ПАРОГЕНЕРАТОР ВСТРАИВАЕМЫЙ ДЛЯ БАННОЙ ПЕЧИ

Техническое решение относится к области средств для получения пара и может быть использовано в банной печи.
Известен парогенератор для банных печей, содержащий, по меньшей мере, две сочлененные между собой полые секции, образующие Г-образную конструкцию, причем одна секция расположена горизонтально или практически горизонтально, при этом ее проходное сечение в выходных частях уменьшено, предпочтительно торцы выполнены заглушенными, при этом другая секция установлена вертикально или практически вертикально, причем по всему корпусу Г-образного устройства выполнены каналы, соединяющие полость устройства с окружающей средой, при этом вертикально расположенная секция выполнена с возможностью ее перестановки с одного конца горизонтально расположенной секции на другой, а в верхней части вертикально стоящей секции установлена воронка и/или обратный клапан (RU №111261 U, 10.12.2011).
Известно устройство для парообразования, включающее парогенератор с горизонтальной и вертикальной секциями, устройство дозирования, в котором устройство дозирования представляет собой стакан, в нижней части которого находится дно со сквозным отверстием, на внешней поверхности дно сопряжено со втулкой, которая содержит упор с отверстием, в котором установлен клапан, горизонтальная секция парогенератора представляет полое цилиндрическое тело на основе профиля круглого сечения, выполненное в U-образной форме, на боковой поверхности которого после изгиба по внутреннему контуру имеются отверстия, вертикальная секция парогенератора представляет полое цилиндрическое тело на основе профиля круглого сечения с двумя изгибами по длине осевой линии (RU №2724817 А1, 25.06.2020).
Наиболее близким из известных является парогенератор для банной печи, имеющий заливную воронку и горизонтальную трубку, заливная воронка содержит заливной клапан и соединена с основным блоком, имеющим П-образную форму и представлен одной горизонтальной и двумя вертикальными трубами; вертикальные трубы соединены через тройник с подковообразной пароиспарительной трубкой, которая внутри содержит чугунную дробь, пароиспарительная трубка имеет отверстия для выхода пароводяной смеси, направленные вверх (RU №190614 U, 04.07.2019).
Задачей настоящего технического решения является создание парогенератора для банной печи, способного по желанию пользователя создавать как влажный, перегретый, так и сухой насыщенный пар без изменения конструкции парогенератора. Насыщенный пар - это водяной пар, находящийся в динамическом равновесии с водой в жидком состоянии. Влажный пар - это насыщенный пар, содержащий в себе воду в виде взвешенных частиц (аэрозоля или тумана). Перегретый пар - это пар, температура которого превышает температуру испарения воды при данном давлении. Сухой насыщенный пар это пар, не содержащий воды в жидком состоянии
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей парогенератора за счет возможности получения пара различного состояния, в том числе и мелкодисперсного пара без изменения конструкции парогенератора.
Достигается это тем, что парогенератор встраиваемый для банной печи содержит заливную горловину и перфорированный по его длине трубопровод для выхода нагретого продукта, а также имеет герметичную вертикально ориентированную плоскую металлическую емкость, размещаемую в полости печи и ориентированную одной из больших ее поверхностей к стенке печи и соединенную с заливной горловиной через штуцер для воды, а с перфорированным по его длине трубопроводом - через штуцер для выхода нагретого в емкости продукта, причем штуцер для воды соединен с упомянутой металлической емкостью ниже уровня штуцера для выхода нагретого в емкости продукта, а емкость содержит теплоаккумулирующие элементы. При этом штуцера имеют гайки для крепления металлической емкости к задней стенке печи с зазором, обеспечивающим движение в нем горячих газов, а перфорированный по длине трубопровод выполнен гофрированным из нержавеющей стали и соединен обоими его концами со штуцером для выхода нагретого в емкости продукта посредством Т-образного фитинга, смонтированного на штуцере для выхода нагретого в емкости продукта. Заливная горловина имеет заглушку с отверстиями, расположенными в боковых гранях, а штуцер для воды соединен с упомянутой металлической емкостью ниже уровня штуцера для выхода нагретого в емкости продукта на величину, превышающую диаметр штуцера. А штуцер для воды и штуцер для выхода нагретого в емкости продукта расположены по разные стороны относительно продольной вертикальной плоскости, а емкость заполнена, по крайней мере, до уровня штуцера для воды, теплоаккумулирующими элементами, расположенными в ней с образованием сообщающихся между собой полостей.
