ПЕЧЬ КЕРАМИЧЕСКАЯ

Полезная модель относится к бытовым печам, в частности к печам с дополнительными устройствами для варки пищи и может быть использована для одновременного приготовления разной пищи в стационарных и преимущественно в походных условиях и на даче.
Существует проблема в бытовых печах, а именно эффективное использование тепловой энергии, а также утилизация тепла отходящих газов в процессе приготовления пищи, а также ее сохранение в горячем состоянии при небольших габаритах печи и с возможностью ее разборки для мобильного перемещения.
Известна печь-тандыр (Михилев А.А. Справочник по хлебопекарному производству М.,: Пищевая промышленность, 1977, с.279), содержащая глиняный полый цилиндр, установленный горизонтально и оканчивающийся со стороны фронта посадки усеченным конусом. Под печи загружается углем для разогрева ее стенок. После нагрева на стенки печи лепят заготовки для производства лепешек.
Недостаток печи проявляется в том, что значительное количество тепла теряется с потоком отходящих газов в процессе нагрева печи и приготовления продуктов. Одним из недостатков печи являются ограниченные функциональные возможности, так как отсутствует возможность приготовления в такой печи открытых продуктов путем воздействия температурного поля от нагретых стенок печи (например, шашлыка). Один из недостатков печи заключается в том, что печь имеет значительные габариты и может быть использована только в стационарных условиях.
Известна глиняная печь-тандыр (Похлебкин В.В. Занимательная кулинария, М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, с.30-31), используемая для выпечки хлеба, лепешек и мяса. Источником тепла в печи служат открытые раскаленные угли, лежащие на дне печи.
Продукты (тесто или мясо) в незащищенном состоянии лепят на раскаленные стенки печи. Недостаток заключается в том, что значительный тепловой поток от горящих углей теряется с отходящими газами. Недостаток печи и в том, что усложняются работы по обслуживанию печи, подвергая персонал воздействию значительных температур и возможен ожог руки человека при установке тестовых заготовок на стенку внутри печи.
Известна печь-тандыр (составитель Селиван В.В., Рыженко В.Н., Новая книга о печах, каминах, уличных очагах, М.:Оникс, 2009, с.377-381), содержащий топливник с горловиной, боковой стенкой из кирпича конусной формы, с подом, с колосниковой решеткой. Топливник заключен в наружную кладку из кирпича с промежуточным теплоизолирующим слоем. Над топливником выложена из кирпича с металлическими дверками вытяжная камера для сбора дыма, используемая при холодном копчении продуктов, закрепленных в подвешенном состоянии в самой камере, а сверху выполнен выпускной тракт из металла. Через камеру в топливник подвешивают продукты для жарки, либо горячего копчения.
Недостаток печи заключается в том, что в процессе длительного розжига печи для набора необходимой температуры массивной стенки топливника, выполненного из кирпича, а также во время приготовления продуктов утилизация тепла высокотемпературных отходящих газов отсутствует, при этом часть тепла рассеивается в атмосферу металлическими деталями камеры, что снижает КПД печи. Недостаток печи заключается и в том, что несмотря на расширение технологических возможностей для приготовления отдельных продуктов, выпечка кулинарных продуктов отсутствует, при этом приготовление каждого из вида продуктов производится самостоятельно с учетом технологии их производства и с возможностью обслуживания печи, то есть возможность совместного приготовления продуктов отсутствует. Недостаток печи - громоздкость и возможность использования только в стационарных условиях крупных предприятий, работа с данной печью затруднена, так как обслуживание печи через камеру и в камере подвергает персонал воздействию дыма и значительных температур.
Указанные недостатки приводят к снижению эффективности использования тепла и неудобству при обслуживании печи.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели, выбранной в качестве прототипа, является печь-тандыр (составитель Селиван В.В., Рыженко В.Н., Новая книга о печах, каминах, уличных очагах, М.: Оникс, 2009, с.381-383) с керамическим топливником, включающим колосниковое днище, боковую стенку, горловину, выполненные за одно целое. Топливник заключен в кирпичную кладку из шамотного кирпича с промежуточной теплоизоляцией, с верхним съемным дымосборником для удаления продуктов горения во время растопки печи, который удаляется после растопки и нагрева топливника до рабочей температуры.
