Печь банная сводчатая колпакового типа со встроенным стальным парогенератором, печь банная сводчатая колпакового типа со встроенным стальным парогенератором и увлажнителем и стальной парогенератор

Авторы патента:


 

Группа полезных моделей относится к области тепловой техники, а именно, к банным печам, и может быть использована как парогенератор для создания банных паровых кондиций с поддержанием в парном помещении влажности необходимой для парения длительное время, а также как теплогенератор для отопления помещений. Технический результат заключается в создании высокоэффективной, многофункциональной, экономичной, безопасной и удобной в эксплуатации металлической печи для бани, расширяющей арсенал подобных средств. Печь содержит топочную камеру, зольник, колпак, совмещенный с газовым коллектором, стальные парогенераторы, полость для теплоаккумулирующей загрузки, ограждающий кожух-конвектор, а также может быть выполнена с увлажнителем. Топочная камера и зольник размещены в корпусе, который выполнен из жаростойкой стали в форме горизонтального цилиндра или фигурным. Дверка топочной камеры выполнена плотно прилегающей к ее передней стенке. Топочная камера сверху снабжена колпаком, который совмещен с газовым коллектором и выполнен в форме горизонтально ориентированного цилиндра, сопряженного стенками со сводом топочной камеры. Колпак соединен газоходным каналом с топочной камерой, газовый коллектор имеет выход в дымоход, а для очистки от сажи колпак снабжен лючком ревизии. Колпак и газовый коллектор разделены рассекателем. Перегородкой в верхней части топочной камеры и отверстием с регулятором подачи воздуха на ее передней стенке образован канал подачи воздуха в колпак для вторичного дожига дымовых газов. Передняя стенка топочной камеры оборудована также регулятором подачи воздуха в топочную камеру для верхнего горения. Сверху топочной камеры между кожухом-конвектором и стенкой колпака, совмещенного с газовым коллектором, расположена полость для теплоаккумулирующей загрузки, которая опирается на свод топочной камеры. Парообразователи парогенераторов выполнены в виде наклонных направляющих пластин, закрепленных к боковым и задней стенкам топочной камеры с формированием тепловых отсеков, а поверх направляющих пластин установлены наружные стенки. При этом направляющие пластины расположены чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами между ними для прохождения конвекционных воздушных потоков через тепловые отсеки. При выполнении с увлажнителем в нижней части корпуса у задней стенки топочной камеры расположена открытая сверху емкость для сбора неиспарившейся в парогенераторах воды и увлажнения. Ограждающий кожух-конвектор печи обеспечивает создание конвекционных потоков с забором воздуха снизу и выходом через конвекционные отверстия и полость с теплоаккумулирующей загрузкой. 3 н.п., 48 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа полезных моделей относится к области тепловой техники, а именно, к банным печам, и может быть использована как парогенератор для создания банных паровых кондиций при использовании веничного массажа или иной процедуры с поддержанием в парном помещении влажности необходимой для парения длительное время, а также как теплогенератор для отопления помещений.

Известна печь для бани, содержащая огражденную кожухом топочную камеру, полость для теплоаккумулирующей загрузки, расположенную над сводом топочной камеры, и камеру дожигания, расположенную в полости для теплоаккумулирующей загрузки, соединенную с топочной камерой для прохода продуктов сгорания и имеющую с ней общую стенку (патент RU 45508, F24B 1/02, F24B 13/00, 2005).

Недостатком данной печи является низкая тепловая эффективность из-за неполного сгорания продуктов горения, недостаточного использования тепла топочной камеры и камеры дожигания, неравномерного нагрева теплоаккумулирующей загрузки по всему объему, а также недостаточный срок службы из-за избыточного перегрева стенки между топочной камерой и камерой дожигания, приводящего к ее разрушению без возможности замены в неразборной конструкции печи.

Известна печь, содержащая топку и камеру догорания, соединенные между собой для прохода продуктов сгорания и разделенные общей съемной стенкой (патент RU 116606, F24B 1/00, 2012).

Недостатком данной печи является недостаточная эффективность и ограниченные функциональные возможности.

Известна печь для бани, содержащая топочную камеру, выполненную в верхней части в форме усеченной пирамиды, с колосниковой решеткой и дверкой, зольник с зольным ящиком, ограждающий кожух, дымоход, полость для теплоаккумулирующей загрузки с днищем, одной частью являющимся сводом топочной камеры, а другой расположенным под углом 45-55° к основанию топочной камеры, и с вентиляционными отверстиями по всему периметру, съемный бак для воды, закрепленный на дымоходе, парообразователи, жестко приваренные к боковым стенкам топки, каналы для ввода воды в парообразователи, дымосборник (газовый коллектор), установленный сверху топочной камеры, сопряженный стенками со сводом топочной камеры, и газоходные каналы. Парообразователи выполнены из нержавеющей стали и представляют собой горизонтально установленные профильные элементы прямоугольной формы, образующие со стенкой топочной камеры открытые сверху полости, снабженные с торцов торцевыми стенками, а в нижней части отверстиями, позволяющими воде перемещаться из верхней полости в нижнюю, а пару - из нижней полости в верхнюю, а также в атмосферу помещения. Топка предпочтительно выполнена из высоколегированной жаростойкой стали. Дверка топки может быть выполнена со стеклом (патент RU 2347980, F24B 9/00. 2009). Принято за прототип всех решений группы полезных моделей.