Существенность признаков технического решения, характеризующего данный парогенератор для банной печи, подтверждена их причинно-следственной связью с техническим результатом. Так, заливная горловина и перфорированный по его длине трубопровод для выхода нагретого продукта обеспечивают подачу воды и распределение полученного пара, а герметичная вертикально ориентированная плоская металлическая емкость, размещаемая в полости печи и ориентированная одной из больших ее поверхностей к стенке печи, обеспечивает, при ее заполнении теплоаккумулирующими элементами, эффективное преобразование залитой в нее воды в мелкодисперсный пар. Для фиксированного положения емкости и одновременно с этим - для подвода воды и отвода нагретого в емкости продукта, емкость соединена с заливной горловиной через штуцер для воды, а с перфорированным по его длине трубопроводом - через штуцер для выхода нагретого в емкости продукта. Такое решение позволяет устанавливать требуемый пользователем уровень заливки воды в емкость, учитывая теплоемкость (теплоотдачу) находящихся в ней теплоемких элементов, что непосредственно влияет на технический результат. Для этого штуцер для воды соединен с упомянутой металлической емкостью ниже уровня штуцера для выхода нагретого в емкости продукта (оптимально - ниже уровня штуцера для выхода нагретого в емкости продукта на величину, превышающую диаметр штуцера), что позволяет регулировать количеством воды качество нагретого в емкости продукта - пара, исключая условия для смешения высокодисперсного пара с поступающей водой. Поскольку штуцера имеют гайки для крепления металлической емкости к задней стенке печи с зазором, то этим обеспечивается движение в зазоре горячих газов и тем самым равномерный нагрев находящихся в ней теплоемких элементов, преобразующих поступающую воду в высокодисперсный пар. Вертикальное расположение металлической емкости также обеспечивает увеличение пути прохождения воды до ее преобразования в пар и пара в высокодисперсный пар. Такой пар поступает в перфорированный по длине трубопровод, который выполнен гофрированным из нержавеющей стали (исключающей внутреннюю коррозию, за счет которой могло бы уменьшаться его проходное сечение и значительно снижаться теплопроводность), а соединение его обоими концами со штуцером для выхода нагретого в емкости продукта посредством Т-образного фитинга, смонтированного на штуцере для выхода нагретого в емкости продукта, позволяет обеспечить равномерность истечения полученного пара через его перфорацию (отверстия), что создает необходимое давление пара в системе «емкость - перфорированный трубопровод». Для поддержания такого давления заливная горловина имеет заглушку с отверстиями, расположенными в ее боковых гранях, чем выполняется функция клапана. Расположение штуцера для воды и штуцера для выхода нагретого в емкости продукта (пара) по разные стороны относительно продольной вертикальной плоскости также снижает возможность охлаждения (увлажнения) полученного пара потоком поступающей воды. Целесообразно для указанного технического результата, чтобы емкость была бы заполнена теплоаккумулирующими элементами, расположенными в ней с образованием сообщающихся между собой полостей, по крайней мере, до уровня штуцера для воды.
На фиг. 1 представлен парогенератор встраиваемый для банной печи, общий вид.
На фиг. 2 - пример размещения встраиваемого в банную печь парогенератора (с вырезом одной четверти ее корпуса).
На фиг. 3 - внешний вид встроенного в банную печь парогенератора.
Парогенератор (фиг. 1) встраиваемый для банной печи содержит заливную горловину 1 и перфорированный по его длине трубопровод 2 для выхода нагретого продукта - пара, и имеет герметичную вертикально ориентированную плоскую металлическую емкость 3, размещаемую в полости печи и ориентированную одной из больших ее поверхностей к стенке печи и соединенную с заливной горловиной 1 через штуцер 4 для воды, а с перфорированным по его длине трубопроводом 2 - через штуцер 5 для выхода нагретого в емкости продукта. Штуцер 4 для воды соединен с металлической емкостью 3 ниже уровня штуцера 5 для выхода нагретого в емкости продукта, а емкость 3 содержит теплоаккумулирующие элементы (не показаны). При этом штуцера 4 и 5 имеют гайки 6 для крепления металлической емкости 3 к задней стенке печи с зазором (фиг. 2), обеспечивающим движение между стенкой печи и емкостью 3 горячих газов. Перфорированный по длине трубопровод 2 выполнен гофрированным из нержавеющей стали и соединен обоими его концами со штуцером для выхода нагретого в емкости продукта посредством Т-образного фитинга 7, смонтированного на штуцере для выхода нагретого в емкости продукта. Заливная горловина имеет заглушку с отверстиями, расположенными в боковых гранях (не показана). Штуцер 4 для воды соединен с металлической емкостью ниже уровня штуцера 5 для выхода нагретого в емкости продукта на величину, превышающую диаметр штуцера. Штуцеры 4 и 5 расположены по разные стороны относительно продольной вертикальной плоскости, а емкость 3 заполнена, по крайней мере, до уровня штуцера 4 для воды, теплоаккумулирующими элементами, например металлическими пластинами или шарами из нержавеющего материала, расположенными в ней с образованием сообщающихся между собой полостей.
Принцип действия парогенератора для банной печи. Парогенератор монтируется непосредственно в печи (в ее топке). При сгорании топлива (дрова, топливные брикеты, пеллеты, уголь) непосредственно открытым огнем происходит нагрев емкости 3 парогенератора с размещенными в нем теплоаккумулирующими элементами. Далее, при подаче воды в заливную горловину 1, она через штуцер попадает на раскаленные до температуры 450-500°С теплоаккумулирующие элементы, в результате чего происходит моментальное испарение воды с выделением мелкодисперсного пара, который, в свою очередь, выходит через штуцер 5 и попадает в перфорированный гофрированный трубопровод 2 (шланг) из нержавеющего материала, например, стали. Через эти отверстия пар попадает на нагретые от работающей печи камни, расположенные вокруг всей топки. Тем самым получается мощный поток высококачественного мелкодисперсного пара, который поступает в парильное помещение равномерно со всего периметра банной печи. В зависимости от комплектации печи, теплоаккумулирующие элементы могут быть дополнительно размещены в гофрированном шланге, что в свою очередь увеличивает теплоемкость и пароотдачу парогенератора.
При необходимости изменения характеристик получаемого пара увеличивают, либо уменьшают количество подаваемой воды, что при указанном выполнении парогенератора приводит, соответственно, к увеличению либо к уменьшению одного из основных потребительских физических параметров пара, характеризующих его качество - его влагосодержания.