Недостаток печи заключается в том, что при растопке печи в течение 1,5-2,5 часов для достижения рабочей температуры боковой стенки и днища топливника во время производства кулинарных продуктов тепло отходящих высокотемпературных газов не используется, что снижает КПД печи. Недостаток прототипа в том, что топливник выполнен в виде керамического кувшина с небольшими размерами колосникового днища, которое после удаления горящих углей в недостаточной мере отдает тепло для поддержания температуры внутри топливника. Недостатком печи является неравномерный нагрев стенки топливника по высоте и днища, выполненных за одно целое, при воздействии высокотемпературного пламени, особенно при растопке печи, что способствует температурным деформациям топливника и образованию трещин при длительной эксплуатации печи. Недостатком печи является ограниченное функциональное назначение, только для выпечки хлебобулочных изделий, а также имеет недостатки при ее эксплуатации, так как персонал подвергается температурному воздействию и дыма отходящих газов при работе через горловину внутри топливника во время растопки печи и приготовления продуктов. Недостаток печи - значительные габариты и возможность использования только в стационарных условиях крупных предприятий.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, - создание разборной конструкции керамической печи с повышенными теплопередающими свойствами с возможностью использования тепла отходящих газов для равномерной термообработки продуктов с равномерным нагревом керамического корпуса печи и расширение ее функциональных возможностей.
Технический результат от применения полезной модели заключается в повышении эффективности использования тепловой энергии и повышении удобства пользования.
Указанный результат достигается тем, что в печи керамической, содержащей керамический корпус с днищем, боковой стенкой, горловиной и колосниковую решетку, корпус выполнен с разъемным теплоаккумулирующим днищем, боковая стенка корпуса снабжена ручками и выполнена расширяющейся книзу, переходящей в верхней части в цилиндрическую горловину, а в нижней части в цилиндрическую обечайку, при этом на цилиндрической горловине корпуса выполнены диаметрально противолежащие щелевые отверстия с возможностью размещения в них пластинчатых перекладин с шампурами заподлицо с торцем горловины, на которой посредством фиксирующего устройства установлен съемный теплоизолирующий кожух с выпуклой стенкой, с ручками и переходными нижним и верхним цилиндрическими поясами, в котором установлена дополнительная цилиндрическая емкость с ручками, с верхней крышкой с выпускными отверстиями и заглушками, закрепленная верхним опорным буртом с перепускными отверстиями на верхнем цилиндрическом поясе теплоизолирующего кожуха, а на цилиндрической обечайке выполнены равномерно расположенные поддувальные отверстия с соответствующими заглушками, при этом колосниковая решетка расположена над поддувальными отверстиями.
Фиксирующее устройство выполнено в виде поворотного патрубка с возможностью охвата нижней частью горловины корпуса, а охватывающей верхней частью с раструбом переходный нижний цилиндрический пояс теплоизолирующего кожуха, при этом в верхней части поворотного патрубка выполнены щелевые отверстия, открытые сверху, соответствующие щелевым отверстиям на горловине корпуса, для размещения пластинчатых перекладин.
Поддувальные отверстия выполнены в виде сегментных вырезов, открытых снизу, со скошенными кромками внутрь с соответствующими по форме отверстий заглушками. Теплоаккумулирующее днище выполнено из материала с высокими теплоаккумулирующими свойствами, например, талькохлорита с толщиной стенки 25-35 мм с разъемным соединением с корпусом по периметру торца его отбортовки. Колосниковая решетка выполнена съемной с возможностью перемещения относительно теплоаккумулирующего днища.
Далее изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и прилагаемым чертежом.