Данное решение не лишено недостатков. Выполнение парообразователей в виде закрепленных на стенке топки закрытых снизу профильных элементов, имеющих только отверстия для слива лишней воды в нижние элементы, препятствует свободному прохождению через данные элементы конвекционных потоков. Пар образовывается в виде насыщенного облака, медленно перемещающегося в область парения только за счет собственной подъемной силы. Лишняя вода, не участвующая в парообразовании, сливается на пол помещения. Для получения пара с каменки данного решения характерен длительный период процесса нагрева камней в каменке, что сопровождается большими трудовыми затратами по поддержанию процесса горения, и, следовательно, увеличенным расходом топлива. При простоте конструкции топка с нижней подачей воздуха через колосниковую решетку собрана из прямоугольных металлических пластин, что обуславливает большое количество сварных швов, где в процессе горения топлива возникают напряжения и деформации, повышающие вероятность разрушения в этих местах. Неплотно прилегающая дверца топки исключает возможность регулировки печи. Печь не имеет возможности перевода в длительное горение. Не предусмотрены устройства для очистки от продуктов горения. Отсутствие лючка для очистки сажи на газовом коллекторе исключает доступ к нему, что приводит к периодическому забиванию дымохода. Кроме этого, отложения сажи (аморфного углерода) увеличивают термическое сопротивление стенок печи и тем самым теплоотдача снижается. Конвектор печи перегревается от инфракрасного излучения топки, поэтому нахождение вблизи с печью некомфортно. Оказывает негативное влияние на экологию из-за значительных выбросов токсичных газов в окружающую среду.

Таким образом, известные конструкции печей для бань не обладают, достаточной эффективностью и функциональностью и требуют дальнейшего усовершенствования, учитывая и экологические аспекты их использования. Задачей, на решение которой направлены предложения заявителя, является разработка высокоэффективной, многофункциональной, экономичной, безопасной и удобной в эксплуатации металлической печи для бани и повышение эффективности паровых банных процедур путем внесения конструктивных изменений с учетом самых интересных разработок в печном деле, в том числе, развития поверхности теплообмена, использования системы двойного дожига, подачи вторичного воздуха непосредственно в колпак, обеспечения возможности регулирования процесса горения, обеспечения возможности прочистки газохода, оптимизации распределения топочных газов в объеме печи и контроля процесса горения. Технический результат заключается в создании высокоэффективной, многофункциональной, экономичной, безопасной и удобной в эксплуатации металлической печи для бани, расширяющей арсенал подобных средств, и повышении эффективности парообразования.

Сущность первой полезной модели группы заключается в том, что в печи банной сводчатой колпакового типа со встроенным стальным парогенератором, содержащей топочную камеру с дверкой и колосниковой решеткой, зольник с зольной дверцей, ограждающий кожух-конвектор, газовый коллектор, установленный сверху топочной камеры и имеющий выход в дымоход, полость для теплоаккумулирующей загрузки с днищем, являющимся частью свода топочной камеры, стальные парообразователи, закрепленные к боковым стенкам топочной камеры с формированием тепловых отсеков, выполненные с возможностью впуска воды и выпуска пара в верхней части и перетекания воды по тепловым отсекам, особенность состоит в том, что топочная камера выполнена в форме горизонтально ориентированного цилиндра со срезанным нижним сегментом и снабжена сверху колпаком, который совмещен с газовым коллектором и выполнен в форме горизонтального цилиндра, сопряженным стенками со сводом топочной камеры, при этом колпак соединен газоходным каналом с топочной камерой, колпак и газовый коллектор разделены рассекателем, в верхней части топочной камеры с помощью перегородки от передней стенки до выхода в колпак и отверстия на передней стенке со створкой и регулятором подачи воздуха образован канал подачи воздуха в колпак для вторичного дожига дымовых газов, дверка топочной камеры выполнена с возможностью плотного прилегания к передней стенке топочной камеры, передняя стенка топочной камеры в верхней части снабжена регулятором подачи воздуха в топочную камеру для верхнего горения, колпак снабжен лючком ревизии, боковые и задняя стенки оборудованы парогенераторами, для этого парообразователи дополнительно закреплены к задней стенке топочной камеры, поверх них на каждой стороне установлена наружная стенка, а в качестве парообразователей выполнены наклонные направляющие пластины, которые расположены чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами между ними для прохождения через тепловые отсеки конвекционных воздушных потоков, причем каждый парогенератор выполнен в нижней части с возможностью доступа в него воздуха и выпуска неиспарившейся воды. Кроме этого, зольник может быть выполнен в форме сегмента горизонтального цилиндра. При этом в частном случае выполнения зольник сопряжен с топочной камерой с образованием корпуса в виде горизонтального цилиндра. Также зольник может быть выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда и сопряжен с топочной камерой с образованием фигурного корпуса. Рассекатель желательно представляет собой продолжение поверхности выхода газового коллектора в дымоход. В этом случае выход газового коллектора в дымоход может быть выполнен через патрубок или через отверстие под дымоход. Желательно выполнить парогенераторы из нержавеющей стали, а топочную камеру из жаростойкой стали. Также парогенераторы в верхней части для подачи воды на направляющие пластины преимущественно снабжены приемниками для воды, которые установлены на. задней стенке полости для теплоаккумулирующей загрузки, а в нижней части снабжены приемниками для доступа воздуха, предпочтительно регулируемым. Желательно парогенераторы снабдить торцевыми стенками. Наружные стенки парогенераторов могут быть закреплены к стенкам топочной камеры. Вывод неиспарившейся воды из парогенераторов выполнен преимущественно с помощью нижней направляющей пластины. Дверка топочной камеры может быть снабжена затворным устройством. При этом она желательно снабжена окном из светопрозрачного термостойкого материала, в качестве которого использовано, например, термостойкое стекло. Дверка топочной камеры выполнена, в том числе, круглой формы. Окно, в частности, выполнено в верхней части дверки топочной камеры в виде сегмента круга. Дверца зольника выполнена предпочтительно совмещенной с зольным совком. Особенность и в том, что в качестве перегородки канала подачи вторичного воздуха использована прямоугольная пластина из жаростойкой стали. Также лючок колпака оборудован, в частности, заглушкой.

