Піч для обігріву і варіння

Реферат: Піч для обігріву і варіння виконана у формі закритого горизонтально орієнтованого циліндра, що містить передню торцеву стінку, з дверцятами для завантажування палива, зі змонтованим патрубком для подачі повітря, з регульованою заслінкою, відхиляючу заслінку, задню торцеву стінку з вмонтованим патрубком для виводу димових газів та заслінкою, бокові стінки, споряджені двома екранами, у вигляді двох дуг, встановлених з утворенням каналів спрямованого руху повітряного потоку знизу догори. В верхній частині бокових стінок вмонтовані два патрубки для подачі додаткового повітря, спрямовані всередину і сполучені з каналами, а у нижній частині зовні вмонтовані теплообмінні елементи у вигляді гофрованої стрічки, внутрішню перегородку, закріплену до задньої торцевої стінки, що має вільний край, плитно-варильний настил, змонтований на верхніх вертикальних ділянках бокових стінок циліндра. Внутрішня перегородка виконана V-подібною, з примиканням до бокових стінок і додатково споряджена щонайменше двома розсікачами димових газів. UA 98956 U (12) UA 98956 U UA 98956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для обігріву і може бути використана для обігріву приміщень і людей на відкритому повітрі та приготування їжі, сушіння плодів, нагрівання каменів у лазні. Відома піч для обігріву [патент UA № 837332, МПК F24B 1/00 F24B 7/00], що містить горизонтально розташовану камеру горіння, камеру догорання пічних газів, трубу для відведення димових газів, форсунки для введення свіжого повітря в камеру догорання газів. Між зовнішньою гладкою поверхнею камери горіння і внутрішньою гладкою поверхнею зовнішньої камери теплоагрегата, які з торців закриті, створений простір, що сполучений з щілинами в нижній і верхній частинах зовнішньої камери, а також тим, що він додатково має форсунку для подачі свіжого повітря в нижню частину труби відведення димових газів, металеву решітку в нижній частині камери горіння, розташовану продовж всієї її довжини, форсунки для подачі свіжого повітря в отвір, який виконаний між нижньою частиною камери горіння і металевою решіткою, розміщеною продовж всієї довжини камери догорання пічних газів. Така піч не потребує великого об'єму електрозварювальних робіт, має знижену металоємність та вагу, але достатньо складна в управлінні процесами горіння і обслуговуванні. Є потреба у постійному очищенні колосникової решітки і перфорованих форсунок. Велика ймовірність загрози засмічення решітки продуктами горіння, особливо в режимі тління, що призводить до погіршення тяги в трубі і відповідно потраплянню газів в приміщення, що опалюють. Відома піч опалювально-варильна [патент RU № 2282790, МПК F24B 7/02], що містить корпус з верхньою плитою і встановленої під нею перегородкою, передньою стінкою з дверцятами з піддувалом і дросельною заслінкою, дном, задньою і бічними стінками, виконаними з вертикально розташованими зовнішніми повітровідними каналами, витяжну трубу, форсунки для подачі вторинного повітря, відрізняється тим, що повітровідні канали в бічних стінок утворені між гофрованими у вертикальному напрямку бічними стінками і зовнішніми панелями, при цьому краї верхньої плити виконані виступаючими за габарити гофрованих стінок, панелі у верхній частині виконані з відбортовкою, що утворює спільно з краями верхньої плити сопло, площа перерізу якого приблизно дорівнює площі перетину повітровідних каналів, утворених між бічною стінкою і панеллю, повітровідний канал, виконаний уздовж задньої стінки, з'єднаний з кожухом, що охоплює місце з'єднання витяжної труби з верхньою плитою, а верхні краї перегородки, виконаної у вигляді лотка, з'єднані безпосередньо з верхньою плитою. Така піч досить непогано перемішує нагріте повітря, що надходить до приміщення і частково підвищує тепловіддачу печі. Але така конструкція складна в виготовленні, з часом пластина розміщена над перегородкою деформується під дією високої температури і буде засмічена продуктами горіння, що погіршить управління пластиною, і як наслідок погіршить тепловіддачу печі. Найбільш близькою за суттю і технічним рішенням є піч для обігріву приміщень [патент UA № 5706, МПК F24B 7/02], що містить передню торцеву стінку з дверцятами для завантаження палива, з змонтованим патрубком для подачі повітря з регульованою заслінкою, додаткову заслінку, задню торцеву стінку з вмонтованими патрубками для виводу димових газів та заслінкою, бокові стінки з каналами