Печь отопительная
Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к печам отопительным, и может быть использована для отопления и снабжения горячей водой индивидуальных помещений. Для интенсификация теплообмена и повышения КПД печи отопительной за счет более эффективного использования тепла дымовых газов и обеспечения полного досжигания несгоревшего топлива, печь выше камеры предварительного розжига дополнительно содержит одну и более камеры дожига, которые образованы горизонтально ориентированными перегородками, расположенными друг над другом и соединенными одной стороной со стенками корпуса печи, что создает газоходы для зигзагообразного свободного хода газов, при этом каждая из камеры дожига имеет два и более канала поддува воздушной смеси, расположенных в стенках печи, а в верхней части печь снабжена одним и более окном для осмотра и обслуживания. Использование заявленной печи отопительной приводит к повышению ее экономичности, долговечности и надежности, а также упрощению ее обслуживания. 1 ил.
Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к печам отопительным и может быть использована для отопления и снабжения горячей водой индивидуальных помещений. Она является универсальным источником тепловой энергии, который применяется, например, для организации как воздушного, так и водяного отопления бытовых и производственных помещений, объектов строительства, сельскохозяйственных сооружений, а именно: жилых помещений, теплиц, животноводческих помещений, ангаров, машинно-тракторных станций и т.п., а также для сушки зерна, дерева и других продуктов и изделий.
Известны отопительные водогрейные котлы, содержащие общий корпус, в котором размещена печь, содержащая топочную камеру с дверцей, газовую горелку, дымоход с дымовой трубой, а также воздушный или водяной теплообменник с устройствами для входа и выхода теплоносителя [1].
К недостаткам известных устройств следует отнести низкую интенсивность теплообмена, неполное сгорание несгоревшего топлива.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой печи отопительной и выбранной в качестве прототипа является известная комбинированная отопительная система, содержащая корпус, топку-печь с первичной секцией для дожига топлива и вторичной секцией для обработки продуктов питания воздухоподогревателями в виде крыльчатки, а также теплообменник с устройствами для входа и выхода теплоносителя и дымовой трубой, причем печь и теплообменник имеют внешний теплоизолирующий слой [2].
Общими признаками известного устройства и заявляемой печи отопительной является наличие печи с камерой предварительного розжига, а также теплообменника с устройствами для входа и выхода теплоносителя и
дымовой трубой, причем печь и теплообменник имеют внешний теплоизолирующий слой.
К недостаткам известного устройства относится недостаточная интенсификация теплообмена и низкий коэффициент полезного действия (КПД) вследствие недостаточного использования тепла дымовых газов и неполного сгорания несгоревшего топлива, а также сложность его обслуживания.
В основу полезной модели поставленная задача усовершенствования печи отопительной, в которой за счет нового в целом выполнения конструкции печи отопительной, а также новых элементов и связей между ее элементами, достигается интенсификация теплообмена и повышение КПД печи отопительной за счет более эффективного использования тепла дымовых газов и обеспечения полного дожигания несгоревшего топлива, что приводит к повышению экономичности, долговечности и надежности печи отопительной, а также упрощению ее обслуживания.
Поставленная задача достигается тем, что в печи отопительной, содержащей печь с камерой предварительного розжига, а также теплообменник с устройствами для входа и выхода теплоносителя и дымовой трубой, причем печь и теплообменник имеют внешний теплоизолирующий слой, согласно полезной модели, печь выше камеры предварительного розжига дополнительно содержит одну и более камеры дожига, образованные горизонтально ориентированными перегородками, расположенными друг над другом и соединенными одной стороной со стенками корпуса печи, которые образуют газоходы для зигзагообразного свободного хода газов, при этом каждая из камеры дожига имеет два и более канала поддува воздушной смеси, расположенных в стенках печи, а в верхней части печь снабжена одним и более окном для осмотра и обслуживания.
Кроме того: каналы поддува воздушной смеси, расположенные в стенках печи, снабжены воздушными форсунками; печь снабжена
электронным блоком регулировки оптимального соотношения топливно-воздушной смеси, содержащем датчики температуры, электродвигатели-приводы воздушных заслонок, вентиляторы поддува воздуха в камеры и другие контролирующие датчики и исполнительные механизмы; печь снабжена электронным блоком управления, имеющим в своем составе аварийную блокировку для работы печи в аварийном режиме; печь снабжена электронным блоком управления, имеющим в своем составе датчик кислорода.
В результате использования заявляемой полезной модели обеспечивается получение технического результата, заключающегося в повышении интенсификации теплообмена и КПД печи отопительной за счет более эффективного использования тепла дымовых газов и обеспечения полного дожигания несгоревшего топлива.
