Способ отвода продуктов сгорания

Авторы патента:

Ферингер Артур Павлович (RU)

F24B1 - Печи или плиты

Владельцы патента RU 2490549:

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

Изобретение относится к отопительным печам и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения. Способ отвода продуктов сгорания из зоны горения, преимущественно для бытовых печей, заключается в отводе продуктов сгорания из зоны горения печи через дымоход, содержащий, как минимум, дымовую трубу, выполненную, предпочтительно, в виде полого тонкостенного цилиндра, имеющую устройства для перекрытия ее проходного сечения и для входа/выхода продуктов сгорания, причем, по крайней мере, одну секцию дымохода, предпочтительно, соединяющую зону горения с дымовой трубой, выполняют с возможностью ее вращения вокруг продольной оси трубопровода и последующей фиксации в выбранном положении, причем оси входной и выходной частей указанной секции выполняют пересекающимися, предпочтительно, лежащими в одной плоскости с осью дымохода, при этом поток продуктов сгорания направляют через указанную секцию в упомянутый дымоход, причем направление потока продуктов сгорания на начальном участке движения по отношению к печи изменяют путем изменения положения упомянутой секции по отношению к дымоходу, при этом входную часть дымохода устанавливают под углом 135° к вертикальной оси печи, а оси входной и выходной частей указанной секции выполняют пересекающимися под углом 135°. Технический результат: упрощение конструкции печи, повышение КПД печи, улучшение ее массово-габаритных характеристик, улучшение условий обслуживания и эксплуатации печи. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

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

Известна мусоросжигательная печь секционной структуры, содержащая прямую закрытую трубу с отверстиями, расположенными по ее длине, которая предназначена для подачи воздуха в топку. Труба подачи воздуха вставлена в топку через отверстие, выполненное в верхней части топки. Воздух в трубу подают при помощи вентилятора. Воздух струится сквозь отверстия трубы и участвует при интенсивном сгорании топлива, в данном случае - мусора (патент EP 0636840 A1, МПК F24B 1/00, 5/00).

Данный способ подачи и распределения воздуха в камере сгорания и устройство сгорания пригодны для безопасного и интенсивного сжигания мусора, но не эффективны для длительного экономичного сжигания топлива.

Известен способ отвода продуктов сгорания из зоны горения, преимущественно для бытовых печей, заключающийся в отводе продуктов сгорания из зоны горения печи через дымоход, содержащий, как минимум, дымовую трубу, выполненную, предпочтительно, в виде полого тонкостенного цилиндра, имеющую устройства для перекрытия ее проходного сечения и для входа/выхода продуктов сгорания, при этом, по крайней мере, одну секцию дымохода, предпочтительно, соединяющую зону горения с дымовой трубой, выполняют с возможностью ее вращения вокруг продольной оси трубопровода и последующей фиксации в выбранном положении, причем оси входной и выходной частей указанной секции выполняют пересекающимися, предпочтительно, лежащими в одной плоскости с осью дымохода, при этом поток продуктов сгорания направляют через указанную секцию в упомянутый дымоход, причем направление потока продуктов сгорания на начальном участке движения по отношению к печи изменяют путем изменения положения упомянутой секции по отношению к дымоходу, при этом входную часть дымохода устанавливают под углом 180°, а также оси входной и выходной частей указанной секции выполняют под углом 90° и 180° (US 2009032013 A, F24B 1/18, 05.02.2009 - прототип).

Недостаток данного способа отвода продуктов сгорания заключается в значительной сложности конструкции дымохода и недостаточно высоких массово-габаритных характеристиках печи, обусловленных конструкцией места входа дымохода в топку печи