На фиг 1 изображена печь керамическая, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - вид Г на фиг.1.
Печь керамическая содержит керамический корпус 1 с ручками 2 и боковой стенкой 3. Боковая стенка 3 выполнена расширяющейся книзу в виде усеченного конуса. переходящая в верхней части в цилиндрическую горловину 4, а в нижней части корпуса 1 в цилиндрическую обечайку 5. В нижней части цилиндрической обечайки 5 расположены два противолежащих поддувальных отверстия 6 в виде сегментных вырезов, открытых снизу, со скошенными внутрь кромками 7. В поддувальные отверстия 6 вставлены геометрически соответствующие заглушки 8, выполненные с опорной плоскостью 9. На цилиндрической обечайке 5 расположено металлическое кольцо 10 с вырезами 11 для заглушек 8, повышающее прочность корпуса 1, предохраняя от случайных механических ударов и ударов во время установки корпуса 1 на Теплоаккумулирующее днище 12, выполненное разъемным с корпусом 1 по периметру торца 13 отбортовки 14. Благодаря тому, что боковая стенка 3 корпуса 1 выполнена расширяющейся книзу, теплоаккумулирующее днище 12 выполнено увеличенного диаметра и, следовательно, с увеличенной поверхностью теплоотдачи, с возможностью оптимального размещения топлива для организации эффективного процесса горения. Теплоаккумулирующее днище 12 выполнено из материала с высокими теплоаккумулирующими свойствами, например, из талькохлорита с увеличенной массой с толщиной стенки 25-35 мм при толщине 20-25 мм стенки 3 корпуса 1 (Сост. Селиван В.В. Рыженко В.И. Новая книга о печах, уличных очагах, М., Оникс, 2009, 382 стр.), увеличивая при нагреве общий теплоизлучающий поток. Для выполнения удобной установки и центрирования корпуса 1 относительно теплоаккумулирующего днища 12 на торце 13 отбортовки 14 с внутренней стороны выполнено три равномерно расположенных упора 15.
На теплоаккумулирующем днище 12 установлена съемная колосниковая решетка 16 с ножками 17. На колосниковой решетке 16 и теплоаккумулирующем днище 12 с отбортовкой 14 расположены угли 18. На цилиндрической горловине 4 корпуса 1 выполнены диаметрально противолежащие щелевые отверстия 19. Внутри щелевых отверстий 19 расположены пластинчатые перекладины 20, заподлицо с торцем 21 цилиндрической горловины 4. На пластинчатые перекладины 20 навешиваются шампуры 22. На цилиндрическую горловину 4 установлен съемный теплоизолирующий кожух 23 с керамической выпуклой стенкой 24 с ручками 25, закрепленный на цилиндрической горловине 4 посредством поворотного патрубка 26 с ручкой 27, охватывающий нижней частью 28 цилиндрическую горловину 4, а охватывающей верхней частью 29 с раструбом 30 нижний цилиндрический пояс 31 теплоизолирующего кожуха 23. В верхней части поворотного патрубка 26 выполнены щелевые отверстия 32, открытые сверху, соответствующие щелевым отверстиям 19 на цилиндрической горловине 4 для размещения пластинчатых перекладин 20. Внутри теплоизолирующего кожуха 23 установлена дополнительная цилиндрическая емкость 33 с ручками 34, закрепленная на верхнем цилиндрическом поясе 35 теплоизолирующего кожуха 23 посредством верхнего опорного бурта 36 с перепускными отверстиями 37, сообщающие выпускные полости между собой. На верхней крышке 38, закрепленной на верхнем опорном бурте 36, выполнены два противолежащих выпускных отверстия 39 с заглушками 40 и расположена ручка 41. Для исключения перемешивания запахов приготовляемых продуктов дополнительная цилиндрическая емкость 33 снабжена крышкой 42.
Печь керамическая согласно заявленной полезной модели работает следующим образом.
