Піч-калорифер

1 Піч-калорифер для твердого палива на основі деревини, що містить передню торцеву стінку з завантажувальними дверцятами і патрубком з регульованою подачею повітря, задню торцеву стінку з патрубком відводу димових газів, бокові стінки з каналами спрямованого руху повітряного потоку, внутрішню перегородку, що примикає до задньої стінки, яка розділяє топковий простір на дві нерівні сполучені між собою з боку стінки з дверцятами порожнини порожнина горіння і розкладання палива і порожнина догоряння газоподібних продуктів горіння, причому верхня, менша по об'єму, порожнина догоряння сполучена з патрубком відводу димових газів, і у передній її частині встановлена труба для подачі додаткового повітря, виконана з двома рядами інжекторів, спрямованих у бік задньої стінки під кутом до горизонталі, один кінець зазначеної труби виведений у канал спрямованого руху повітряного потоку, яка відрізняється тим, що піч-калорифер виготовлено у вигляді циліндра і двох бокових еквідистантних екранів, закріплених з спільними торцевими стінками, причому екрани з боковими циліндричними стінками печі утворюють порожнини, канали спрямованого руху повітряного потоку утворені сполученими зверху і знизу з повітрям, що оточує, порожнинами між екранами і боковими стінками, внутрішня перегородка поділяє переріз патрубка відводу димових газів на частини, у задній торцевій СТІНЦІ додатково виконана система для регулювання доступу повітря в порожнину горіння і розкладання палива і регулятор режиму горіння палива, труба для подачі додаткового повітря встановлена таким чином, що обидва и торці виведені в протилежні канали спрямованого повітряного потоку і скошені під кутом 15 - 45° до напрямку руху потоку, інжектори спрямовані у бік задньої стінки під кутом до горизонталі ЗО - 60°, поблизу інжекторів у зоні змішування повітря з газоподібними продуктами горіння палива встановлений тепловий акумулятор, виконаний з жароміцного, вогнетривкого матеріалу, за яким установлені поперечні перегородки - не менше двох, що перекривають не менше 0,6 площі поперечного перерізу порожнини догоряння газоподібних продуктів горіння й утворюють лабіринт для виходу димових газів Винахід відноситься до теплової техніки і може бути використаним для обігріву житлових садових будиночків, теплиць, індивідуальних тваринницьких приміщень, виробничих приміщень, в побуті ВІДОМІ печі-калорифери для твердого палива (типу дерево, деревні відходи, торф), призначені для обігріву приміщень і виконані у формі циліндра, утвореного розташованими друг за другом дуговими трубами, відкритими у верхньому і нижньому торцях [1], чи шестигранної призми [2], що містить бокові стінки з теплообмінними елемента ми, передню стінку з завантажувальними дверцятами і патрубком введення повітря, задню стінку з патрубком відводу димових газів, внутрішню перегородку, що не доходить до задньої стінки Перегородка розділяє топковий простір на дві сполучені між собою порожнини Верхня порожнина, менша по об'єму, призначена для догоряння горючих газів, що виділяються з твердого палива, сполучена з патрубком для відводу димових газів за допомогою труби Один з торців труби примикає до задньої стінки й охоплює патрубок для відводу 2 Піч-калорифер по п 1, яка відрізняється тим, що виконана з двома боковими екранами з спільними торцевими стінками, що утворюють порожнини з зменшенням поперечного перерізу повітряного потоку знизу вверх о (О ю (О ю 56560 тами і патрубком з регульованою подачею повітря, димових газів, а інший утворює з передньою стінзадню торцеву стінку з патрубком відводу димових кою зазор для входу димових газів Внутрішня пегазів, бокові стінки з каналами спрямованого руху регородка примикає до передньої торцевої стінки, повітряного потоку, внутрішню перегородку, яка а труби для подачі додаткового повітря розташопримикає до задньої стінки, що розділяє топковий вані на задньому краї перегородки простір на дві нерівні, сполучені між собою з боку Недоліком відомих печей-калориферів є те, стінки з дверцятами порожнини порожнина горінщо не повною мірою використовуються можливосня і розкладання палива і порожнина догоряння ті по підвищенню ефективності використання вигазоподібних продуктів горіння, причому верхня, сокотемпературних газів, які відходять, у верхній и менша по об'єму порожнина догоряння сполучена порожнині Одностороннє підведення повітря в з патрубком для відводу димових