ТАНДЫР (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель тандыр относится к бытовым печам, преимущественно, к печам с открытыми топками, с дополнительными устройствами для варки пищи и предназначена для использования в любых погодных и климатических условиях.
Известен тандыр по патенту РФ №2460945 (МПК F24B 1/18, A47j 37/07, A21B 5/00, публ. 10.09.2012.), содержащий топливник с наружной теплоизоляцией с поддувалом, с расположенными в верхней части крышками, а также дымоход с шибером, подсоединенный в нижней части топливника.
Недостатком данной конструкции является ее сложность и громоздкость, возможность использования только в стационарных условиях, многооперационность и трудоемкость в обслуживании, причем не исключена потеря тепла через дымоход с шибером. Кроме того, дымоход с дымоотводящей трубой может быть подвержен засорению агрессивными продуктами горения, атмосферными осадками и конденсатом, которые могут нарушить тягу и попасть внутрь топливника, в том числе на запекаемые продукты.
Известна печь по патенту РФ на полезную модель №132871 (МПК F24B 1/20, публ. 27.09.2013), содержащий теплоизолирующий корпус с наружной стенкой и теплоизоляцией, внутренний кувшинообразный корпус, включающий в себя горловину, боковую стенку, днище, поддувальный канал. Наружная стенка выполнена цилиндрической формы, а боковая стенка выполнена выпуклой формы, переходящая в верхней части в горловину с опорным фланцем и установленной термокрышкой, а днище корпуса выполнено с заостренной формой.
Несмотря на то, что печь выполнена упрощенной конструкции и удобной в эксплуатации, однако, имеются следующие недостатки:
- отсутствует возможность мобильного перемещения, так как вес и ее габариты значительны;
- заостренное днище кувшинообразного корпуса подвержено температурному воздействию при растопке печи и неравномерному нагреву керамического кувшинообразного корпуса по высоте, что приводит к образованию трещин при длительном использовании печи.
Наиболее близким техническим решением и достигаемому техническому результату является печь керамическая по патенту РФ на полезную модель №117582 (МПК F24C 1/16, публ. 27.06.2012), содержащая крышку, колосниковую решетку, корпус из теплоаккумулирующего материала с боковой стенкой, расширяющейся книзу, переходящей в цилиндрическую обечайку, в верхней части переходящей в цилиндрическую горловину, корпус имеет разъемное днище с отбортовкой, поддувальное отверстие и ручки.
Печь керамическая, несмотря на ее мобильность и расширение технологических возможностей, имеет ряд недостатков:
- возможность бокового смещения установленной колосниковой решетки с неконтролируемым зазором между стенкой корпуса и колосниковой решеткой, что приводит к неравномерному раздуванию, а также горению углей на разных участках колосниковой решетки, а в последующем неравномерному запеканию навешанных продуктов;
- нагревание печи осуществлено только древесными углями, а при растопке печи дровами на разъемном открытом днище для образования углей тепловая энергия горящих дров не используется, причем отсутствует возможность растопки печи дровами внутри керамического корпуса, так как приводит к его разрушению при воздействии высокотемпературного пламени на стенки корпуса мобильной керамической печи;
- увеличенная высота корпуса, так как в нижней части корпуса выполнено поддувальное отверстие.
Поставлена задача разработки компактной конструкции тандыра для мобильного перемещения с повышенными техническими и потребительскими характеристиками, расширяющих арсенал технических средств для использования в сложных условиях эксплуатации, преимущественно в походных и полевых условиях.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности использования тепловой энергии при эксплуатации тандыра, снижение тепловой напряженности, снижение массо-габаритных характеристик тандыра, создание условий для удобства обслуживания тандыра.
Это достигается за счет того, что в первом варианте исполнения тандыр, содержащий крышку, колосниковую решетку, корпус из теплоаккумулирующего материала с боковой стенкой, расширяющейся книзу, переходящей в цилиндрическую обечайку, в верхней части переходящей в цилиндрическую горловину, корпус имеет разъемное днище с отбортовкой, поддувальное отверстие и ручки, согласно полезной модели поддувальное отверстие выполнено на отбортовке разъемного днища, а колосниковая решетка, предназначенная для сжигания древесных углей, закреплена на отбортовке, при этом крышка установлена на цилиндрической горловине корпуса. Тандыр может быть снабжен двумя хомутами, один из которых установлен на цилиндрической горловине, а другой на цилиндрической обечайке корпуса. Хомут, установленный на цилиндрической горловине, в его верхней части может быть выполнен в виде раструба, выступающего за торец крышки и имеет волнистую поверхность. Хомут, установленный на цилиндрической обечайке корпуса в его нижней части, может быть выполнен в виде раструба, выступающего за торец отбортовки разъемного днища.
