Піч “теплодарко”
Номер патенту: 15749
Опубліковано: 17.07.2006
Автори: Коротков Володимир Йосипович, Чеботарьова Олена Володимирівна, Короткова Світлана Володимирівна, Чеботарьова Ірина Володимирівна, Короткова Ніна Василівна
Формула / Реферат
1. Піч, яка містить корпус з листових матеріалів, утворений боковими стінками з теплообмінними елементами, передньою та задньою стінками, перша з яких має дверцята для завантаження палива, друга - патрубок відведення димових газів, а внутрішній простір корпуса містить перфорований патрубок для введення повітря і розділений діафрагмою на топку й камеру допалювання, яка сполучена з патрубком відведення димових газів, при цьому в камері допалювання встановлена перегородка, щільно прикріплена до задньої стінки корпуса, довжиною, меншою за довжину корпуса, яка відрізняється тим, що корпус, виконаний у вигляді чотиригранної призми, має ребра, прикріплені до зовнішніх і внутрішніх поверхонь своїх стінок і ззовні обтягнений кожухом, до того ж діафрагма і перегородка щільно прикріплені до бокових стінок корпуса і виконані порожнистими, порожнини яких сполучені каналами для проходження повітря з просторами між стінками корпуса і кожуха, крім того, додатково ззовні на кожусі розташовано патрубки.
2. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що найбільші по розмірах поверхні порожнин розташовані під кутом до площини горизонту.
3. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що кожух вгорі й знизу має знімні частини.
4. Піч за п. 1, яка відрізняється тим, що перфорований патрубок виконано з відрізків двох труб, з'єднаних між собою на зразок літери Т, "ніжка" якої розташована в вертикальній площині симетрії корпуса, а "поличка" - у площині поперечного розрізу корпуса.
Текст
1. Піч, яка містить корпус з листових матеріалів, утворений боковими стінками з теплообмінними елементами, передньою та задньою стінками, перша з яких має дверцята для завантаження палива, друга - патрубок відведення димових газів, а внутрішній простір корпуса містить перфорований патрубок для введення повітря і розділений діафрагмою на топку й камеру допалювання, яка сполучена з патрубком відведення димових газів, при цьому в камері допалювання встановлена перегородка, щільно прикріплена до задньої стінки корпуса, довжиною, меншою за довжину корпуса, яка U 1 3 теплогенератора, тому, що діафрагма і три перегородки знаходяться у середині корпусу і не мають теплового контакту з повітряним середовищем опалюваного приміщення, з-за чого додатково вивільнене тепло, не встигнувши передатись крізь стінки теплогенератора, буде винесене в димар, тому збільшення кількості перегородок до трьох штук лише ускладнює конструкцію, технологію виготовлення і вартість теплогенератора без помітного збільшення використання енергії палива; паливо (особливо дерев'яні поліна), яке розташоване в кутах, між боковими стінками і дном буде загорятися значно пізніше, ніж ті частини палива, які розташовані ближче до центру топкового простору, з-за чого час досягнення теплогенератором найбільшої теплової потужності буде збільшуватися, до того ж розповсюдження межі горіння звичайно відбувається в напрямку знизу вгору (окрім того що в даному теплогенераторі воно йде і в напрямку переміщення повітряно-газового потоку, тобто від передньої стінки до задньої), тому, враховуючи все згадане, характер розташування палива в теплогенераторі несприятливий, з-за того, що більша за масою частина палива зосереджена в його зонах, що ближче до дна, а з віддаленням від нього різко зменшуються згідно зі зменшенням площі поперечного розрізу топкового простору, тому що розріз має форму трикутника з вершиною вгорі; встановлення над першою перегородкою додаткових перфорованих трубок для подачи повітря виглядає недоцільним, тому, що через всі камери проходить той самій об'єм газів завдяки тому, що камери з'єднані між собою послідовно, до того ж кількість СО в газовій