Печь для бани

Полезная модель относится к конструкции печей и может быть использована при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений. Печь для бани содержит корпус, предпочтительно, тонкостенный, с дверкой для загрузки топлива и с топкой, размещенной внутри указанного корпуса. Между корпусом печи и топкой установлены теплообменные элементы с развитой поверхностью теплообмена, выполненные, преимущественно, в виде гребенки. Дымовая труба соединяет полость топки с окружающей атмосферой. Контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, предпочтительно, камнями природного происхождения, размещен внутри корпуса печи в непосредственной близости от зоны горения печи. В указанном контейнере установлено устройство для парообразующей жидкости, содержащее емкость для парообразующей жидкости с отверстием для заливки жидкости и клапаном сброса избыточного давления и трубопроводом отвода пара. Упомянутый трубопровод установлен таким образом, что его входная часть соединяется с полостью емкости для парообразующей жидкости, а выходная часть открывается в нижнюю часть корпуса печи, предпочтительно, между топкой и корпусом, ниже упомянутых теплообменных элементов. В корпусе печи выполнены щели для выхода пара. В варианте исполнения, зубья гребенки выполнены профилированными, щели для выхода пара выполнены между верхней частью корпуса и крышкой, 1 н.п. ф-лы, 2 з.п. ф-лы, 3 илл.

ПЕЧЬ ДЛЯ БАНИ

Полезная модель относится к конструкции печей и может быть использована при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Известны печи для бани, содержащие металлический корпус, топку, камеру с находящимися в ней камнями и дымовую трубу, установленную над камерой. При эксплуатации получают чистый пар, плеснув на камни горячую воду (Патент RU 2005263 C1, F24B 1/24, 07.03.1993).

Недостатком указанных печей является возможность попадания в парильню топочных газов и наличие в паре с относительной влажностью до 70% крупных капель доведенной до кипения воды. При этом невозможно получение перегретого пара с относительной влажностью менее 25%.

Известны способы получения перегретого пара из влажного пара высокого давления путем отделения жидкости от пара, дросселирования и перегрева за счет теплообмена с насыщенным паром и повышения тем самым экономичности (Патент SU 561048 A, F22G 1/10, 01.08.1977).

Недостатком способов является необходимость в дополнительном парогенераторе и трудность стабилизации температуры перегретого пара.

Известна печь «Гейзер» для получения пара, содержащая металлический корпус с топкой, дымоходом и открытый контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, причем указанный открытый контейнер размещен в верхней части топки со стороны обогреваемого помещения, в топке помещена емкость повышенного давления с теплообменным крупнодисперсным материалом и установленным в ее верхней части влагораспределительным устройством, соединенным с баком для парообразующей жидкости посредством дозатора, в указанной емкости снизу вверх встроена дроссельная труба, проходящая через теплообменный крупнодисперсный материал и верхнюю часть топки в указанный открытый контейнер, обеспечивающая дополнительный перегрев образовавшегося в емкости повышенного давления перегретого пара в верхней части топки и за счет рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом. При этом дозатор жидкости может быть выполнен в виде дроссельного канала или в виде вентиля с ручным управлением, или в виде электромагнитного клапана, соединенного с блоком управления подачей жидкости с заданной временной скважностью между включениями. Перегрев сдросселированного пара осуществляют в верхней части дроссельной трубы, проходящей через топку, и путем рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом в дополнительном контейнере (Патент РФ 2250417, МПК: F24B 1/24-прототип).

Указанная печь для бани "Гейзер" работает следующим образом.

В топку металлического корпуса рассматриваемой модификации печи через дверцу закладывается топливо и разжигается. Остатки от сгораемого топлива просыпаются через колосниковую решетку в поддувало. Горячий газ, образовавшийся от сгорания топлива, поднимается вверх топки, нагревает теплообменный крупнодисперсный материал в емкости и контейнере, а также пар в верхней части дроссельной трубы. Затем горячий газ, поднимаясь вверх в сквозной дымовой трубе, обогревает бак с водой. Постепенно теплообменный крупнозернистый материал разогревается до (350450)°C, нагревая воздух в помещении до (60100)°C.