Сущность второй полезной модели группы заключается в том, что в печи банной. сводчатой колпакового типа со встроенным стальным парогенератором и увлажнителем, содержащей содержащая топочную камеру с дверкой и колосниковой решеткой, зольник с зольной дверцей, ограждающий кожух-конвектор, газовый коллектор, установленный сверху топочной камеры и имеющий.выход в дымоход, полость для теплоаккумулирующей загрузки с днищем, являющимся частью свода топочной камеры, стальные парообразователи, закрепленные к боковым стенкам топочной камеры с формированием тепловых отсеков, выполненные с возможностью впуска воды и выпуска пара в верхней части и перетекания воды по тепловым отсекам, особенность состоит в том, что топочная камера выполнена в форме горизонтально ориентированного цилиндра со срезанным нижним сегментом и снабжена сверху колпаком, который совмещен с газовым коллектором и выполнен в форме горизонтального цилиндра, сопряженным стенками со сводом топочной камеры, при этом колпак соединен газоходным каналом с топочной камерой, колпак и газовый коллектор разделены рассекателем, в верхней части топочной камеры с помощью перегородки от передней стенки до выхода в колпак и отверстия на передней стенке со створкой и регулятором подачи воздуха образован канал подачи воздуха в колпак для вторичного дожига дымовых газов, дверка топочной камеры выполнена с возможностью плотного прилегания к передней стенке топочной камеры, передняя стенка топочной камеры в верхней части снабжена регулятором подачи воздуха в топочную камеру для верхнего горения, колпак снабжен лючком ревизии, боковые и задняя стенки оборудованы парогенераторами, для этого парообразователи дополнительно закреплены к задней стенке топочной камеры, поверх них на каждой стороне установлена наружная стенка, а в качестве парообразователей выполнены наклонные направляющие пластины, которые расположены чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами между ними для прохождения через тепловые отсеки конвекционных воздушных потоков, причем каждый парогенератор выполнен в нижней части с возможностью доступа в него воздуха и выпуска неиспарившейся воды, а топочная камера дополнительно снабжена увлажнителем, для этого снизу у задней стенки топочной камеры установлена открытая сверху емкость увлажнителя для сбора неиспарившейся в парогенераторах воды и увлажнения, которая выполнена с возможностью ввода воды через парогенераторы. Кроме этого, зольник может быть выполнен в форме сегмента горизонтального цилиндра. При этом предпочтительно, чтобы зольник был сопряжен с топочной камерой с образованием корпуса в виде горизонтального цилиндра. Также зольник может быть выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда и сопряжен с топочной камерой с образованием фигурного корпуса. Рассекатель желательно представляет собой продолжение поверхности выхода газового коллектора в дымоход. В этом случае выход газового коллектора в дымоход может быть выполнен через патрубок или через отверстие под дымоход. Желательно выполнить парогенераторы из нержавеющей стали, а топочную камеру из жаростойкой стали. Также парогенераторы в верхней части для подачи воды на направляющие пластины преимущественно снабжены приемниками для воды, которые установлены на задней стенке полости для теплоаккумулирующей загрузки, а в нижней части снабжены приемниками для доступа воздуха, предпочтительно регулируемым. Желательно парогенераторы снабдить торцевыми стенками. Наружные стенки парогенераторов могут быть закреплены к стенкам топочной камеры. Вывод неиспарившейся воды из парогенераторов выполнен преимущественно с помощью нижней направляющей пластины. Дверка топочной камеры может быть снабжена затворным устройством. При этом она желательно снабжена окном из светопрозрачного термостойкого материала, в качестве которого использовано, например, термостойкое стекло. Дверка топочной камеры выполнена, в том числе, круглой формы. Окно, в частности, выполнено в верхней части дверки топочной камеры в виде сегмента круга. Дверца зольника выполнена преимущественно совмещенной с зольным совком. Особенность и в том, что в качестве перегородки канала подачи вторичного воздуха использована прямоугольная пластина из жаростойкой стали. Также лючок газового коллектора оборудован, в частности, заглушкой. Особенность и в том, что нижние направляющие пластины парогенераторов направлены предпочтительно в емкость увлажнителя, которая выполнена, в частности, из нержавеющей стали.

Сущность третей полезной модели группы заключается в том, что в стальном парогенераторе, содержащем парообразователи, закрепленные к стенке, одновременно являющейся стенкой корпуса источника тепла, с формированием тепловых отсеков, выполненные с возможностью впуска воды и выпуска пара в верхней части и перетекания воды по тепловым отсекам, отличающийся тем, что поверх парообразователей установлена наружная стенка, при этом в качестве парообразователей выполнены наклонные направляющие пластины, которые расположены чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами между ними для прохождения через тепловые отсеки конвекционных воздушных потоков, а каждый парогенератор выполнен в нижней части с возможностью доступа в него воздуха и выпуска неиспарившейся воды. Кроме этого, предпочтительно парогенератор выполнен из нержавеющей стали, а корпус источника тепла выполнена из жаростойкой стали. Парогенератор в верхней части для подачи воды на направляющие пластины преимущественно снабжен приемником для воды, а в нижней части снабжен приемником для доступа воздуха, который желательно выполнить регулируемым. Парогенератор возможно снабдить торцевыми стенками. В парогенераторе наружная стенка, в частности, закреплена к стенке корпуса источника тепла. Особенность и в том, что вывод неиспарившейся воды из парогенератора выполнен с помощью нижней направляющей пластины.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет получить технический результат.

