ВОДОГРЕЙНАЯ ПЕЧЬ

Предлагаемое техническое решение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для создания водогрейных печей, имеющих высокий кпд теплоотдачи и незначительные временные трудозатраты, связанные с заменой прогоревших теплообменных труб теплообменного элемента.
Аналогичные технические решения известны см., например, описание патента Российской Федерации на полезную модель №100190, которое содержит:
- металлический каркас с внутренними полостями, образованными вертикальными боковыми и верхними стенками;
- теплообменный элемент, выполненный в виде поперечно расположенных в шахматном порядке металлических труб, подсоединенных своими соответствующими концами к внутренним полостям металлического корпуса, образующих замкнутый контур для циркуляции теплоносителя;
- дымоотводящий патрубок, закрепленный на верхней поверхности металлического корпуса и сообщающийся своим входом с внутренней полостью топочной камеры металлического корпуса;
- входной патрубок, подсоединенный своим выходом к внутренней полости металлического корпуса и подсоединяемый своим входом к выходу системы отопления через трубопроводный кран;
- выходной патрубок, подсоединенный своим входом к внутренней полости металлического корпуса и подсоединяемый своим выходом к входу системы отопления через трубопроводный кран;
- растопочную и загрузочную дверки, закрепленные на соответствующих участках металлического корпуса;
- терморегулятор, установленный в отверстии, выполненном в металлическом корпусе водогрейной печи, подсоединенный своим входом к выходу датчика температуры теплоносителя и своим выходом к заслонке, установленной в проеме растопочной дверки и обеспечивающей подачу воздуха в зону розжига топлива;
- теплоэлектронагреватели (ТЭНы), установленные в нижней части внутренней полости металлического корпуса.
Общими признаками предлагаемого технического решения и охарактеризованного аналогичного технического решения являются:
- металлический корпус;
- дымоотводящий патрубок, закрепленный на верхней поверхности металлического корпуса и сообщающийся своим входом с внутренней полостью топочной камеры металлического корпуса;
- теплообменный элемент, расположенный во внутренней полости металлического корпуса;
- входной и выходной патрубки, установленные в отверстиях, выполненных на соответствующих участках внешней поверхности металлического корпуса и подсоединенные своими соответствующими входом/выходом к соответствующим выходу/входу теплообменного элемента;
- дверка, установленная на лицевой поверхности металлического корпуса.
Известно также аналогичное техническое решение см. описание патента Российской Федерации на полезную модель №115874, которое выбрано в качестве ближайшего аналога, прототипа и которое содержит следующую совокупность существенных признаков:
- металлический корпус с топочной камерой;
- теплообменный элемент, выполненный в виде системы труб, расположенный во внутренней полости металлического корпуса;
- дымоотводящий патрубок, закрепленный на верхней поверхности металлического корпуса и сообщающийся своим входом с внутренней полостью металлического корпуса;
- входной патрубок, установленный в отверстии, выполненном на соответствующем участке внешней поверхности металлического корпуса и подсоединенный своим выходом к входу теплообменного элемента и подсоединяемый своим входом к системе отопления через трубопроводный кран;
- выходной патрубок, установленный в отверстии, выполненном на соответствующем участке внешней поверхности металлического корпуса и подсоединенный своим входом к выходу теплообменного элемента и подсоединяемый своим выходом к системе отопления через трубопроводный кран;
- дверку, установленную на лицевой поверхности металлического корпуса;
- терморегулятор, подсоединенный своим входом к выходу датчика температуры и своим выходом через таймер к исполнительному механизму, открывающему и закрывающему кран подачи кислорода в топочную камеру металлического корпуса.
Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются:
- металлический корпус;
- дымоотводящий патрубок, закрепленный на верхней поверхности металлического корпуса и сообщающийся своим входом с внутренней полостью металлического корпуса;
- теплообменный элемент, расположенный во внутренней полости металлического корпуса;
- входной и выходной патрубки, установленные в отверстиях, выполненных на соответствующих участках внешней поверхности металлического корпуса и подсоединенные своими соответствующими входом/выходом к соответствующему выходу/входу теплообменного элемента;
- дверка, установленная на лицевой поверхности металлического корпуса.