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа отвода продуктов сгорания, применение которого позволит упростить конструкцию печи и улучшить ее массово-габаритные характеристики и условия обслуживания и эксплуатации печи.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе отвода продуктов сгорания из зоны горения, преимущественно для бытовых печей, заключающемся в отводе продуктов сгорания из зоны горения печи через дымоход, содержащий, как минимум, дымовую трубу, выполненную, предпочтительно, в виде полого тонкостенного цилиндра, имеющую устройства для перекрытия ее проходного сечения и для входа/выхода продуктов сгорания, согласно изобретению, по крайней мере, одну секцию дымохода, предпочтительно соединяющую зону горения с дымовой трубой, выполняют с возможностью ее вращения вокруг продольной оси трубопровода и последующей фиксации в выбранном положении, причем оси входной и выходной частей указанной секции выполняют пересекающимися, предпочтительно, лежащими в одной плоскости с осью дымохода, при этом поток продуктов сгорания направляют через указанную секцию в упомянутый дымоход, причем направление потока продуктов сгорания на начальном участке движения по отношению к печи изменяют путем изменения положения упомянутой секции по отношению к дымоходу, при этом входную часть дымохода устанавливают под углом 135° к вертикальной оси печи, а оси входной и выходной частей указанной секции выполняют пересекающимися под углом 135°.

В варианте применения способа входную и выходную части указанной секции сопрягают между собой по кривой, предпочтительно по дуге окружности.

В варианте применения способа входную и выходную части указанной секции сопрягают между собой по дуге окружности, причем радиус сопряжения R выбирают из соотношения R=(40…65)S, где: R - радиус сопряжения частей секции между собой, S-толщина стенки секции.

Верхнее значение указанного соотношения выбирают исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит увеличение радиуса сопряжения и, соответственно, ухудшение массово-габаритных характеристик дымохода.

Нижнее значение указанного соотношения выбирают исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит гофрообразование на внутренней поверхности секции, что приводит к образованию концентраторов напряжения и прогоранию секции в местах образования гофров.

В варианте применения способа длину прямолинейной выходной части указанной секции, от точки ее сопряжения с входной частью, выбирают в пределах L=(0,5…10)D, где: L - длина прямолинейной выходной части секции, D - диаметр.

Верхнее значение указанного соотношения выбирают исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит ухудшение массово-габаритных характеристик печи.

Нижнее значение указанного соотношения выбирают, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит ухудшение условий прилегания подвижной части секции к неподвижной части дымохода.

В варианте применения способа указанная секция выполнена, как, минимум, из двух участков, предпочтительно трех и более, сопряженных между собой, причем входной и выходной участки выполняют прямолинейными цилиндрическими.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана подвижная секция дымохода для реализации указанного способа, на фиг.2 - печь с отводом продуктов сгорания вверх, на фиг.3 - печь с отводом продуктов сгорания назад или вбок-вправо/влево, на фиг.4 - печь с отводом продуктов сгорания вверх в аксонометрии, на фиг.5 - печь с отводом продуктов сгорания назад в аксонометрии, на фиг.6 - печь с отводом продуктов сгорания вбок-вправо/влево в аксонометрии. На фигурах обозначен угол α - угол между секциями.

Предложенный способ может быть реализован при помощи печи следующей конструкции.

Печь 1 содержит зону горения 2. В верхней части зоны горения 2 установлен патрубок 3. На патрубке 3 установлена с возможностью изменения своего положения по отношению к корпусу печи 1 секция 4, соединенная с дымоходом 5, включающим дымовую трубу 6. За счет изменения положения секции 4 по отношению к корпусу печи 1 при ее развороте вокруг оси вращения на 180/90° происходит изменение направления движения продуктов сгорания - либо вверх и далее в дымовую трубу 6, либо назад или вбок-вправо/влево и далее вверх в дымовую трубу 6. Такое конструктивное выполнение дымохода 5 позволяет обеспечить требуемое направление отвода продуктов сгорания за счет изменения положения секции 4, не изменяя при этом положения самой печи 1.

Предложенный способ при помощи указанной печи реализуется следующим образом.

Продукты сгорания, получаемые в зоне горения 2 печи 1, отводятся через патрубок 3, установленный в верхней части зоны горения 2 корпуса печи 1, и далее поступают через секцию 4, выполненную с возможностью изменения своего положения по отношению к корпусу печи 2, в дымоход 5, включающий дымовую трубу 6. За счет изменения положения секции 4 по отношению к корпусу печи при ее развороте вокруг оси вращения на 180/90° происходит изменение направления движения продуктов сгорания - либо вверх и далее в дымовую трубу 6, либо назад или вбок-вправо/влево и далее вверх в дымовую трубу 6. Такое конструктивное выполнение дымохода 5 позволяет обеспечить требуемое направление отвода продуктов сгорания за счет изменения положения секции 4.