Способ перегрева пара заключается в следующем.

Для получения перегретого пара парообразующая жидкость из бака через дроссельный канал с патрубком поступает во влагораспределительное устройство. Нагрев жидкости происходит при ее контакте с теплообменным крупнозернистым материалом. Образовавшийся насыщенный пар поднимается в верхнюю часть емкости и затем, по мере увеличения его объема, под собственным давлением просачивается через материал, еще больше нагревается свыше 100°C и поступает во входное отверстие дроссельной трубы в нижней части емкости. Далее перегретый пар нагревается на горизонтальном участке части дроссельной трубы в верхней части топки. Сдросселированный пар поступает в открытый контейнер и в процессе рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом перегревается свыше 110°C, осуществляя нагрев помещения.

Основным недостатком данного способа получения пара является следующее.

Парообразующая жидкость подается из влагораспределительного устройства в виде капель или дозированного потока жидкости прямо на разогретый крупнодисперсный материал. Такая подача приводит к тому, что часть жидкости испаряется, не попадая в дроссельную трубу, что приводит к снижению экономичности и нерасчетному режиму работы парообразующего устройства. Кроме этого, наличие достаточно протяженного горизонтального участка в дроссельной трубе приводит к дополнительному сопротивлению при движении полученного пара горизонтально, при этом на выходе горизонтально движущийся пар должен преодолеть сопротивление тракта, образованного крупнодисперсным теплообменным материалом.

Задачей предложенного технического решения является создание печи с устройством, позволяющим получать пар с регулируемой температурой и влажностью, упрощение конструкции и повышение экономичности работы устройства для его получения.

Указанная задача решается за счет того, что, в предложенной печи для бани, содержащей корпус с крышкой и дверкой для загрузки топлива, топку, размещенную внутри указанного корпуса, дымовую трубу, соединяющую полость топки с окружающей атмосферой, контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, размещенный внутри корпуса печи в непосредственной близости от зоны горения печи, согласно техническому решению, между корпусом печи и топкой размещены теплообменные элементы с развитой поверхностью теплообмена, выполненные в виде гребенки, при этом в указанном контейнере установлено устройство для парообразующей жидкости, содержащее емкость для парообразующей жидкости с каналом для заливки жидкости, клапаном сброса избыточного давления и трубопроводом отвода пара, причем упомянутый трубопровод установлен таким образом, что его входная часть соединяется с полостью емкости для парообразующей жидкости, а выходная часть открывается в нижнюю часть корпуса печи, между топкой и корпусом, ниже упомянутых теплообменных элементов, при этом в корпусе печи выполнены щели для выхода пара.

В варианте исполнения, зубья гребенки выполнены профилированными.

В варианте исполнения, щели для выхода пара выполнены между верхней частью корпуса и крышкой.

Сущность полезной модели иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана печь с устройством для подачи парообразующей жидкости, вид сбоку, на фиг. 2 показана печь с устройством для подачи парообразующей жидкости, вид спереди.

Предложенная печь для бани содержит корпус 1, с дверкой 2 для загрузки топлива и с топкой 3, размещенной внутри указанного корпуса 1. Между корпусом 1 печи и топкой 3 установлены теплообменные элементы 4 с развитой поверхностью теплообмена, выполненные в виде гребенки. Дымовая труба 5 соединяет полость топки 3 с окружающей атмосферой.

Контейнер 6 с теплообменным крупнодисперсным материалом 7, размещен внутри корпуса 1 печи в непосредственной близости от зоны горения печи. В контейнере 6 установлено устройство для парообразующей жидкости, содержащее емкость 8 для парообразующей жидкости с каналом 9 для заливки жидкости, клапаном 10 сброса избыточного давления и трубопроводом 11 отвода пара, причем упомянутый трубопровод 11 установлен таким образом, что его входная часть 12 соединяется с полостью емкости 8 для парообразующей жидкости, а выходная часть 13 открывается в нижнюю часть корпуса 1 печи, предпочтительно, между топкой 3 и корпусом 1, ниже теплообменных элементов 4. В корпусе 1 печи выполнены щели 14 для выхода пара. На корпус 1 сверху установлена крышка 15.

