Димохід-теплообмінник

Реферат: Димохід-теплообмінник містить порожнистий корпус з вхідним і вихідним патрубками, усередині якого встановлений гальмівний пристрій для гальмування димових газів і теплообміну. Гальмівний пристрій виконаний у вигляді заслінок з вирізами, встановлених усередині корпусу і закріплених з можливістю повороту. Вирізи утворюють зигзагоподібний газохід. Зовні корпусу закріплені важелі для установки заслінок в задане положення. UA 69904 U (12) UA 69904 U UA 69904 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для обігріву побутових і виробничих приміщень, зокрема до конструкцій димоходів печей. Димохід є одним з основних елементів печі, який з одного боку забезпечує вивід за межі приміщення, що обігрівається, продуктів згорання - димових газів, а з іншого боку нагріта поверхня димоходу виконує функції теплообмінника, який передає теплову енергію димових газів, що відходять, для додаткового обігріву приміщень. Проте, при роботі димоходу-теплообмінника печі разом з прямоточним потоком продуктів згорання - димових газів втрачається значна кількість теплової енергії, яка могла б бути використана для додаткового обігріву приміщень. Однією з основних задач, що стоять перед розробниками нічного устаткування, є створення пристроїв, що підвищують ефективність теплообміну димових газів, що відходять, при забезпеченні оптимальної і безпечної роботи (тяги) димоходу-теплообмінника печі. З рівня техніки відома конструкція димоходу-теплообмінника, що містить порожнистий корпус з вхідним і вихідним патрубками, усередині якого встановлений гальмівний пристрій для гальмування димових газів і теплообміну ["Печь, воздуховод и дымоход для неѐ" RU2276755 (С1) (Степанов В.А.) (RU), F24B5/02, F23B80/00, 20.05.2006, найбільш близький аналогпрототип] [1]. У відомій конструкції димоходу-теплообмінника гальмівний пристрій для димових газів виконаний у вигляді порожнистої труби з радіально встановленими пластинами і радіатором, виконаним у вигляді радіально встановлених пластин з кожухом - порожнистим корпусом. Наявність у димоході-теплообміннику гальмівного пристрою для димових газів забезпечує повніше згорання палива в печі, деяке уповільнення швидкості руху продуктів згорання палива в димоході гальмівного пристрою, зниження температури димових газів на виході з вихідного патрубка, за рахунок чого досягається зниження втрат тепла і збільшення ефективності теплообміну. Недоліком відомого димоходу-теплообмінника є те, що прямоточний рух димових газів не забезпечує істотне їх гальмування, що не дозволяє досягти ефективнішого теплообміну. Крім того, відомий димохід-теплообмінник не містить елементів для регулювання прохідного перетину газоходу, налаштування оптимального співвідношення тяги і ефективного теплообміну між гарячими димовими газами і теплообмінними елементами гальмівного пристрою. У основу корисної моделі поставлена технічна задача - удосконалити димохідтеплообмінник, шляхом вдосконаленого виконання і розташування теплообмінних елементів в гальмівному пристрої і додаткового вживання засобів регулювання їх положення, забезпечити в гальмівному пристрої рух димових газів по звивистому більш протяжному газоходу, ефективніше їх гальмування, а також регулювання прохідного перерізу газоходу. Технічний результат, який досягається при рішенні поставленої технічної задачі і використанні вдосконаленого димоходу-теплообмінника, полягає в підвищенні ефективності теплообміну шляхом регулювання положення заслінок для вибору оптимального співвідношення тяги в димоході і ефективності теплообміну в гальмівному пристрої, при збереженні високої безпеки. Поставлена технічна задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що в димоході-теплообміннику, що містить порожнистий корпус з вхідним і вихідним патрубками, усередині якого встановлений гальмівний пристрій для гальмування димових газів і теплообміну, згідно з корисною моделлю, гальмівний