Калорифер на твердому паливі

Корисна модель відноситься до конвективних нагргвачів повітря, зокрема до калориферів на твердому паливі, що використовуються для опалення приміщень. Калорифер такого виду (типу) відомий. Цей калорифер на твердому паливі, що складається з циліндричної з горизонтальною віссю топкової камери, кожух якої складений з встановлених впритул одна до одної дугоподібних труб, що виступають за межі топкової камери і відкриті з нижніх і верхніх кінців, причому топкова камера має в передній торцевій стінці топкові дверцята з ручкою обслуговування калорифера і фіксуючого механізма, у верхній частині задньої торцевої стінки - відвідний хід димових газів, а в топковій камері -дефлектор, що поширюється від задньої торцевої стінки майже до передньої торцевої стінки, перед або над переднім краєм якого розміщені сопла вторинного повітря, встановлені як мінімум на одному відрізку труби, вхідні отвори якої розміщені в дугоподібних трубах з різних боків топкової камери з вхідними отворами, спрямованими вниз всередині дугоподібних труб і соплами у напрямку руху димових газів [1]. Незважаючи на досить довгий шлях димових газів у топковій камері в результаті подачі вторинного повітря завдяки більш повному згорянню палива збільшується коефіцієнт корисної дії калорифера. Відома також оптимізація процесу горіння з подачею вторинного повітря в калориферах на твердому паливі, де як вторинне повітря використовують навколишнє (не підігріте) повітря. Вторинне повітря подається через сопла у відповідному місці в потік димових газів, де з одного боку через нестачу кисню страждає повнота горіння та не зовсім згорілі проміжні продукти горіння, схильні до утворення кіптяви на відносно прохолодних стінках топкової камери, а з іншого боку, процес горіння перед димоходом закінчений, так що передані повітрю, що підігрівається, теплові потоки в дугоподібних тр убах зменшені через недостатню температуру димових газів від затримки процесу горіння. Задачею корисної моделі є збільшення коефіцієнта корисної дії калорифера шляхом використання підігрітого повітря як вторинного повітря і збільшення поверхні теплообміну за рахунок додаткового теплообмінника або у вигляді самостійного блока на виході калорифера, або у вигляді вбудованого як одне ціле з калорифером для більш повного використання теплоти, що міститься в газах, які відходять у димохід, а також підвищення зручності і безпеки обслуговування калорифера через оснащення топкової камери дверцятами, що закриваються і фіксуються під дією спіральної торсіонної пружини з одночасним виконанням ручки обслуговування калорифера, що істотно не нагрівається. Додатковою задачею корисної моделі є збільшення терміна служби калорифера шляхом істотного зменшення термічних напруг, а значить і деформацій у калорифері. Поставлені завдання вирішуються тим, що сопла вторинного повітря утворені у відрізку/відрізках тр уб(и), розміщених горизонтально над або перед дефлектором, що мають свої вхідні частини в (двох) дугоподібних труба х, розміщених в протилежних стінках топкової камери, причому вхідні їхні частини в дугоподібних трубах спрямовані і відчиняються вниз, а сопла спрямовані в спрямовування плину димових газів. Конструкція дверцят топкової камери калорифера удосконалена за рахунок спіральної торсіонної пружини і зміни робочої площини переміщення ручки обслуговування, а також додання топковим дверцятам здатності самофіксації з одночасним зменшенням поверхні теплового контакту ручки обслуговування з деталями калорифера, що нагріваються, і збільшеням її поверхні тепло-віддачі, навколишньому повітрю. Зменшення термічних напруг всередині калорифера забезпечується за рахунок спирання дефлектора на опорні елементи, прикріплені до стінок калорифера лише власною вагою. На фіг. 1 показано калорифер і теплообмінник, розміщений у вигляді окремого модуля між калорифером і димарем, поздовжній розріз: на фіг. 2 - калорифер і теплообмінник, побудований як одне ціле з калорифером, подовжній розріз; на фіг. З - перетин калорифера в місці розміщення сопел і труби підведення вторинного повітря, на фіг. 4 розміщення і конструкція спіральної торсіонної пружини для зачинення дверцят топкової камери; на фіг. 5 конструкція ручки обслуговування калорифера, як характерної декоративної спіральної пружини; Ή3 фіг. 6 конструкція і характерні положення механізму зачинення топкових дверцят в процесі фіксування. Топкова камера 1 (фіг. 1 і 2) є горизонтальним циліндром, кожух якого зібраний із дугоподібних труб 2, які розміщені впритул одна до одної по черзі з однієї й іншої сторони топкової камери перпендикулярно до осі калорифера і охоплюють