спрямованого руху повітряного потоку, з яким сполучаються два патрубки для подачі додаткового повітря, теплообмінні елементи у вигляді гофрувальної стрічки, закріплені на бокових стінках, внутрішню перегородку, що примикає до задньої стінки і поділяючу топковий простір на дві нерівні сполучені між собою порожнини горіння і розкладання палива та догоряння. Піч виконана у формі циліндра, а канали спрямованого руху, сполучені зверху та знизу з повітрям, утворені двома екранами, у вигляд двох рухомо з'єднаних дуг, з боковими стінками циліндра, причому довжина меншої із дуг складає 1/6 від довжини екрана, додаткова заслінка жорстко закріплена над вхідним патрубком на дверцятах під кутом 45° до вертикальної осі печі, гофрована стрічка закріплена у нижній частині каналів спрямованого руху повітряного потоку під кутом 10-45° до вертикальної осі печі, на верхніх вертикальних ділянках бокових стінок циліндра змонтований плитний настил. Така піч має невелику металоємність та непогану тепловіддачу у нижній частині печі, але в верхній частині печі корисна тепловіддача недостатня, тому що димові гази йдуть безпосередньо до патрубка для виводу димових газів, що може призводити до перегрівання внутрішньої перегородки і її деформації та виходу з ладу всієї печі. Поставлена задача полягає у підвищенні тепловіддачі печі, особливо в верхній її частині, з підвищенням часу довговічності печі в цілому і її елементів, в тому числі, внутрішньої перегородки, економії палива, безпечності роботи. Поставлена задача вирішується тим, що піч для обігріву і варіння, виконана у формі закритого горизонтально орієнтованого циліндра, що містить передню торцеву стінку, з 1 UA 98956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дверцятами для завантажування палива, зі змонтованим патрубком для подачі повітря, з регульованою заслінкою, відхиляючу заслінку, задню торцеву стінку з вмонтованим патрубком для виводу димових газів та заслінкою, бокові стінки, споряджені двома екранами, у вигляді двох дуг, встановлених з утворенням каналів спрямованого руху повітряного потоку знизу догори, в верхній частині бокових стінок вмонтовані два патрубки для подачі додаткового повітря, спрямовані всередину і сполучені з каналами, а у нижній частині зовні вмонтовані теплообмінні елементи у вигляді гофрованої стрічки, внутрішню перегородку, закріплену до задньої торцевої стінки, яка має вільний край, плитно-варильний настил, змонтований на верхніх вертикальних ділянках бокових стінок циліндра, згідно з корисною моделлю, внутрішня перегородка виконана V-подібною, з примиканням до бокових стінок і додатково споряджена щонайменше двома розсікачами димових газів. Краще, коли розсікачі димових газів виконані у вигляді пластин і перший розсікач розміщений на вільному краї внутрішньої перегородки, а останній розсікач розміщений біля задньої торцевої стінки закритого циліндра при забезпеченні площі зазору між цією пластиною і задньою торцевою стінкою закритого циліндра 150-200 % площі перерізу димового патрубка. Краще, коли кожна з двох дуг екрана має рухоме з'єднання верхньої і нижньої частин і виконана з можливістю повороту відносно з'єднання, причому довжина верхньої частини кожної становить 5-20 % загальної довжини дуги. Краще, коли додаткова заслінка жорстко закріплена над вхідним патрубком на дверцятах під кутом 20-45° до вертикальної осі печі, гофрована стрічка закріплена під кутом 10-50° до вертикальної осі печі. Краще, коли обидва екрани зафіксовані передньою та задньою торцевими стінками. Краще, коли внутрішня перегородка встановлена з забезпеченням площі зазору між передньою торцевою стінкою закритого циліндра і вільним краєм внутрішньої перегородки, що дорівнює площі зазору між останнім розсікачем і задньою торцевою стінкою закритого циліндра. Краще, коли площа розсікача визначена як різниця між площею вертикального перерізу камери догоряння і площею зазору між останнім розсікачем і задньою торцевою стінкою закритого циліндра. Краще, коли кут нахилу гофри гофрованої стрічки до основи стрічки 10-35°. Виконання печі у формі циліндра веде до зменшення металоємності печі при однаковій потужності по зрівнянню з печами іншої форми. Спорядження двома екранами, у вигляді двох дуг, забезпечує утворення каналів спрямованого руху повітряного потоку знизу. Наявність заслінок забезпечує можливість регулювання повітряних і димових потоків. Теплообмінні елементи у вигляді гофрованої стрічки створюють вихори у каналах