суміші по мірі руху через камери зменшується внаслідок доокислення його до СО2 тим киснем, що подається з повітрям через перфоровану трубку, розташовану над діафрагмою і, якщо цей об'єм подачі повітря вибраний вірно, то з ним ввійде об'єм кисню достатній для забезпечення допалювання всього наявного СО до СО2 і потреби в додатковому вводі повітря нема, тому встановлення додаткової трубки над першою перегородкою некорисне, а лише ускладнює конструкцію і технологію, тобто недоцільне; прикріплення діафрагми і перегородок лише до однієї стінки (передньої або задньої) робить це прикріплення ненадійним внаслідок значних деформацій (короблення) цих елементів від змінних температурних впливів, що може впродовж експлуатації швидко привести до руйнування матеріла цих прикріплень; в теплогенераторі на передній стінці (точніше на дверцятах) є патрубок вводу повітря з регульованим відкриттям, а також патрубок відводу димових газів, теж з регульованим розміром отвору (хоча обидві урегульованості в формулі не означені); патрубок вводу повітря і обидва пристрої для регулювання їх отвору не потрібні зовсім, тому що обидва патрубки встановлені, як гідравлічні (стосовно газового потоку) дроселі послідовно на одному й тому ж потоці, тому, задля регулювання потужності потоку газу достатньо мати лише один регульований отвір, а саме - на вході в теплогенератор, а патрубок для відводу димових газів завжди має бути повністю відкритим, тобто без регульованої заслінки, що, до 15749 4 речі,, ще більше підвищить безпеку теплогенератора, виключивши можливість попадання димових газів в приміщення, тому що при любих діях людини по використовуванню теплогенератора, навіть хибних, патрубок буде завжди повністю відкритий і буде забезпечувати на виході необхідне розрідження; регульований патрубок на вході можливо виключити, якщо виконати дверцята з бажаним гарантовано регульованим відкриттям; характер розташування отворів на перфорованих трубках, „у два ряди в шаховому порядку" не має принципового значення, тому що крізь отвори в трубках витікає повітря із зони з більшим тиском, в зону, з рухом газів уздовж мембрани, завдяки чому, дуже швидко відбудеться змішування введеного повітря з газами, що існують на кожен момент біля перфорованих трубок, тому для рівномірного розподілу потоку достатньо змінювати розміри отворів і їх кількість; зазор між діафрагмою і боковими стінками корпусу, з точки зору авторів є чинником, який сприяє знищенню застійних зон у топковому просторі теплогенератора, але в повному сенсі цих застійних зон не існує, тому з цих міркувань зазор не потрібен, а з другого боку, якщо його все ж таки виконати, то в часі експлуатації теплогенератора зазор може зменшуватись внаслідок осадження на його стінках вуглецевих відкладень (сажі) і збільшуватись внаслідок короблення бокових стінок і, особливо, діафрагми, тому, що згідно з формулою, вона прикріплена лише до передньої стінки і, якщо навіть прийняти, що діафрагма прикріплена до бокових стінок фрагментарно (що не достатньо чітко зображено на фігурі патенту України №37024 А), то і тоді розмір зазору не може бути гарантованим на довгий строк внаслідок теплових деформацій не скріплених частин діафрагми і бокових стінок. Тобто одна відзнака винаходу: "зазор" поперше непотрібна, а по-друге не гарантовано її збереження продовж усього часу експлуатації тепло генератора; використані профілі спочатку виготовляються по окремій, доволі складній технології (або покупні вироби), їх розкрій потребує спеціального обладнання, або додаткової обробки при вогневій розрізці; велика довжина зварних швів, тому, що теплообмінні елементи, скріплені між собою смугами, яких приблизно стільки ж, скільки самих елементів; використання теплообмінних елементів потребує, того, щоб бокові лінії дна, діафрагми і перегородок були зубчастими, тому технологічно забезпечити таку лінію доволі складно, особливо якщо враховувати, що треба забезпечити по цій лінії гарантований зазор 2...3мм (наявність зазору передбачено формулою новизни, а розмір - описом); необхідно заварювати проміжки між сусідніми теплообмінними елементами в зоні скріплення протилежних елементів бокових сторін в вершині трикутника (вгорі корпусу), щоб унеможливити вихід через ці проміжки димових газів в опалюване приміщення, що також збільшує об'єм зварювальних робіт і трудомісткість виготовлення теплогенератора в цілому. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення конструкції печі тим, що корпус печі виконаний у вигляді чотиригранної призми, має ребра, прикріплені до зовнішніх і внутрішніх пове 5 рхонь своїх стінок, і ззовні обтягнений кожухом, з патрубками для підводу і відведення теплоносія, а діафрагма і перегородки виконано порожнистими, по порожнинах яких переміщується повітря і підігріте виходить з печі в опалювальне приміщення, що забезпечує збільшення ефективності перетворення в печі палива у тепло, поліпшує умови передачі тепла з середини печі в опалюване приміщення, збільшення ККД печі і поліпшення умов розподілу тепла по різних приміщеннях, використання як теплоносія не тільки повітря, а й рідини, знижує трудомісткість і вартість виготовлення печі. Поставлена задача вирішується тим, що у печі Теплодарко, яка має корпус, утворений боковою поверхнею, передньою, та задньою стінками, причому передня стінка має отвір з дверцятами для завантаження палива, а задня - патрубок відводу димових газів, а внутрішня порожнина корпусу розділена закріпленою до його передньої стінки діафрагмою на топку та камеру допалювання, на вході в яку є перфорований канал для вводу повітря, при сім камера допалювання ще розділена на частини перегородками, закріпленими по черзі до задньої і передньої стінок корпусу, до того ж довжина діафрагми і перегородок менша за внутрішню довжину корпусу, новим, згідно корисної моделі, є те що корпус, виконано у вигляді чотиригранної призми ребрами вгору і донизу, який у сукупності з прикріпленими до його зовнішньої поверхні ребрами і обтягуючим їх кожухом створює на своїй зовнішній поверхні теплообмінні елементи, а до внутрішньої поверхні корпусу також прикріплені ребра, до того ж діафрагма і перегородки додатково щільно прикріплені до бокових стінок корпусу і виконані порожнистими, порожнини яких виконані з підйомом в напрямку руху теплоносія по порожнинах, і з'єднані з каналами, по яких нагріваємий теплоносій втікає в порожнини зза меж печі Теплодарко і підігрітий витікає з них за її межі, крім того ззовні кожух має віднімні частини з патрубками для підводу і відведення теплоносія, а перфорований патрубок для надходження повітря в допалювальну камеру проходить крізь стінку корпусу в його нижній частині і виконаний з відрізків двох труб, з'єднаних між собою на зразок літери „Т" „ніжка" якої розташована в вертикальній площині симетрії корпусу, а „поличка" - в площині поперечного розрізу корпусу і має отвори для виходу повітря в камеру допалювання. Виконання корпусу печі у вигляді чотиригранної призми забезпечує поліпшення тепловідводу з зовнішніх його стінок, тому, що всі вони нахилені до площини горизонту і добре обтікаються зовнішнім повітрям, і до того ж це технологічна форма тіла, а зовнішні ребра у сполученні зі стінками корпусу і кожуху створюють канали, через які переміщується (самопливом, або завдяки вентилятору) повітря, також інтенсифікуючи тепловідвод від печі. Внутрішні ребра утворюють зазор між паливом і внутрішньою поверхнею стінок корпусу печі, поліпшуючи приплив повітря до палива в усьому топковому просторі печі, посилюють передачу тепла до стінок корпусу. Наявність кожуху, крім того, забезпечує збирання теплого повітря і направлення його через патрубок вгорі кожуху за допомогою 15749 6 труб адресно в окремі опалювані приміщення, а патрубок внизу кожуху може бути використаний для встановлення на ньому нагнітаючого вентилятора. Корпус