Технический результат заключается в расширении арсенала водогрейных печей.
Технический результат достигается тем, что в водогрейной печи, содержащей металлический корпус, дымоотводящий патрубок, закрепленный на верхней поверхности металлического корпуса и сообщающийся своим входом с внутренней полостью металлического корпуса, теплообменный элемент, расположенный во внутренней полости металлического корпуса, входной патрубок, установленный в отверстии, выполненном на соответствующем участке внешней поверхности металлического корпуса и подсоединенный своим выходом к внутренней полости теплообменного элемента, выходной патрубок, установленный в отверстии, выполненном на соответствующем участке внешней поверхности металлического корпуса и подсоединенный своим входом к внутренней полости теплообменного элемента и дверку, установленную на лицевой поверхности металлического корпуса, причем в предлагаемой полезной модели теплообменный элемент выполнен в виде отдельного, легко монтируемого каркаса прямоугольной формы из металлических «Г»-образных труб, закрепленных одними своими соответствующими концами во внутренних полостях нижнего основания каркаса теплообменного элемента и другими своими соответствующими концами во внутренних полостях верхнего основания каркаса теплообменного элемента.
При этом теплообменный элемент может быть выполнен съемным.
Выполнение теплообменного элемента и его подсоединения, как указано выше, в процессе сжигания топлива в топливной камере металлического корпуса, осуществляется за счет нагревания теплоносителя в «Г»-образных трубках и передачи нагретого теплоносителя через выходной патрубок в систему отопления, а через входной патрубок осуществляется подача холодного теплоносителя из системы отопления во внутренние полости «Г»-образных труб теплообменного элемента, обеспечивая тем самым нормальную работу водогрейной печи и ее длительную эксплуатацию, исключая при этом значительные временные трудозатраты, связанные с необходимой заменой перепускных и теплообменных труб, которые в известных аналогичных технических решениях подвержены прогоранию и требуют сложного ремонта или замены всей водонагревательный печи, при этом в случае прогорания труб в предлагаемом нами техническом решении теплообменный элемент легко и свободно изымается из внутренней полости металлического корпуса, и замена прогоревших труб или всего теплообменного элемента осуществляется с меньшими временными трудозатратами и усилиями.
Предлагаемая водогрейная печь поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид водогрейной печи и на фиг. 2 представлена конструкция теплообменного элемента, на фиг. 3 представлен разрез конструкции теплообменного элемента по линии Α-A и на фиг. 4 представлен вид сверху конструкции водогрейной печи при снятых верхних крышках.
Предлагаемая водогрейная печь содержит:
- металлический корпус - 1, образованный днищем, боковыми, верхней, задней и передней стенками, позиции которых на чертежах не обозначены, при этом верхняя поверхность металлического корпуса выполнена, например, в виде двух металлических крышек, одна из которых (задняя) - 2 предназначена для закрепления в ее отверстии дымоотводящего патрубка - 3, сообщающегося своим входом с внутренней полостью металлического корпуса - 1, а другая (передняя) - 4 предназначена для визуального осмотра нагревательных элементов, расположенных внутри металлического корпуса - 1;
- входной патрудок - 5, расположенный своим корпусом в отверстии, выполненном на соответствующем участке поверхности металлического корпуса - 1 и подсоединяемый своим входом через трубопроводный кран к выходу системы отопления (отверстие, трубопроводный кран и система отопления на чертежах не представлены и не обозначены);
- выходной патрубок - 6, расположенный своим корпусом в отверстии, выполненном на соответствующем участке поверхности металлического корпуса - 1 и подсоединяемый своим выходом через трубопроводный кран к входу системы отопления (отверстие, трубопроводный кран и система отопления на чертежах не представлены и не обозначены);