топкову камеру 1 приблизно на розмір половини периметра кожна. Проміжки між дугоподібними трубами 2 наповнені проміжними деталями 3, виконаними у вигляді плавного продовження зовнішньої поверхні дугоподібних тр уб. У нижній частині кожуха дугоподібні труби закінчуються прямими відрізками 4. що розміщені під невеликим кутом до горизонталі, спрямовані вниз і мають вхідні отвори 5 для входу повітря, що нагрівається. У верхній частині кожуха дугоподібні труби також закінчуються у вигляді прямих відрізків 6, що розміщені під невеликим кутом до горизонталі і спрямовані вгору, і мають вихідні отвори 7 для виходу нагрітого повітря. Передня огорожа топкової камери є передньою стінкою 8 з топковими дверцятами 9, що мають вбудований регульований отвір 10 для входу первинного повітря горіння. З протилежного боку топкова камера огороджена задньою торцевою стінкою 11, у верхній частині якої розміщено відвідний хід 12 для димових газів. Під ним перед задньою торцевою стінкою розміщено дефлектор 13 димових газів, що бічними своїми сторонами розміщений між дугоподібними трубами 2 і лише власною вагою спирається на опорні елементи 14. Дефлектор 13 розміщено перед задньою стінкою 11, він не доходить до передньої стінки 8, утворюючи своїм вільно висячим переднім краєм 15 перепускний отвір 16 для димових газів, що під де флектором повертаються вперед і через передній край 15 дефлектора 13 і по його верхній поверхні направляються до відвідного ходу 12. Сопла 17 для пуску вторинного повітря горіння розташовуються як мінімум в одному відрізку тр уби 18, приєднаної до дугоподібних труб 2 для випуску з них підігрітого повітря Усередині дугоподібних труб 2 розміщені вхідні ділянки 19 труби 18, що підігнуті вниз і мають вхідні отвори 20, що відкриваються вниз. Під час горіння твердого палива первинне (холодне) повітря поступає в топкову камеру 1 через регульований вхідний отвір 10. Повітря для обігрівання приміщення, що обігрівається, поступає в дугоподібні труби 2гчерез вхідні отвори 5. Оскільки зовнішня поверхня дугоподібних труб 2 розміщена більшою своєю частиною в топковій камері 1, то дугоподібні труби 2 нагріваються швидко, нагріваючи повітря всередині них, що у вигляді конвекційного потоку протікає через дугоподібні труби і виходить підігрітим через вихідні отвори 7. Димові гази, що утворяться в процесі горіння, перед задньою стінкою під дефлектором 13 повертаються вперед та через передній край 15 і по верхній поверхні дефлектора у верхній частині топкової камери 1 направляються до відвідного ходу 12. В результаті спільного впливу розрідження в соплах 17, тяги димаря і конвективного потоку в дугоподібних труба х 2 у топкову камеру перед або над дефлектором 13 поступає підігріте вторинне повітря, необхідне для догоряння не зовсім згорілих проміжних продуктів. Підігріте вторинне повітря забезпечує догоряння над дефлектором 13, збільшуючи температуру верхніх частин дугоподібних труб за рахунок догоряння не зовсім згорілих проміжних продуктів і підвищуючи тим самим коефіцієнт корисної дії калорифера за рахунок збільшення переданої кількості тепла й одночасного зменшення схильності до утворення кіптяви на стінках топкової камери. Гази, що йдуть з топкової камери у відвідний хід 12, ще досить гарячі, щоб нагріти повітря приміщення, що обігрівається, збільшуючи в такий спосіб коефіцієнт корисної дії калорифера. З цією метою відповідно до корисної моделі гази, що йдуть з топкової камери, направляються в теплообмінник 21, котрий щодо будови бічних стінок подібний до калорифера і може бути розміщений або між топковою камерою і димарем (фіг. 1), або прибудований до калорифера (фіг. 2). Для кращого використання теплоти, що міститься в димових газах, при менших габаритах теплообмінника, у ньому встановлені напрямні пластини 23, призначені для спрямовування димових газів униз для більш повного використання його теплообмінної поверхні, запобігаючи нагромадженню в нижній частині теплообмінника остиглих димових газів. Для збільшення зручності і безпеки обслуговування калорифера його топкові дверцята 10 оснащено спіральною торсіонною пружиною 24 (фіг. 4), а ручка для обслуговування калорифера 25 (фіг. 5) о формлена так, що переміщуєтсья в площині, перпендикулярній до площини самих дверцят так, що при горизонтальній установці калорифера і при удосконаленому фіксуючому механізмі топкових дверцят відповідно до корисної моделі забезпечується зачинення і фіксація топкових дверцят калорифера Фіксуючий механізм топкових дверцят, крім зручності обслуговування, має забезпечувати і безпеку в умовах відсутності постійного спостереження навіть при використанні в якості палива