ДЫМОХОД-ТЕПЛООБМЕННИК "ДЫМОСТОП"

Полезная модель относится к бытовым отопительным установкам и может быть использована с металлическими отопительными или отопительно-варочными печами для индивидуальных строений, металлическими банными печами и металлическими каминными топками.
Дымоход является одним из основных элементов печи, который с одной стороны обеспечивает вывод за пределы обогреваемого помещения продуктов сгорания - дымовых газов, а с другой стороны нагретая поверхность дымохода выполняет функции теплообменника, который передает тепловую энергию отходящих дымовых газов для дополнительного обогрева помещений.
Однако, при работе дымохода-теплообменника печи вместе с прямоточным потоком продуктов сгорания - дымовых газов теряется значительное количество тепловой энергии, которое могло бы быть использовано для дополнительного обогрева помещений.
Одной из основных задач, стоящих перед разработчиками печного оборудования, является создание устройств, повышающих эффективность теплообмена отходящих дымовых газов при обеспечении оптимальной и безопасной работы (тяги) дымохода-теплообменника печи.
Из уровня техники известна система зигзагообразных дымоходов, которая размещена в отдельном горизонтально ориентированном блоке, расположенным по вертикали в зоне между основанием печи и полом отапливаемого помещения, при этом блок с зигзагообразными дымоходами сопряжен с печью, а дымовая труба сопряжена с блоком зигзагообразных дымоходов, зигзагообразные дымоходы накрыты сверху металлическим листом, а пространство над упомянутым листом до уровня пола помещения заполнено гравием. (Смотри описание заявки на изобретение №98103088/03, МПК F24B 1/26, «Печь Агеева для отопления помещения и/или приготовления пищи»)
В этом техническом решении стремятся увеличить путь движения дымовых газов за счет изменения формы и длины канала, тем самым удлиняя путь для дыма, и задерживая его в пространстве под полом.
Наиболее близкой по технической сущности, достигаемому эффекту и выбранной в качестве прототипа является конструкция дымохода-теплообменника, содержащая полый корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлено тормозное устройство для торможения дымовых газов и теплообмена. При этом тормозное устройство выполнено в виде заслонок с вырезами, заслонки установлены внутри корпуса и закреплены на поперечных осях с возможностью поворота так, что в положении, когда заслонки расположены поперек корпуса, их вырезы образуют зигзагообразный газоход. На осях снаружи корпуса закреплены рычаги, свободные концы которых с помощью шарниров соединены с общей штангой для установки заслонок в заданное положение. (Смотри описание полезной модели к патенту РФ №120485, МПК F23J 11/00, «Дымоход-теплообменник»).
Наличие в дымоходе-теплообменнике тормозного устройства для дымовых газов обеспечивает более полное сгорания топлива в печи, некоторое замедление скорости движения продуктов сгорания топлива в дымоходе тормозного устройства, снижение температуры дымовых газов на выходе из выходного патрубка, за счет чего достигается снижение потерь тепла и увеличение эффективности теплообмена.
Движение дымовых газов также стремятся удержать только за счет изменения формы канала, тем самым удлиняя путь для дыма, и задерживая его в помещении.
Известный дымоход-теплообменник содержит элементы для регулирования проходного сечения газохода в виде большого количества заслонок, которые необходимо постоянно настраивать для оптимального соотношения тяги и эффективного теплообмена между горячими дымовыми газами и теплообменными элементами тормозного устройства, то есть постоянного выбора наклонного промежуточного положения заслонок для оптимальной тяги. Предложенный дымоход-теплообменник трудоемок в изготовлении, так как имеет большое количество деталей.
В основу полезной модели поставлена техническая задача - усовершенствовать дымоход-теплообменник, путем упрощения тормозного устройства, за счет сокращения средств регулирования движения дымовых газов, по извилистому протяженному газоходу.
Технический результат достигается повышением эффективности использования усовершенствованного дымохода-теплообменника, содержащего полый корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлено тормозное устройство, выполненное в виде перегородок, существенно удлиняющих путь движения дымовых отходящих газов, закрепленных в корпусе, при этом задвижка-шибер установлена на оси, расположенной на перегородке в средней части корпуса.
Перегородки из пластин внутри корпуса могут быть сформированы как горизонтально, так и вертикально, образуя тем самым горизонтальные и/или вертикальные элементы каналов для дыма, или образуя систему колпаков.
Корпус дымохода-теплообменника может быть цилиндрической формы, или любой прямоугольной формы и размера.
Дымоход-теплообменник небольшого размера может быть установлен как элемент трубы сразу после печки, или как элемент трубы на следующем этаже, также дымоход может быть установлен рядом с печью, если размеры его соизмеримы с размерами печи.