печі може бути виконаний і у вигляді п'яти, шести і восьмигранних призм, або у вигляді тіла, бокова поверхня якого є частиною циліндричної поверхні в сполученні з плоскими поверхнями. Ці форми тіла корпусу печі можуть вибиратися, виходячи з технологічних можливостей виробника й уподобань, і бажань замовника печі. Щільне прикріплення діафрагми і перегородок корпусу печі забезпечує жорсткість конструкції печі в цілому і її працездатність на протязі тривалої експлуатації, а те що діафрагма і перегородка виконані порожнистими забезпечує винос тепла у вигляді розігрітого повітря, що протікає через ці порожнини, з найбільш розігрітих зон печі в опалюване приміщення, це ж стосується і каналу, по якому повітря надходить у діафрагму, тому, що канал має доволі розвинену поверхню, контактуючу з розігрітим топковим середовищем, тобто порожнистість діафрагми, перегородки і розвиненість поверхні згаданого каналу забезпечують таку теплову потужність, яку б мала аналогічна піч значно більших розмірів, але діафрагма і перегородка якої не були б порожнистими, а ККД заявленого варіанта вище ніж у порівнюваного. При значних розмірах печі Теплодарко порожнистих перегородок може бути і більше, ніж одна, наприклад, три, і в цьому випадку вони будуть по черзі кріпитись до задньої й передньої стінок корпусу печі. Не парне число перегородок забезпечує збереження положення отвору для димових газів на задній стінці корпусу печі, що більш зручно з точки зору обслуговування печі й виконання димовідвідних ходів. Найбільші за розміром поверхні порожнин діафрагми і перегородок розташовані під кутом до площини горизонту для того, щоб поліпшити самоплинний рух підігрітого повітря по цих порожнинах вбік виходу його в опалюване приміщення. Наявність вгорі і внизу кожуха віднімних частин забезпечує більшу універсальність печі, а саме: якщо піч буде встановлена безпосередньо в тому приміщенні яке опалюється, то віднімні частини можна з неї зняти і повітря, проходячи через канали, утворені зовнішньою поверхнею стінок корпусу, ребрами і внутрішньою поверхнею стінок кожуха буде підігріватися й розтікатися довільно по приміщенню. А якщо підігріте повітря треба розподілити між декількома приміщеннями, то віднімні частини встановлюються на кожух, а вентилятор, який можна встановити на нижній патрубок кожуха, цей процес інтенсифікує. Перфорований патрубок для надходження повітря в допалювальну камеру забезпечує надходження повітря в неї за рахунок гідростатичного тиску повітря обумовленого тим, що вхідний отвір патрубку розташований знизу ззовні печі, а вихідні отвори - всередині печі, ближче до її верхньої частини, до того ж у топковому просторі є деяке розрідження завдяки відсосу газів димарем, крім того, завдяки заявленим розташуванню і конструкції патрубка повітря, проходячи крізь нього, добре підігрівається і тому CO активно допалюється до CO2; конструкція патрубка проста і технологічна. 7 Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі та технічним результатом, що досягається - є таким. Конструкція печі Теплодарко виконана таким чином, що практично жодна її теплообмінна поверхня не посідає горизонтального положення, а це посилює природній рух теплоносія (повітря, як найбільш вживаний варіант), вздовж них, і, як наслідок поліпшуються умови передачі тепла від стінок до теплоносія, до того ж всі теплообмінні елементи, виконані з листових матеріалів з розвиненими теплообмінними поверхнями, крім того діафрагма й перегородки не тільки розділяють топковий простір на відповідні зони, а є одночасно й теплообмінними елементами, тому що всередині них постійно рухається теплоносій, а ззовні з трьох сторін на діафрагму й перегородки прикладений тепловий потенціал внутрішнього простору печі, до того ж з найвищими температурами, тому, що згадані елементи розташовані в безпосередній близькості до найбільш розігрітих зон печі; ці ж особливості мають і канали, по яких