Это достигается за счет того, что во втором варианте исполнения тандыр, содержащий крышку, колосниковую решетку, корпус из теплоаккумулирующего материала с боковой стенкой, расширяющейся книзу, переходящей в цилиндрическую обечайку, в верхней части переходящей в цилиндрическую горловину, корпус имеет разъемное днище с отбортовкой, поддувальное отверстие и ручки, согласно полезной модели поддувальное отверстие выполнено на отбортовке разъемного днища, а колосниковая решетка, предназначенная для сжигания дров, закреплена на отбортовке, при этом крышка установлена на цилиндрической горловине корпуса, а на колосниковой решетке установлена перфорированная обечайка, расширяющаяся книзу, концентрично боковой стенки корпуса, образуя кольцевой зазор. Тандыр, может быть снабжен двумя хомутами, один из которых установлен на цилиндрической горловине, а другой на цилиндрической обечайке корпуса. Хомут, установленный на цилиндрической горловине в его верхней части, может быть выполнен в виде раструба, выступающего за торец крышки и имеет волнистую поверхность. Хомут, установленный на цилиндрической обечайке корпуса в его нижней части, может быть выполнен в виде раструба, выступающего за торец отбортовки разъемного днища. Верхний торец перфорированной обечайки может быть расположен ниже цилиндрической горловины корпуса, а проходное сечение на выходе из перфорированной обечайки равно проходному сечению цилиндрической горловины.
На фиг. 1 изображен продольный разрез общего вида тандыра по 1 варианту;
На фиг. 2 изображен вид А фиг. 1;
На фиг. 3 изображен продольный разрез общего вида тандыра по 2 варианту;
На фиг. 4 изображен вид А фиг. 3;
На фиг. 5 изображена составляющая часть тандыра по второму варианту в положении для растопки дров.
Тандыр первого варианта содержит крышку 1, колосниковую решетку 2, установленную в нижней части корпуса 3. Корпус выполнен из теплоаккумулирующего материала, имеющий поддувальное отверстие 4, боковую стенку 5, расширяющуюся книзу, переходящую в цилиндрическую обечайку 6, а в верхней части переходящую в цилиндрическую горловину 7. Корпус 3 имеет разъемное днище 8 с отбортовкой 9, ручки 10 и выполнен из традиционного теплоаккумулирующего материала: огнеупорной глины с примесью шамотного песка. Поддувальное отверстие 4 выполнено на отбортовке 9 разъемного днища 8 корпуса 3, колосниковая решетка 2, предназначенная для сжигания древесных углей, закреплена на отбортовке 9, при этом рабочая зона для приготовления продуктов внутри корпуса 3 по сравнению с прототипом остается свободной, что способствует снижению высоты корпуса и его веса. Крышка 1 установлена на цилиндрической горловине 7 корпуса 3. Для исключения температурных деформаций по всей высоте корпуса 3 тандыра и для обеспечения прочности корпуса 3 тандыр снабжен хомутом 11, установленным на цилиндрической горловине 7, и хомутом 12, установленным на цилиндрической обечайке 6 корпуса 3, причем хомут 11, установленный на цилиндрической горловине 7, в его верхней части выполнен в виде раструба 13, выступающего за торец крышки 1 и имеет волнистую поверхность 14. Хомут 12, установленный на цилиндрической обечайке 6 корпуса 3 в его нижней части выполнен в виде раструба 15, выступающего за торец отбортовки 9 разъемного днища 8.
Для регулирования теплового потока при запекании продуктов на закрепляющем устройстве 16, установленном на цилиндрической горловине 7, используются нижняя заглушка 17 поддувального отверстия 4 и верхние две выпускные заглушки 18 на крышке 1 с ручкой 19.
Тандыр второго варианта содержит крышку 1, колосниковую решетку 2, установленную в нижней части корпуса 3 из теплоаккумулирующего материала, имеющего поддувальное отверстие 4, боковую стенку 5, расширяющуюся книзу, переходящую в цилиндрическую обечайку 6, а в верхней части переходящую в цилиндрическую горловину 7. Корпус 3 имеет разъемное днище 8 с отбортовкой 9, ручки 10 и выполнен из традиционного теплоаккумулирующего материала: огнеупорной глины с примесью шамотного песка. Поддувальное отверстие 4 выполнено на отбортовке 9 разъемного днища 8 корпуса 3, колосниковая решетка 2, предназначенная для сжигания дров, закреплена на отбортовке 9, при этом крышка 1 установлена на цилиндрической горловине 7 корпуса 3.
