отопительное устройство беспламенного горения

Формула изобретения

Отопительное устройство беспламенного горения, включающее основную и дополнительную топки, снабженные раздельными колосниковыми решетками, теплоприемную рубашку, дымоход, регулирующую заслонку, входной и выходной патрубки подачи теплоносителя, отличающееся тем, что основная и дополнительная топки расположены вертикально, причем верхние части основной топки и теплоприемной рубашки выполнены в виде конусного переходника, соединенного меньшим основанием с дымоходом, а дополнительная топка, выполненная также в виде конусного переходника, соединена большим основанием с нижней частью основной топки, а меньшим - с отходосборочной воронкой, к верхней части которой подсоединены воздухоподводящие трубки, а в нижней установлена шламовая заслонка, теплоприемная рубашка на внутренней цилиндрической поверхности снабжена винтовым каналом, соединенным с входным и выходным патрубками подачи теплоносителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к малой энергетике, а точнее к отопительным системам бытового назначения, и найдет применение для обогрева теплиц, парников, овощехранилищ, дач, индивидуальных домов и т.д.

Известна малогабаритная отопительная печь длительного горения, состоящая из корпуса, дымовой трубы, топочной и вторичной камер, поддувала, заслонок, воздуховода, колосника и дверцы (1).

К недостаткам данной конструкции относятся:

- пожароопасность, обусловленная тем, что температура горения передается наружу через стальную или чугунную стенку корпуса, что создает опасность возгорания окружающих печь предметов;

- неполное сгорание топлива, обусловленное наличием в углах топочной камеры застойных зон от попадания туда атмосферного воздуха;

- трудоемкость эксплуатации ввиду затрудненности чистки продуктов сгорания топлива из-за наличия большого количества карманов, перегородок и заслонок.

Известна также садовая печь, состоящая из топки с поддувалом, расположенной в обогреваемом помещении, газопрочицаемого дымохода и дымовой трубы с заслонкой и задвижкой. Поддувало состоит из пористых насадок с переменной площадью проходного сечения. Заслонка выполнена в виде конуса с возможностью вертикального перемещения вдоль ее оси (2).

Недостатки устройства:

- пожароопасность, обусловленная тем, что температура горения передается наружу через металлическую стенку топки и пористый дымоход, что создает опасность возгорания окружающих печь предметов;

- ограниченность функциональных возможностей, так, например, непригодность данной печи для обогрева жилых помещений;

- неполное сгорание топлива, обусловленное наличием в углах топочной камеры застойных зон от попадания туда атмосферного воздуха.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является отопительно-варочная печь, включающая основную и дополнительную топки, снабженные раздельными колосниковыми решетками, теплоприемную рубашку, дымоход, регулирующую заслонку, входной и выходной патрубки подачи теплоносителя (3).

Существенными недостатками устройства являются:

- низкое значение кпд ввиду того, что горение протекает в режимах "голландки" и "буржуйки", т.е. отсутствует процесс длительного горения;

- ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что устройство невозможно применять на объектах, требующих поддержания постоянной температуры по времени, таких, например, как теплицы;

- значительные эксплуатационные затраты, связанные с частой уборкой продуктов сгорания топлива.

Задачей изобретения является создание отопительного устройства, обладающего высоким кпд, удобного и экономичного в эксплуатации, с расширенными функциональными возможностями.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, включающим основную и дополнительную топки, снабженные раздельными колосниковыми решетками, теплоприемную рубашку, дымоход, регулирующую заслонку, входной и выходной патрубки подачи теплоносителя.

Новым является то, что основная и дополнительная топки расположены вертикально, причем верхние части основной топки и теплоприемной рубашки выполнены в виде конусного переходника, соединенного меньшим основанием с дымоходом, а дополнительная топка, выполненная также в виде конусного переходника, соединена большим основанием с нижней частью основной топки, а меньшим - с отходосборочной воронкой, к верхней части которой подсоединены воздухоподводящие трубки, а в нижней установлена шламовая заслонка; теплоприемная рубашка на внутренней цилиндрической поверхности снабжена винтовым каналом, соединенным с входным и выходным патрубками подачи теплоносителя.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого устройства.

Оно состоит из вертикально расположенной основной топки 1, на которую надета теплоприемная рубашка 2, заканчивающаяся сверху конусным переходником 3, соединенным с дымоотводящим патрубком 4 и дымоходом 5. С нижней частью основной топки соединена дополнительная топка 6, выполненная также в виде конусного переходника, ниже которой установлена отходосборочная воронка 7. К верхней части последней подсоединены воздухоподводящие трубки 8, а в нижней установлена шламовая заслонка 9. Дополнительная топка 6 снабжена люком 10 с герметичной дверцей 11. На стыке основной и дополнительной топок расположена съемная решетка 12, а в нижней части дополнительной топки - колосниковая решетка 13. Теплоприемная рубашка 2 на внутренней поверхности снабжена винтовым каналом 14, соединенным с входным патрубком 15 и выходным 16, и имеет по концам уплотнения 17 и 18. В дымоотводящем патрубке 4 установлена регулирующая заслонка 19. В рабочем положении устройство устанавливается на подставки 20 на ножках.

Устройство работает следующим образом.

Отсоединив патрубок 4 от теплоприемной рубашки 2, в топочную камеру "б" через окно "а" загружают твердое топливо, например, дрова в виде мелких чурок. После этого патрубок 4 устанавливают на прежнее место. В камеру "в" через люк 10 загружают сухие мелко наколотые дрова и зажигают их. При этом дверцу 11 и заслонку 9 закрывают, а заслонку 19 открывают полностью. По мере разгорания дров в камере "в" заслонку 19 постепенно закрывают, доводя закрытие до максимального значения, при котором имеет место гарантированный зазор между торцом заслонки 19 и стенкой дымоотводящего патрубка 4, обеспечивающий условия беспламенного горения.

Вода из отопительной системы (не показана) поступает во входной патрубок 15 и оттуда по винтовому каналу 14, а потом по кольцевому коническому каналу 21, отбирая тепло от стенок основной топки 1, направляется в полость патрубка 16 и далее в отопительную систему.

После полного сгорания дров открывают заслонку 9 и продукты сгорания удаляют из воронки 7. Отсоединяют патрубок 4 от теплоприемной рубашки 2 и снова производят загрузку камеры "б" дровами. В дальнейшем цикл повторяется.

Предлагаемое устройство благодаря вертикальному расположению топочной камеры и вертикальной подаче воздуха в зону горения позволяет достичь полного сгорания топлива и тем самым повысить кпд до 90% (вместо 30% у известного устройства). Время, занятое беспламенным горением, является подавляющим в общем его интервале. Снижаются эксплуатационные затраты из-за резкого сокращения времени на уборку продуктов сгорания топлива.

Применение топки с теплоприемной рубашкой, винтовым каналом в сочетании с беспламенным длительным горением расширяет функциональные возможности предлагаемого отопительного устройства.

Использованная информация

1. Аналог. В.В. Миронов и др. "Малогабаритная отопительная печь длительного горения". JSS № 0869-6772. Конверсия в машиностроении. Conversion in machine building of Russia, 1995, № 2.

2. Аналог. Заявка РФ № 93055664/33 от 14.12.93, МКИ 6 F 24 В 3/00 "Садовая печь", БИ № 14 20.05.96.

3. Прототип. Патент РФ № 2053454, МКИ 6 F 24 С 13/00, БИ № 3, 27.01.96.