теплоносій подається в порожнини діафрагми і перегородок. Тобто виконання згаданих елементів порожнистими забезпечує ефективний винос тепла з тих зон печі, де його найбільше, і, як наслідок, підвищення ККД печі Теплодарко. Перфорований канал для подачі повітря в камеру допалювання на всій своїй довжині пролягає по зонах топкового простору, які мають найвищу температуру, тому й повітря, що витікає з нього, є добре прогрітим і має від цього підвищену здатність до окислення CO до СО2, тобто для допалювання, а та особливість, що отвори в каналі спричиняють вихід цівок повітря в саму задню зону топки, де товща газів значна, до того ж є і паливо (наприклад, поліна дров), відштовхуючись від якого цівки швидше змішуються з внутрішньотопковими газами, що також поліпшує умови допалювання СО до СО2 і тому нема потреби в установці ще одного перфорованого патрубка (як згідно з патентом України №37024 А). Наявність ребер, прикріплених до внутрішньої сторони стінок корпусу забезпечує утворення зазорів між паливом і стінками корпусу завдяки яким процес загоряння палива при розпалюванні печі Теплодарко прискорюється, до того ж ребра, маючи розвинену поверхню, добре прогріваються внутрішньотопковим середовищем і передають тепло стінкам корпусу в місцях їх скріплення (наприклад електродуговою сваркою), і, крім того, в деякій мірі перешкоджають коробленню стінок від теплового впливу на них внутрішньотопкового середовища. Наявність у печі Теплодарко кожуха з підводящим теплоносій і відводящим патрубками забезпечує збирання тепла, яке вироблене піччю і можливість подачі цього тепла теплоносієм (наприклад повітрям) в різні опалювані приміщення по трубам самопливом, або за допомогою вентилятора (насоса). Наявність у кожуха печі Теплодарко від'ємних частин в його верхній і нижній зонах забезпечує можливість переводу печі в режим опалювання безпосередньо того приміщення в якому піч встановлена, достатньо лише зняти з кожуха ці частини. 15749 8 Виконання з ребрами дверцят до отвору в передній стінці корпусу і самого отвору, а також спорядження дверцят і ребер отвору пристроєм, що забезпечує гарантовано бажаний зазор в отворі, дає змогу регулювати приплив повітря в топку, і відповідно інтенсивність горіння палива (і загальний час роботи печі на одній заправці паливом), а також виключити такі елементи як патрубок для вводу повітря в топку (з заслінкою) і заслінку на патрубку для відведення димових газів. Скріплення між собою штирями протилежних стінок діафрагми, перегородок і каналів, що з'єднані з ними, відвертає можливість значного коробління цих стінок при нагріванні і відповідно підвищує надійність печі. Те, що опори прикріплені до корпусу рознімним з'єднанням покращує умови транспортування і монтажу печі. Перераховані фактори забезпечують підвищення ефективності використання палива і, відповідно, ККД печі, спрощення технології виготовлення, тому, що виконані з листових матеріалів, а не з тонкостінних профілів, або труб і, тому що виключені непотрібні конструктивні елементи, а також забезпечується можливість адресного постачання тепла в інші приміщення крім того, де піч встановлена. На Фіг.1 показана піч Теплодарко, поздовжній розріз; на Фіг.2 - розріз по А-А на Фіг.1; на Фіг.3 вигляд по стрілці В на Фіг.1; на Фіг.4 - розріз по СС на Фіг.3; на Фіг.5 - вигляд Д на Фіг.1 (масштаб 2:1 по відношенню до Фіг.1); на Фіг.6 - вигляд Е на Фіг.1 (задня стінка кожуху поз. 28 на Фіг.1 умовно не показана); на Фіг.7 - вигляд Н на Фіг.2 (бокова стінка кожуху поз. 23 на Фіг.2 умовно не показана). Піч Теплодарко містить корпус, утворений у вигляді чотиригранної (або п'ятигранної, або восьмигранної) призми, або циліндра, у якого в його передній стінці 1, що є однією з основ призми (циліндра), виконаний отвір О і для завантаження палива, для надходження повітря в піч і видалення попелу, який зачиняється дверцятами 2 з горизонтальними 3 і вертикальними 4 ребрами, отвір