На теплоаккумулирующее днище 12 с термостойкой подкладкой (на фиг. Не показана) устанавливается колосниковая решетка 16 с ножками 17. Под колосниковую решетку 16 укладывают небольшое количество топлива для предварительного нагрева теплоаккумулирующего днища 12, выполненного из талькохлорита с увеличенной массой. После того как пламя станет устойчивым, на колосниковую решетку 16 укладывают основное топливо в виде небольших дров или углей, которое поджигается горящим внизу топливом. Распределение топлива на открытом теплоаккумулирующем днище 12 при максимальном доступе воздуха создает условия для эффективного и быстрого горения топлива и удобного обслуживании. По мере сгорания топлива на колосниковой решетке 16 (невысокие языки пламени над раскаленными углями) на теплоаккумулирующее днище 12 посредством ручек 2 опускают корпус 1 по направляющим упорам 15 с открытыми поддувальными отверстиями 6. При этом создаются условия для равномерного распределения теплового потока по всей высоте корпуса 1 с ограничением воздействия высокотемпературного пламени на боковую стенку 3, что предохраняет корпус 1 от температурных деформаций. Далее на цилиндрическую горловину 4 устанавливают поворотный патрубок 26 и посредством ручек 25 опускают теплоизолирующий кожух 23 по направляющим стенкам раструба 30 на цилиндрическую горловину 4.
Внутрь теплоизолирующего кожуха 23 посредством ручек 34 устанавливают дополнительную цилиндрическую емкость 33 с продуктами, закрытую крышкой 42, закрепленную опорным буртом 36 на верхнем цилиндрическом поясе теплоизолирующего кожуха 23. На опорном бурте 36 дополнительной цилиндрической емкости 33 размещается верхняя крышка 38 с ручкой 41 с открытыми выпускными отверстиями 39. Посредством ручки 27 осуществляют поворот патрубка 26 таким образом, чтобы щелевые отверстия 32 поворотного патрубка 26 не совпадали с щелевыми отверстиями 19 на цилиндрической горловине 4 корпуса 1, что исключает подсос холодного воздуха через щелевые отверстия 19 из атмосферы. После этих операций подготовки печи керамической к работе осуществляют режим максимального разогрева боковой стенки 3 корпуса 1, как в классическом тандыре для последующего запекания продуктов, но при этом подготовительном режиме тепло от горящих дров эффективно используется и для дополнительной варки продуктов. Для плавного регулирования интенсивности горения подача холодного воздуха осуществляется через одно или два поддувальных отверстия 6, а регулирование тяги посредством одного или двух выпускных отверстий 39.
Режим максимального разогрева боковой стенки 3 корпуса 1 и варки продуктов осуществляется следующим образом.
При горении топлива тепловой поток газа под действием тяги, образованной в результате нагрева газа при сжигании топлива движется вверх вдоль внутренней поверхности стенки 3 корпуса 1 и далее плавно огибает наружную поверхность стенки дополнительной цилиндрической емкости 33 по всей высоте и внутреннюю поверхность выпуклой стенки 24 теплоизолирующего кожуха 23. Такое движение восходящего потока газа способствует конвективной передаче тепла и нагреву боковых стенок 3, 24 и дополнительной цилиндрической емкости 33. Передача тепла осуществляется и за счет излучения горящего топлива, а также предварительно нагретого теплоаккумулирующего днища 12 и стенки 3 корпуса 1. Далее восходящий тепловой поток газа по перепускным отверстиям 37 в опорном бурте 36 поступает под верхнюю крышку 38 и по выпускным отверстиям 39 выходит в атмосферу. Для ограничения степени нагрева продуктов в дополнительной цилиндрической емкости 33, требующих щадящий режим тепловой обработки при пониженной температуре и устранения перекипания воды, устанавливают поворотный патрубок 26 таким образом, чтобы его щелевые отверстия 32 частично или полностью совпали с щелевыми отверстиями 19 на цилиндрической горловине 4 корпуса 1. При этом происходит подсос, под действием самотяги, холодного воздуха из окружающей среды через упомянутые щелевые отверстия для снижения температуры отходящих газов, омывающих дополнительную цилиндрическую емкость 33. Набор рабочей температуры стенки 3 корпуса 1 определяется опытным путем (30-40 минут), при этом из выпускных отверстий 39 прекратится выход дыма, а на внутренней поверхности стенки 3 исчезает копоть. После проведения указанных операций можно переходить к режиму запекания и дальнейшей варки продуктов.
