Димова труба

28998 Винахід належить до галузі теплотехніки, а саме до димових труб опалювальних котлів і може бути використаний для побутового теплозабезпечення, обігріву приміщень або сушарок теплим повітрям, а також додатково гарячою водою для побутових потреб. Відома димова труба з утилізацією тепла димових газів шляхом нагріву зовнішнього повітря, яке надходить до споживача. Така димова труба містить ствол із зовнішнім по відношенню до нього співвісним кожухом з отворами для забирання свіжого повітря і надання нагрітого повітря споживачеві, (див. пат. Бельгії № 565025), кл. Г23, 1960 р.). Недоліком цієї димової труби є швидке її руйнування через сірчанокислотну корозію стінок ствола, особливо в усті труби. Відома також димова труба з утилізацією тепла відходячих димових газів шляхом нагріву зовнішнього повітря, яке надходить споживачеві, і котра містить ствол та зовнішній по відношенню до нього кожух з отворами для забирання свіжого повітря і надання нагрітого повітря споживачеві, при чому між стволом і кожухом розташовані вмонтовані знизу труби вертикальні перегородки, висота яких менш за висоту кожуха, а кільцева заглушка розміщена на рівні устя труби, крім того отвори для забирання свіжого повітря розташовані біля основи димової труби (див. а.с. СРСР № 842340, МКВ Г23 11/00, Е04Н12/28, 1974 р.). Недоліком цієї димової труби є те, що створення траєкторії руху потоків повітря вгору-вниз навколо ствола за рахунок розміщених вертикально перегородок збільшує енерговитрати при поданні повітря споживачеві, так як приходиться долати канали, у яких необхідне тепле повітря переміщувати вниз. Найбільш близькою за технічною суттю до винаходу, що пропонується, є димова труба, що містить несучий навантаження ствол, газовідводячий ствол із спіралеподібними нагрівальними трубами, які розташовані рівномірно по концентричних колах всередині газовідвідного ствола та з'єднані із наповненою теплоносієм нагрівальною ємністю, яка обладнана трубами підводу та відводу теплоносія, а також теплопровідним екраном, виконаним у формі ребер жорсткості, які розміщені еквідистантно на зовнішній поверхні газовідвідного ствола (див. а.с. СРСР № 1581969, F23J11/00, 1988 p.). Суттєвим недоліком такої димової труби є те, що конструктивні елементи, які виконані у вигляді нагрівальних трубок, розташовані всередині газовідвідної труби, що знижує небезпеку експлуатації димової труби. Недоліком є і те, що недостатньо ефективно утилізується тепло повітря між несучим навантаження стволом і газовідвідним стволом через таку конструкцію згаданих вище елементів. В основу даного винаходу поставлене завдання у відомій димовій трубі шляхом зміни конструкції отримати новий технічний результат, який виражається у підвищенні ступеню утилізації тепла відходячих димів і газів. Поставлене завдання вирішується наступним чином. У відомій димовій трубі, що містить газовідвідний ствол з теплопровідним екраном та розташовану коаксіально з стволом нагрівальну ємність з теплоносієм, згідно з запропонованим винаходом, нагрівальну ємність виконують з ребристою шнекоподібною боковою поверхнею з патрубками для підведення та відведення води і охоплюють співвісним з нею герметичним кожухом з патрубками для забирання свіжого повітря в нижній частині кожуха і відведення нагрітого повітря в верхній частині кожуха до споживача, при цьому теплопровідний екран з'єднують монолітно з газовідвідним стволом та обладнують спіралеподібними ребрами на зовнішній поверхні. Виконання теплопровідного екрану монолітно з газовідвідним стволом, а також виконання на теплопровідному екрані спіралеподібних ребер забезпечує збільшення тепловідвідної поверхні і одночасно забезпечує турбулентність потоку теплоносія (води), що підвищує тепловідвід від газовідвідного ствола димової труби в об'єм нагрівальної ємності і тому суттєво підвищує нагрів потоку теплоносія. Шнекоподібні ребра на зовнішній поверхні нагрівальної ємності при поданні свіжого повітря знизу забезпечує ефективне нагрівання останнього і організує повітряний потік так, що він рівномірно оточує нагрівальну ємність і запобігає місцевим перегрівам, тим самим забезпечує додатковий ефект: підвищення стійкості та надійності конструкції у цілому. Таким чином всі суттєві ознаки спрямовані на те, щоб отримати новий технічний результат, а саме: підвищити ступінь утилізації тепла димів та газів, що відводяться. На прикладених кресленнях схематично показана димова труба, що пропонується. На фіг. 1 - дано її розріз по поздовжній вісі, на фіг. 2 - її переріз по А-А. Димова труба містить ствол 1 з монолітно з'єднаним з ним теплопровідним екраном 2 із спіралеподібними ребрами 3 на його зовнішній поверхні і розміщену коаксіально газовідвідному стволу 1 нагрівальну ємність 4 з ребрами 5 шнекоподібної форми на її зовнішній боковій поверхні і патрубки 6, 7 для подання та відведення теплоносія, наприклад, води відповідно. Крім того, димова труба обладнана охоплюючим нагрівальну ємність 4 співвісними з нею герметичним кожухом 8 з патрубками 9 для забирання свіжого повітря і патрубком 10 відведення нагрітого повітря споживачеві. Для створення тиску повітря при його поданні крізь патрубок 9 до останнього під'єднаний вентилятор 11. Димова труба, що пропонується, працює наступним чином. Дими та гази, що проходять крізь газовідвідний ствол 1, віддають тепло поверхні теплопровідного екрану 2. Інтенсивність тепловідводу від зовнішньої поверхні теплопровідного екрану є високою за рахунок монолітного з'єднання теплопровідного екрану із стволом, а також за рахунок наявності спіралеподібних ребер 3. Інтенсивність тепловідводу збільшується при поданні до поверхні теплопровідного екрану 2 теплоносія (води), що рухається турбулентно. Нагрівальна ємність 4 також через високорозвинену поверхню за рахунок ребристості, швидко віддає тепло потоку повітря, який охоплює її при спіралеподібному русі. Такий рух потоку повітря забезпечує його поступовий нагрів і до того ж термостабілізує конструкцію у цілому, що знижує термічні напруги і, як наслідок, стабілізує конструкцію димової труби, тому що запобігає місцевим термічним перепадам. 28998 Фіг. 1 28998 Фіг. 2