по своєму периметру також має горизонтальні 5 і вертикальні 6 ребра. До нижніх ребер отвору і дверцят прикріплені планки відповідно 7 і 8, остання слугує і як рукоятка для відчинення дверцят. В планці 8 виконаний один отвір 9, а в планці 7 отвори 10 в кількості від семи до десяти штук. Всі отвори в планках мають діаметр 2 мм і розташовані по дузі 11 на відстані 4 мм один від одного; центр дуги знаходиться в точці F на кронштейни 12, прикріпленому (привареному) до передньої стінки корпусу. Дверцята мають планки - петлі 13, які спираються на кронштейни 12, через отвори виконані в точках F планок - петель і кронштейнів пропущені болти 14 (Мб) з гайками знизу (на фігурах не показані). В суміщені між собою отвори планок 7 і 8 встромлений шворінь 15, виконаний з дроту діаметром 1,8...1,9 мм, підвішений до передньої стінки корпусу на металевому ланцюжку (на фігурах не показаний). Корпус має бокові стінки 16 до яких з внутрішнього боку прикріплені ребра 17, а з зовнішнього - 18 і задню стінку 19 з зовнішніми реб 9 рами 20, 21, а також патрубком 22 для відведення димових газів (ДГ). Бокові і задня стінки корпусу на відстані ширини (20-30 мм) зовнішніх ребер обхвачені прикріпленим до ребер кожухом з боковими стінками 23, з нижньою 24 і верхньою 25 віднімними частинами, прикріпленими до кожуху болтами 26, при сім верхня віднімна частина має патрубок 27 для відведення підігрітого теплоносія (ПТН), а до задньої стінки кожуху 28 прикріплений патрубок 29 підводу холодного теплоносія (ХТН), а також крізь задню стінку кожуху пропущений патрубок 22 відведення димових газів (ДГ), причому останній щільно скріплений з задньою стінкою кожуха. Внутрішній простір корпусу поділений на топку (Т) і камеру допалювання (КД) за допомогою порожнистої діафрагми, яка створена двома нижніми 30, верхньою 31 і торцевою 32 стінками, порожнина якої сполучується каналом К1, створеним двома боковими 33 і торцевою 32 стінками, через декілька отворів О2 в бокових стінках корпусу 16 з простором П1 між корпусом і нижньою віднімною частиною, а також порожнина діафрагми сполучується через декілька отворів О3 в бокових стінках корпусу з простором П2 між боковими стінками корпусу і кожуха. Камера допалювання ще поділена на частини порожнистими перегородками (на Фіг.1 і 2 для спрощення показана лише одна перегородка), створеними верхньою 34, нижньою 35 і торцевою 36 стінками, її порожнина П3 сполучується через два отвори О4 в бокових стінках корпусу 16 з простором П2 між боковими стінками корпусу і кожуху і, через два отвори О5 в задній стінці корпусу 19 сполучується з каналом К2, створеним двома ребрами 20 і задніми стінками корпусу 19 і кожуху 28. Ребро 37, розташоване вздовж довжини перегородки, ділить її порожнину навпіл. Штирі 38 скріплюють між собою протилежні стінки діафрагми, перегородки і каналів за винятком стінок каналу К2. До торцевої стінки 32 каналу Кі прикріплений "Т" подібний патрубок 39, який в нижній зоні своєї перекладини має декілька, рівномірно розміщених уздовж її довжини, отворів О6, причому отвором О7 на своєму нижньому кінці патрубок сполучується з атмосферою. На дільниці отвору О1 каналу К1 обмежений стінкою 40. Піч Теплодарко спирається на чотири опори 41, кожна з яких двома болтами 42 прикріплена до передньої стінки корпусу і до задньої стінки кожуху. Піч Теплодарко працює таким чином. Використання печі може бути по різним варіантам: В якості теплоносія використовується повітря. Піч встановлена безпосередньо в тому приміщенні, яке треба опалювати і нема потреби транспортування тепла іншим засобом, крім природної конвенції. В цьому варіанті найбільш доцільно зняти з печі віднімні частини кожуха, і нагріте повітря буде виходити в опалювальне приміщення з просторів між корпусом і кожухом печі, а також повітря в опалювальному приміщенні буде нагріватися від контакту зі всіма нагрітими поверхнями печі. Піч встановлена в окремому приміщенні наприклад котельній, а підігріте повітря подається від печі в декілька опалювальних приміщень по 15749 10 трубах з бажано регульованим його розподілом між ними. По цьому варіанту можливо ще 2 підваріанти: 1. Нагріте повітря переміщується по трубах самопливне внаслідок різниці щільностей холодного і підігрітого повітря і під впливом різниці атмосферного тиску на рівнях встановлення печі і отворів виходу підігрітого повітря з труби. Другий чинник підсилюється коли піч встановлена, наприклад на першому, а опалюється приміщення на другому поверсі. 