МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к многофункциональным печам, которые обеспечивают приготовления пищи, обогрев помещений и парообразование.
Данная печь может быть использована как в походных условиях, так и в жилых зданиях и банях.
Известна печь для бани по патенту №45508, МПК F24B 1/02, 10.05.2005, содержащая огражденную кожухом топочную камеру с дымоходом, полость для теплоаккумулирующей загрузки, расположенную над сводом топочной камеры, а также съемный бак для воды и теплообменный элемент при этом она дополнительно снабжена вторичной камерой дожигания, расположенной в полости для теплоаккумулирующей загрузки перед дымоходом, внутри камеры дожигания установлен экран- отсекатель дымовых газов, закрепленный на задней стенке камеры дожигания с зазором между его кромками и боковыми стенками камеры, снаружи которой, на своде топочной камеры, установлены ребра теплоотдачи, дверца топочной камеры ограждена выступающим вперед кожухом с фланцем, а бак для воды своей боковой стенкой примыкает к кожуху задней стенки топочной камеры, с которой он связан через теплообменный элемент.
Недостатками данной печи является ее недостаточная эффективность, связанная с не оптимальностью распределения тепловых потоков по объему печи, и как следствие, большая инерционность прогрева теплоаккумулирующей загрузки и водяного резервуара, а также высокая материалоемкость, сложность конструкции и стационарность, исключающая транспортировку.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой печи - прототипом,
является многофункциональная походная печь по патенту №2229657, МПК F24C 1/16, F24C 13/00, 27.05.2004, имеющая корпус, в нижней части которого расположена топка, установленные в корпусе над топкой решетка и камера. Камера выполнена с возможностью размещения в ней теплоаккумулирующей загрузки или решетчатых полок для копчения. Установленная над топкой решетка выполнена полой, сообщающиеся полости решетки с одной стороны заглушены, а с другой стороны герметично соединены с внутренней полостью емкости для нагрева воды.
Недостатками данной печи является низкая тепловая эффективность, инерционность прогрева теплоаккумулирующей загрузки и водяного резервуара, высокая материалоемкость, а также неудобство транспортировки теплоаккумулирующей загрузки. Данная печь является печью периодического действия, что создает неудобство в эксплуатации, связанное с необходимостью заглушать и очищать зону горения топки перед использованием печи для получения пара.
Задачей полезной модели является создание многофункциональной печи постоянного действия, повышение эффективности работы, а также повышение удобства эксплуатации и транспортировки.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции печи, снижение металлоемкости и технологичности печи при одновременной простате изготовления, следовательно, снижение производственных и эксплутационных расходов, а также сокращение времени прогрева помещения и образования пара без теплоаккумулирующей загрузки.
Поставленная задача достигается тем, что печь, содержащая корпус, в котором расположена топка с дверцей, дымоход, камеру для образования пара, емкость для нагрева воды и трубу, согласно формуле, дополнительно укомплектована зольником с зольным ящиком, выполненными в корпусе печи, вертикальным экраном - конвектором, опорой, которая крепится к корпусу посредством направляющих, внутри топки установлен
отбойник пламени, который выполнен короче топки и жестко закреплен, например, сваркой к боковым стенкам корпуса, с зазорами между его кромками и передней и задней стенкой корпуса, дымоход образован зазором между кромкой отбойника пламени и задней стенкой корпуса, каналом, образованным отбойником пламени и верхней стенкой корпуса и выходным патрубком, при этом в топке установлена колосниковая решетка, изготовленная из двух П-образных заготовок листового металла, сваренными под углом друг к другу с образованием ребра жесткости, а камера образования пара представляет собой парообразователь, образованный одним или несколькими профилированными элементами с образованием отсеков расположенными один над другим и боковой стенкой корпуса, соединенные каналами для перетекания воды из верхнего отсека в нижний и обеспечивает испарение воды с металлической поверхности.
Задача решается также благодаря тому, что вертикальный экран-конвектор корпуса, опора печи и емкость для нагрева воды выполнены съемными. Емкость для нагрева воды выполнена в форме параллелепипеда из нержавеющей стали.
Зазор между кромкой отбойника пламени и задней стенкой корпуса печи больше, чем зазор между кромкой отбойника пламени и передней стенкой корпуса печи.
Колосниковая решетка выполнена штамповкой перфорированных отверстий.
Заготовки колосниковой решетки сварены под углом 150-160° между ними.
Труба выполнена разборной из нескольких модулей с возможностью установки их один на другой и на выходной патрубок дымохода.