різного роду відходів, наприклад деревної тирси, що може бути несуттєвим для топкових дверцят загального призначення Фіксуючий механізм топкових дверцят складається з рамоподібної' деталі (скоби) 26, що прикріплюється своєю лівосторонньою частиною (фіг 6) шарнірно з можливістю безперешкодного вертикального переміщення вгору правобічної її частини 27 до бічної сторони дверного прорізу топкових дверцят Рамоподібна деталь 26 має переважно круглий перетин До бічної поверхні топкових дверцят жорстко кріпиться кронштейн фіксуючого механізму 28, а до нього за допомогою осі 29, розміщеної вище рамоподібної деталі 26, -з можливістю обертання диск фіксуючого механізму 30 Бічна поверхня кронштейну фіксуючого механізму 28 виконана похилою 31 і по ньому ковзає правобічна частина рамоподібної деталі 27 під час зачинення топкових дверцят при подоланні ділянки кронштейну фіксуючого механізму, розміщеного вище нього Диск фіксуючого механізму зі своїми сектороподібним вирізом 32 ι виступаючою частиною 33 для кріплення ручки обслуговування калорифера 25 ι штифтом фіксування 34, пово-ро-том проти годинникової стрілки переводиться в "відкрите" положення, у якому шти фт фіксування 34, спираючись у настановну частину 35 кронштейну фіксуючого механізму, обмежує подальший поворот проти годинникової стрілки. При цьому сектороподібний виріз 32 знаходиться в положенні II, зображеному на фіг 6, допускаючи безперешкодний вихід деталі 26 з контакту з диском фіксуючого механізму, тобто відчиняє топкові дверцята. Під час зачинення топкових дверцят під впливом торсіонної пружина 24 (або вручну) правобічна частина рамоподібної деталі 27 ковзає вгору по похилій поверхні 31 кронштейну фіксуючого механізму 28 у положення II і вдаряється по бічній поверхні сектороподібного вирізу 32 вище осі 29, надаючи диску фіксуючого механізму разом із ручкою для обслуговування калорифера 25 імпульс, достатній для переведення загального центру маси диска ЗО фіксуючого механізму і ручки для обслуговування калорифера 25 через вісь 29, в результаті чого утворюється силовий момент, що повертає диск ЗО фіксуючого механізму і ручку 25 для обслуговування калорифера за годинниковою стрілкою до опирання виступаючої частини 33 в настановну ділянку 35 кронштейну фіксуючого механізму. В результаті рамоподібна деталь .' і переводиться в положення III, де вона контактує з вертикальною поверхнею кронштейну фіксуючого механізму 36 нижче осі 29. У цьому так званому "закритому" положенні, з огляду на тертя при ковзанні рамоподібної деталі 26 по вертикальній поверхні 36 кронштейну фіксуючого механізму 28 і силовий момент, в основному, від ручки 25 для обслуговування калорифера, відкривання топкових дверцят під дією сил, що діють на топкові дверцята, стає неможливим, у силу чого топкові дверцята не можуть відчинятися і в результаті вибухів суміші газів, що зустрічаються часто при топці деревними тирсами, і для відчинення топкових дверцят доводиться диск фіксуючого механізму ЗО перевести у "відкрите" положення, а потім відчиняти топкові дверцята за допомогою ручки 25 для обслуговування калорифера. Описаний приклад не обмежує кількість різних конструктивних варіантів, їх можна в межах формупи на корисну модель варіювати, користуючись еквівалентними елементами. З метою підвищення зручності обслуговування відповідно до корисне моделі ручці 25 обслуговування калорифера надано форму спеціальної (декоративної з розвитою зовнішньою поверхнею) пружини, що прикріплюється до ручки лише невеликою контактною поверхнею, внаслідок чого теплопередача до неї утруднена і з огляду на підвищену поверхню тепловіддачі навколишньому повітрю забезпечується низька температура ручки в будь-яких умовах експлуатації, що допускає обслуго вування калорифера без застосування рукавички або будь-якого іншого теплоізолюючого засобу. Конструкція топкової камери відповідно до корисної моделі удосконалена також тим, що дефлектор 13 встановлений так, що спирається на прикріплені до стінки калорифера опорні елементи 14 лише власною вагою з забезпеченням достатніх зазорів для теплового розширення, забезпечуючи в такий спосіб безперешкодне теплове розширення конструктивних елементів калорифера, що нагріваються по-різному, виключаючи теплові напруги і деформації і забезпечуючи збільшення як терміну служби, так і кращу схоронність зовнішнього (товарного) вигляду калорифера. Конструкція топкових дверцят 9 удосконалена також застосуванням декоративного великогабаритного вікна 37 з жароміцного скла, що допускає спостереження за процесом горіння без привідкривання дверцят, що неминуче супроподжуєтсья порушенням балансу сталого процесу горіння.