Пічка для обігрівання приміщення

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к печам для обогрева помещений и может быть использовано для обогрева помещений различного назначения (например, теплиц, гаражей, дач, казарм, цехов и т.д.). Известна печь для обогрева помещений [Патент США № 4230090, кл. F 24 В 7/00, 1980], содержащая камеру сгорания, примыкающие к ней воздуховодные каналы и образующие кожух и выполненные в виде параллельных рядов труб открытых на концах, патрубки вп ускной и выпускной и дроссельную заслонку, смонтированную в выпускном патрубке. Общими существенными признаками описанного аналога и заявляемого изобретения являются кожух, камера сгорания, воздуховодный канал, патрубки впускной и выпускной, дроссельная заслонка. Причинами, не позволяющими аналогу достичь технический результат заявляемого изобретения, являются недостаточная эффективность обогрева, обусловленная тем, что обогрев помещений происходит только в двух плоскостях, а о тбор тепла происходит не со всей площади из-за наличия параллельных тр уб, расположенных с интервалом, что ведет к более длительному времени прогрева из-за дололнительного сопротивления потоку воздуха в изогнутых тр убах, сложность конструкции печи из-за наличия изогнутых тр уб, требующих высокой точности изготовления, недостаточная долговечность печи и возможность прогара дна, ведущая к использованию толстостенного металла. Известна печь для обогрева помещений [Патент России № 1811572, кл. F 24 В 7/00, 1993] наиболее близкая по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату и выбранная в качестве прототипа и содержащая камеру сгорания, примыкающий к ней воздуховодный канал, образованный внутренней боковой стенкой кожуха, на передней и задней стенках которого смонтированы впускной и выпускной патрубки, перегородку, делящую камеру сгорания на две неравные полости и дроссельную заслонку, смонтированную в выпускном патрубке. Общими существенными признаками прототипа и заявляемого изобретения являются кожух, камера сгорания, перегородка, воздуховодный канал, примыкающий к камере сгорания, впускной и выпускной патрубки, дроссельная заслонка. Причинами, не позволяющими прототипу достичь технический результат заявляемого изобретения, являются недостаточная эффективность обогрева из-за наличия в печи щелевидных каналов, образующих внешнюю гофрированную поверхность кожуха и создающи х сопротивление входному воздушному потоку и тем самым гашение кинетической энергии этого потока, технологическая сложность изготовления печи, требующая высокой точности изготовления кожуха (го фры), а использование в конструкции перегородок, профильных воздуховодов ведет к значительной металлоемкости. Кроме того, выполнение щелевидных воздуховодных каналов в виде дуг, о хватывающих кожух, значительно ограничивает расход теплого воздуха и снижает эффективность преобразования энергии сжигаемого топлива в конвективный поток энергии теплого воздуха. В основу заявляемого изобретения поставлена задача разработать печь для обогрева помещения, которая бы обеспечивала достаточную эффективность обогрева, уменьшение металлоемкости и упрощение конструкции за счет выполнения кожуха с щелевидными каналами, камеры сгорания, введение дополнительной заслонки. Поставленная задача решается тем, что в печи обогрева помещений, содержащей камеру сгорания, примыкающий к ней воздухо водный канал, образованный внутренней боковой стенкой кожуха, на передней и задней стенках которого смонтированы впускной и выпускной патрубки, перегородку, делящую камеру сгорания на две неравные полости и дроссельную заслонку, смонтированную в выпускном патрубке, согласно изобретению кожух образован двумя дугообразными секциями концентрично расположенными относительно друг др уга и оси камеры сгорания и имеющие щелевидные каналы, расположенные по касательным параллельным оси камеры сгорания, а их площадь составляет суммарную площадь сечения воздуховодного канала, перегородка смонтирована с зазором со стороны передней стенки кожуха и равным площади проходного сечения выпускного патрубка, а впускной патрубок снабжен дроссельной заслонкой. Кроме того, в печи для обогрева помещений согласно изобретению, площадь сечения впускного патрубка составляет 0,6-1 площади проходного сечения выпускного патрубка, а диаметр образующей кожуха составляет 1,08-1,2 диаметра камеры сгорания. В результате удается достигн уть повышения эффективности обогрева путем улучшения