Бытовая печь под топливный брикет ископаемых углей с газовым поджигом

Бытовая печь под топливный брикет ископаемых углей с газовым поджигом относится к коммунальному хозяйству, в частности к печам для сжигания твердого топлива, и одновременно к угольной промышленности по производству угольных брикетов, которые предназначены для использования в специальных бытовых печах, и может применяться для приготовления пищи и обогрева помещения.
Известны бытовые печи (солдатские, садовые, а также «Камины и печи» в книге фирмы «Адамант» Москва (издательство Москва, фирма «Адамант», 2002)) для сжигания твердого топлива (антрацит, каменный уголь, бурый уголь, горючие сланцы, торф, дрова). Все известные бытовые печи при любом виде топлива имеют следующие недостатки: тяжелая воспламеняемость менее дорогих видов топлива, что требует значительного расхода легковоспламеняющегося топлива для розжига печи; низкая эффективность, то есть намного более высокий расход топлива на единицу теплоотдачи, чем у специализированных печей; значительный ущерб для окружающей среды из-за неполного сгорания топлива, что вызывает большое содержание продуктов неполного сгорания в дыме (в том числе угарный газ и сажа) и высокий выход золы на единицу израсходованного топлива.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение «Печь для сжигания низкосортного каменного угля» (патент РФ № 2306487), включающий корпус, выполненный с сужением в верхней части, окнами и дверцами для загрузки топлива и выгрузки золы, колосники, образующие дутьевые каналы для сжигания твердого топлива в топке печи. Недостатки – трудность заготовки, хранения топлива, длительность розжига, что требует значительного расхода легковоспламеняющегося топлива, необходимость регулярной чистки дымоходов.
Известно изобретение «Горелка с пьезорозжигом» (а.с. SU 1657881) для газовой плиты, включающая корпус с установленными в нем приводным элементом, разрядной камерой, блоком пьезоэлементов с электродами, заведенными в разрядную камеру.
Известно изобретение «Слоистый топливный брикет» (а.с. SU 1759857), имеющий основной слой, состоящий из каменного угля и торфа, и зажигательный слой, состоящий из каменного угля, торфа, нитрата калия и нитрата бария. Брикет имеет продольные отверстия. Основные недостатки этого брикета – ненадежное соединение слоев, ненадежное воспламенение основного слоя, низкая влагостойкость, сравнительно большая масса зажигательного слоя, что увеличивает стоимость брикета.
Отмеченные недостатки печей и брикетов устраняются тем, что предлагаемая бытовая печь под топливный брикет ископаемых углей с газовым поджигом, состоящая из корпуса на ножках с усеченной трапецеидальной верхней частью с патрубком дымохода и варочной поверхностью, с колосниками, окнами и дверцами для загрузки топлива и выгрузки золы, корпус разделён перегородкой на два отделения, имеет направляющие для поддонов с возможностью устанавливать на них топливные брикеты ископаемых углей, по центру каждого из которых на колосниках закреплены устройства сжигания газа (горелки) с пьезоподжигом, использующиеся для разжигания топливных брикетов ископаемых углей, при этом в центральной части варочной поверхности встроена изолированная от отделений, где производится сжигание топливных брикетов,  газовая горелка, обеспечивающая быстрый разогрев пищи или приготовление блюд с коротким временем готовности (3-5 минут) без розжига топливных брикетов, при этом топливный брикет ископаемых углей цилиндрической формы с отверстием по оси цилиндра состоящий из ископаемого угля и связующего, содержит древесные опилки для интенсификации процесса горения при величине частиц молотого угля не более 5 мм.
Конструкция печи поясняется рисунками:
Фиг. 1 – вид спереди
Фиг. 2 – вид сбоку
Фиг. 3 – вид сверху
Фиг. 4 – поддон под топливные брикеты ископаемых углей
Фиг. 5 – печь с дополнительной газовой горелкой вид спереди
Фиг. 6 – печь с дополнительной газовой горелкой вид сверху
Корпус на ножках 1 с усеченной трапецеидальной верхней частью с патрубком дымохода 2 и варочной поверхностью 3, перегородка 4, разделяющая корпус на два одинаковых отделения, окно с дверцей для загрузки топлива 5, окно с дверцей для выгрузки золы и поддува (забора) воздуха 6, колосниковая решетка 7, образующая с окном 6 дутьевой канал 8, над колосниковой решеткой закреплены направляющие 9, по которым устанавливаются в топку поддоны 10 с топливными брикетами ископаемых углей 11. Под топливными брикетами на колосниковой решетке располагаются газовые горелки 12, к которым подведены трубы 13 от устройств пьезоподжига 14, закреплённых на перегородке 4. К зажигательным устройствам подведены трубы 15 от газового редуктора с тройником 16 газового баллона 17, установленного между ножками корпуса, и система включения 18, в центральной части варочной поверхности 3 встроена изолированная от отделений, где производится сжигание топливных брикетов, газовая горелка 19, предусматривающая непосредственный нагрев варочной посуды пламенем.
