ПЕЧЬ ОТОПИТЕЛЬНАЯ

Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к печам отопительным и может быть использована для отопления и снабжения горячей водой индивидуальных помещений. Она является универсальным источником тепловой энергии, которая применяется, например, для организации как воздушного, так и водяного отопления бытовых и производственных помещений, объектов строительства, сельскохозяйственных сооружений, а именно: жилых помещений, теплиц, животноводческих помещений, ангаров, машинно-тракторных станций, и т.п., а также для сушки зерна, дерева и других продуктов и изделий.
Известные настоящее время печи отопительные являются цельносварными, то есть имеют общий корпус, в котором размещены сама печь и теплообменник воздушный или водяной [1, 2].
К недостаткам известных печей следует отнести низкую ремонтопригодность в связи с тем, что при выходе из строя печи или теплообменника быструю замену чего-нибудь выполнить невозможно из-за наличия общего цельносварного корпуса. Кроме того, известные печи сложные в обслуживании.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой печи отопительной и выбранной как прототип является известный водогрейный котел, содержащий расположенные в корпусе топочную камеру - печь со сменными колосниковыми решетками, дверцей и поддувалом с заслонками,
теплообменник с устройствами для входа и выхода теплоносителя и дымосборник с дымовой трубой [3].
Общими признаками известного и заявляемого устройств является наличие печи с дверцей и поддувалом с заслонками, теплообменника с устройствами для входа и выхода теплоносителя и дымосборника.
К недостаткам известного устройства относится его низкая ремонтопригодность из-за наличия цельносварного общего корпуса, что не позволяет выполнить ремонт при выходе из строя печи или теплообменника путем их быстрой замены. Кроме того, при работе печи со временем эксплуатации на поверхности теплообменника образовывается значительный слой налета в виде сажи, который затрудняет теплопередачу между горячими газами и теплоносителем (водой или воздухом), что снижает коэффициент полезного действия (КПД) печи. Из-за этого в процессе эксплуатации поверхность теплообменника становится непригодной, что требует его ремонта или замены на новый. Также известная конструкция имеет затруднения с очисткой теплообменника от сажи в процессе его эксплуатации.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования печи отопительной, в которой за счет нового в целом выполнения конструкции печи отопительной, а также связей между его элементами и введением новых элементов, достигается увеличение теплопередачи между горячими газами и теплоносителем, повышение ее ремонтопригодности, улучшение технологичности, упрощение ее конструкции и обслуживания, что приводит к увеличению КПД печи отопительной, повышению экономичности, долговечности и надежности печи отопительной в целом и ее основных составных блоков - теплообменника и печи.
Поставленная задача достигается тем, что в печи отопительной, содержащей печь с дверцей и поддувалом с заслонками, теплообменник с устройствами для входа и выхода теплоносителя и дымосборник, согласно полезной модели, печь и теплообменник выполнены в виде двух
функционально независимых блоков как законченные конструкции, имеющие каждый свой корпус, которые жестко соединены между собой разъемным или неразъемным соединением, при этом, в верхней части печи выполнено не менее одно окно для ее осмотра и обслуживания, а теплообменник снабжен не менее одной герметичной дверцей обслуживания, причем печь, которая выполнена из листового металла или огнеупорного материала, снаружи снабжена двумя и более теплоизоляционными слоями.
В результате использования заявляемой полезной модели обеспечивается получение технического результата, заключающегося в увеличении теплопередачи между горячими газами и теплоносителем, повышении ее ремонтопригодности, улучшении технологичности, упрощении ее конструкции и обслуживания.
Между существенными признаками заявляемой полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение в заявляемой печи отопительной основных ее частей - печи и теплообменника в виде двух функционально независимых блоков как законченных конструкций, имеющих каждый свой корпус, которые жестко соединены между собой разъемным или неразъемным соединением, позволяет улучшить технологичность, упростить конструкцию печи отопительной и ее обслуживание, что в целом повышает ее ремонтопригодность и экономичность, а также долговечность и надежность печи отопительной в целом и ее составных блоков - теплообменника и печи. Выполнение в печи окон для осмотра и ее обслуживания, расположенных в верхней ее части, позволяет осуществлять визуальный контроль и упростить обслуживание печи. Наличие в теплообменнике не менее одной герметичной дверцы обслуживания позволяет осуществлять очистку поверхности теплообменника в процессе эксплуатации, что дает возможность упростить обслуживание печи, а также увеличить теплопередачу между горячими газами и теплоносителем. То, что печь, которая выполнена из листового или огнеупорного материала, снаружи снабжена дополнительно двумя и более
теплоизоляционными слоями, позволяет обеспечить высокий КПД за счет снижения потерь тепловой энергии через стенки печи и эффективного удержания тепла. Все вышеизложенное свидетельствует о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично изображена предлагаемая печь отопительная на примере ее выполнения для водяного обогрева.
На чертеже изображено: 1 - печь с корпусом; 2 - теплообменник с корпусом; 3 - соединение корпусов печи и теплообменника; 4 -дополнительные теплоизоляционные слои печи; 5 - дверца печи; 6 -поддувало с заслонками; 7 - окно печи для осмотра и обслуживания; 8 -дымосборник теплообменника; 9 - дымовая труба; 10 - герметичные дверца для обслуживания теплообменника; 11 - устройство входа теплоносителя теплообменника; 12 - устройство выхода теплоносителя теплообменника.