- дверку - 7, закрепленную посредством шарнирных петель-8; 9 на соответствующем участке лицевой поверхности металлического корпуса - 1;
- колосниковую решетку - 10, установленную под топочной камерой металлического корпуса - 1 на вертикальных стойках - 11; 12;
- зольный ящик - 13 с ручкой - 14, установленный в донной части металлического корпуса - 1;
- теплообменный элемент (см. фиг. 2), выполненный в виде металлических «Г»-образных труб, закрепленных одними своими соответствующими концами во внутренних полостях нижнего основания - 15 каркаса теплообменного элемента и другими своими соответствующими концами во внутренних полостях верхнего основания - 16 каркаса теплообменного элемента, т.е. нижние концы «Г»-образных металлических труб - 17 закреплены во внутренней полости левого участка нижнего основания - 15 каркаса теплообменного элемента, а верхние концы «Г»-образных металлических труб - 17 закреплены во внутренней полости правого участка верхнего основания - 16 каркаса теплообменного элемента, нижние концы «Г»-образных металлических труб - 18 закреплены во внутренней полости правого участка нижнего основания - 15 каркаса теплообменного элемента, а верхние концы «Г»-образных металлических труб - 18 закреплены во внутренней полости левого участка верхнего основания - 16 каркаса теплообменного элемента, нижние концы «Г»-образных металлических труб - 19 закреплены во внутренней полости заднего участка нижнего основания - 15 каркаса теплообменного элемента, а верхние концы «Г»-образных металлических труб - 19 закреплены во внутренней полости переднего участка верхнего основания - 16 каркаса теплообменного элемента, при этом каркас теплообменного элемента расположен во внутренней полости металлического корпуса - 1, установлен своей внешней поверхностью дна нижнего основания - 15 на соответствующих участках верхней поверхности колосниковой решетки - 10 и подсоединен своими соответствующими внутренними полостями верхнего основания - 16 к входу выходного патрубка - 6 и к выходу входного патрубка - 5, что в свою очередь, позволяет теплообменный элемент выполнить съемным.
Предлагаемая водогрейная печь работает следующим образом.
Во внутреннюю полость топочной камеры металлического корпуса - 1 через дверку - 7 загружается топливо, например, дрова, которое в процессе сгорания обеспечивает нагревание внешних поверхностей металлических «Г»-образных труб - 17; 18; 19 и соответственно теплоносителя, находящегося в этих «Г»-образных трубах. Нагретый теплоноситель через выходной патрубок - 6 и не представленный на чертеже трубопроводный кран поступает в систему отопления. А через входной патрубок - 5 и не представленный на чертеже трубопроводный кран холодный теплоноситель поступает из системы отопления во внутренние полости «Г»-образных труб - 17; 18; 19. Вследствие такой циркуляции теплоносителя во внутренних полостях «Г»-образных труб - 17; 18; 19 обеспечивается эффективное нагревание теплоносителя и системы отопления в целом.
Но в процессе длительной эксплуатации «Г»-образные металлические трубы - 17; 18 и 19 испытывают тепловые воздействия от сгораемого топлива, что приводит к прогоранию «Г»-образных металлических труб - 17; 18; 19 и к выходу из строя водогрейной печи. Прогоревшие «Г»-образные металлические трубы - 17 перекрывают прохождение теплоносителя через входной - 5 и выпускной - 6 патрубки и через «Г»-образные металлические трубы - 17; 18 и 19. Теплообменный элемент вытаскивают из внутренней полости металлического корпуса - 1 и осуществляют посредством, например, сварки замену прогоревших металлических «Г»-образных труб - 17; 18; 19 или осуществляют полную замену теплообменного элемента и вновь продолжают дальнейшую эксплуатацию предлагаемой водогрейной печи.
Таким образом, предлагаемая водогрейная печь обеспечивает эффективное нагревание теплоносителя, поступающего в систему отопления, а в случае перегорания «Г»-образных труб обеспечивает снижение временных трудозатрат, связанных с их заменой.