спрямованого руху повітряного потоку, що перетворюють ламінарний потік на турбулентний. Наявність патрубків для подачі додаткового повітря, спрямованих всередину і сполучених з каналами, забезпечує необхідну кількість повітря для процесів горіння і створює вихори в каналах спрямованого руху повітряного потоку. Створення вихорів в каналах спрямованого руху повітряного потоку за рахунок ефекту Коанда забезпечує притискання повітряного потоку до бокових стінок і нагрівання потоку ззовні стінок. Виконання внутрішньої перегородки V-подібною, з примиканням до бокових стінок, спорядження її щонайменше двома розсікачами димових газів спрямовує (за рахунок ефекту Коанда) всередині печі димові гази до верхньої, обмеженою внутрішньою перегородкою, частини бокових стінок і лише потім до димоходу. Це підвищує нагрівання і тепловіддачу верхньої частини бокових стінок циліндра, зменшує перегрівання внутрішньої перегородки і її деформації та виходу з ладу всієї печі. Правильний підбір співвідношень розмірів внутрішніх елементів з площею перерізу димового патрубка, відсутність засмічення продуктами горіння внутрішніх елементів, надійна герметичність оптимізують процеси горіння, піролізу та догоряння, роблять використання печі безпечним. Наявність плитно-варильного настилу, змонтованого на верхніх вертикальних ділянках бокових стінок циліндра, дозволяє готувати їжу, нагрівати каміння в лазні. Корисну модель ілюструють креслення, що доповнюють і уточнюють опис, але не обмежують дії патенту. Фіг. 1. Поздовжній переріз печі. Фіг. 2. Переріз по А-А на фіг. 1. Фіг. 3. Схема руху димових газів в камері догоряння. Фіг. 4. Створення вихорів гофрованою стрічкою. Де: 2 UA 98956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1 - передня торцева стінка; 2 - дверцята для завантажування палива; 3 - патрубок для подачі повітря; 4 - регулююча заслінка; 5 - відхиляюча заслінка; 6 - задня торцева стінка; 7 - патрубок для виводу димових газів; 8 - заслінка; 9 - бокові стінки циліндра; 10 - екрани; 11 - канали спрямованого руху повітряного потоку знизу; 12-патрубки для подачі додаткового повітря; 13 - теплообмінні елементи у вигляді гофрованої стрічки; 14 - внутрішня перегородка; 15 - плитно-варильний настил; 16 - розсікачі; 17 - перший розсікач; 18 - останній розсікач; 19 - топковий простір; 20 - камера горіння та піролізу; 21 - камера догоряння;  - напрямок димових газів; - вихори. Піч для обігріву і варіння (фіг. 1-4) виконана у формі закритого горизонтально орієнтованого циліндра, що містить передню торцеву стінку 1, з дверцятами для завантажування палива 2, зі змонтованим патрубком для подачі повітрям 3, з регульованою заслінкою 4, відхиляючу заслінку 5, задню торцеву стінку 6 з вмонтованим патрубком для виводу димових газів 7 та заслінкою 8, бокові стінки циліндра 9, споряджені двома екранами 10, у вигляді двох дуг, встановлених з утворенням каналів спрямованого руху повітряного потоку знизу 11, в верхній частині бокових стінок циліндра вмонтовані два патрубки для подачі додаткового повітря 12, спрямовані всередину і сполучені з каналами, а у нижній частині зовні вмонтовані теплообмінні елементи у вигляді гофрованої стрічки 13, внутрішню перегородку 14, закріплену до задньої торцевої стінки, має вільний край, плитно-варильний настил 15 змонтований на верхніх вертикальних ділянках бокових стінок циліндра, внутрішня перегородка виконана з розсікачами 16 димових газів. Перший розсікач 17 розміщений на вільному краї внутрішньої перегородки, а останній розсікач 18 розміщений біля задньої торцевої стінки закритого циліндра при забезпеченні площі зазору між цією пластиною і задньою торцевою стінкою закритого циліндра 150-200 % площі перерізу димового патрубка 3. Внутрішня перегородка утворює у топковому просторі 19 дві нерівні, сполучені між собою, порожнини: нижню, більшу-камеру горіння та піролізу 20, верхню камеру догоряння 21. Піч працює наступним чином. Через дверцята для завантажування палива 2 передньої торцевої стінки 1 до топкового простору печі 19 у камеру горіння та піролізу 20 завантажують тверде паливо. Через патрубок для подачі повітря 3 надходить холодне повітря, відхиляюча заслінка 7 розподіляє його по всьому об'єму камери горіння та піролізу 20. Підпалюють паливо при відкритих - патрубку для подачі повітря 3, та - патрубку для виводу димових газів 7. Потім дверцята для завантажування палива 2 закривають. Режим горіння регулюють за допомогою регулюючої заслінки 4 