Проведенные автором и заявителем испытания полноразмерного образца предложенного дымохода для реализации предложенного способа подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений и предложенных критериев.

Использование предложенного технического решения позволит упростить конструкцию печи, улучшить ее массово-габаритные характеристики и условия обслуживания и эксплуатации печи.

1. Способ отвода продуктов сгорания из зоны горения, преимущественно для бытовых печей, заключающийся в отводе продуктов сгорания из зоны горения печи через дымоход, содержащий как минимум дымовую трубу, выполненную предпочтительно в виде полого тонкостенного цилиндра, имеющую устройства для перекрытия ее проходного сечения и для входа/выхода продуктов сгорания, характеризующийся тем, что, по крайней мере, одну секцию дымохода, предпочтительно соединяющую зону горения с дымовой трубой, выполняют с возможностью ее вращения вокруг продольной оси трубопровода и последующей фиксации в выбранном положении, причем оси входной и выходной частей указанной секции выполняют пересекающимися, предпочтительно лежащими в одной плоскости с осью дымохода, при этом поток продуктов сгорания направляют через указанную секцию в упомянутый дымоход, причем направление потока продуктов сгорания на начальном участке движения по отношению к печи изменяют путем изменения положения упомянутой секции по отношению к дымоходу, при этом входную часть дымохода устанавливают под углом 135° к вертикальной оси печи, а оси входной и выходной частей указанной секции выполняют пересекающимися под углом 135°.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что входную и выходную части секции сопрягают между собой по кривой, предпочтительно по дуге окружности.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что входную и выходную части секции сопрягают между собой по дуге окружности, причем радиус сопряжения R выбирают из соотношения R=(15…20)S, где R - радиус сопряжения частей секции между собой, S - толщина стенки секции.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину прямолинейной выходной части секции от точки ее сопряжения с входной частью выбирают в пределах L=(1…10)D, где L - длина прямолинейной выходной части секции, D - диаметр.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что после установки секции в заданном положении место соединения подвижной секции и дымохода герметизируют.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что секцию, выполненную с возможностью вращения, выполняют как минимум из трех участков, сопряженных между собой, причем входной и выходной участки выполняют прямолинейными цилиндрическими.

Похожие патенты:

Дымовая труба // 2490548

Способ сжигания древесных отходов и теплогенератор для его реализации с подогревателем и теплообменной камерой и крышкой камеры сгорания // 2484378

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

Способ кладки печей и каминов // 2473842

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

Печь // 2472071

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

Водогрейный твердотопливный котел // 2471128

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

Печь банная // 2471123

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

Печь // 2470232

Способ обеспечения горения топлива // 2470231

Способ получения пара и устройство для его реализации // 2470230

Топочная камера высокотемпературного горения для бытовых печей и кухонных плит // 2465520

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.

Способ подачи и нагрева пара // 2490550

Печь // 2490551

Газовая отопительная печь // 2490552

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

Аквапечь куценко // 2499957

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.

Способ обеспечения горения топлива в печи и печь для реализации указанного способа // 2503889

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.

Устройство для образования пара // 2520111

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.

Способ сжигания топлива в печи и печь для реализации указанного способа // 2520112

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. Способ сжигания топлива в печи, преимущественно бытовой, содержащей корпус с дверкой со смотровым стеклом для загрузки топлива, в котором выполнены каналы подачи воздуха в камеру сгорания с зоной горения, каналы отвода продуктов сгорания топлива из камеры сгорания, дымовую трубу для отвода продуктов сгорания, заключается в укладке топлива в зоне горения печи с последующим поджигом топлива, его сгоранием с выделением тепла, получении непосредственно самих продуктов сгорания с последующим отбором у продуктов сгорания тепла путем разогрева ими нагревательных элементов печи и отводом упомянутых продуктов сгорания через дымовую трубу, причем 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 топлива, преимущественно, 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, причем топливо укладывают в зону горения печи с образованием зазора, предпочтительно гарантированного, между топливом и стенками зоны горения, по крайней мере, по одной стороне, предпочтительно двум, противоположно расположенным, поджигают верхнюю часть образовавшегося объема 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, при этом полученный основной поток продуктов сгорания разделяют как минимум на два дополнительных промежуточных потока путем установки на пути упомянутого основного потока профилированного экрана с окнами, преимущественно в его периферийной зоне, и направляют полученные дополнительные промежуточные потоки через упомянутые окна к стенкам печи, после чего преимущественно каждый дополнительный промежуточный поток разворачивают и пропускают его вдоль стенок печи в ее части, расположенной в непосредственной близости возле трубы, затем разворачивают дополнительные промежуточные потоки, преимущественно все, как минимум один раз, навстречу друг другу и придают каждому потоку вращательное движение, преимущественно по спирали, затем перемешивают дополнительные промежуточные вращающиеся потоки между собой и направляют образовавшийся основной вращающийся поток в дымовую трубу. Также описана печь для реализации вышеуказанного способа. Технический результат: упрощение конструкции печи, повышение надежности работы, повышение полноты сгорания топлива, увеличение теплоотдачи и времени работы печи при неизменном расходе топлива. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ получения пара и устройство для его реализации // 2520206