Предлагаемая сводчатая топочная камера имеет малое количество сварных швов, благодаря чему исключены напряжения в конструкции, повышающие ее надежность и прочность, увеличивающие ресурс работы печи. Сводчатое сечение в данном случае имеет оптимальное строение для теплосъема с пламени, способствующее повышению мощности и КПД печи. Корпус топочной камеры печи, имея цилиндрическую форму, не подвержен деформациям и позволяет применять более тонкую сталь, что обеспечивает повышение технологичности изготовления, надежности и снижение материалоемкости.

Использование колпака увеличивает время теплообмена, что увеличивает долю тепла, отдаваемую топочными газами, сокращает время нагрева помещения и каменки до необходимых температур, а, следовательно, увеличивается мощность печи, повышающая тепловую эффективность, и повышается топливная экономичность печи. Также дожигание не сгоревших частиц топлива и промежуточных продуктов горения в колпаке препятствует слишком быстрому выбросу тепла в дымоход и повышает экологичность печи. Дожигание несгоревших частиц топлива происходит в камере, поэтому исключается выход пламени в дымовую трубу, а, значит, повышается безопасность печи. Совмещение колпака для вторичного дожига и газового коллектора обеспечивает образование дополнительного оборота дымовых газов за счет установленного между ними рассекателя. Кроме этого, рассекатель является ребром жесткости для стенок камеры, что исключает их деформацию при нагреве, увеличивая надежность конструкции. Выполнение в колпаке лючка позволяет легко выполнить его очистку от сажи, что обеспечивает не только улучшение условий эксплуатации и обслуживания печи, но также повышение теплоотдачи.

Использование в конструкции системы двойного дожита, когда, кроме подачи воздуха через зольник, предусмотрена верхняя подача воздуха и подача воздуха в колпак для вторичного дожита дымовых газов, обеспечивает полноценное сжигание топлива и создание наиболее благоприятных условий для горения с возможность регулирования процесса, что сказывается как на экономии топлива, так и на минимизации выбросов продуктов горения в атмосферу, и на увеличение КПД печи. Регулировки и управление горением и парообразованием, не смотря на простоту, очень эффективны и функциональны. Выполнение канала подачи воздуха для вторичного горения дополнительно придает устойчивость конструкции и позволяет прогревать воздух и увеличивать эффект от вторичного дожига.

Форма полости для теплоаккумулирующей загрузки и ее расположение позволяет эффективно нагревать теплоаккумулирующую загрузку. Камни в полости каменки располагаются вокруг колпака и газового коллектора, и в нижней части нагреваются как от колпака, так и от топки печи, что позволяет прогревать камни до состояния закрытых каменок.

При эксплуатации печи основная термическая нагрузка выпадает на заднюю стенку топочной камеры и колпак, что учтено конструкцией, поскольку на задней стенке установлен парогенератор, а колпак выполнен в виде цилиндра.

Благодаря использованию верхней подачи воздуха значительно увеличивается экономичность расхода топлива с дополнительным выделением тепловой энергии, а также стекло на дверце топочной камеры не коптится. Стекло на дверце, не смотря на небольшие размеры, тем ни менее имеет больше обзора за счет своего расположения, поскольку находится в самой верхней части топочной камеры, и позволяет наблюдать огонь человеку, стоящему в полный рост. У прототипа даже панорамное стекло находится в нижней части топки и обзор возможен только если пригнуться.

Использование парогенераторов одновременно на боковых и на задней раскаленных поверхностях топки, обеспечивает практически непрерывное получение пара и с конвекционными потоками воздуха перемещение паровоздушной смеси в область парения. Ограждающий кожух-конвектор нагревается меньше, чем у аналогов, за счет того, что парогенераторы имеют наружную стенку, экранирующую инфракрасное излучение от стенок топки. Кроме этого, ограждающий кожух-конвектор создает направленный восходящий поток горячего воздуха через полость с термоаккумулирующей загрузкой, который позволяет увеличить эффективность их нагрева. Также он предотвращает интенсивное тепловое излучение стенок и обеспечивает эффективный нагрев воздуха от пола помещения, который, нагреваясь, поднимается вверх.

Использование в парогенераторах наружной стенки и приемника для поступления воздуха обеспечивает движение конвекционных потоков через парогенераторы. Использование регулируемого приемника для поступления воздуха позволяет регулировать конвекционный поток. Использование конвекционных потоков воздуха исключает образование тяжелого и мокрого воздуха и позволяет получать пар повышенного качества для паровых банных процедур. Создание конвекционных потоков существенно ускоряет процесс нагрева воздуха.

Использование в качестве парообразователей наклонных направляющих пластин, которые размещены чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами для прохождения конвекционных воздушных потоков через тепловые отсеки, позволяет конвекционным потокам воздуха перемешиваться с паром с дополнительным прогревом паровоздушной смеси об раскаленную поверхность корпуса источника тепла, ускорить ее перемещение в область парения, а также удлинить путь прохождения воды, увеличивая поверхность теплообмена, и, следовательно, увеличить теплоотдачу и мощность. При этом направляющие пластины обеспечивают также направление движения потоку воды и конвекционному воздушному потоку. Кроме этого, направляющие пластины выполняют роль ребер жесткости, поскольку придают дополнительную прочность стальной конструкции. Перемешивание конвекционных потоков с паром создает эффективную паровоздушную смесь, которая не имеет эффекта конденсации за счет дополнительного прогрева образовавшейся паровоздушной смеси в тепловых отсеках от раскаленных стенок корпуса источника тепла, что исключает образование тяжелого и мокрого пара и позволяет получать «легкий» перегретый более качественный пар для парения.

Выполнение последней направляющей пластины направленной в емкость увлажнителя или направленной в заранее определенное место позволяет сбросить излишнюю не испаренную воду не на пол, как у прототипа, а в открытую емкость.