Между существенными признаками заявляемой полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение в печи отопительной выше камеры предварительного розжига дополнительных одной и более камеры дожига, которые образованы перегородками, соединенными со стенками корпуса печи и расположенными друг над другом, которые образуют газоходы для зигзагообразного свободного хода газов, а также то, что каждая из камеры дожига имеет два и более канала поддува воздушной смеси, расположенных в стенках печи, позволяет дожигать несгоревшее топливо на 100%. Наличие в печи одного и более окон для осмотра и его обслуживания, расположенных в верхней ее части, позволяет упростить обслуживание печи в целом и содействует повышению КПД и экономичности печи отопительной, что также приводит к повышению ее долговечности и надежности. Кроме того, наличие воздушных форсунок в каналах поддува воздушной смеси приводит к повышению интенсификации смесеобразования, дожиганию не сгоревшего углерода за счет подачи воздуха в дымовые газы. Обеспечение печи отопительной электронным блоком регулирования оптимального
соотношения топливно-воздушной смеси, имеющем в своем составе датчики температуры, электродвигатели-приводы воздушных заслонок, вентиляторы поддува воздуха в камеры и другие контролирующие датчики и исполнительные механизмы, а также электронным блоком управления, имеющем в своем составе датчик кислорода, позволяет осуществлять постоянный контроль соотношения топливно-воздушной смеси, поддерживая его на оптимальном уровне. Обеспечение печи отопительной электронным блоком управления, имеющем в своем составе аварийную блокировку для работы печи в аварийном режиме, повышает ее экономичность, долговечность и надежность. Все это приводит к повышению КПД и экономичности печи отопительной, что также ведет к повышению ее долговечности и надежности. В целом, отличительные признаки заявляемой печи отопительной являются существенными и необходимыми для достижения нового технического результата. Все вышеизложенное свидетельствует о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом.
По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой полезной модели, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна". Устройство может быть многократно использовано в теплотехнике с получением нового технического результата, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию "промышленная применимость". Таким образом, заявляемая печь отопительная является техническим решением, отвечающим всем условиям патентоспособности.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 схематично изображен общий вид предлагаемой печи отопительной на примере ее выполнения для водяного обогрева, а на фиг.2 - показана печь, продольный разрез.
На чертеже (фиг.1) изображено: 1 - печь; 2 - дверца печи; 3 -поддувало с заслонками; 4 - колосники или колосниковые решетки; 5 -теплообменник; 6 - дымосборник с дымовой трубой; 7 - внешний теплоизолирующий слой; 8 - окно для осмотра и обслуживания печи; 9 -устройство для входа теплоносителя теплообменника; 10 - устройство для выхода теплоносителя теплообменника; 11 - электронный блок управления. На фиг.2 изображено: 12 - камера предварительного розжига; 13 - камеры дожига; 14 - перегородки; 15, 16 - передняя и задняя стенки печи; 17, 18 -каналы поддува воздушной смеси.
Печь выше камеры предварительного розжига 12 дополнительно содержит одну и более камеры дожига 13, которые образованы горизонтально ориентированными перегородками 14, расположенными друг над другом и соединенными одной стороной со стенками 15 или 16 корпуса печи, которые образуют газоходы для зигзагообразного свободного хода газов. При этом, каждая из камеры дожига 13 имеет два и более канала поддува 17, 18 воздушной смеси, расположенных в стенках 15, 16 печи, а в верхней части печь оборудована одним и более окном 8 для ее осмотра и обслуживания. Кроме того, каналы поддува 17, 18 воздушной смеси, которые расположены в стенках 15, 16 печи, снабжены воздушными форсунками (на чертеже не показаны); а печь снабжена электронным блоком регулирования 11 оптимального соотношения топливно-воздушной смеси, содержащем датчики температуры, электродвигатели-приводы воздушных заслонок, вентиляторы поддува воздуха в камеры и другие контролирующие датчики и исполнительные механизмы; или печь снабжена электронным блоком управления 11, имеющим в своем составе аварийную блокировку для работы печи в аварийном режиме; или печь снабжена электронным блоком управления 11, имеющим в своем составе датчик кислорода.
Заявляемая печь отопительная может быть выполнена как для воздушного, так и для водяного обогрева. Теплообменник 2 содержит устройства для входа 9 и выхода 10 теплоносителя, который в зависимости
от типа обогрева - используемого теплоносителя: воздуха или жидкости (воды), выполнены по-разному: для воздушного обогрева они выполнены в виде соответственно конфузора и диффузора, расположенных на двух противоположных сторонах теплообменника, и имеющих обычно фланцы для крепления воздуховодов; для водяного обогрева они выполнены в виде патрубков для входа и выхода жидкости, расположенных соответственно сбоку и сверху корпуса теплообменника, или в других местах, и имеющих обычно фланцы для крепления водопроводов.