Режим запекания и варки продуктов осуществляется следующим образом. Теплоизолирующий кожух 23 с дополнительной цилиндрической емкостью 33 с верхней крышкой 38 с использованием ручек 25 снимается с цилиндрической горловины 4, посредством приспособления (на фиг. не показано), удаляется непрогоревшее топливо, угли 18 должны лежать тонким слоем на колосниковой решетке 16, в поддувальные отверстия 6 устанавливаются заглушки 8 с опорной поверхностью 9 для размещения на торце 13 отбортовки 14 теплоаккумулирующего днища 12, в выпускные отверстия 39 крышки 38 устанавливаются заглушки 40. Далее посредством ручки 27 осуществляют поворот патрубка 26 таким образом, чтобы щелевые отверстия 32 поворотного патрубка 26 совпали с щелевыми отверстиями 19 на цилиндрической горловине 4 корпуса 1. В совмещенные щелевые отверстия 19 и 32 открытые сверху, опускают пластинчатые перекладины 20 с предварительно навешенными шампурами 22 с продуктами, при этом пластинчатые перекладины 20 располагаются заподлицо с торцем 21 цилиндрической горловины 4. В дальнейшем теплоизолирующий кожух 23 с цилиндрическим поясом 31 с дополнительной цилиндрическую емкостью 33 и верхней крышкой 38 опускают на цилиндрическую горловину 4, используя направляющий раструб 30, что упрощает установку теплоизолирующего кожуха 23. Приготовление продуктов происходит в режиме тления углей, так как подача холодного воздуха и тяга отсутствуют. В необходимых случаях горение углей можно увеличить, открывая по одной заглушке 8 и 40. В режиме тления угли отдают тепло медленно и равномерно. Основной процесс приготовления пищи осуществляется за счет увеличенной теплоотдачи излучением теплоаккумулирующего днища 12, а также внутренней поверхности стенки 3 корпуса 1, и передачей тепла нагретой выпуклой стенкой 24 керамического теплоизолирующего кожуха 23.
Данный режим запекания способствует формированию мощного равномерного теплового поля, воздействующего по всей поверхности навешенных продуктов, например, шашлыка, что обеспечивает образование наружной корочки, препятствующей вытеканию сока, при этом сохраняются сочность и высокое качество приготовленных продуктов: цвет, вкус, запах. Время запекания определяется опытным путем (15-20 минут). После этого теплоизолирующий кожух 23 всборе с дополнительной цилиндрической емкостью 33 снимают, удаляют пластинчатые перекладины 20 совместно с шампурами 22 для использования, а теплоизолирующий кожух 23 всборе устанавливают на прежнее место.
После окончания режима запекания и варки продуктов печь медленно остывает, обладая значительным запасом тепловой энергии, что позволяет утилизировать тепловую энергию за счет дополнительного приготовления продуктов при падающей температуре в режиме тушения и варки продуктов (Похлебкин В.В., Занимательная кулинария, М., Легкая и пищевая промышленность, 1983, с.8-10).
Режим тушения и томления продуктов осуществляется следующим образом.
Подготовка печи к режиму тушения и томления продуктов аналогично режиму запекания и варки продуктов, при этом на шампуры 22 навешивают продукты, которые требуют длительной кулинарной обработки при умеренной, а также падающей температуре: овощи, фрукты, грибы, большие куски мяса, рыбы (Руководство по эксплуатации газовой плиты «Дарина»). В дополнительной цилиндрической емкости 33 доваривают продукты в режиме томления или тушат другие продукты. Режим тушения продолжается в процессе остывания печи до момента готовности продуктов.