Модуль трубы, устанавливаемый на выходной патрубок дымохода, имеет съемный экран, выполненный из того же материала, что и труба, повторяет контур трубы и имеет больший по сравнению с ней диаметр.
Дверца топки может быть выполнена с экраном из светопрозрачного материала.
Профильные элементы парообразователя снабжены отверстиями для выхода пара.
Верхняя часть камеры образования пара снабжена отверстием с вваренной в него
воронкой для впуска воды, а нижняя отверстием для выпуска воды.
Указанная совокупность признаков является существенной и новой так, как выполнение отбойника пламени позволяет направить пламя и продукты горения в зазор между кромкой отбойника и задней стенкой корпуса, что удлиняет путь прохождения продуктов горения, снижает скорость газового потока, а соответственно увеличивает теплоотдачу. Это способствует эффективному нагреву стенок корпуса, в частности, верхней стенки корпуса для приготовления пищи и нагрева воды.
Величина зазора между кромкой отбойника пламени и задней стенкой корпуса выбирается экспериментально и не должна быть меньше, чем сечение трубы.
Величина зазора между отбойником пламени и передней стенкой корпуса также выбирается экспериментально и способствует поступлению воздуха для дожигания сажи, которая может собираться на отбойнике, а также для исключения дымления печи при растопке. Воздух втягивается в зазор между кромкой отбойника пламени и передней стенкой корпуса из-за разницы давлений в топке и дымоходе. Сечение канала дымохода, образованного отбойником пламени и верхней стенкой корпуса выбирается не меньше сечения трубы.
Колосниковая решетка изготовлена из двух П-образных заготовок листового металла, которые сварены под углом 150-160° друг к другу и образуют ребро жесткости. Ребро жесткости усиливает конструкцию колосниковой решетки и уменьшает ее температурные деформации, что позволяет максимально загружать печь дровами. Уклон колосниковой решетки от центра к боковым стенкам печи способствует смещению дров, а соответственно и зона очага горения смещается к боковым стенкам корпуса. Это приводит к более эффективному нагреву стенок и интенсивному парообразованию. Угол выбран оптимальным для образования ребра жесткости и возможности сместить дрова должным образом к стенкам корпуса за счет собственного веса дров.
Для колосниковой решетки на заготовках листового металла штамповкой
выполнены перфорированные отверстия для прохождения воздуха из зольника и удаления золы.
Зольник снабжен зольным ящиком, что создает удобства для удаления золы, а также регулировкой степени выдвижения ящика устанавливают необходимую тягу и регулируют интенсивность горения.
Вертикальный экран-конвектор корпуса снабжен отверстиями, что существенно ускоряет процесс нагрева воздуха за счет создания конвекционных потоков. Экран-конвектор обеспечивает пожарную безопасность, экранируя жесткое инфракрасное излучение, исходящее от раскаленных стенок корпуса. В случае необходимости получения прямого инфракрасного излучения, экран-конвектор снимают с корпуса.
Труба выполнена разборной и состоит из нескольких модулей, изготовленных из того же металла, что и печь. При установке трубы, на модуль, который примыкает непосредственно к печи и имеет высокую температуру, одевают защитный экран, который защищает от теплового излучения, например, крышу палатки, в которой установлена печь и ожога при касании человека. Защитный экран выполнен из металла с перфорированными отверстиями. Между защитным экраном и трубой имеется зазор, величина которого составляет не менее 10% от сечения трубы. При установке защитного экрана с меньшим зазором, он не будет выполнять защитную функцию.
Дверца топки может быть выполнена с экраном из светопрозрачного материала, который позволяет визуально контролировать горение, любоваться видом живого огня и служит источником освещения в темное время суток.
В профильных элементах камеры образования пара выполнены отверстия для выхода пара. Количество и величина отверстий выбирается экспериментально. Профильные элементы могут быть расположены параллельно основанию печи и под углом. Для удобства впуска воды верхняя часть камеры образования пара снабжена отверстием с вваренной в него воронкой, а нижняя отверстием для выпуска воды. Воронка располагается между
стенкой корпуса и экраном-конвектором, не выходя за габариты печи и не создавая неудобства при транспортировке.
Емкость для нагрева воды выполнена съемной из нержавеющей стали, имеет форму параллелепипеда и удобна для заваривания веника.
На фигуре представлена конструктивная схема печи.