газів і в передній нижню порожнину топкової частини печіи частині встановлена труба для подачі додаткокалорифера не забезпечує рівномірність і ефективого повітря, виконана з двома рядами інжекторів, вність згоряння і розкладання твердого палива по спрямованих убік задньої стінки під кутом до гориплощині печі й екзотермічні реакції у верхній позонталі, один кінець зазначеної труби виведений у рожнині Це зв'язано з тим, що димові гази, які канал спрямованого руху повітряного потоку Піч утворюються, при виході з нижньої порожнини зівиконана у вигляді циліндра і двох бічних еквідисштовхуються з потоком повітря, що надходить у тантних екранів, закріплених із загальними торцетопковий простір через патрубок введення повітря вими стінками Екрани з боковими циліндричними в топку, при цьому відбувається зниження кінетичстінками печі утворюють порожнини, що сполучаної енергії обох потоків Крім того, конструкції пеються зверху і знизу з навколишнім повітрям, чей-калориферів є металоємними і складними у утворюючи канали спрямованого руху повітряного виготовленні Дугові труби з'єднуються проміжнипотоку Внутрішня перегородка циліндра розділяє ми пластинами, що вимагає великої точності при топковий простір на сполучені між собою порожвигині труб і виготовленні пластин Виготовлення нини, порожнина горіння і розкладання палива такого виробу вимагає складного устаткування і (камера піролізу) і порожнина догоряння газоподівисокої кваліфікації виконавців для виробництва бних продуктів палива Вона примикає до задньої складально-зварювальних робіт торцевої стінки і поділяє переріз патрубка відводу З відомих печей-калориферів найбільш близьдимових газів на дві частини У задньої торцевої ким по технічній суті і результатам, що досягаютьСТІНЦІ додатково створена система для регулюся, є піч-калорифер для твердого палива на основі вання доступу повітря в порожнину горіння і роздеревини, виконана у формі восьмигранної призми кладання палива і пристрій зміни режиму горіння [3] Піч МІСТИТЬ стінку з дверима для завантаження палива У порожнину догоряння газоподібних пропалива і патрубок з регульованою подачею повітря дуктів палива вмонтована труба для подачі додатв топку, стінку з патрубком для регульованого дикового повітря, що встановлена в передній її часмовідводу, перегородку, що розділяє топку на дві тині і виконана з двома рядами інжекторів, нерівні сполучені з боку стінки з дверима порожрозташованих убік задньої стінки під кутом до гонини, два повітроводи, виконані у вигляді обладризонталі 30-60 град вверх і вниз Торці труби понаних отворами труб, відкритий торець яких входачі додаткового повітря виведені в протилежні дить у порожнину трубчатого елемента, а закритий канали спрямованого руху повітряного потоку і торець розташований у топці поблизу перегородскошені під кутом 1 5 - 4 5 град до напрямку руху ки потоку Поблизу інжекторів у зоні змішування повітря з горючим газом установлений тепловий акуНедоліком відомої печі-калорифера є низька мулятор, виконаний з жароміцного, вогнетривкого інтенсивність процесу розкладання палива (піроліматеріалу, за яким установлені поперечні перегозу) через нерівномірність розподілу подачі повітря родки - не менше двох, що перекривають не менпо всій площі топкового простору в порожнині гоше 0,6 поперечного перерізу камери догоряння ріння шару палива і неповного використання ефегазоподібного палива й утворюють лабіринт для кту теплопередачі від процесу згоряння газоподібвиходу газоподібних продуктів згоряння палива них продуктів розкладання твердого палива Крім того, під час розпалювання печі при недостатній тязі спостерігається загазованість приміщення в Піч-калорифер із двома боковими екранами з результаті виходу димових газів через завантажуспільними торцевими стінками можуть утворювати вальні двері Конструкція печі-калорифера є також порожнини зі зменшенням поперечного перерізу металоємною повітряного потоку знизу вверх Винахід спрямований на підвищення ефективСуть винаходу пояснюється кресленнями, де ності одержання тепла при опаленні зазначених на фіг 1 зображено поздовжній переріз печіприміщень твердим паливом на основі деревини калорифера, на фіг 2 - вид ззаду на пічшляхом раціонального спалювання твердого пакалорифер, на фіг 3 - переріз по А-А, на фіг 4 лива і його газоподібних продуктів, інтенсивності переріз по В - В Позиції на кресленнях позначатеплообміну між продуктами згоряння