Конструкция парогенератора обеспечивает эффективное испарение воды, а конструкция парообразователей с развитой поверхностью теплообмена увеличивает площадь контакта воды с ними. Обеспечивает перетекание воды по увеличенному пути. При этом испарение воды за счет большей площади контакта происходит более интенсивно. Выполнение из нержавеющей стали снижает наличие ионов железа в паре. Предложенная простая и технологичная конструкция парогенератора в виде камеры с тепловыми отсеками с развитой поверхностью теплообмена, позволяет оптимально использовать все отсеки камеры в процессе парообразования, а также создавать различные варианты конструкций многосекционных парогенераторов, адаптированных к конфигурации нагреваемых поверхностей печей или топок. Использование в парогенераторе торцевых стенок повышает температуру в его камере и увеличивает площадь ее поверхности, повышая эффективность парообразования. Наличие приемников для впуска, воды повышает удобство использования парогенератора.

Совмещение одной стенки парогенератора с поверхностью корпуса источника тепла, например, топочной камеры упрощает и удешевляет парогенератор. Выполнение парогенератора из качественного материала -·нержавеющей стали позволяет уменьшить толщину стенок, что не приводит к удорожанию изделия и обеспечивает ему лучшее прогревание. В результате повышается эффективность процесса парообразования.

Использование емкости увлажнителя позволяет не только использовать не испарившуюся воду, сбрасываемую парогенераторами, но и поддерживать влажность в помещении на уровне требуемых для принятия банных паровых процедур, что облегчает и повышает эффект от порций поддач пара для веничного массажа и парения. Кроме этого, не испарившаяся в парогенераторе вода не сбрасывается на пол, а сливается в емкость-увлажнителя и участвует в дополнительном увлажнении парного помещения, исключая пересушивание воздуха в период между парениями. Тем самым достигается отсутствие влаги под устройством и пополнение емкости. Выполнение емкости открытой обеспечивает свободный выход из нее пара, который при движении догревается от раскаленной поверхности топочной камеры. Возможность ввода воды через парогенераторы позволяет самостоятельно легко заполнить емкость увлажнителя водой, что повышает удобство эксплуатации.

Размещение емкости у поверхности задней стенки корпуса способствует интенсивному ее обогреву, что приводит к быстрому испарению воды с образованием влажного пара. Возможность быстрого увлажнения, совмещенная с быстрым выходом паровоздушной смеси из парогенератора, позволяет создать в банном помещении кондиции, хорошо подходящие для активного парения в бане, поскольку паровоздушная смесь мелкодисперсная и увлажненная.

На фиг. 1 представлен частный случай выполнения печи банной сводчатой колпакового типа со встроенным стальным парогенератором; на фиг. 2 представлена конструктивная схема печи банной сводчатой колпакового типа со встроенным стальным парогенератором и увлажнителем, общий вид, частный случай выполнения; на фиг. 3 представлен вид А на фиг. 2; на фиг. 4 представлен вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 представлена конструктивная схема печи банной сводчатой колпакового типа со встроенным стальным парогенератором и увлажнителем, общий вид, частный случай выполнения; на фиг. 6 представлен вид А на фиг. 5; на фиг. 7 представлен вид Б на фиг. 5. Печь представляет собой сборную конструкцию и содержит топочную камеру 1 с дверкой 2 и колосниковой решеткой 3, зольник 4 с зольной дверцей 5, колпак 6, совмещенный с газовым коллектором 7, стальные парогенераторы 8, полость 9 для теплоаккумулирующей загрузки, ограждающий кожух-конвектор 10 с конвекционными отверстиями 11.

С точки зрения функциональности, эффективности, экономичности и безопасности работы изделия за основу взята конфигурация топки традиционной Русской печи, поэтому топочная камера 1 выполнена в форме горизонтально ориентированного цилиндра со срезанным внизу его сегментом. Под «сегментом цилиндра» понимаем его часть, ограниченную дугой цилиндрической поверхности и стягивающей ее хордой. Зольник 4 может быть выполнен различной формы. Например, может быть выполнен в форме сегмента горизонтального цилиндра. В частности, зольник 4 может быть выполнен в виде недостающего сегмента цилиндра топочной камеры 1 и сопряжен с топочной камерой 1 с образованием общего корпуса 12 в виде горизонтального цилиндра. При этом нельзя исключать, что зольник 4 может быть выполнен в виде сегмента цилиндра, отличающегося от недостающего сегмента цилиндра топочной камеры 1, например, радиусом выполнения цилиндрической поверхности, образуя с топочной камерой 1 общий корпус (не показан) фигурной формы. Также, в частном случае выполнения, зольник 4 может быть выполнен на основе параллелепипеда и сопряжен с топочной камерой 1 с образованием общего корпуса 13 фигурной формы. При этом желательно, чтобы ширина зольника 4 была равна длине хорды недостающего сегмента цилиндра топочной камеры 1. Корпус 1 предпочтительно выполнен из жаростойкой стали. На передней стенке 14 топочной камеры 1 расположена дверка 2, которая плотно прилегает к передней стенке 14, исключая подсос воздуха с помощью затворного устройства 15. При этом дверка 2 имеет круглую форму, хотя не исключена и другая форма выполнения, и для наблюдения за огнем и регулировки его горения желательно снабжена окном 16 из термостойкого светопрозрачного материала, например, из термостойкого стекла. В частности, окно 16 расположено в верхней части дверки 2 и выполнено из термостойкого стекла в виде сегмента круга. Колосниковая решетка 3, например, чугунная, и размещенный под ней зольник 4 с зольной дверцей 5 расположены в нижней части общего корпуса 12 или 13 или др. При этом зольная дверца 5 совмещена с зольным совком 17. Топочная камера 1 снабжена сверху колпаком 6, который совмещен с газовым коллектором 7 и выполнен в форме горизонтально ориентированного цилиндра, который сопряжен стенками со сводом топочной камеры 1. При этом колпак 6 соединен газоходным каналом 18 с топочной камерой 1, газовый коллектор 7 имеет выход 19 в дымоход, а для очистки от сажи колпак снабжен лючком 20 ревизии с заглушкой 21. Выход 19 может быть выполнен в виде патрубка, или в виде отверстия под дымоход и т.п. Колпак 6 и газовый коллектор 7 разделены рассекателем 22, который образован продолжением дымоходного выхода 19, в частности, продолжением патрубка или отверстия под дымоход. В верхней части топочной камеры 1, выше дверки 2, образован канал 23 подачи воздуха в колпак 6 для вторичного дожига дымовых газов. Для этого от передней стенки 14 топочной камеры 1 до выхода через газоходный канал 18 в колпак 6, установлена перегородка 24, например, пластина из жаростойкой стали, и на передней стенке 14 топочной камеры 1 выполнено отверстие со створкой и регулятором 25 подачи воздуха. Передняя стенка 14 топочной камеры 1 в верхней части также снабжена регулятором 26 подачи воздуха в топочную камеру 1 для верхнего горения. Сверху топочной камеры 1 между кожухом-конвектором 10 и стенкой колпака 6, совмещенного с газовым коллектором 7, расположена полость 9 для теплоаккумулирующей загрузки, например, для камней, которая опирается на свод топочной камеры 1. При этом теплоаккумулирующая загрузка, например камни, располагается в полости 9 вокруг колпака 6 и газового коллектора 7.