В печи керамической предусмотрена выпечка продуктов (лаваша, лепешек, мяса) с возможностью контакта с раскаленной стенкой 3 корпуса 1. Режим выпечки продуктов осуществляется следующим образом.
Теплоизолирующий кожух 23 с дополнительной цилиндрической емкостью 33 и крышкой 38 снимают с цилиндрической горловины 4, удаляют пластинчатые перекладины 20, щелевые отверстия 19 на цилиндрической горловине 4 перекрывают поворотом патрубка 26, проводят растопку печи как указано выше.
Источником тепловой энергии служат стенка 3 корпуса 1, теплоаккумулирующее днище 12, а также раскаленные угли 18 на колосниковой решетке 16. После набора рабочей температуры стенок поддержание углей в раскаленном состоянии регулируется подачей воздуха в печь посредством поддувальных отверстий 6. В классическом тандыре продукты (тесто или мясо) в незащищенном состоянии лепятся над углями к раскаленным стенкам тандыра (Похлебкин В.В., Занимательная кулинария, М., Легкая и пищевая промышленность, 1983, с.30-31).
Однако при выполнении указанной технологической операции появляется опасность получения ожога. Для повышения удобства пользования и устранения ожога тесто или мясо лепятся на снятый керамической корпус 1 к внутренней поверхности стенки 3 с последующей установкой корпуса 1 на теплоаккумулирующее днище 12 для окончательной термической обработки продукта над раскаленными углями 18.
Такая конструкция печи керамической позволяет получить заявленный технический результат: повышается эффективность использования тепловой энергии и повышается удобство пользования ею.
В печи керамической представляется возможность при одной растопке готовить внутри корпуса несколько видов продуктов путем запекания и тушения, а также варки продуктов в дополнительной цилиндрической емкости, используя тепло отходящих газов и теплоаккумулирующего массивного днища из талькохлорита с высокой аккумуляцией тепла, которое отдает тепло медленно и равномерно непосредственно внутрь корпуса, а также керамических стенок корпуса и выпуклого теплоизолирующего кожуха, при последующем медленном остывании печи.
Такой режим нагрева и остывания печи керамической обеспечивает равномерное тепловое поле, а готовым продуктам сохранение витаминов и высокие вкусовые качества, а также сокращает расход тепловой энергии и повышает КПД печи керамической. Теплоаккумулирующее днище выполнено разъемным с корпусом, позволяет производить растопку печи керамической отдельно от корпуса и упрощает ее обслуживание, а также предохраняет корпус от воздействия высокотемпературного пламени и обеспечивает возможность равномерного его нагрева частично прогоревшим топливом при последующей установке корпуса на теплоаккумулирующее днище, повышая его надежность. Печь керамическая предложенной конструкции удобна в эксплуатации с возможностью мобильного перемещения при перевозках в походных и полевых условиях, а также для использования в бытовых условиях сельской местности и на дачных участках.
Полезная модель может быть осуществлена с использованием элементов предложенной конструкции таким образом, что в режиме медленного остывания печи керамической дополнительная цилиндрическая емкость 33 с продуктами опускается внутрь корпуса 1 с возможностью использования остаточного тепла для варки продуктов по всей поверхности дополнительной цилиндрической емкости 33. Керамический теплоизолирующий кожух 23 с дополнительной цилиндрической емкостью 33 может быть использован самостоятельно в качестве посуды для применения на любом источнике тепла. Жаростойкое теплоаккумулирующее днище 12 с увеличенной толщиной стенки, выполненной из талькохлорита, может быть использовано в качестве большой сковороды, закрытой аналогичным теплоаккумулирующим днищем 12 отбортовкой 14 вниз, используемого в качестве крышки, что дает возможность дополнительно тушить продукты, готовить пироги, пиццу на съемной колосниковой решетке 16 посредством раскаленных углей или на другом источнике тепла.