палива і ють теплообмінних елементів конструкції печі завдяки 1 Корпус циліндричний, поліпшенню конвективного теплообміну і знижен2 Екран правий, ню масогабаритних параметрів печі-калорифера 3 Екран лівий, на одиницю потужності 4 Стінка торцева передня, Це досягається тим, що відома піч-калорифер 5 Стінка торцева задня, для твердого палива на основі деревини, що міс6 Дверцята для завантаження палива, тить передню стінку з завантажувальними дверця7 Регулятор-газифікатор, 56560 8 Патрубок для відводу димових газів, відводу димових газів 8 в атмосферу Це забезпечує рівномірне підпалювання твердого палива по 9 Регулятор потужності (тяги), всій площі печі і виключає можливість загазовано10 Пристрій подачі повітря, сті приміщення, у якій вона розташована на мо11 Пристрій зміни режиму горіння палива, мент розпалювання При закритому перерізі пат12 Перегородка, рубка 8 у порожнині 13 ВІДВІД димових газів і 13 Порожнина горіння твердого палива, продуктів згоряння твердого палива з неї здійсню14 Порожнина догоряння газоподібних продується через проріз 15, порожнину догоряння газоктів палива, подібних продуктів палива 14 і верхню частину 15 Проріз, перерізу патрубка 8 Це забезпечує найкращий 16 Труба для подачі додаткового повітря, тепловий ефект від спалювання палива 17 Інжектори, 18 Лівий канал спрямованого руху повітряного Введення регулятора-газифікатора 7 у торцепотоку, вій передній СТІНЦІ 4 і регулятора повітря 10 у задній торцевій СТІНЦІ 5 забезпечує рівномірне регу19 Правий канал спрямованого руху повітрялювання розподілу повітря по всій площі топкового ного потоку, простору Це створює умови рівномірного пошаро20 Тепловий акумулятор, вого спалювання палива по всьому поздовжньому 21 Перегородка поперечна, перерізу топкового простору 22 Перегородка поперечна, 23 Лабіринт Інжектори 17, встановлені в два ряди рівноміДля поліпшення технічних показників і властирно по довжині труби для подачі додаткового повівостей процесу горіння палива і теплопередачі пічтря 16, забезпечують надійне змішування повітря з калорифер зібрана з циліндричної обечайки 1, горючими газами, що виділяються з палива, і лівого 2 і правого 3 екранів, закріплених на передутворення горючої газової суміші Використання ній 4 і задній 5 торцевих стінках На передній тортеплового акумулятора 20 забезпечує надійне цевій СТІНЦІ 4 установлені дверцята 6 для заванзагоряння суміші горючих газів з повітрям у поротаження палива і регулятор-газифікатор 7 для жнині догоряння газоподібних продуктів палива 14 керування процесом утворення горючих газів шляЛабіринт 23, утворений поперечними перегородхом дозування подачі атмосферного повітря в топками 21 і 22, подовжньою перегородкою 12 і корковий простір На задній СТІНЦІ 5 установлений пусом Г для проходження продуктів згоряння папатрубок відводу димових газів 8 з регулятором лива в патрубок відводу димових газів 8, поліпшує потужності (тяги) 9, система для регулювання доконвективну теплопередачу печі, знижує темпераступу повітря 10 у порожнину горіння і розкладантуру газів, що відходять, і перешкоджає задуванню ня твердого палива 13 і пристрій зміни режиму повітря в топковий простір при зворотній тязі, що горіння палива 11 У середині топкового простору, утворюється при різких поривах вітру, перепадах утвореного циліндричним корпусом 1 і торцевими тиску, і виключає загазованість приміщень Запростінками 4 і 5, установлена перегородка 12, яка поновані технічні рішення сприяють зниженню примикає до задньої торцевої стінки 5, що роздівтрат палива і підвищенню КПД печі ляє його на дві нерівні порожнини порожнина гоПіч-калорифер працює в такий спосіб У нижріння і розкладання палива (камера піролізу) 13 і ню порожнину топкового простору через дверцята порожнина догоряння газоподібних продуктів падля завантаження палива 6 рівномірно заванталива 14 Порожнини 13 і 14 сполучаються між сожують тверде паливо Пристрій зміни режиму гобою через проріз 15 У порожнину догорання газоріння палива 11 виставляють у положення "розпаподібних продуктів 14 вмонтована труба 16 із лювання", тобто відкривають цілком переріз двома рядами інжекторів 17 для подачі додатковопатрубка 8 відводу димових газів з порожнини 13 і го повітря і змішування його з горючими газами 14 Тверде паливо підпалюють Завдяки відкритій Торці труби 16 скошені під кутом 1 5 - 4 5 град, випрямій витяжці і рівномірній подачі повітря з торведені в лівий і правий канали