Печь представляет собой коробчатую конструкцию и состоит из корпуса 1, выполненного из металлических листов и соединенных между собой посредством гибки и сварки. Корпус 1 включает топку 2 с дверцей 3, выполненной с экраном 30 из светопрозрачного материала, зольник 4 с зольным ящиком 5, Отбойник пламени 7 выполнен короче топки 2 и жестко закреплен, например сваркой, к боковым стенкам 10, 11 корпуса 1 таким образом, что образует с задней стенкой 8 корпуса 1 зазор 6, а с передней стенкой 12 корпуса 1 зазор 13, причем зазор 13 выполнен меньше по сравнению с зазором 6.
Дымоход включает зазор 6, образованный кромкой отбойника пламени 7 и задней стенкой 8 корпуса 1, канал между отбойником 7 и верхней стенкой 9 корпуса 1 и выходной патрубок 24, находящийся на верхней стенки 9 корпуса.
Топка снабжена колосниковой решеткой 15, изготовленной из листового металла с перфорированными отверстиями 16, выполненными штамповкой.
Колосниковая решетка изготовлена из П-образных заготовок, сваренных под углом друг к другу с образованием ребра жесткости 17.
На боковых стенках 10, 11 корпуса 1 установлены камеры для образования пара - парообразователи, которые выполнены из профильного элемента 18 и жестко приварены к стенкам топки 2. Профильный элемент 18 и стенка топки 2 образуют отсеки 19 парообразователей. Профильный элемент 18 имеет в сечении форму последовательно повторяющихся вогнутых участков, которые со стенкой топки 2 образуют отдельные отсеки 19, соединенные каналами 20 для перетекания воды из верхнего отсека в нижний. В профилированных элементах выполнены отверстия 21 для выхода пара. Верхняя часть каждого из
парообразователей снабжена отверстием и вваренной в него воронкой 22 для впуска воды. Нижний отсек парообразователя имеет отверстие для выпуска воды 23.
На верхней стенке 9 корпуса 1 приварен выходной патрубок 24, на который крепится труба 14 и защитный экран 18. Труба 14 состоит из нескольких модулей, которые устанавливаются один на другой в случае эксплуатации печи, а при транспортировке укладываются в топку. Защитный экран имеет перфорированные отверстии для создания конвекционного охлаждаемого потока воздуха.
Печь может устанавливаться на опору 25, которая выполнена съемной и крепится к корпусу 1 посредством направляющих 26, приваренных к корпусу 1. В случае транспортировки опора укладывается в топку.
Съемный экран-конвектор 27 крепится саморезами к скобам 28, приваренными к корпусу 1 печи.
Дополнительно печь снабжена емкостью 29 для нагрева воды, приготовления пищи и запаривания веника, которая также используется как крышка при транспортировке печи или поддон для установки печи. Для транспортировки печь снабжена сумкой.
Эксплуатация печи осуществляется следующим образом.
Печь устанавливают на опору 25 и углубляют в грунт для устойчивости, либо печь при необходимости устанавливают на поддон. Топливо через дверцу 3 загружают в топку 2 и поджигают. Необходимый для горения воздух поступает в топку 2 через отверстия 18 в колосниковой решетке 15 из зольника 4. Дымовые газы, образованные от сгорания топлива поднимаются вверх топки и направляются поверхностью отбойника пламени 7 через зазоры 6, 13 в канал, образованный отбойником пламени 7 и верхней стенкой 9 корпуса 1 и через выходной патрубок 24 выходят в трубу 14. Регулировкой выдвижения зольного ящика 5 устанавливают необходимую тягу. В зазор 13 всасываются дымовые газы при растопке печи, так как объем газов не большой и они поднимаются вертикально вверх через зазор 13 в трубу 14. Благодаря этому, исключается дымление при
растапливании печи, а также догорает сажа, падающая из трубы и оседающая на отбойнике пламени 7. На режиме работы полной мощности печи происходит подсос свежего воздуха с кислородом в зазор 13 и происходит догорание топлива в дымовых газах в трубе.
При горении топлива эффективно нагреваются все стенки корпуса. Верхняя стенка печи нагретая до высоких температур пригодна для нагрева воды, приготовления пищи и запаривания веника в емкости 29.
В случае необходимости образования пара, в отверстие, находящееся в верхней части парообразователя через воронку 22 заливают воду. Вода испаряется через отверстия 21 в парообразователе, а излишки ее перетекают по каналам 20 в отсеки, расположенные ниже. Вода, не испарившаяся в отсеках вытекает через выпускное отверстие 23.
Таким образом, предложена многофункциональная печь, которая быстро и эффективно прогревается по всему объему, позволяет увеличить скорость нагрева помещения, емкости для воды и повысить эффективность парообразования без теплоаккумулирующей засыпки. Печь легко и быстро демонтируется и складывается.