2. Нагріте повітря перемішується по трубах за допомогою вентилятора. В цих обох підваріантах можливо підігріваєме повітря цілком брати знадвору, тобто одночасно з опаленням приміщень здійснюється і їх провітрювання, або частку повітря забирати з опалюваного приміщення, а частку знадвору, тобто опалення приміщення суміщається з освіженням повітря в ньому. Співвідношення часток вибирається в залежності від необхідності в освіженні повітря, наприклад від кількості мешканців, які знаходяться в опалювальному приміщенні. Як теплоносій використовується рідина (вода, тосол, тощо). При цьому варіанті найбільш доцільно розмістити піч у повній комплектації в спеціальному приміщенні - котельній, до патрубка 29 приєднати насос, який забирає рідину з трубопроводу сполученого з патрубком 27, таким чином теплоносій постійно рухається трубами по замкненому колу і, опалює приміщення завдяки віддачі тепла від труб до повітря в опалювальному приміщенні. При цьому варіанті віднімні частини 24 і 25 повинні щільно скріплюватися з кожухом печі (без підтікання рідини), а коли теплоносій повітря щільність необов'язкова. Можливий і підваріант, коли насос з опалювальної системи виключений і рідинний теплоносій рухається через піч і по трубах самопливом. Безпосередня робота печі Теплодарко викладена у варіанті, коли в якості теплоносія використовується повітря, піч розміщена в окремому приміщенні і до патрубка 29 приєднаний вентилятор, а гаряче повітря трубами подається в опалюване приміщення. Через отвір О1 в топку (Т) завантажується паливо (наприклад дерев'яні поліна або стебла тростини). При цілком відкритих дверцятах паливо розпалюється за допомогою паперу, або деревинної стружки, і через 1-15 хвилин (в залежності від займистості палива) дверцята 2 причиняють до бажаного зазору між ними і отвором О1 і фіксують в цьому положенні штирком 15, встромивши його в відповідну пару отворів 9 і 10 у планках 7 і 8. Потрібний розмір отвору вибирають з міркувань забезпечення потрібної інтенсивності, і часу горіння однієї закладки палива, спираючись на досвід експлуатації. Внаслідок того, що напрямок переміщення топкових газів співпадає з напрямком розташування масиву палива, а також того, що маса палива в топці збільшується в напрямку знизу вгору процес охоплення палива полум'ям у всій його масі прискорений. Після прикриття дверцят паливо в топці згоряє в умовах дефіциту кисню, тому лише до CO, а не до СО2. Топкові гази (ТГ) (а серед 11 них і CO) рухаються в напрямку задньої стінки 19 корпусу і далі по простору П4 між діафрагмою і перегородкою поступово догоряючи за рахунок кисню повітря, яке надходить з патрубка 39 в допалювальну камеру (КД), в якій допалювання завершується. Рухаючись по просторам П4 і (КД) гарячі топкові гази нагрівають стінки діафрагми і перегородок (нижні, верхні і торцеві), і через патрубок 22 у вигляді димових газів (ДГ), які вже віддали своє тепло теплоносію, потрапляють в димар. Під надлишковим тиском створюваним вентилятором, холодне повітря (ХТН) рухається по таким маршрутам: - повітряна течія ПТ1 з простору П1 розділяється ще на декілька: а). течіями ПТ2 через простір П2 між боковими стінками корпусу і кожуха, вздовж зовнішніми ребрами 18 на кілька каналів, потрапляє в простір П5 між верхньою знімною частиною 25 і корпусом печі і далі в напрямку до патрубка 27. б), повітря з простору П1 через кілька