Предложенная печь работает следующим образом.

В топку 3 корпуса 1, через дверку 2 для загрузки топлива в топку 3, загружается топливо и поджигается. Продукты сгорания отводятся из зоны горения при помощи дымовой трубы 5, соединяющей полость топки 3 с окружающей атмосферой. При сгорании топлива в топке 3, выделяется тепло и теплообменные элементы 4, размещенные между корпусом 1 печи и топкой 3, начинают разогреваться, и, по мере сжигания топлива в печи, достигают определенной температуры. Также при сгорании топлива нагревается контейнер 6 с теплообменным крупнодисперсным материалом 7, размещенный внутри корпуса 1 печи в непосредственной близости от зоны горения печи.

Устройство для парообразующей жидкости, содержащее емкость 8 для парообразующей жидкости с клапаном 10 сброса избыточного давления, установленное в контейнере 6, также начинает прогреваться.

Через канал 9 для заливки жидкости в емкость 8 для парообразующей жидкости заливается парообразующая жидкость. По мере прогревания емкости 8, жидкость начинает разогреваться и образовывать пар. Для сбрасывания давления образовавшегося пара, служит клапан 10 сброса избыточного давления.

Образовавшийся пар, содержащий капли влаги, по трубопроводу 11, установленному таким образом, что его входная часть 12 соединяется с полостью емкости 8 для парообразующей жидкости, а выходная часть 13 открывается в нижнюю часть корпуса 1 печи, между топкой 3 и корпусом 1, поступает к теплообменным элементам 4, к их развитым поверхностям теплообмена. Проходя за счет разности плотностей пара и подогретого воздуха сквозь поверхности теплообмена, пар окончательно осушается и разогревается до температуры, обеспечиваемой за счет контакта с разогретыми поверхностями теплообменных элементов. Полученный пар поступает в банное помещение/парную из щелей 14, выполненных в стенках корпуса 1 печи.

Таким образом, в парную поступает пар с требуемой влажностью и температурой, без крупных капель доведенной до кипения воды, что обеспечивает комфортные условия пребывания в парной.

В варианте исполнения, теплообменный элемент 4 выполнен в виде гребенки с профилированными зубьями, в виде буквы «Z». Такое решение позволяет увеличить площадь поверхности теплообменных элементов без увеличения их габаритных размеров.

В варианте исполнения, щели 14 для выхода пара выполнены между верхней частью корпуса и крышкой 15. Такое решение позволяет упростить конструкцию корпуса печи и улучшить его дизайн за счет отсутствия видимых щелей на поверхности корпуса.

Проведенные автором и заявителем испытания предложенной печи подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений и предложенных критериев.

Использование предложенного технического решения позволит создать печь, обеспечивающую получение пара с регулируемой температурой и влажностью, упростить конструкцию и повысить экономичность работы устройства для его получения.

1. Печь для бани, содержащая корпус с крышкой и дверкой для загрузки топлива, топку, размещенную внутри указанного корпуса, дымовую трубу, соединяющую полость топки с окружающей атмосферой, контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, размещенный внутри корпуса печи в непосредственной близости от зоны горения печи, отличающаяся тем, что между корпусом печи и топкой установлены теплообменные элементы с развитой поверхностью теплообмена, выполненные в виде гребенки, при этом в указанном контейнере установлено устройство для парообразующей жидкости, содержащее емкость для парообразующей жидкости с каналом для заливки жидкости, клапаном сброса избыточного давления и трубопроводом отвода пара, причем упомянутый трубопровод установлен таким образом, что его входная часть соединяется с полостью емкости для парообразующей жидкости, а выходная часть открывается в нижнюю часть корпуса печи, между топкой и корпусом, ниже упомянутых теплообменных элементов, при этом в корпусе печи выполнены щели для выхода пара.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что зубья гребенки выполнены профилированными.

3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что щели для выхода пара выполнены между верхней частью корпуса и крышкой.

РИСУНКИ