На колосниковую решетку 2 установлена перфорированная обечайка 11, расширяющаяся книзу концентрично боковой стенки 5 корпуса 3, образуя кольцевой зазор 12. Внутрь перфорированной обечайки 11 укладываются дрова для сжигания на колосниковой решетке 2, которые при горении, медленно оседая, образуют угли. Для исключения температурных деформаций по всей высоте корпуса 3 тандыра и для обеспечения прочности корпуса 3 тандыр снабжен хомутом 13, установленным на цилиндрической горловине 7 корпуса 3 и хомутом 14, установленным на цилиндрической обечайке 6 корпуса 3, причем хомут 13 в его верхней части выполнен в виде раструба 15, выступающего за торец крышки 1 и имеет волнистую поверхность 16. Хомут 14 в его нижней части выполнен в виде раструба 17, выступающий за торец отбортовки 9 разъемного днища 8. Верхний торец 18 перфорированной обечайки 11 с направляющими ребрами 19 расположен ниже цилиндрической горловины 7 корпуса 3, при этом, для снижения сопротивления движению тепловому потоку проходное сечение на выходе из перфорированной обечайки 11 равно проходному сечению цилиндрической горловины 7, на которой установлено закрепляющее устройство 20 с навешанными продуктами. Для регулирования тепловыми потоками, используются заглушка 21 поддувального отверстия 4 и две верхние выпускные заглушки 22 на крышке 1 с ручкой 23.
Работа тандыра по первому варианту осуществляется следующим образом.
На отбортовку 9 разъемного днища 8 с открытым поддувальным отверстием 4 устанавливается колосниковая решетка 2. После разжигания растопки распределенной на колосниковой решетки 2, размещается небольшой слой углей (до 10 мм). Распределение поджигающего топлива (растопки и древесных углей) на открытом разъемном днище 8 при максимальном доступе воздуха создает условия для повышения эффективности горения и удобного обслуживания тандыра. В конце горения поджигающего топлива посредством ручек 10 на разъемное днище 8 с колосниковой решеткой 2 опускается корпус 3 с раструбом 15, который устанавливается опорной поверхностью корпуса на торец отбортовки 9 разъемного днища 8 с примыкающей к торцу колосниковой решетки 2, при этом образуется плотный контакт между взаимодействующими деталями под действием сжимающих усилий от веса корпуса 3, что устраняет выход теплового потока в атмосферу в процессе приготовления продуктов в тандыре. Далее через открытую цилиндрическую горловину 7 добавляется основная масса древесных углей на колосниковую решетку 2 слоем 30-50 мм (в зависимости от вида древесных углей), при этом раздувание древесных углей приточным воздухом исключает его переток, минуя колосниковую решетку 2. Благодаря тому, что боковая стенка 5 корпуса 3 выполнена расширяющейся книзу, разъемное днище 8 с колосниковой решеткой 2 выполнены увеличенного диаметра с возможностью равномерного распределения и эффективного раздувания горящих древесных углей приточным воздухом. Под действием самотяги мощный тепловой поток от горящих древесных углей поднимается вверх, омывая внутреннюю поверхность боковой стенки 5, обеспечивая передачу тепла конвекцией, а также излучением, нагревая боковую стенку 5 корпуса 3 и через цилиндрическую горловину выходит в атмосферу. Набор рабочей температуры корпуса 3 тандыра выполняется за короткий промежуток времени 20-25 минут. Такое распределение теплового потока по всей высоте боковой стенки 5 корпуса 3 создает условие для его равномерного нагрева и ограничению температурных деформаций.
После проведения указанных операций можно переходить к режиму запекания и варки продуктов.
Режим запекания и варки продуктов осуществляется следующим образом.
Устанавливается закрепляющее устройство 16 с навешанными продуктами на цилиндрическую горловину 7, на которую устанавливается крышка 1 с ручкой 19 и выпускными заглушками 18, закрывается поддувальное отверстие 4 заглушкой 17. Заглушки 17, 18 используются для формирования мощного теплового потока, воздействующего посредством конвекции и излучения по всей поверхности навешанных продуктов. Время приготовления 20-30 минут в зависимости от вида продукта.
После запекания продуктов тандыр медленно остывает, обладая значительным запасом тепловой энергии остывающих углей с колосниковой решеткой 2 и корпуса 3 с разъемным днищем 8, что позволяет приготовить дополнительное количество продуктов в посуде (на фиг. не показано), установленной на раструб 13 с выступающей волнистой поверхностью 14, выполняющий функцию конфорки.
Работа тандыра по второму варианту осуществляется следующим образом.