та заслінки 8. Після нагріву бокових стінок циліндра 9 між ними і екранами 10 в каналах спрямованого руху повітряного потоку знизу 11 виникає потік нагрітого розрідженого повітря. Нагріваються теплообмінні елементи у вигляді гофрованої стрічки 13, які під час тепловіддачі створюють вихори у каналах спрямованого руху повітряного потоку 11, що за рахунок нахилу гофрованої стрічки перемішують повітря в каналах. Це також підвищує тепловіддачу. Утворені під час горіння та піролізу димові гази через зазор надходять до камери догоряння 21. Туди через патрубки для подачі додаткового повітря 12 надходить повітря. Встановлені на внутрішній перегородці 14 роз сікачі 16 притискають димові гази до верхньої, обмеженою внутрішньою перегородкою, частини бокових стінок циліндра 9, що підвищує тепловіддачу і ефективніше нагріває плитно-варильний настил 15 і повітря, що надходить від печі. Димові гази через патрубок для виводу димових газів 7 виходять назовні. 3 UA 98956 U 5 На основі корисної моделі підприємство "Алва" налагодило випуск печей у великому асортименті, які відрізняються потужністю та розмірами. Таким чином удосконалення печі привело до підвищення тепловіддачі печі, особливо в верхній її частині, з підвищенням довговічності печі в цілому і її елементів, в тому числі, внутрішньої перегородки, економії палива, безпечності роботи. Такі печі знаходять широке застосування на виробництві та в побуті завдяки простоті експлуатації, безпечності та можливостям різнобічного використання, застосуванню різних видів твердого палива. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 40 1. Піч для обігріву і варіння, виконана у формі закритого горизонтально орієнтованого циліндра, що містить передню торцеву стінку, з дверцятами для завантажування палива, зі змонтованим патрубком для подачі повітря, з регульованою заслінкою, відхиляючу заслінку, задню торцеву стінку з вмонтованим патрубком для виводу димових газів та заслінкою, бокові стінки, споряджені двома екранами, у вигляді двох дуг, встановлених з утворенням каналів спрямованого руху повітряного потоку знизу догори, в верхній частині бокових стінок вмонтовані два патрубки для подачі додаткового повітря, спрямовані всередину і сполучені з каналами, а у нижній частині зовні вмонтовані теплообмінні елементи у вигляді гофрованої стрічки, внутрішню перегородку, закріплену до задньої торцевої стінки, що має вільний край, плитно-варильний настил, змонтований на верхніх вертикальних ділянках бокових стінок циліндра, яка відрізняється тим, що внутрішня перегородка виконана V-подібною, з примиканням до бокових стінок і додатково споряджена щонайменше двома розсікачами димових газів. 2. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що розсікачі димових газів виконані у вигляді пластин і перший розсікач розміщений на вільному краї внутрішньої перегородки, а останній розсікач розміщений біля задньої торцевої стінки закритого циліндра при забезпеченні площі зазору між цією пластиною і задньою торцевою стінкою закритого циліндра 150-200 % площі перерізу димового патрубка . 3. Піч за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що кожна з двох дуг екрана має рухоме з'єднання верхньої і нижньої частин і виконана з можливістю повороту відносно з'єднання, причому довжина верхньої частини кожної становить 5-20 % загальної довжини дуги. 4. Піч за будь-яким із пп. 1-3, яка відрізняється тим, що додаткова заслінка жорстко закріплена над вхідним патрубком на дверцятах під кутом 20-60° до вертикальної осі печі, гофрована стрічка закріплена під кутом 10-60° до вертикальної осі печі. 5. Піч за будь-яким із пп. 1-4, яка відрізняється тим, що обидва екрани зафіксовані передньою та задньою торцевими стінками закритого циліндра. 6. Піч за будь-яким із пп. 1-5, яка відрізняється тим, що внутрішня перегородка встановлена з площею зазору між передньою торцевою стінкою закритого циліндра і вільним краєм внутрішньої перегородки, що дорівнює площі зазору між останнім розсікачем і задньою торцевою стінкою закритого циліндра. 7. Піч за будь-яким із пп. 1-6, яка відрізняється тим, що площа розсікача визначена як різниця між площею вертикального перерізу камери догоряння і площею зазору між останнім розсікачем і задньою торцевою стінкою закритого циліндра. 8. Піч за будь-яким із пп. 1-7, яка відрізняється тим, що кут нахилу гофри гофрованої стрічки до основи стрічки 10-35°. 4 UA 98956 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5