ПЕЧЬ ДЛЯ БАНИ

Предлагаемое техническое решение относится к теплотехническому оборудованию, а именно к бытовым банным печам и предназначено для прогрева помещения, подогрева воды и получения пара.
Известен парообразователь для бани по патенту RU 2310135, выполненный в виде камеры испарения воды, образованной нагреваемой до температуры не менее 100°C поверхностью печи или топки и профилированным элементом, при этом камера выполнена таким образом, чтобы обеспечить испарение воды именно с металлической поверхности, и снабжена дополнительно одним или несколькими профилированными элементами, причем профилированные элементы расположены один над другим с образованием отсеков камеры и выполнены с отверстиями таким образом, чтобы обеспечить перетекание воды из верхнего отсека в нижний.
Недостатком приведенного технического решения является невозможность получения качественного перегретого пара, так как значительная часть поверхности парообразователя образована стенкой, имеющей низкую температуру. Поскольку часть подаваемой в парообразователь воды неизбежно контактирует с указанной стенкой, еще больше охлаждая ее, в генерируемом паре содержится большое количество капельной воды и пар имеет невысокую степень сухости.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является печь для бани «Гейзер» по патенту RU 2250417, содержащая металлический корпус с топкой, дымоходом и открытый контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, причем указанный открытый контейнер размещен в верхней части топки со стороны обогреваемого помещения, в топке помещена емкость повышенного давления с теплообменным крупнодисперсным материалом и установленным в ее верхней части влагораспределительным устройством, соединенным с баком для парообразующей жидкости посредством дозатора, в указанной емкости снизу вверх встроена дроссельная труба, проходящая через теплообменный крупнодисперсный материал и верхнюю часть топки в указанный открытый контейнер, обеспечивающая дополнительный перегрев образовавшегося в емкости повышенного давления перегретого пара в верхней части топки и за счет рекуперативного теплообмена с крупно дисперсным материалом.
В данном техническом устройстве реализовано двухступенчатое парообразование: открытый контейнер, куда поступает паровоздушная смесь из емкости повышенного давления, является пароперегревателем, что позволяет получать сухой пар с высокой температурой.
Недостатком указанного технического решения является необходимость использования значительной массы теплоаккумулирующей загрузки для получения перегретого пара: фактически, требуется применять два контейнера с теплоаккумулирующей загрузкой, что существенно усложняет и удорожает конструкцию печи. Кроме того, емкость повышенного давления должна снабжаться обратным клапаном, являющимся сложным техническим устройством.
Задача предлагаемого технического решения заключается в совершенствовании процесса парообразования банной печи и упрощения ее конструкции путем применения пароперегревателя, в котором не используется теплоаккумулирующая загрузка.
Технический результат достигается тем, что печь для бани, содержащая корпус, выполненный в виде топливника с отверстием для подачи топлива, закрывающийся крышкой, устройство дозирования воздуха, дымоход, дополнительно содержит полость с водой, образованную стенками корпуса, и/или дымохода и соединенный с ней каналом пароперегреватель.
При этом предпочтительно, чтобы пароперегреватель контактировал со стенками корпуса.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом, где изображен продольный разрез отопительной печи (фиг. 1).
Печь состоит из корпуса 1, внутренний объем которого образует топку, на передней стенке корпуса 1 выполнено отверстие для подачи топлива 2, закрываемое дверцей 3 с ручкой 4, топка соединена с дымоходом 5. Печь также содержит полость испарения 6 воды 9, контактирующую с нагреваемой стенкой печи и пароперегреватель 8, соединенный каналом с полостью испарения воды 6. Полость 6 снабжена заглушкой 7.
Эксплуатация печи осуществляется следующим образом.
Через отверстие 2 в топку укладывают топливо и поджигают его. Предварительно в полость испарения 6 воды заливается вода 9, и указанная полость закрывается заглушкой 7.
При горении топлива вода в полости 6 нагревается до температуры кипения и над поверхностью воды формируется насыщенный пар. Давление насыщенного пара будет несколько выше давления окружающей среды и будет определяться площадью проходного сечения канала, соединяющего полость испарения воды 6 и пароперегреватель 8. Температура насыщения также будет больше 100°C. Вследствие разности давлений между полостью испарения воды и окружающей средой, насыщенный пар будет перемещаться через пароперегреватель 8. За счет радиационно-конвективной теплопередачи от горящего топлива, пар 10 в пароперегревателе 8 будет перегреваться, достигая значительной температуры и поступать в помещение. Требуемый температурно-влажностный режим в помещении обеспечивается регулированием тепловой мощности горящего топлива и вентиляционным режимом помещения.
По пути движения пара, в частности, в пароперегревателе 8, также может осуществляется дополнительный нагрев пара за счет нагрева стенок пароперегревателя 8 горящим топливом. Вследствие данного нагрева, насыщенный пар трансформируется в перегретый, его температура (в зависимости от интенсивности горения топлива) может достигнуть значений
200…600°C. Необходимый перепад давлений для движения пара между емкостью 6 и атмосферным воздухом в парильном помещении невелик, определяется только гидравлическим сопротивлением тракта, образованного каналом, пароперегревателем 8 и отверстием 10 и составляет, по экспериментальным оценкам, не более 100…150 мм водяного столба (1…1,5 кПа).
Перегретый пар, поступая через отверстие 10 в парильное помещение, перемешивается с окружающим воздухом, создавая паровоздушную смесь с определенной влажностью и температурой, оптимальными для создания микроклимата русской паровой бани. В номинальном режиме работы, при постоянно кипящей воде в емкости 6, можно регулировать паропроизводительность и степень перегрева пара посредством устройства дозирования воздуха 4, которое определяет мощность горения топлива. Благодаря данной регулировке, пользователь бани может задавать желаемые ему параметры влажности и температуры в парильном помещении.
Достоинством данного технического решения является также возможность быстрого начального прогрева банного помещения: поскольку основным средством нагрева ограждающих конструкций в данном случае является паровоздушная смесь, то, водяной пар, содержащийся в ней, конденсируясь на указанных конструкциях, отдает им тепло с очень высокой теплоотдачей.
По окончании банных процедур, та же самая паровоздушная смесь, при работающей печи, являясь ненасыщенной, способна впитать конденсат, просушить поверхности и удалить влагу за пределы помещения посредством вентиляции.