ПАРОГЕНЕРАТОР ДЛЯ БАННОЙ ПЕЧИ

Техническое решение относится к области устройств для генерации пара, используемых в банных печах.
Наиболее близким из известных является встроенный в банную печь парогенератор, включающий корпус с полостью для загрузки теплоаккумулирующих элементов, выполненный в виде полого горизонтально расположенного цилиндра, причем продольная ось полого цилиндра перпендикулярна продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка (RU 204106 U1, 06.05.2021).
Настоящее техническое решение является дальнейшим совершенствованием хорошо зарекомендовавшего себя парогенератора для банной печи и решает техническую задачу создания удобного в установке, надежного и долговечного и ремонтопригодного парогенератора к банной печи.
Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности работы парогенератора.
Достигается это тем, что парогенератор для банной печи включает корпус с теплообменным элементом, имеющим горизонтально ориентированную цилиндрическую полость для загрузки, корпус выполнен из двух литых из чугуна полукорпусов, объединенных по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением с возможностью, при установке на выходной патрубок для дымовых газов печи, свободного поворота на 360° относительно вертикальной оси, теплообменный элемент выполнен из отрезка стальной трубы, ее охватывает внутренняя отбортовка литых полукорпусов, между литыми полукорпусами и стенкой стальной трубы образован канал для дымовых газов, а полость стальной трубы при ее загрузке теплоаккумулирующими элементами образует внутреннюю каменку, причем с торца теплообменного элемента закреплена заглушка из листовой стали, в отверстие которой выше ее центра вмонтирован штуцер для присоединения средства заливки воды в полость теплообменного элемента. Парогенератор для банной печи может быть снабжен второй заглушкой, расположенной противоположно первой, причем, по крайней мере, одна из заглушек имеет отверстия для выхода пара из полости теплообменного элемента. При этом, по крайней мере, одна из заглушек имеет дверцу для доступа в полость теплообменного элемента. Во второй заглушке выполнено отверстие для возможности перестановки штуцера, причем отверстие закрыто съемной пробкой. Кроме того, парогенератор для банной печи имеет средство для равномерного распределения воды по внутренней каменке.
Существенность признаков обеспечивается их направленностью на реализацию технического результата. Так, выполнение теплообменного элемента из отрезка стальной трубы, торцы которой охватывает внутренняя отбортовка литых из чугуна (ГОСТ 1412, ГОСТ 1585, ГОСТ 7293, ГОСТ 26358) полукорпусов, между литыми полукорпусами и стенкой стальной трубы образован канал для дымовых газов, позволяет осуществлять ее интенсивный нагрев непосредственно равномерно обтекающими ее по поверхности горячими дымовыми газами с минимально возможным местным перегревом. Равномерности нагрева корпуса парогенератора, а следовательно - повышению надежности и его долговечности, способствует горизонтальное расположение стальной трубы, имеющей горизонтально ориентированную цилиндрическую полость для загрузки, а также объединение двух литых полукорпусов по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением. Возможность свободного поворота на 360° относительно вертикальной оси полукорпусов литых из чугуна и объединенных по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением с возможностью, при установке парогенератора на выходной патрубок для дымовых газов печи, кроме свободного выбора вектора подачи пара, также обеспечивает снижение напряжений в корпусе в местах соединения корпуса парогенератора с выходным патрубком для дымовых газов печи, выполняемым, как правило, литьем из чугуна с соответствующими допусками на литые изделия из чугуна. Полость стальной трубы при ее загрузке теплоаккумулирующими элементами образует внутреннюю каменку, закрытую с торца теплообменного элемента закрепленной к печи заглушкой. Наличие закрепленной к корпусу заглушки, выполненной из стали, в отверстие которой выше ее центра вмонтирован штуцер для присоединения средства заливки воды в полость теплообменного элемента позволяет повысить надежность и ремонтопригодность печи за счет соединения штуцера с контактом по поверхности заглушки, выполненной из листа стали и, в силу этого, обеспечивающей требуемую герметизацию и надежность соединения. Также может быть установлена вторая заглушка, которая расположена противоположно первой, и в этом случае, по крайней мере, одна из заглушек имеет отверстия для выхода пара из полости теплообменного элемента. Сечение отверстий рассчитаны на пропускание пара, исключающее создание максимально допустимого его давления в парогенераторе. При этом, по крайней мере, одна из заглушек имеет запирающуюся дверцу для доступа в полость теплообменного элемента, что обеспечивает регулирование загрузки теплоемкими элементами, их распределение (вне рабочего процесса) с организацией наиболее. Во второй заглушке выполнено отверстие для возможности, при такой необходимости, перестановки штуцера, причем отверстие закрыто съемной пробкой, что не требует изменения выбранного при установочном повороте на 360° положения парогенератора и предотвращает образование щелей и зазоров в соединениях, повышая тем самым надежность и долговечность. Кроме того, парогенератор для банной печи имеет средство для равномерного распределения воды по внутренней каменке с учетом возможности формирования через дверцу формы поверхности загрузки.