Боковые стенки 27 и задняя стенка 28 топочной камеры 1 оборудованы стальными парогенераторами 8 конвекционного типа в виде конвекционных камер, обеспечивающих испарение воды с металлических поверхностей. Парогенераторы 8 включают парообразователи в виде наклонных направляющих пластин 29, которые закреплены к боковым стенкам 27 и задней стенке 28 топочной камеры 1 с формированием тепловых отсеков 30. При этом наклонные направляющие пластины 29 расположены в каждом парогенераторе 8 чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами между ними для прохождения конвекционных воздушных потоков 31 через тепловые отсеки 30. Каждый парогенератор 8 снабжен снаружи стенкой 32, расположенной, поверх направляющих пластин 29 для образования конвекционных воздушных потоков 31. Форма и размер стенки 32 зависит от формы стенки топочной камеры, на которой установлен парогенератор 8. Стенки 32 закреплены, в частности, к поверхности топочной камеры 1, а закрепление выполнено, например, через шпильки, или могут быть приварены к направляющим пластинам 29. Парогенераторы 8 выполнены преимущественно из нержавеющей стали с возможностью впуска воды и выпуска пара в верхней части, перетекания воды сверху вниз, выпуска неиспарившейся воды и впуска воздуха в нижней части следующим образом. Вверху на задней стенке 28. в углах полости 9 для теплоаккумулирующей загрузки установлены приемники 33 для подачи воды сверху на направляющие пластины 29. В нижней части парогенераторов 8 расположены приемники 34 для доступа воздуха, при необходимости, регулируемые. Парогенераторы 8 выполнены с возможностью вывода из них не испарившейся воды, в том числе, с помощью нижних направляющих пластин 29. При необходимости парогенераторы 8 могут быть снабжены торцевыми стенками 35, выполненными желательно из нержавеющей стали.

Во второй полезной модели группы в нижней части корпуса 12 или 13 у задней стенки 28 топочной камеры 1 установлена и закреплена открытая сверху емкость 36 увлажнителя для сбора неиспарившейся в парогенераторах 8 воды и увлажнения, которая выполнена с возможностью ввода в нее воды через парогенераторы 8. Последняя нижняя направляющая пластина 29 парогенератора 8 направлена с выходом в емкость 36. При необходимости емкость 36 может быть самостоятельно заполнена водой через парогенераторы 8.

Печь работает следующим образом.

Перед работой для розжига печи и прогрева дымохода открывается зольник 4, за дверцу 5. В топочную камеру 1 закладывается 1/3 ее объема мелких дров, поджигается, дверка 2 плотно закрывается с помощью затворного устройства 15. Регуляторы 25, 26 подачи воздуха для вторичного дожига и верхнего горения соответственно установлены в положении «закрыто». Топливо полностью разжигается, топочная камера 1 и дымоход прогреваются до устойчивого горения, зольник 4 закрывается, в топочную камеру 1 загружается 2/3 ее объема дров, дверка 2 плотно закрывается, регуляторы 25 и 26 переводятся в положение: «открыто».

В период парения в приемники 33 парогенераторов 8 подается порциями вода. Вода стекает по наклонным направляющим пластинам 29, раскаленным от контакта с боковыми стенками 27 и задней стенкой 28 топочной камеры 1. Пар, испарившийся с направляющих пластин 29, подхватываемый конвекционными потоками 31 воздуха, образует паровоздушную смесь, дополнительно прогреваясь в тепловых отсеках 30 парогенераторов 8 от стенок топочной камеры 1. Это исключает образование тяжелого и мокрого пара и позволяет получать «легкий» перегретый пар хорошего качества для парения. Излишняя вода сбрасывается в емкость 36 увлажнителя, где постепенно испаряется. Свободно выходя из емкости 36, пар догревается от раскаленной задней стенки 28 топочной камеры 1 в тепловых отсеках 30. При необходимости вода может быть добавлена в емкость 36 в любое время через приемники 33 парогенераторов 8, расположенных в верхней части полости 9.