Предлагаемая печь отопительная может быть выполнена как для воздушного, так и для водяного обогрева. Печь отопительная содержит:
собственно печь с корпусом 1 и теплообменник с корпусом 2, которые выполнены в виде двух функционально независимых блоков как законченные конструкции, имеющие каждый свой корпус. Корпуса печи 1 и теплообменника 2 между собой жестко соединены разъемным или неразъемным соединением 3, например резьбовым, винтовым способом или сваркой. При этом корпуса печи 1 и теплообменника 2 обычно имеют внешний теплоизоляционного слой, который уменьшает тепловые потери. Печь 1, которая выполнена из листового или огнеупорного материала, снаружи снабжена еще двумя и более теплоизоляционными слоями 4 из теплоизоляционных материалов, что позволяет обеспечить высокий КПД печи отопительной в целом за счет снижения потерь тепловой энергии через стенки печи и эффективного удержания тепла. Печь 1 содержит в нижней
части одну и более дверцу 5 и поддувало с заслонками 6. В верхней части печи выполнено не менее одно окно 8 для ее осмотра и обслуживания.
Теплообменник 2 содержит также дымосборник 8 с дымовой трубой 9 и оборудованный не менее одной герметичной дверцей 10 для ее обслуживания, что позволяет осуществлять очистку поверхности теплообменника в процессе эксплуатации. Дверцы обслуживания 10 могут быть выполнены впереди и сзади корпуса теплообменника 2. Теплообменник 2 содержит устройства для входа 11 и выхода 12 теплоносителя, которые в зависимости от типа обогрева - используемого теплоносителя: воздух или жидкости (воды), выполнены по-разному:
- для воздушного обогрева они выполнены в виде соответственно конфузора и диффузора, которые расположены на двух противоположных сторонах теплообменника, и имеют обычно фланцы для крепления воздуховодов;
- для водяного обогрева они выполнены в виде патрубков для входа и выхода жидкости (воды), которые расположены соответственно сбоку и сверху теплообменника, или в других местах, и имеют обычно фланцы для крепления водопроводов.
Взаимное расположение печи 1 и теплообменника 2 может быть различным: например, теплообменник 2 может быть установлен сверху печи 1 или сбоку печи 1.
Заявляемая печь отопительная работает следующим образом. Через устройство для входа 11 теплоносителя подается жидкость (вода) или воздух в зависимости от типа обогрева, используемого в печи отопительной. В печи 1 разжигают, например, твердое топливо, помещенное в нее через дверцы 5 печи. Продукты сгорания, получаемые при сгорании топлива, поступают в газовый тракт, передавая свое тепло со стороны внутренней стенки корпуса теплообменника 2 теплоносителю (например, жидкости), которая нагревается. Передав тепло теплоносителю, газы собираются в дымосборнике 8 и отводятся сквозь дымовую трубу 9 наружу. Предлагаемая
печь отопительная может работать как на твердом, так и на жидком и газообразном топливе. Поэтому при эксплуатации печи могут быть использованы разные виды топлива: дрова, торф, уголь, древесные отходы или растительные отходы. Визуальный осмотр и контроль за процессом сгорания топлива в печи 1, а также ее обслуживание осуществляется с помощью окна 7 для осмотра и обслуживания печи. Наличие герметичных дверц 10 для обслуживания теплообменника 2, которые могут быть выполнены впереди и сзади корпуса теплообменника 2, позволяет осуществлять постоянную очистку поверхности теплообменника в процессе эксплуатации, что ведет к улучшению и увеличению теплопередачи между горячими газами и теплоносителем и КПД печи отопительной в целом.
В случае выхода из строя печи 1 или теплообменника 2, ремонт предлагаемой печи отопительной, вследствие их выполнения каждого в своем корпусе, осуществляется в кратчайший срок путем их замены на исправный, что существенно повышает ее ремонтопригодность. Все это приводит к упрощению и улучшению обслуживания печи отопительной в целом.
Таким образом, разработанная печь отопительная удобная в эксплуатации, простая по конструкции, технологичная, обеспечивает технику безопасности, отвечает современным требованиям и является универсальным источником тепловой энергии, используемым для организации воздушного или водяного отопления. Использование предлагаемой печи отопительной позволяет повысить КПД печи и ремонтопригодность, упростить ее конструкцию, улучшить технологичность и ее обслуживание, что позволяет повысить экономичность печи, увеличить долговечность и надежность теплообменника и печи в целом.
По данной полезной модели изготовлен опытный образец печи отопительной, который прошел испытания, подтвердившие его работоспособность и получение ожидаемых технического результата и положительного эффекта.
Предложенная печь отопительная может найти применение для различных типов обогрева любого помещения.
Источника информации:
1. Соснин Ю.П. Газовые отопительные и отопительно-варочные печи. - М.: Стройиздат, 1965, С. 187.
2. Роддатис К.Ф. Котельные установки. -М.: Энергия, 1977, С.263.
3. Авторское свидетельство SU №1474390 А1, заявл. 01.12.86, опубл. 23.04.89. Бюл.№15 (прототип).