердом топливе

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для сжигания неизмельченных отходов деревообрабатывающих производств

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений

Изобретение относится к отопительным печам и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений

Печь // 2490551
Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений

Изобретение относится к строительной климатотехнике и может быть использовано при печном газовом отоплении жилых домов, общественных зданий и других объектов

Изобретение относится к санитарно-гигиеническим сооружениям, в частности к банным печам, и может использоваться в индивидуальных, сельских, банях городского типа и спортивно-оздоровительных комплексах. Аквапечь содержит основной дымоход, топку с поддувалом, над которой размещена каменка закрытого типа, в верхней части которой выполнены отверстия для подачи воды и отвода водяного пара, стенки аквапечи выполнены двойными с возможностью заполнения пространства между стенками водой или иным теплоносителем, при этом наружные стенки аквапечи снабжены устройствами для подвода и отвода теплоносителя, при этом аквапечь дополнительно снабжена системой подачи воздуха в верхнюю зону горения первого колпака и внутренним дымоходом, причем они выполнены в виде трубы и/или нескольких труб, расположенных параллельно стенкам аквапечи таким образом, что дополнительная система подачи воздуха в верхнюю зону горения в своей нижней части размещена в поддувале, а ее верхняя часть расположена в верхней зоне горения первого колпака, внутренний дымоход в своей нижней части максимально приближен к топке, а в своей верхней части минимально выступает над поверхностью первого колпака, а основной дымоход размещен во втором колпаке таким образом, что его нижняя часть максимально приближена к перегородке между первым и вторым колпаком, при этом топка выполнена футерованной. Технический результат - повышение экономичности, упрощение конструкции и повышение удобства при изготовлении и эксплуатации печи. 2 ил.

Изобретение относится к отопительным печам и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения. Способ обеспечения горения топлива, преимущественно дров, в печи, содержащей, как минимум, вертикально ориентированный корпус, в котором выполнены каналы подачи воздуха в зону горения, образованную преимущественно стенками печи и днищем для укладки топлива, вытяжную трубу, дверку со смотровым стеклом, установленную предпочтительно в рамке на корпусе, заключается в укладке топлива в зоне горения печи с последующей подачей воздуха и поджигом, при этом в рамке дверки печи устанавливают панель, при помощи которой делят поперечное проходное сечение рамки, как минимум, на две части, причем верхнюю полость, образованную рамкой и упомянутой панелью, соединяют с зоной горения и используют для укладки дров, а нижнюю - соединяют с зоной горения, образуя тем самым основной канал подачи воздуха в зону горения, при этом при помощи упомянутой панели образуют со смотровым стеклом зазор, служащий первым каналом подачи воздуха в зону горения из полости основного канала, причем на другом конце панели, противоположном упомянутому каналу, преимущественно в месте ее крепления к корпусу печи, выполняют сквозные каналы, при помощи которых соединяют полость основного канала подачи воздуха с зоной горения, образуя тем самым второй канал подачи воздуха в зону горения, при этом в нижней части печи выполняют третий канал подачи воздуха в зону горения, причем полость упомянутого канала с одной стороны соединяют с полостью основного канала подачи воздуха, с другой - соединяют с нижней частью полости зоны горения, предпочтительно через каналы в днище для укладки топлива, при этом в начальный момент времени для подачи воздуха в зону горения преимущественно применяют первый канал, при прогорании столба топлива до заданного уровня, преимущественно до половины, применяют первый и второй каналы, а при завершении процесса горения применяют преимущественно третий канал. Также описана печь для реализации вышеуказанного способа. Технический результат: упрощение конструкции печи, повышение надежности ее работы, повышение полноты сгорания топлива, повышение теплоотдачи и увеличение времени работы печи при неизменном расходе топлива. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений. Устройство для образования пара, устанавливаемое преимущественно в печь для бани, содержит емкость для парообразующей жидкости с входным и выходным патрубками, имеющую верхнее и нижнее основания и боковую стенку, и выполненную преимущественно в виде полого цилиндра, причем выходная часть входного патрубка для подачи парообразующей жидкости внутрь указанной емкости размещена в нижней части упомянутой емкости, предпочтительно на нижнем основании, а входная часть входного патрубка расположена выше верхнего основания, при этом входная часть выходного патрубка расположена на верхнем основании, а выходной патрубок выполнен в форме спирали, преимущественно спирали Архимеда, причем диаметр витков указанной спирали выполнен таким образом, что обеспечивается установка упомянутой спирали на нагревательный элемент печи, преимущественно дымовую трубу печи. Технический результат: повышение теплоотдачи продуктов сгорания, увеличение времени работы печи при неизменном расходе топлива, возможность получения перегретого пара с регулируемой температурой и влажностью. 2 ил.
Наверх