Конструкция парогенератора поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 - вид спереди на корпус парогенератора;
- на фиг. 2 - то же, вид сбоку;
- на фиг.3 - то же, вид сверху;
- на фиг. 4 - узел фланцевого соединения по А на фиг. 3;
- на фиг. 5 - корпус парогенератора - 3D;
- на фиг. 6 - парогенератор в сборе - 3D;
- на фиг. 7 - вид спереди парогенератора в сборе;
- на фиг. 8 - то же, вид сбоку;
- на фиг. 9 - то же, вид сверху.
На фиг. 6-9 представлены размеры парогенератора для определения потребителем фактических габаритов парогенератора и оценки возможности его монтажа, в том числе, как дополнительного, в существующие банные печи.
Парогенератор для банной печи включает корпус 1 с теплообменным элементом 2, имеющим горизонтально ориентированную цилиндрическую полость 3 для теплоаккумулирующей загрузки (не показана). Корпус 1 выполнен из двух литых из чугуна полукорпусов 4 и 5, объединенных по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением 6. Конструкция полукорпусов 4 и 5 обеспечивает возможность их свободного поворота на 360° относительно вертикальной оси при установке парогенератора на выходной патрубок для дымовых газов печи. Теплообменный элемент 2 выполнен из отрезка стальной трубы, торцы которой охватывает внутренняя отбортовка 7 литых полукорпусов 4 и 5, между которыми и стенкой стальной трубы образован канал 8 для дымовых газов. При этом, литые полукорпуса 4 и 5 могут быть выполнены с рифлениями или продольными ребрами 9 на внешней поверхности, переходящими в местах болтового соединения их фланцев в ребра жесткости 10. На внешних торцевых поверхностях литых полукорпусов также выполнены радиально ориентированные рифления или ребра 9. Отбортовка 7 литых полукорпусов выполнена с возможностью размещения примыкающей к стальной трубе заглушки 10 с одного из торцов теплообменного элемента парогенератора, и размещения в ограничиваемой ею полости теплоаккумулирующей загрузки -каменки. Таким образом, с торца теплообменного элемента закреплена заглушка 10 из листовой стали, в отверстие которой выше ее центра вмонтирован штуцер 11 для присоединения средства 12 заливки воды в полость теплообменного элемента 2. Парогенератор для банной печи может быть снабжен второй заглушкой 13, расположенной противоположно первой, причем, по крайней мере, одна из заглушек имеет отверстия 14 для выхода пара из полости теплообменного элемента. При этом, по крайней мере, одна из заглушек 10 и/или 13 имеет дверцу 15 для доступа в полость теплообменного элемента 2. Во второй заглушке 13 выполнено отверстие для возможности перестановки штуцера 11, причем отверстие закрыто съемной пробкой 16. Кроме того, парогенератор для банной печи имеет средство для равномерного распределения воды по внутренней каменке. Для центрирования теплообменного элемента 2 и увеличения теплоотдачи парогенератора в его конструкцию могут быть введены внутренние ребра, например, в виде уголкового профиля 17. Форма и диаметр отверстий 14 могут быть рассчитаны таким образом, чтобы выход пара сопровождался звуковым эффектом, например, звуком, подобным звуку вьюги. Такой звук будет иметь переменную тональность в связи с изменяющимся расходом пара через отверстия 14.
При сборке парогенератора на производстве между его полукорпусами 4 и 5 размещают в их отбортовке 7 теплообменный элемент 2, при необходимости в местах соединения полукорпусов 4 и 5 между собой и с теплообменным элементом 2 выполняют герметизацию и соединяют полукорпуса 4 и 5 фланцевым соединением (фиг. 4). Такое соединение полукорпусов 4 и 5 между собой с выполненным в виде отрезка стальной трубы теплообменным элементом 2 позволяет повысить надежность и герметичность. Теплообменный элемент 2 продольной осью цилиндрической стенки ориентируется в требуемом направлении выхода теплового потока или пара Односторонняя направленность пара и теплового потока из полости, ограниченной цилиндрической стенкой теплообменного элемента 2 реализована установкой с другого конца заглушки в виде крышки. При этом, выходящий пар получает дополнительный нагрев вследствие увеличения пути его прохождения в зоне интенсивного теплового излучения и приобретает мелкодисперсность - новые положительные свойства и обеспечивает за счет передачи ему тепла эффективный теплоотвод с теплообменного элемента 2 и от внутренней каменки. Возможна подача воды для образования пара на поверхность теплообменного элемента и на загрузку каменки в непосредственной близости от установленной заглушки. Вторая заглушка обеспечивает более длительное пребывание пара в зоне теплообмена и тем самым повышает качество пара. Возможность, при необходимости, перестановки штуцера 11 без изменения выбранного положения парогенератора, исключает какие-либо смещения элементов парогенератора, ранее установленного в выбранное путем его поворота в пределах 360° положение, что обеспечивает надежность и долговечность каменки.
Конструкция парогенератора также позволяет защитить дымоход от перегрева, посредством равномерного распределения тепла во все его элементы, в том числе и в камни теплоаккумулирующей загрузки, расположенные внутри стальной трубы, что обеспечивает его долговечность и надежность работы.