спрямованого руху цевих стінок пристроєм подачі повітря 10 і регуляповітряного потоку 18 і 19, що утворені між цилінтором-газифікатором 7 у міру прогріву палива віддричним корпусом 1 і екранами 2 і 3 На перегоробувається його запалювання по поверхневому дці 12 поблизу інжекторів установлений тепловий шарі В міру розігріву шару палива починається акумулятор 20, виконаний з жароміцного, вогневиділення горючих газоподібних компонентів і їхнє тривкого матеріалу За тепловим акумулятором згоряння в газовому об'ємі При цьому відбуваєтьрозташовані перегородки 21 і 22, що утворюють з ся прогрів перегородки 12 і частина продуктів згоперегородкою 12 і корпусом 1 лабіринт 23 для ряння через проріз 15 проходить у порожнину допроходження продуктів згоряння палива в патругоряння газоподібних продуктів палива 14 і бок відводу димових газів 8 нагріває тепловий акумулятор 20 Потім закривають дверцята для завантаження палива 5 і приДілення перерізу патрубка відводу димових стрій зміни режиму горіння палива 11 виставляють газів 8 на дві частини перегородкою 12 і введення у режим "горіння" При цьому закривається переріз пристрою зміни режиму горіння палива 11, котрий патрубка 8 у порожнині горіння і розкладання може перекривати частину патрубка 8, розташотвердого палива 13 Пристроями 7 і 10 дозується ваного в порожнині 13, забезпечує можливість подача повітря через торцеві стінки Процес горінспалювання палива в двох режимах При цілком ня палива полум'ям у зв'язку з недостатністю повівідкритому перерізі патрубка 8 ВІДВІД ДИМОВИХ гатря переходить у ' тліючий зі значним виділенням зів з порожнини згоряння палива 13 відбувається горючих газів Продукти згоряння палива, до склаяк у звичайних нагрівальних печах з викидом проду яких входять горючі гази, через проріз 15 наддуктів згоряння і частками вуглецю через патрубок ходять у порожнину догоряння газоподібних продуктів палива 14 Додаткове повітря з труби 16 проходить через інжектори 17, змішується з продуктами згоряння палива і створюється горюча суміш Тепловий акумулятор 20, нагрітий до температури вище температури запалення суміші, сприяє інтенсивному згорянню горючої газової суміші Теплота екзотермічної реакції суміші газів передається тепловому акумулятору, підтримуючи його високу температуру, продукти згоряння, проходячи по лабіринті 23 у димовідводящий патрубок 8, віддають тепло теплопередающим елементам печі-калорифера Повне згоряння суміші горючих газів сприяє різкому зниженню утворення сажистих речовин, що мають низьку теплопровідність і які, осаджуючись на внутрішніх стінках топкового простору, знижують теплопередачу в приміщення, що обігрівається Екрани правий 2 і лівий 3 з корпусом печі 1 утворюють канали 18 і 19, у яких створюється спрямований рух повітря Циркулююче у каналах 18 і 19 повітря охолоджує зовнішню поверхню корпуса печі Це приводить до зниження температури корпуса Що у свою чергу знижує теплоту випромінювання і зростає частка конвективної теплопередачі, що виноситься нагрітим повітрям Такий перерозподіл теплопередачі поліпшує мікроклімату приміщенні Екрани 2 і 3 закривають велику частину поверхні корпуса печі 1, на якій може накопичуватися і пригоряти повітряний пил Органічні речовини, що містяться в повітряному пилу, піддаються 56560 8 сублімації з виділенням газоподібних вуглеводів, шкідливих у гігієнічному відношенні Використання нових елементів у печікалорифері вигідно відрізняє пропонований пристрій, тому що дозволяє забезпечити керований двохрежимний процес спалювання палива, інтенсифікувати теплообмін у топковому і газохідному просторі шляхом поліпшення умов теплопередачі від продуктів згоряння до нагрівальних елементів, виключити задимлення приміщення в період розпалювання й у період спалювання палива, знизити габарити і витрати матеріалів на одиницю потужності печі-калорифера за рахунок більш раціонального режиму спалювання палива, підвищити надійність роботи печі-калорифера за рахунок виключення задування при різких змінах потоку атмосферного повітря, поліпшити умови обслуговування в процесі експлуатації, збільшити тривалість періоду тепловіддачі при рівних об'ємах палива, що закладається, підвищити КПД Література 1 Патент ФРН № 3602285, кл F24B 7/02, 1986 2 Патент РФ № 2035666, кл F24B 7/02, БИ № 14, 1995 3 Патент РФ № 2035009, кл F24B 7/02, БИ № 13, 1995 Вид 6 56560 A 10 A -**шж Фіг А Фіг. 5 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24