ГЕНЕРАТОР ПАРА ДЛЯ БАННОГО ПОМЕЩЕНИЯ

Полезная модель предназначена для подогрева помещения с использованием электроэнергии и для генерации пара низких давлений. Полезная модель должна быть установлена в корпус электропечи или печи на другом виде топлива. В частности, может быть использована для догрева помещения и получения насыщенного и перегретого пара в банях, саунах для индивидуального и коллективного пользования, в климатических камерах спортивно-оздоровительного и медицинского профиля.
Известна полезная модель Электрическая печь для сауны Вахова В.И. содержащая корпус с ограждением, электронагревательный элемент, теплоаккумулирующий материал и средство для генерации пара (патент №179399 от 14.05.2018 г.).
К недостаткам данной печи относятся небольшая полезная площадь нагреваемых элементов, контактирующих с паром. Пар проходя через нагревательный элемент получает незначительный догрев. Маленькая скорость парообразования и небольшой объем генерируемого пара в единицу времени.
Известен парогенератор ферингера для банных печей содержащий вертикально ориентированный корпус, образованный внешней и внутренней обечайками, установленными с радиальным зазором по отношению друг к другу с образованием между ними кольцевого зазора и соединенными между собой по торцам (патент №2603448 от 27.11.2016 г.).
К недостаткам данного устройства относятся возможность использования только в печах на твердом топливе, также является необходимым поддержание стабильной температуры в процессе горения топлива. При этом в случае отсутствия нагрева печи происходит снижение температуры устройства и как следствие падение КПД.
За прототип принята конструкция печи для бани и теплообменник для нее, приведенная в описании к патенту №153207 от 10.07.2015 г. данная полезная модель относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов. Технической задачей, на решение которой направлена, получаемая полезная модель, является получение банной печи, обеспечивающей пар высокого качества.
Поставленная техническая задача решается путем использования печи состоящей из корпуса с топкой, дымоходом и теплообменным материалом, где теплообменный материал (теплообменник) представляет собой монолит, выполненный из чугуна или стали, смонтированного на корпусе печи, внутри которого имеется парообразовательная полость.
Поставленная техническая задача решается также путем теплообменника для банной печи, представляющего собой монолит, выполненный из чугуна или стали, на поверхности которого оборудован приемник испаряемой воды и зона выдачи пара, внутри которого выполнена соединяющая их парообразовательная полость.
Недостатками этой конструкции является большой вес и объем занимаемой площади данного оборудования, как следствие невозможность использования в малых помещениях.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков и усовершенствование конструкции любой печи с целью обеспечения качества создаваемого пара.
Технический результат полезной модели состоит в том, что предлагаемое устройство позволяет создать различные виды паровой смеси вплоть до 500°С в необходимом объеме. Это достигается наличием системы калориферов, связанных в единую цепь, которая включает в себя саму систему калориферов, систему нагрева и поддержания температуры калориферов, систему контроля температуры и систему подачи воды, что дает возможность создать любой микроклимат парного помещения по температуре, влажности и типу пара.
Поставленная техническая задача решается путем использования корпуса состоящего из металла, теплообменным материалом с электрической системой нагрева и контроля нагрева, где теплообменный материал представляет собой гранулированный чугун или сталь, смонтированный в корпусе печи между системами калориферов.
В отличие от прототипа, данная полезная модель имеет меньший размер и вес, а также принципиальное отличие парообразовательной полости, заключающееся в использовании системы калориферов, связанных между собой с большой внутренней полезной площадью контакта при малых объемах самого калорифера и наличии системы охлаждения наружной поверхности. Система калориферов представляет собой систему последовательно соединенных полостей, выполненных из стали или другого металла с температурой плавления выше 500°С, на входе которого оборудован приемник испаряемой воды и зона выдачи пара. Форма заявляемой полезной модели позволяет увеличить объем поступаемой жидкости в парообразовательную полость, что в свою очередь увеличивает продолжительность парообразования и улучшает качество пара. Кроме того, данная форма позволяет более компактно расположить устройство в пространстве. Использование пищевого нержавеющего металла в корпусе увеличивает срок службы устройства и исключает возможность прогорания корпуса изделия, а также повышает коррозионную стойкость.
На фиг. 1, 2 и 3 представлена схема предлагаемого устройства, а на фиг. 4 представлена печь с генератором пара в поперечном разрезе, где обозначено:
1 - корпус печи;
2 - емкость для воды;
3 - патрубок калорифера;
4 - калорифер;
5 - зона прохода воды;
6 - внутренние стенки калорифера с приподнятым краем;
7 - термостойкий гранулированный материал
8 - нагревательный элемент;
9 - расширительный бак
10 - паропровод
11 - патрубок сброса неиспарившейся воды;
12 - корпус системы калориферов с системой нагрева
Генератор пара для банного помещения выполнен в виде прямоугольного корпуса из жаропрочного металла с температурой плавления выше 500°С.
На фиг. 1 показана система калориферов в сборе. Все узлы предлагаемого устройства выполнены так же из жаропрочного металла с температурой плавления выше 500°С. Через патрубок 3 происходит сброс воды в систему калориферов 4 где происходит перегрев и преобразование воды в пар до установленных температур. Далее по замкнутому контуру калориферов пар поступает в расширительный бак 9 и в случае присутствия жидкой воды происходит ее догрев до паровой смеси и выход ее через паропровод 10 или сброс неиспарившейся воды через патрубки 11 в атмосферу.
На фиг. 2 показан калорифер 4 в продольном разрезе, который представляет собой последовательно соединенный замкнутый полый контур, в который поступает вода в жидком состоянии и при проходе по зоне 5, вода начинает преобразовываться в пар, внутренние стенки калорифера с приподнятым краем 6 служат для уменьшения скорости прохода воды по внутренним контурам калорифера.
На фиг. 3 показан генератор пара в сборочном корпусе из жаропрочного металла с температурой плавления выше 500°С в котором расположены калориферы, расширительный бак и система нагрева калориферов. Корпус 12 выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, в верхней части которого расположен паропровод 10 через который происходит сброс насыщенного пара в атмосферу и патрубок 3 предназначенный для сброса воды в калорифер.
На фиг. 4 показана печь с генератором пара в поперечном разрезе. Корпус устройства 1 служит для размещения емкости для воды 2 и всей системы калориферов. Емкость 2 служит резервуаром для воды и также служит контуром охлаждения корпуса предлагаемого устройства. Также представлены система калориферов 4, нагреваемые термостойким гранулированным материалом 7 с использованием нагревательного элемента 8 до температуры 150-500°С. Выход калорифера соединен с расширительным баком 9 где происходит догрев неиспарившейся воды и в случае ее не испарения осуществляется ее сброс.
В системе распределения пара возможна установка системы ароматизации пара. Пар из системы распределения, представленной паровыми электромагнитными клапанами, распределяется по необходимым пользователю источникам таким как паровой запарник для трав, паровой душ.
Генератор перегретого пара может устанавливаться в печи с использованием твердого топлива и природного газа.
Источники информации
1. RU 179399 U1, 14.05.2018. Электрическая печь для сауны Вахова В.И.;
2. RU 2603448 С2, 27.11.2016. Парогенератор Ферингера для банных печей;
3. RU 153207 U1, 10.07.2015. Печь для бани и теплообменник для нее;
4. https://vsetrybu.ru/teplovye-truby.html.