На отбортовку 9 разъемного днища 8 с открытым поддувальным отверстием 4 устанавливается колосниковая решетка 2. После разжигания топлива в виде бумаги, щепы и небольшого количества дров, распределенного на колосниковой решетке 2, на разъемное днище 8 с колосниковой решеткой 2 устанавливается перфорированная обечайка 11, что создает условие для эффективного и быстрого горения топлива при максимальном доступе воздуха и удобного обслуживания во время растопки тандыра с открытым разъемным днищем 8. После начала устойчивого горения топлива на перфорированную обечайку 11 с закрепленными на ее поверхности центрирующими и направляющими ребрами 19 посредством ручек 10 опускается корпус 3 с раструбом 17, который устанавливается опорной поверхностью на торец отбортовки 9 разъемного днища 8 с примыкающей к ее торцу колосниковой решеткой 2, при этом образуется плотный контакт между взаимодействующими деталями под действием сжимающих усилий от веса корпуса 3, что устраняет выход теплового потока в атмосферу в процессе приготовления продуктов в тандыре. Далее на колосниковую решетку 2 с горящим топливом через открытую цилиндрическую горловину 7 внутрь перфорированной обечайки 11 на колосниковую решетку 2 укладывается основное количество дров (не более половины высоты перфорированной обечайки 11), при этом выделяемые продукты горения выходят в атмосферу через цилиндрическую горловину 7. Такое поэтапное сжигание дров внутри перфорированной обечайки 11 создает благоприятные условия для процесса горения с меньшим образованием дыма, что приводит к снижению высоты пламени, при этом ограничено воздействие высокотемпературного пламени через перфорированную обечайку 11 на боковую стенку 5 корпуса 3.
В процессе горения дров внутри перфорированной обечайки 11 через периферийные отверстия колосниковой решетки 2 приточный воздух поступает в кольцевой зазор 12, величина которого составляет 10-15 мм, и под действием самотяги скоростной тепловой поток поднимается вверх, нагреваясь от раскаленных колосниковой решетки 2, перфорированной обечайки 11, разъемного днища 8 и выходит в атмосферу через цилиндрическую горловину 7. Такое движение горячего воздуха способствует конвективной передаче тепла и нагреву боковой стенки 5 корпуса 3. Пламя на поверхности перфорированной обечайки 11 рассекается на небольшие язычки, которые под действием самотяги с восходящими потоками горячего воздуха в кольцевом зазоре 12 циркулируют вдоль поверхности перфорированной обечайки 11, при этом ограничено непосредственное воздействие пламени на боковую стенку 5 корпуса 3. Боковая стенка 5 корпуса 3 также нагревается за счет излучения горящих дров, а в дальнейшем древесных углей через перфорированную обечайку 11 при растопке тандыра. После прогорания дров на колосниковой решетке должен оставаться слой углей высотой 30-50 мм и можно переходить к режиму запекания и варки продуктов.
Режим запекания и варки продуктов осуществляется следующим образом.
Устанавливается закрепляющее устройство 20 с навешанными продуктами на цилиндрическую горловину 7, на которую устанавливается крышка 1 с ручкой 23 и выпускными заглушками 22, закрывается поддувальное отверстие 4 заглушкой 21. Заглушки 21, 22 используются для формирования мощного теплового потока, воздействующего посредством конвекции и излучения по всей поверхности навешанных продуктов. Время приготовления 20-30 минут в зависимости от вида продукта.
После запекания продуктов тандыр медленно остывает, обладая значительным запасом тепловой энергии остывающих древесных углей с колосниковой решеткой 2, корпуса 3 с разъемным днищем 8 и перфорированной обечайки 11, что позволяет приготовить дополнительное количество продуктов в посуде (на фиг. не показано), установленной на раструб 15 с выступающей волнистой поверхностью 16, выполняющий функцию конфорки.
При использовании тандыра с первым и вторым вариантом исполнения в высокогорных условиях и на севере с пониженным атмосферным давлением приводит к уменьшению подачи воздуха в корпус тандыра и, как следствие, к ухудшению горения топлива в корпусе и образованию дыма. Для увеличения подачи воздуха на отбортовке разъемного днища может быть выполнено поддувальное отверстие с увеличенным проходным сечением и поддувальной дверкой или увеличение числа поддувальных отверстий, выполненных на отбортовке (на фиг. не показано).
Опытное изготовление и испытание в полевых условиях вариантов предлагаемых конструкций тандыра доказали эффективное использование в качестве топлива древесных углей и дров, ограничивающих при их горении температурную деформацию корпуса, а также удобную его эксплуатацию, что полностью подтвердило поставленную задачу.