Использование предложенной печи для приготовления пищи и отопления помещения производится следующим образом. Открывается дверца окна для загрузки топлива 5, на поддон 10 устанавливаются топливные брикеты ископаемых углей 11 и поддон через окно 5 продвигается по направляющим 9 до упора в заднюю стенку корпуса 1. Всего в печь устанавливается от одного до четырех топливных брикетов ископаемых углей, в зависимости от того, какое количество варочной посуды используется одновременно для приготовления пищи. Газ подаётся от газового баллона 17 через газовый редуктор с тройником 16 по трубам 15 к устройствам пьезоподжига 14 и далее по трубам 13 к газовым горелкам 12. Система включения 18 обеспечивает подачу газа в горелки 12 и воспламенение подаваемого газа устройствами пьезоподжига 14. После воспламенения топливных брикетов ископаемых углей подача газа в горелки прекращается. Дальнейшее горение топливного брикета ископаемых углей обеспечивается потоком воздуха, поступающего от окна с дверцей для выгрузки золы и поддува (забора) воздуха 6 через дутьевой канал 8 и колосниковую решетку 7. Продукты горения брикетов обогревают варочную поверхность 3 и удаляются через усеченную трапецеидальную верхнюю часть с патрубком дымохода 2. На варочной поверхности отмечены зоны максимального нагрева, на которые должна устанавливаться кухонная посуда. По окончании процесса приготовления пищи прекращается доступ воздуха закрытием окон с дверцами для выгрузки золы и поддува (забора) воздуха 6, что вызывает прекращение горения топливных брикетов ископаемых углей. В случае неполного сгорания топливных брикетов ископаемых углей, следующий цикл приготовления пищи начинается с их зажигания и последующего горения до полного сгорания. В случае если цикл приготовления пищи превышает по длительности время горения топливных брикетов ископаемых углей, производится установка новых брикетов при выдвигании поддонов из топки через открытые окна для загрузки топлива 5 с последующим поджиганием вновь установленных брикетов газовыми горелками. При необходимости кратковременного использования печи (для подогрева пищи или приготовления блюд с коротким временем готовности (3-5 минут)) применяется газовая горелка 19 без розжига печи. Топливный брикет ископаемых углей имеет цилиндрическую форму с диаметром в диапазоне от 80 до 100 мм и высотой в диапазоне 100-150 мм с отверстием по оси цилиндра диаметром 20 мм, состав: 85% ископаемого угля с величиной частиц менее 5 мм, 5% древесных опилок и 10% связующего.
Данная конструкция печи устраняет недостатки существующих печей, описанные выше, за счет того, что при газовом поджиге применяются топливные брикеты невысокой стоимости, которые могут храниться неограниченное время в герметичной упаковке и распространяться по обычным розничным каналам, включая интернет-магазины с доставкой на дом. При применении пятилитрового газового баллона он может обеспечивать розжиг печи в течение 6-12 месяцев, в зависимости от использования печи только для приготовления пищи, или также для отопления помещения и других хозяйственных нужд. При кратковременном отсутствии топливных брикетов ископаемого угля печь может работать на любом твердом топливе. Производство топливных брикетов и их упаковка значительно сокращает потери добытого угля при транспортировке, а хранение его не ограничивается временными рамками и условиями складирования. Разжигание печи становится быстрым и надёжным, а также уменьшаются затраты легковоспламеняющегося топлива на розжиг. Кардинально улучшается экологическая обстановка за счёт отсутствия потерь при транспортировке и хранении угля, а также более полного сгорания топлива с минимальным выходом угарного газа, сажи и золы на единицу израсходованного топлива.