Парогенератор 8 выдает порцию пара в момент подачи воды и тем самым создает требуемое увлажнение в нужном количестве в единицу времени в момент парения, что необходимо при использовании парения с веником, или другими видами активного парения. Данный процесс получения пара дополняет или заменяет процесс получения пара с теплоаккумулирующей загрузки, например, разогретых камней, полости 9. Разогрев стальных парогенераторов 8 идет значительно быстрее, нежели нагрев теплоаккумулирующей загрузки в полости 9, что позволяет приступить к банным процедурам при необходимой температуре в парном помещении. Если сравнивать с каменкой - камни всегда значительно дольше нагреваются, и на момент когда уже можно получать качественный пар (который обычно получается с разогретых материалов температурой около 300°С) печь уже перегревает помещение до температур не комфортных для парения. Поэтому каменка в данной модели является вторичным и резервным источником парообразования.

В предлагаемой печи можно при необходимости быстро нагнать температуру, если приоткрыть зольник 4 и перевести печь в полное горение. Прозрачное окно 16 на дверке 2 позволяет осуществить визуальный контроль за процессом горения и, основываясь на нем, отрегулировать подачу воздуха. При этом регулировка основывается на балансе подаваемого воздуха из зольника 4, верхней подачи и вторичного Дожига. Ограждающий кожух-конвектор 10 печи обеспечивает создание конвекционных потоков с забором. воздуха снизу и выходом через конвекционные отверстия 11 и полость 9 с теплоаккумулирующей загрузкой.

Парогенератор 8 не требует герметичного исполнения, прост в изготовлении и удобен в эксплуатации. Печь предлагаемой конструкции не требовательна к качеству воды по составу ее солей жесткости.

1. Печь банная сводчатая колпакового типа со встроенным стальным парогенератором, содержащая топочную камеру с дверкой и колосниковой решеткой, зольник с зольной дверцей, ограждающий кожух-конвектор, газовый коллектор, установленный сверху топочной камеры и имеющий выход в дымоход, полость для теплоаккумулирующей загрузки с днищем, являющимся частью свода топочной камеры, стальные парообразователи, закрепленные к боковым стенкам топочной камеры с формированием тепловых отсеков, выполненные с возможностью впуска воды и выпуска пара в верхней части и перетекания воды по тепловым отсекам, отличающаяся тем, что топочная камера выполнена в форме горизонтально ориентированного цилиндра со срезанным нижним сегментом и снабжена сверху колпаком, который совмещен с газовым коллектором и выполнен в форме горизонтального цилиндра, сопряженным стенками со сводом топочной камеры, при этом колпак соединен газоходным каналом с топочной камерой, колпак и газовый коллектор разделены рассекателем, в верхней части топочной камеры с помощью перегородки от передней стенки до выхода в колпак и отверстия на передней стенке со створкой и регулятором подачи воздуха образован канал подачи воздуха в колпак для вторичного дожига дымовых газов, дверка топочной камеры выполнена с возможностью плотного прилегания к передней стенке топочной камеры, передняя стенка топочной камеры в верхней части снабжена регулятором подачи воздуха в топочную камеру для верхнего горения, колпак снабжен лючком ревизии, боковые и задняя стенки оборудованы парогенераторами, для этого парообразователи дополнительно закреплены к задней стенке топочной камеры, поверх них на каждой стороне установлена наружная стенка, а в качестве парообразователей выполнены наклонные направляющие пластины, которые расположены чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами между ними для прохождения через тепловые отсеки конвекционных воздушных потоков, причем каждый парогенератор выполнен в нижней части с возможностью доступа в него воздуха и выпуска неиспарившейся воды.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что зольник выполнен в форме сегмента горизонтального цилиндра.

3. Печь по п. 2, отличающаяся тем, что зольник сопряжен с топочной камерой с образованием корпуса в виде горизонтального цилиндра.

4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что зольник выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда и сопряжен с топочной камерой с образованием фигурного корпуса.

5. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что рассекатель представляет собой продолжение поверхности выхода газового коллектора в дымоход.

6. Печь по п. 1 или 5, отличающаяся тем, что выход газового коллектора в дымоход выполнен через патрубок.

7. Печь по п. 1 или 5 отличающаяся тем, что выход газового коллектора в дымоход выполнен через отверстие под дымоход.

8. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что парогенераторы выполнены из нержавеющей стали, а топочная камера выполнена из жаростойкой стали.

9. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что парогенераторы в верхней части для подачи воды на направляющие пластины снабжены приемниками для воды, которые установлены на задней стенке полости для теплоаккумулирующей загрузки, а в нижней части снабжены приемниками для доступа воздуха.

10. Печь по п. 9, отличающаяся тем, что приемники для доступа воздуха выполнены регулируемыми.

11. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что парогенераторы снабжены торцевыми стенками.

12. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что наружные стенки парогенераторов закреплены к стенкам топочной камеры.

13. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что вывод неиспарившейся воды из парогенераторов выполнен с помощью нижней направляющей пластины.

14. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что дверка топочной камеры снабжена затворным устройством.

15. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что дверка топочной камеры снабжена окном из светопрозрачного термостойкого материала.

16. Печь по п. 15, отличающаяся тем, что в качестве материала окна дверцы топочной камеры использовано термостойкое стекло.

17. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что дверка топочной камеры выполнена круглой формы.

18. Печь по п. 17, отличающаяся тем, что окно выполнено в верхней части дверки топочной камеры в виде сегмента круга.

19. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что дверца зольника совмещена с зольным совком.

20. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве перегородки канала подачи вторичного воздуха использована прямоугольная пластина из жаростойкой стали.

21. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что лючок колпака оборудован заглушкой.

