Дымоход - теплообменник

Полезная модель относится к устройствам для обогрева жилых, бытовых и производственных помещений, в частности к конструкции дымоходов печей.
Известен дымоход-теплообменник, содержащий полый корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлено тормозное устройство для торможения дымовых газов и теплообмена, выполненное в виде полой трубы с радиально установленными пластинами и радиатором, выполненным в виде радиально установленных пластин с кожухом - полым корпусом (см. МПК F24B 5/02, F23B 80/00, описание изобретения к патенту №2276755 Российской Федерации, опубл. 20.05.2006 г.)
Недостатком известного дымохода-теплообменника является то, что прямоточное движение дымовых газов не обеспечивает существенное их торможение, что не позволяет достичь более эффективного теплообмена.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является дымоход-теплообменник, содержащий полый корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлено тормозное устройство для торможения дымовых газов и теплообмена, выполненное в виде заслонок с вырезами, при этом заслонки установлены внутри корпуса и закреплены на поперечных осях с возможностью поворота так, что в положении, когда заслонки расположены поперек корпуса, вырезы образуют зигзагообразный газоход, а на осях снаружи корпуса закреплены рычаги, свободные концы которых с помощью шарниров соединены с общей штангой для установки заслонок в заданное положение (см. МПК F23J 11/00, описание изобретения к патенту №2516355 Российской Федерации, опубл. 20.05.2014 г.) - ближайший аналог.
Недостатком известного устройства является низкий теплообмен, обусловленный большой скоростью прохождения дымовых газов внутри корпуса, при которой не происходит полной передачи тепловой энергии в окружающее пространство.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности теплообмена.
Сущность технического решения заключается в том, что в дымоходе-теплообменнике, содержащем корпус с входным и выходным патрубком, внутри которого установлено тормозное устройство, корпус снабжен съемными крышками с входным и выходным патрубками, а в крышках выполнены отверстия, соединенные между собой воздуховодами, расположенными внутри корпуса, при этом тормозное устройство закреплено на воздуховодах и выполнено в виде пластины с лепестками, охватывающими воздуховоды.
Снабжение корпуса съемными крышками с входным и выходным патрубками, а в крышках выполнение отверстий, соединенных между собой воздуховодами, расположенными внутри корпуса, обеспечивает увеличение площади поверхности нагрева дымовыми газами воздуховодов и корпуса, что увеличивает теплообмен от нагретых дымовых газов к воздушным потокам, проходящим внутри воздуховодов, и ускоряет обогрев помещения.
Выполнение тормозного устройства в виде пластины с лепестками, охватывающими воздуховоды, и его закрепление на воздуховодах позволяет производить эффективное торможение дымовых газов и увеличить длину пути прохождения дымовых газов, при которой происходит передача тепловой энергии на воздуховоды и в обогреваемый воздух помещения.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид дымохода-теплообменника в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.
Дымоход-теплообменник содержит полый корпус 1 со съемными крышками 2 и 3, в которых расположены входной 4 и выходной 5 патрубки, а также отверстия 6 и 7, соединенные между собой воздуховодами 8, расположенными внутри корпуса 1. Тормозное устройство выполнено в виде пластины 9 с лепестками 10 и закреплено на воздуховодах 8, например, сваркой.
2
Количество и размеры воздуховодов определяются в зависимости от объема обогреваемого помещения. Например, при следующих размерах заявляемого дымохода-теплообменника: диаметре корпуса 300 мм, высоте 330 мм при количестве восьми воздуховодов диаметром 66 мм внутренний объем корпуса составляет 21 л, а поверхность теплоотдачи 1 м.
2
При размерах аналога: диаметре корпуса 300 мм, высоте 330 мм, поверхность теплоотдачи составит 0,31 м, что в три раза меньше, чем у заявляемого устройства, и соответственно нагрев воздуха в помещении будет происходить в три раза менее эффективно и потребуется больше топлива.
Работает заявляемый дымоход-теплообменник следующим образом. От печи (на чертеже не показана) дымовые газы поступают в корпус 1 дымохода-теплообменника через входной патрубок 4 и взаимодействуют с пластиной 9 тормозного устройства и через лепестки 10 (см. фиг. 2), охватывающие воздуховоды 8, расширяются и поступают во внутреннее пространство 11 корпуса 1, при этом происходит нагрев наружных поверхностей 12 воздуховодов 8 и передача тепла во внутренние поверхности 13 и полости 14, в которых находится воздух обогреваемых помещений, и за счет температурного градиента (разности температуры нагретого внутри воздуховодов воздуха и температуры холодного воздуха в помещении) происходит циркуляция воздуха и его постоянный нагрев и перемещение воздушных потоков в обогреваемое помещение.
Применение заявляемого дымохода-теплообменника обеспечивает быстрый нагрев помещения, в котором он находится, за счет улучшения теплообмена. Кроме этого при эксплуатации внутренние поверхности любого теплообменника быстро покрываются сажей и смолой, а сажа является очень хорошим теплоизолятором, и поэтому, если внутренние поверхности не очищать вовремя, теплопередача будет постоянно ухудшаться, что приводит к снижению эффективности теплообмена. Конструкция заявляемого теплообменника обеспечивает быструю разборку, что позволяет очистить внутренние поверхности от сажи и смолы.
В качестве теплоносителя может использоваться не только воздух, но и жидкости: вода, масло, антифриз и т.п., и заявляемое устройство можно применять в экстремальных ситуациях для обогрева палаток, автомобилей, теплиц и т.п.