Предлагаемая печь отопительная работает следующим образом. Через устройство для входа 9 теплоносителя подается жидкость (вода) или воздух в зависимости от типа обогрева, используемого в печи отопительной. В печи 1 разжигают, например, твердое топливо, помещенное в нее через дверцы 2 печи. Продукты сгорания, которые образуются при сгорании топлива, поступают в камеру предварительного дожига 12, и дальше выше, в газовый тракт, зигзагообразно обтекают перегородки 14, попадая последовательно в камеры дожига 13, расположенные друг над другом, передавая свое тепло со стороны внутренней стенки корпуса теплообменника 2 теплоносителю (например, жидкости), которая нагревается. Наличие камер дожига позволяет дожигать несгоревшее топливо на 100%, что повышает экономичность и надежность работы печи. Процесс горения поддерживается путем поступления воздуха в камеры дожига 13 сквозь каналы поддува воздушной смеси 17, 18, и с помощью воздушных форсунок, которые размещены в этих каналах, что приводит к повышению интенсификации смесеобразования, а также дожиганию не сгоревшего углерода. Визуальный осмотр и контроль за процессом сгорания топлива в печи 1, а также ее обслуживание осуществляется с помощью окна 8 для осмотра и обслуживания печи. Передав тепло теплоносителю, газы собираются в дымосборнике 6 и отводятся сквозь дымовую трубу наружу. Таким образом, обеспечивается повышение интенсификации теплообмена и КПД печи отопительной за счет более эффективного использования тепла дымовых
газов и обеспечения полного дожигания несгоревшего топлива. Предлагаемая печь отопительная может работать как на твердом, так и на жидком и газообразном топливе. Поэтому при эксплуатации печи могут быть использованы разные виды топлива: дрова, торф, уголь, древесные отходы или растительные отходы. Наличие в печи отопительной электронного блока регулирования оптимального соотношения топливно-воздушной смеси, содержащем датчики температуры, электродвигатели-приводы воздушных заслонок, вентиляторы поддува воздуха в камеры и другие контролирующие датчики и исполнительные механизмы, а также электронного блока управления, имеющего в своем составе датчик кислорода, позволяет осуществлять постоянный контроль соотношения топливно-воздушной смеси, поддерживая его на оптимальном уровне. Обеспечение печи отопительной электронным блоком управления, имеющем в своем составе аварийную блокировку для работы печи в аварийном режиме, повышает ее экономичность, долговечность и надежность. Все это ведет к повышению КПД и экономичности печи отопительной, что также приводит к повышению ее долговечности и надежности. Разработанная печь отопительная удобная в эксплуатации, экономичная, отвечает современным требованиям и является универсальным источником тепловой энергии, которая используется для организации любого отопления.
По данной полезной модели изготовлен опытный образец печи отопительной, который прошел испытания, подтвердившие его работоспособность и получение ожидаемых технического результата и положительного эффекта. Предложенная печь отопительная может найти применение для обогрева любого помещения.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство SU №1772537 А1, заявл. 14.07.89, опубл. 30.10.92. Бюл. №40.
2. Патент RU №2068972 C1, заявл. 09.01.92, опубл. 10.11.96. Бюл. №31 (прототип).
1. Печь отопительная, содержащая печь с камерой предварительного розжига, а также теплообменник с устройствами для входа и выхода теплоносителя и дымовой трубой, причем печь и теплообменник имеют внешний теплоизолирующий слой, отличающаяся тем, что печь выше камеры предварительного розжига дополнительно содержит одну и более камеры дожига, образованные горизонтально ориентированными перегородками, расположенными друг над другом и соединенными одной стороной со стенками корпуса печи, которые образуют газоходы для зигзагообразного свободного хода газов, при этом каждая из камер дожига имеет два и более канала поддува воздушной смеси, расположенных в стенках печи, а в верхней части печь снабжена одним и более окном для осмотра и обслуживания.
2. Печь отопительная по п.1, отличающаяся тем, что каналы поддува воздушной смеси, расположенные в стенках печи, снабжены воздушными форсунками.
3. Печь отопительная по п.1, отличающаяся тем, что, она снабжена электронным блоком регулировки оптимального соотношения топливно-воздушной смеси, содержащем датчики температуры, электродвигатели-приводы воздушных заслонок, вентиляторы поддува воздуха в камеры и другие контролирующие датчики и исполнительные механизмы.
4. Печь отопительная по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена электронным блоком управления, имеющим в своем составе аварийную блокировку для работы печи в аварийном режиме.
5. Печь отопительная по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена электронным блоком управления, имеющим в своем составе датчик кислорода.
