ПЕЧЬ ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПОДВИЖНОЙ ЗАСЛОНКОЙ И ИСКРОУЛОВИТЕЛЕМ

Полезная модель относится к отопительным устройствам, работающим на твердом топливе, основным назначением которых является обогрев палаток, мобильных бань, других мобильных сооружений с возможностью приготовления горячей пищи.
Известна многофункциональная походная печь, (патент РФ №2229657, МПК F24C 1/16, F24C 13/00, опубл. 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 конструктивная и технологическая сложность. Данная конструкция является материалоемкой и достаточно дорогой в производстве. Для своей работы печь требует применения газовой или жидкостной горелки, что увеличивает ее комплектность и общий вес. Кроме того, она является печью периодического действия и не приспособлена для того, чтобы использовать ее в походных условиях как кухонную отопительно-варочную печь, что сужает ее функционал.
Наиболее близким техническим решением, прототипом, является печь (патент на полезную модель №70966, МПК F24C 1/16, опубл. 20.02.2008), содержащая корпус, в котором расположена топка с дверцей, дымоход, камера для образования пара, емкость для нагрева воды и труба, 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 зазорам между его кромкой и передней 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.
Недостаткам данной печи является отсутствие в ее конструкции искроуловителя, что делает ее пожароопасной для эксплуатации в мобильных тентовых сооружениях. Кроме того, она имеет травмоопасную компоновку, патрубок дымохода расположен вблизи ее переднего торца, обращенного к пользователю. Вертикальная стойка раскаленного дымохода расположена в опасной близости от лица пользователя и при перемещении в ограниченном пространстве палатки возможно непроизвольное касание горячего металла одеждой или открытыми частями тела.
Задачей предлагаемого технического решения является создание конструктивно простого, технологичного в производстве, безопасного отопительно-варочного устройства, которое может обеспечить надежную защиту от выброса искр из дымохода, чтобы его можно было эксплуатировать в составе тентовых сооружений, и имеющего при этом травмобезопасную компоновку и высокий КПД.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции печи, снижение ее материалоемкости, повышение ее технологичности и возможность оптимально управлять газопламенным потоком, с одновременным обеспечением пожарной безопасности на всех режимах работы.
Поставленная задача достигается тем, что печь для мобильных сооружений с подвижной заслонкой и искроуловителем, содержит корпус, в котором расположена камера сгорания с дверцей, колосниковая решетка, зольник с ящиком зольника, дымоход, защитный кожух-конвектор и опоры, при этом камера сгорания содержит заслонку с возможностью ее перемещения и смежный с камерой сгорания искроуловитель, состоящий из полости и погруженного в него патрубка дымохода.
На фиг. 1 представлен вид печи в разрезе с положением скользящей заслонки «розжиг», на фиг. 2 представлен вид печи в разрезе с положением скользящей заслонки «рабочий режим».
Корпус печи состоит из камеры сгорания 1 с дверцей 2, колосниковой решетки 3, зольника 4 с выдвижным ящиком зольника 5, перегородки искроуловителя 6, полости искроуловителя 7, патрубка дымохода 8, сборного модульного дымохода 9, варочной плиты 10. Камера сгорания 1 снабжена направляющими (на фигурах не показаны), по которым способна перемещаться подвижная заслонка 11, управляемая вручную, например, при помощи штока с рукояткой 12. Корпус печи имеет защитное ограждение в виде кожуха-конвектора 13 и опирается на съемные опоры 14. Дополнительно печь может оснащаться баком для горячей воды (на фигурах не показан), монтируемым на сборный модульный дымоход 9, который в свою очередь надевается на патрубок дымохода 8.
Эксплуатация печи осуществляется следующим образом.
Печь устанавливают на съемные опоры 14 и вынимают из ее камеры сгорания 1 сборный модульный дымоход 9, который хранится там во время транспортировки. Собранный модульный дымоход 9 одевают на патрубок дымохода 8. Топливо (например, дрова) загружают в камеру сгорания 1 и поджигают. При этом выдвижной ящик зольника 5 выдвигается из емкости зольника 4 на некоторое расстояние, открывая доступ воздуха в область горения через колосниковую решетку 3. Количество воздуха поступающего для горения регулируется степенью выдвижения ящика зольника 5. На первом этапе во время розжига и прогрева стенок дымохода 9 газопламенный поток из камеры сгорания 1 благодаря положению подвижной заслонки 11 направляется в полость искроуловителя 7 по кратчайшему пути. Для этого подвижная заслонка 11 при помощи штока 12 выдвинута в крайнее переднее положение. Задача на первом этапе «розжига» - обеспечить газопламенному потоку наименьшее гидравлическое сопротивление. Это позволяет растапливать печь и прогревать ее дымоход 9 быстрее без выброса дыма через дверцу 2 камеры сгорания 1.