22. Печь банная сводчатая колпакового типа со встроенным стальным парогенератором и увлажнителем, содержащая топочную камеру с дверкой и колосниковой решеткой, зольник с зольной дверцей, ограждающий кожух-конвектор, газовый коллектор, установленный сверху топочной камеры и имеющий выход в дымоход, полость для теплоаккумулирующей загрузки с днищем, являющимся частью свода топочной камеры, стальные парообразователи, закрепленные к боковым стенкам топочной камеры с формированием тепловых отсеков, выполненные с возможностью впуска воды и выпуска пара в верхней части и перетекания воды по тепловым отсекам, отличающаяся тем, что топочная камера выполнена в форме горизонтально ориентированного цилиндра со срезанным нижним

сегментом и снабжена сверху колпаком, который совмещен с газовым коллектором и выполнен в форме горизонтального цилиндра, сопряженным стенками со сводом топочной камеры, при этом колпак соединен газоходным каналом с топочной камерой, колпак и газовый коллектор разделены рассекателем, в верхней части топочной камеры с помощью перегородки от передней стенки до выхода в колпак и отверстия на передней стенке со створкой и регулятором подачи воздуха образован канал подачи воздуха в колпак для вторичного дожига дымовых газов, дверка топочной камеры выполнена с возможностью плотного прилегания к передней стенке топочной камеры, передняя стенка топочной камеры в верхней части снабжена регулятором подачи воздуха в топочную камеру для верхнего горения, колпак снабжен лючком ревизии, боковые и задняя стенки оборудованы парогенераторами, для этого парообразователи дополнительно закреплены к задней стенке топочной камеры, поверх них на каждой стороне установлена наружная стенка, а в качестве парообразователей выполнены наклонные направляющие пластины, которые расположены чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами между ними для прохождения через тепловые отсеки конвекционных воздушных потоков, причем каждый парогенератор выполнен в нижней части с возможностью доступа в него воздуха и выпуска неиспарившейся воды, а топочная камера дополнительно снабжена увлажнителем, для этого снизу у задней стенки топочной камеры установлена открытая сверху емкость увлажнителя для сбора неиспарившейся в парогенераторах воды и увлажнения, которая выполнена с возможностью ввода воды через парогенераторы.

23. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что зольник выполнен в форме сегмента горизонтального цилиндра.

24. Печь по п. 23, отличающаяся тем, что зольник сопряжен с топочной камерой с образованием корпуса в виде горизонтального цилиндра.

25. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что зольник выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда и сопряжен с топочной камерой с образованием фигурного корпуса.

26. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что рассекатель представляет собой продолжение поверхности выхода газового коллектора в дымоход.

27. Печь по п. 22 или по п. 26, отличающаяся тем, что выход газового коллектора в дымоход выполнен через патрубок.

28. Печь по п. 22, или по п. 26 отличающаяся тем, что выход газового коллектора в дымоход выполнен через отверстие под дымоход.

29. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что парогенераторы выполнены из нержавеющей стали, а топочная камера выполнена из жаростойкой стали.

30. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что парогенераторы в верхней части для подачи воды на направляющие пластины снабжены приемниками для воды, которые установлены на задней стенке полости для теплоаккумулирующей загрузки, а в нижней части снабжены приемниками для доступа воздуха.

31. Печь по п. 30, отличающаяся тем, что приемники для доступа воздуха выполнены регулируемыми.

32. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что парогенераторы · снабжены торцевыми стенками.

33. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что наружные стенки парогенераторов закреплены к стенкам топочной камеры.

34. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что вывод неиспарившейся воды из парогенераторов выполнен с помощью нижней направляющей пластины.

35. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что дверка топочной камеры снабжена затворным устройством.

36. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что дверка топочной камеры снабжена окном из светопрозрачного термостойкого материала.

37. Печь по п. 36, отличающаяся тем, что в качестве материала окна дверки топочной камеры использовано термостойкое стекло.

38. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что дверка топочной камеры выполнена круглой формы.

39. Печь по п. 38, отличающаяся тем, что окно выполнено в верхней части дверки топочной камеры в виде сегмента круга.

40. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что дверца зольника совмещена с зольным совком.

41. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что в качестве перегородки канала подачи вторичного воздуха использована прямоугольная пластина из жаростойкой стали.

42. Печь по п. 22, отличающаяся тем, что лючок колпака оборудован заглушкой.

43. Печь по п. 34, отличающаяся тем, что нижние направляющие пластины парогенераторов направлены в емкость увлажнителя.

44. Печь по п. 22 или 29, отличающаяся тем, что емкость увлажнителя выполнена из нержавеющей стали.

45. Стальной парогенератор, содержащий парообразователи, закрепленные к стенке, одновременно являющейся стенкой корпуса источника тепла, с формированием тепловых отсеков, выполненные с возможностью впуска воды и выпуска пара в верхней части и перетекания воды по тепловым отсекам, отличающийся тем, что поверх парообразователей установлена наружная стенка, при этом в качестве парообразователей выполнены наклонные направляющие пластины, которые расположены чередующими друг друга с различными уклонами ступенями с разрывами между ними для прохождения через тепловые отсеки конвекционных воздушных потоков, а каждый парогенератор выполнен в нижней части с возможностью доступа в него воздуха и выпуска неиспарившейся воды.

46. Парогенератор по п. 45, отличающийся тем, что выполнен из нержавеющей стали, а корпус источника тепла выполнена из жаростойкой стали.

47. Парогенератор по п. 45, отличающийся тем, что в верхней части для подачи воды на направляющие пластины снабжен приемником для воды, а в нижней части снабжен приемником для доступа воздуха.

48. Парогенератор по п. 47, отличающийся тем, что приемник для доступа воздуха выполнен регулируемым.

49. Парогенератор по п. 45, отличающийся тем, что снабжен торцевыми стенками.

50. Парогенератор по п. 45, отличающийся тем, что его наружная стенка закреплена к стенке корпуса источника тепла.

51. Парогенератор по п. 45, отличающийся тем, что вывод неиспарившейся воды выполнен с помощью нижней направляющей пластины.



 

Похожие патенты:
Наверх