Создание данной конструкции снижает затраты на изготовления дымохода, повышает эффективность использования топлива для обогрева помещения. Позволяет отапливать помещение, расположенное в соседнем с печкой помещении или на верхнем этаже.
В отличие от кирпичных и керамических конкурентов, дымоходы могут быть проложены в уже готовом доме, могут быть установлены и при необходимости отремонтированы в любое время года.
Полезная модель поясняется чертежами и примером его осуществления.
На фиг. 1 изображен чертеж дымохода-теплообменника.
На фиг. 2 изображен чертеж дымохода-теплообменника, движение газа при закрытой и открытой задвижки-шибера.
На фиг. 3 изображено фото дымохода-теплообменника, вид спереди.
На фиг. 4 изображено фото дымохода-теплообменника, вид в разрезе.
На фиг. 5 изображено фото дымохода-теплообменника, движение газа при открытой задвижки-шибера.
На фиг. 6 изображено фото дымохода-теплообменника, движение газа при закрытой задвижки-шибера.
Дымоход-теплообменник (фиг. 1-6) содержит полый корпус 1 с входным 3 и выходным 2 патрубками (2, 3), внутри которого 1 установлено тормозное устройство 4 для торможения дымовых газов и теплообмена.
Особенностью усовершенствованного дымохода теплообменника является следующее выполнение конструкции его составных частей.
Тормозное устройство 4 выполнено в виде перегородок 5, 6 и 7, которые зафиксированы (любым типом соединения) внутри корпуса 1, и задвижки-шибера 8, установленной на оси 9, закрепленной на перегородке 6, с возможностью поворота так, что в положении, когда задвижка-шибер 8 расположена горизонтально в корпусе 1, образуются зигзагообразный газоход. В положении, когда задвижка-шибер 8 расположена вертикально в корпусе 1, образуется прямой, с небольшим отклонением от перегородок, газоход, (фиг. 2)
Для бань и саун дымоход-теплообменник, в том числе все его составные части, могут быть выполнены из нержавеющей стали.
Дымоход может иметь конструктивно:
- корпус круглого, прямоугольного или любого сечения;
- канальную (вертикальную и/или горизонтальную), колпаковую или смешанную систему движения дымовых газов;
- расположение на печи, на трубе или отдельно расположенной;
- кирпичный или смешанный (металлический-кирпичный) тип корпуса.
Работает предложенный дымоход-теплообменник следующим образом.
От печи дымовые газы поступают в корпус 1 дымохода-теплообменника через входной патрубок 3 и взаимодействуют с тормозным устройством.
Если дымоход-теплообменник находится в исходном положении, когда в тормозном устройстве 4 с помощью рычага 10 задвижка-шибер 8 располагается горизонтально в корпусе 1, образуется зигзагообразный газоход, с минимальным проходным сечением, обеспечивающим безопасную минимальную тягу, но имеющим извилистый более протяженный газоход, обеспечивающий максимальный теплообмен.
Когда дымоход-теплообменник переводится в положение, при котором в тормозном устройстве 4 с помощью рычага 10 задвижка-шибер 8 располагается вертикально в корпусе 1, образуется с небольшим отклонением прямоточный газоход, с максимальным проходным сечением, обеспечивающим максимальную тягу, и минимальную протяженность газохода, обеспечивающую минимальный теплообмен.
В зависимости от выбора заданной температуры в обогреваемом помещении, домовладелец переводит дымоход-теплообменник в положение, когда в тормозном устройстве 4 с помощью задвижки-шибера 8, устанавливается в корпусе 1 положение, при котором достигается безопасная оптимальная тяга в дымоходе и необходимая эффективность теплообмена для обеспечения выбранной температуры в обогреваемом помещении.
Заданное положение задвижки-шибера 8 тормозного устройства 4 определяется температурным режимом нагрева помещения.
Наиболее эффективно использовать заявляемый дымоход-теплообменник в составе бытовых твердотопливных печей с естественной циркуляцией дымовых газов.
При использовании заявленного дымохода-теплообменника существенно снижается расход топлива в печи.
Опытным путем установлено, что в печи, использующей заявленный дымоход-теплообменник, расход топлива на нагрев помещения на 15°C сокращается в два-три раза.
За счет этого достигается повышение эффективности теплообмена путем регулирования положения задвижки-шибера 8 для выбора оптимального соотношения тяги в дымоходе и эффективности теплообмена в тормозном устройстве 4, при сохранении высокой безопасности.
Приведенные сведения свидетельствуют о возможности осуществления полезной модели и промышленного применения предложенного дымохода-теплообменника, который обладает простотой конструкции, может быть многократно изготовлен на любом предприятии, и может найти широкое применение в составе печей для обогрева бытовых и производственных помещений, работающих, преимущественно на твердом топливе.