пристрій виконаний у вигляді заслінок з вирізами, при цьому заслінки встановлені усередині корпусу і закріплені на поперечних осях з можливістю повороту так, що в положенні, коли заслінки розташовані впоперек корпусу, їх вирізи утворюють зигзагоподібний газохід, а на осях зовні корпусу закріплені важелі, вільні кінці яких за допомогою шарнірів сполучені із загальною штангою для установки заслінок в задане положення. Виконання гальмівного пристрою у вигляді заслінок з вирізами забезпечує можливість підвищення гальмування потоку димових газів і гарантований мінімальний прохідний переріз газоходу між заслінкою і корпусом, що підвищує ефективність теплообміну при збереженні високої безпеки і наявності вирізів в заслінках, внаслідок чого виключається повне перекриття газоходу згаданими заслінками і дія чадного газу на людей при поперечному положенні заслінок в корпусі. У зв'язку з тим, що заслінки встановлені усередині корпусу і закріплені на поперечних осях з можливістю повороту так, що в положенні, коли заслінки розташовані впоперек корпусу, їх вирізи утворюють зигзагоподібний газохід, то в гальмівному пристрої забезпечується рух димових газів по звивистій більш протяжній дорозі - газоходу, що підвищує ефективність гальмування димових газів і теплообміну. 1 UA 69904 U 5 10 15 20 25 30 Завдяки тому, що на осях зовні корпусу закріплені важелі, вільні кінці яких за допомогою шарнірів сполучені із загальною штангою для установки заслінок в задане положення, забезпечується можливість регулювання площі прохідного перерізу газоходу шляхом одночасної зміни положення всіх заслінок штангою і вибору такого їх положення на поперечних осях, при якому досягається оптимальна тяга в димоході і ефективність теплообміну в гальмівному пристрої. Надалі корисна модель пояснюється кресленнями і прикладом ії здійснення. На фіг. 1 зображений димохід-теплообмінник, загальний вигляд, подовжній розріз. На фіг. 2 зображений розріз А-А на фіг. 1. На фіг. 3 зображений вигляд В на фіг. 2. На фіг. 4 зображена заслінка димоходу-теплообмінника, модифікація 1. На фіг. 5 зображена заслінка димоходу-теплообмінника, модифікація 2. На фіг. 6 зображена компонувальна схема димоходу-теплообмінника у складі печі, варіант 1. На фіг. 7 зображена компонувальна схема димоходу-теплообмінника у складі печі, варіант 2. Димохід-теплообмінник (фіг. 1-7) містить порожнистий корпус 1 (фіг. 1-3) з вхідним 2 і вихідним 3 патрубками (2, 3), усередині якого 1 встановлений гальмівний пристрій 4 для гальмування димових газів і теплообміну. Особливістю вдосконаленого димоходу-теплообмінника є наступне виконання конструкції його складових частин. Гальмівний пристрій 4 виконано у вигляді заслінок 5 з вирізами 6, модифікація 1 (фіг. 4) або модифікація 2 (фіг. 5). При цьому заслінки 5 встановлені усередині корпусу 1 і закріплені на поперечних осях 7 з можливістю повороту так, що в положенні, коли заслінки 5 розташовані впоперек корпусу 1, їх 5 вирізи 6 утворюють зигзагоподібний газохід (фіг. 1). А на осях 7 зовні корпусу 1 закріплені важелі 8, вільні кінці яких 8 за допомогою шарнірів 9 сполучені із загальною штангою 10 (фіг. 3) для установки заслінок 5 в задане положення. Для лазень і саун димохід-теплообмінник, у тому числі всі його складові частини (1-10), можуть бути виконані з неіржавіючої сталі. Оптимальні геометричні параметри корпусу 1 димоходу-теплообмінника можуть мати наступні розміри: зовнішній діаметр корпусу 1 висота корпусу 1 35 40 45 50 55 300 мм; 600 мм. У гальмівному пристрої 4 димоходу-теплообмінника на осях 7 в корпусі 1 можуть бути змонтовані три заслінки 5 з вирізами 6, наприклад модифікації 1 (фіг. 4), або модифікації 2 (фіг. 5). Працює запропонований димохід-теплообмінник таким чином. Від печі (фіг. 6, 7) димові гази надходять в корпус 1 димоходу-теплообмінника через вхідний патрубок 2 і взаємодіють з гальмівним пристроєм. Якщо димохід-теплообмінник знаходиться у