На втором этапе, после прогрева стенок дымохода 9 сила разряжения давления в нем становится достаточно сильна для того, чтобы можно было переместить (задвинуть) подвижную заслонку 11 до упора назад, в положение «рабочий режим». Газопламенный поток начинает двигаться по длинному пути, проходя наибольшее расстояние под плоскостью варочной плиты 10, которая быстро разогревается. На плоскости варочной плиты 10 по желанию можно поместить теплоаккумулирующую каменную закладку для организации банных процедур, либо использовать ее для приготовления пищи. При этом подвижная заслонка 11 предоставляет в процессе эксплуатации печи возможность регулировать степень нагрева ее варочной плиты 10, например, при помощи штока с рукояткой 12. Если нужно ослабить степень нагрева варочной плиты 10 и кипение воды в кастрюле, которая на ней стоит, достаточно снова выдвинуть подвижную заслонку 11 вперед и перенаправить газопламенный поток в полость искроуловителя 7 и далее в патрубок дымохода 8 и дымоход 9 по короткому пути, минуя варочную плиту 10. Так же возможны и промежуточные положения подвижной заслонки 11 для бесступенчатой регулировки степени прогрева варочной плиты 10.
В первом положении «розжиг» и втором положении «рабочий режим» одинаково эффективно выполняет свою функцию искроуловитель центробежного типа, который устроен следующим образом. Полость камеры сгорания 1 отделена от полости искроуловителя при помощи вертикальной перегородки искроуловителя 6, которая вверху не доходит до плоскости варочной плиты 10 на некоторое расстояние, образуя достаточное отверстие для прохода газопламенного потока. Патрубок дымохода 8 имеет вверху выступающую часть, на которую монтируется сборная колонна модульного дымохода 9, а нижняя его часть погружена в полость искроуловителя 7 настолько ниже верхнего среза перегородки искроуловителя 6, чтобы заставить газопламенный поток совершить резкий разворот на 180 градусов в вертикальной плоскости. Частицы недогоревшего топлива, которые имеют сколько-нибудь значительный вес и способность к длительному тлению во время резкого разворота газопламенного потока сепарируются из него под воздействием центробежной силы. И оседают в нижней части емкости искроуловителя не получая возможности вылететь в дымоход и повредить, например, крышу палатки. И в первом, и во втором положении подвижной заслонки 11 эта функция безопасности работает одинаково стабильно.
Предлагаемая компоновка печи выгодно отличается от прототипа еще и тем, что дымоход 9 удален от передней торцевой поверхности печи к задней части корпуса. Туда, где риск непредумышленного контакта с пользователем минимален.
Представляя пользователю такие важные функции, как сепарация искр и возможность бесступенчатой регулировки степени прогрева варочной плиты 10 - предлагаемая печь, вместе с тем, остается конструктивно и технологически предельно простой, что делает ее пригодной к серийному производству. В транспортном положении данная печь имеет небольшой вес и габариты.
К особенностям предлагаемой конструкции печи относится возможность демонтировать опорные ножки и модульный дымоход, и упаковать их вовнутрь топки для снижения транспортных габаритов. А так же наличие защитного кожуха-конвектора, как важного элемента защиты потребителя в условиях ограниченного пространства.
Повышенная пожарная безопасность предлагаемой конструкции печи, обеспеченная наличием встроенного искроуловителя позволяет рекомендовать ее для применения в составе любых каркасно-тентовых сооружений, чувствительных к прожиганию тента искрами, там, где эксплуатация обычных походных печей опасна или невозможна.
Так же она может быть рекомендована для эксплуатации внутри автомобильных кунгов, где требуется обеспечить наименьший риск возгорания. Она может одинаково успешно эксплуатироваться как мобильная банная печь, так и в качестве эффективной отопительно-варочной печи.
Выдвижной ящик зольника 5 предназначен для удобного удаления золы и регулировки подачи воздуха через колосник 3 в камеру сгорания 1.
Искроуловитель помимо своей прямой функции сепарации искр выполняет так же и функцию эффективного теплообменника, заставляя газопламенный поток перед выбросом в дымоход двигаться по сложной траектории и отдавать больше тепла на нагрев стенок корпуса печи. КПД печи тем самым повышается, а выброс сажи и частиц недогоревшего топлива значительно снижается. Больше тепла направляется на полезную работу для прогрева помещения и меньше тепла выбрасывается через дымоход наружу. Наличие искроуловителя делает дымоход относительно более холодным по отношению к обычным прямоточным «печам-буржуйкам» и это повышает уровень безопасности узла разделки дымохода, там, где он проходит сквозь крышу палатки.
Подвижная заслонка 11 важна, не только способностью регулировать степень нагрева варочной плиты 10, но и тем, что предоставляет возможность снижать гидравлическое сопротивление дымового тракта, обеспечивая быстрый розжиг печи на этапе неустойчивой дымовой тяги.