аэродинамики потоков воздуха в топочном пространстве и упрощения конструкции, уменьшения металлоемкости. Выполнение кожуха в виде двух дугообразных секций концентрично расположенных относительно друг друга и оси камеры сгорания и имеющих щелевидные каналы, площадь которых составляет суммарную площадь сечения воздуховодного канала, позволяет увеличить теплоотдачу на 4,1 %. Выполнение перегородки так как указано в формуле, а именно с зазором со стороны передней стенки кожуха и равным площади проходного сечения выпускного патрубка и делящим камеру сгорания на две неравные полости, улучшает сгорание топлива и увеличивает теплоотдачу в окружающую среду. А зазор равный площади проходного сечения выпускного патрубка, определенный нами опытным путем, ведет к гарантированному отводу продуктов сгорания (дымных газов) в атмосферу, обеспечивая тем самым невозможность обратного попадания их в отапливаемое помещение. Выполнение в впускном и выпускном патрубках регулируемых заслонок позволяет изменять величину зазора и тем самым подбирать параметры горения топлива и теплоотдачи в зависимости от изменения окружающих условий, то есть заслонка во впускном патрубке позволяет точно регулировать подачу воздуха в камеру сгорания и тем самым приводит к оптимальному режиму сгорания топлива, исключая при этом попадание дымных газов через загрузочную дверцу в отапливаемое помещение (из-за возможности неправильно выбранного положения заслонки в выпускном патрубке). Условие - диаметр образующей кожуха равен 1,08-1,2 диаметра камеры сгорания, определенное нами опытным путем, позволяет оптимизировать отбор тепла от камеры сгорания. Если указанное условие соотношение меньше 1,08 - ухудшаются условия циркуляции воздуха, а больше 1,2 - не дает прирост теплоотдачи из-за "неприжатия" воздушного потока к камере сгорания, тем самым ухудшается эффективность теплоотвода. А условие - площадь проходногосечения впускного патрубка составляет 0,6-1 площади проходного сечения выпускного патрубка ведет к улучшению теплоотдачи и интенсификации процесса дожига, к отсутствию загазованности отапливаемого помещения продуктами сгорания. А выполнение кожуха цилиндрической формы позволяет уменьшить сопротивление воздушному потоку и увеличивает теплоотдачу в помещение на 4,1 %. Выполнение воздуховодного канала заявляемых параметров позволяет увеличить эффективность теплоотдачи. На фиг. 1 представлена печь для обогрева помещений, продольный разрез; на фиг. 2 -то же, сечение по А-А. Печь для обогрева помещений (фиг. 1) содержит кожух 1, камеру сгорания 2, перегородку 3, смонтированную внутри камеры сгорания 2 с зазором 4 относительно передней стенки 5 кожуха 1 и делящую камеру сгорания 2 на две неравные полости 6 и 7. На передней стенке 5 имеется загрузочная дверца 8 и вмонтированный в нее впускной патрубок 9 с расположенной внутри дроссельной заслонкой 10, а на задней стенке 11 кожуха 1 размещен выпускной патрубок 12 с заслонкой 13 и сообщающийся с полостью 6 топочного пространства камеры сгорания 2. Кожух 1 выполнен (фиг.2 ) в виде двух дугообразных секций 14 и 15 с щелевидными каналами 16 и 17 между ними. Воздуховодный канал 18, образованный дугообразными секциями 14 и 15 кожуха 1, охватывает камеру сгорания 2. Работает печь для обогрева помещений следующим образом. В полость 7 топочного пространства камеры сгорания 2 через загрузочную дверцу 8 загружают топливо (например дрова), поджигают его и плотно закрывают дверцу 8 После образования активного горения топлива происходит первоначальный нагрев камеры сгорания 2 и впускного патрубка 9. Теплый воздух и продукты сгорания через зазор 4 поступают в полость 6, где происходит дожиг несгоревших частиц топлива, а далее в выпускной патрубок 12. Холодный воздух поступает в воздуховодный канал 18 через щелевидный канал 17, нагревается за счет соприкосновения с камерой 2, образуя при этом свободно конвективную тягу. Через щелевидный канал 16 теплый воздух поступает в окружающую среду. Одной загрузки камеры сгорания 2 достаточно для 6-8 часового непрерывного горения. Таким образом, в результате выполнения печи для обогрева помещения согласно заявляемому изобретению обеспечивается увеличение эффективности обогрева, уменьшение металлоемкости и упрощение конструкции печи, при этом теплоотвод в окружающую среду увеличивается до 3,7%. Кроме того, при незначительном монтаже внутри кожуха соответствующей оснастки можно использовать в печи в качестве нагреваемой среду-воду.