вихідному положенні (фіг. 1), коли в гальмівному пристрої 4 за допомогою штанги 10, важелів 8 і осей 7, заслінки 5, наприклад модифікації 1 (фіг. 2, 4), розташовані впоперек корпусу 1, то їх (5) вирізи 6 утворюють зигзагоподібний газохід, з мінімальним прохідним перерізом, що забезпечує безпечну мінімальну тягу, але що має звивистий більш протяжний газохід, що забезпечує максимальний теплообмін. Коли димохід-теплообмінник переводиться в положенні, при якому в гальмівному пристрої 4 за допомогою штанги 10, важелів 8 і осей 7, заслінки 5, наприклад модифікації 1 (фіг. 2, 4), розташовані уздовж корпусу 1, то їх (5) вирізи 6 утворюють прямоточний газохід, з максимальним прохідним перерізом, що забезпечує максимальну тягу, і мінімальну протяжність газоходу, що забезпечує мінімальний теплообмін. В залежності від вибору заданої температури в приміщенні, що обігрівається, оператор переводить димохід-теплообмінник в положення, коли в гальмівному пристрої 4 за допомогою штанги 10, важелів 8 і осей 7, заслінки 5, наприклад модифікації 1 (фіг. 2, 4), встановлюють в корпусі 1 в нахилене проміжне положення, при якому досягається безпечна оптимальна тяга в 2 UA 69904 U 5 10 15 20 25 30 димоході і необхідна ефективність теплообміну для забезпечення вибраної температури в приміщенні, що обігрівається. Задане положення заслінок 5 гальмівного пристрою 4 визначається температурним режимом нагріву приміщення. Найбільш ефективно використовувати димохід-теплообмінник, що заявляється, у складі побутових твердопаливних печей (казанів) з природною циркуляцією димових газів. При використанні димоходу-теплообмінника, що заявляється, істотно знижується витрата палива в печі. Дослідним шляхом встановлено, що в печі, що використовує димохід-теплообмінник, що заявляється, витрата палива на нагрів приміщення на 15 °C скорочується в два-три рази. Таким чином, шляхом вдосконаленого виконання і розташування теплообмінних елементів заслінок 5 в гальмівному пристрої 4 і додаткового вживання засобів регулювання їх положення осей 7, важелів 8 і штанги 10, в гальмівному пристрої 4 забезпечується рух димових газів по звивистому більш протяжному газоходу, ефективніше їх гальмування, а також регулювання прохідного перерізу газоходу. За рахунок цього досягається підвищення ефективності теплообміну шляхом регулювання положення заслінок 5 для вибору оптимального співвідношення тяги в димоході і ефективності теплообміну в гальмівному пристрої 4, при збереженні високої безпеки. Приведені відомості свідчать про можливість здійснення корисної моделі і промислового застосування запропонованого димоходу-теплообмінника, який має простоту конструкції, може бути багато разів виготовлений на будь-якому підприємстві, і може знайти широке застосування у складі печей для обігріву побутових і виробничих приміщень, що працюють переважно на твердому паливі. Перелік позначень: 1) порожнистий корпус 2) вхідний патрубок 3) вихідний патрубок 4) гальмівний пристрій 5) заслінка 6) виріз заслінки 7) вісь заслінки 8) важіль осі заслінки 9) шарнір 10) штанга. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Димохід-теплообмінник, що містить порожнистий корпус (1) з вхідним (2) і вихідним (3) патрубками (2, 3), усередині якого (1) встановлений гальмівний пристрій (4) для гальмування димових газів і теплообміну, який відрізняється тим, що гальмівний пристрій (4) виконаний у вигляді заслінок (5) з вирізами (6), при цьому заслінки (5) встановлені усередині корпусу (1) і закріплені на поперечних осях (7) з можливістю повороту так, що в положенні, коли заслінки (5) розташовані впоперек корпусу (1), їх (5) вирізи (6) утворюють зигзагоподібний газохід, а на осях (7) зовні корпусу (1) закріплені важелі (8), вільні кінці яких (8) за допомогою шарнірів (9) сполучені із загальною штангою (10) для установки заслінок (5) в задане положення. 3 UA 69904 U 4 UA 69904 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5