отворів О2 в нижній частині корпусу печі цівками С1 потрапляє в вертикальний канал К1, а з нього - в порожнину діафрагми, тобто простір між її нижньою 30 і верхньою 31 і торцевою 32 стінками, а також частиною передньої стінки 1 корпусу, а з цього простору через отвори О3 цівками С2 - в простір П2 і по каналах між ребрами 18 - в простір П5 і далі крізь патрубок 27 підігріте повітря ПТН потрапляє в опалюване приміщення, або в трубу для його розподілу по іншим опалюваним приміщенням; - повітряна течія ПТ3 також розділяється на два потоки: а), по каналу К2, крізь отвори О5 в задній стінці корпусу повітря потрапляє в порожнину П3 перегородки і двома течіями ПТ4 рухається вздовж неї по обидва боки ребра 37 до двох отворів О4, яке скріплює для жорсткості верхню 34 і нижню 35 стінки перегородки і цівками С3 потрапляє в простір П2, а з нього - в простір П5 і до патрубка 27. б), друга частина повітряної течії ПТ3, розтікаючись з зони вводу повітря (ЗВП) течіями ПТ5, омиваючи задню стінку 19 корпусу печі, потрапляє в простір П5 і до патрубка 27. Таким чином тепло, яке вивільнилось від згоряння палива відбирається повітряними потоками не тільки з зовнішньої поверхні корпусу, а й з внутрішніх зон топкового простору завдяки наявності 15749 12 розвинених порожнин в діафрагмі, перегородках і розвиненості поверхонь каналу К і. Той чинник, що повітряні потоки паралельні забезпечує саморегулювання співвідношень їх потужностей, тому що, коли через певну зону йде недостатньо повітря вона більше розігрівається, а від контакту з нею воно більше розігрівається і починає швидше рухатись з цієї зони, а на місце нагрітого припливають нові порції холодного повітря. І навпаки, якщо зона охолола - підсос повітря до неї зменшується. Скріплення штирями 38 стінок діафрагми, перегородок і каналу К і виключає можливість їх значних теплових деформацій і виникнення тріщин в місцях їх з'єднання. Наявність на стінках корпусу внутрішніх і зовнішніх ребер забезпечує підвищення ефективності передачі тепла до теплоносія і жорсткості конструкції печі, тобто зменшення її деформацій. Віднімність опор 41 забезпечує компактне розміщення печі в транспортному засобі при перевезеннях і поліпшує умови монтажу печі. Розкриті особливості конструкції печі Теплодарко забезпечують: 1). Швидке досягнення піччю максимальної теплової потужності. 2). Ефективне використання палива, а, відповідно, і високий ККД печі. 3). Велику теплову потужність при незначних габаритах печі. 4). Надійність при довготривалій експлуатації. 5). Можливість регульованої подачі тепла по кільком опалюваним приміщенням з окремого приміщення, де встановлена піч Теплодарко, тобто покращення опалення і санітарногігієнічних умов. 6). Можливість використання в якості теплоносія не тільки повітря, а й деяких рідин. 7). Можливість здійснення одночасно з опаленням освіження повітря. 8). Спрощення технології виготовлення за рахунок використанні лише найбільш простого виду металевого прокату - листового, за винятком незначної кількості труби для патрубка 39, пруткового прокату для штирів 38, опор 41 і восьми болтів і гайок для їх кріплення, дроту діаметром 1,8...1,9 мм для шворня 15 і ланцюжка для його кріплення. Випробування дослідного зразка печі Теплодарко і його експлуатація в приватному гаражному боксі розмірами 6,5х3,5х2,5 на протязі п'яти років підтвердили її переваги відміченні в описі. 15 Комп’ютерна верстка О. Чепелев 15749 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюFurnace “teplodarko”
Назва патенту російськоюПечь «теплодарко»
МПК / Мітки
МПК: F24B 7/00
Мітки: піч, теплодарко
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-15749-pich-teplodarko.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Піч “теплодарко”</a>
Попередній патент: Лабіринтове ущільнення
Наступний патент: Спосіб отримання біологічно активної концентрованої добавки з рослинної сировини “фітор”
Випадковий патент: В'яжуче