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. Способ получения пара заключается в получении пара при контакте парообразующей жидкости, преимущественно воды, с разогретым теплообменным материалом, причем для испарения парообразующей жидкости и получения пара используют крупнодисперсный теплообменный материал, преимущественно камни естественного происхождения, и устройства с развитой поверхностью теплообмена, выполненные, преимущественно в виде кассет, содержащих ряд установленных с осевым зазором пластин, причем указанные устройства размещают внутри крупнодисперсного теплообменного материала, при этом парообразующую жидкость подают на крупнодисперсный теплообменный материал и внутрь устройств с развитой поверхностью теплообмена. Также описано устройство для реализации вышеуказанного способа. Технический результат: получение пара с регулируемой температурой и влажностью, упрощение конструкции и повышение экономичности работы устройства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ сжигания топлива // 2520788

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в пылеугольных котлах. Способ сжигания топлива заключается в подаче топлива в топку, розжиге топлива, подаче воздуха в топку, дожигании топлива с дополнительной подачей воздуха с использованием накопителя тепловой энергии, отборе тепловой энергии; при этом направление газов от сгоревшего топлива осуществляют по восходящему лабиринтному газоходу, в наклонной части которого газы с не полностью сгоревшими частицами топлива пропускают вдоль керамических блоков накопителя тепловой энергии и дожигают, при этом подачу воздуха на дожигание топлива осуществляют при подходе потока газов с несгоревшим полностью топливом к накопителю тепловой энергии. Поток газов с частицами несгоревшего топлива в зоне накопителя тепловой энергии пропускают через зазоры вдоль и между установленными параллельно движению газового потока керамическими блоками накопителя тепловой энергии и поверхностями выступов, выполненными на задней стенке корпуса и Г-образного выступа на перегородке. При дожигании топлива предлагаемым способом коэффициент полезного действия котла увеличился до 7-10%, упрощена конструкция котла, снижен расход тепловой энергии на разогрев котла. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Печь длительного горения // 2531977

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе. Печь длительного горения содержит корпус, состоящий из нескольких панелей, в котором выполнены нижнее и верхнее отверстия для отвода дымовых газов, отверстия с газоплотными загрузочной и зольной дверцами, воздухозаборное отверстие, соединенное с воздуховодом и распределителем воздуха, который содержит пластину основание с отверстием в центре, с закрепленным над ним патрубком, имеющим отверстия в боковой поверхности и внешнее подвижное кольцо с фиксатором относительно патрубка и ответными отверстиями, а также дополнительную пластину с отверстием в центре, закрепляемую под основной пластиной, причем подвижное кольцо имеет зазор относительно патрубка, площадь сечения которого составляет 20-25%, площадь отверстия в дополнительной пластине около 45%, а площадь сечения между пластинами в проекции образующей патрубка около 55% от площади отверстия в патрубке, при этом в патрубке верхнего отверстия для отвода дымовых газов установлена заслонка, имеющая ручной и автоматический привод от терморегулятора, установленного на дымовой трубе, второй терморегулятор установлен на корпусе и соединен с заслонкой над воздухозаборным отверстием, а снаружи корпуса в нескольких сантиметрах от него установлен теплоизолирующий экран, внутренняя поверхность которого выполнена с высоким коэффициентом отражения в ИК области спектра. Технический результат: повышение стабильности КПД печи во всем диапазоне генерируемых тепловых мощностей. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.