ПЕЧЬ УНИВЕРСАЛЬНАЯ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ

Печь универсальная на твердом топливе
Полезная модель относится к устройствам для обогрева помещений, отопления бань (саун), приготовления пищи, сушки различных продуктовых полуфабрикатов и получения горячей воды в непрерывном потоке, а также создания дополнительного водяного отопления.
Известен печной модульный комплекс, состоящий из базового модуля - печи конвекционной и сервисных модулей: модулей для кипячения и нагрева воды в емкостях для воды, модуля сушки в виде сушильного шкафа, модуля копчения в виде коптильной камеры, модуля дополнительного обогрева в виде трубы-калорифера, модуля каменки в виде емкости для камней, при этом все модули выполнены с возможностью соединения между собой отрезками труб и/или съемным дымовым патрубком (патент RU № 2097658, F 24В1/26, 1997 г.).
В качестве базового модуля-печи может быть использована печь конвекционного типа тлеющего горения, состоящая из корпуса с верхней плитой, с трубой и заслонкой, дном с воздухопроводящими каналами, передней стенкой с дверцей, имеющей поддувало с дроссельной заслонкой, задней стенкой с вертикально расположенными воздухопроводящими каналами и подвижной перегородкой, имеющей ручку для ее перемещения. Под подвижной перегородкой наклонно установлены внутренние воздухопроводящие каналы, одним концом соединенные с соответствующими внешними воздухопроводящими каналами боковых стенок, выведенные другим концом на противоположную сторону печи над отверстиями внешних воздухопроводящих каналов. При этом верхние отверстия внещних воздухопроводящих каналов, соединенных с внутренними воздухопроводящими каналами, выF 24В 1/26
полнены закрытыми. Дно выполнено с наклоном в сторону передней стенки и снабжено воздухопроводящими каналами задней стенки (патент RU № 2097660, F 24В5/06, 1997 г.) Недостатками этой печи являются:
-низкая технологичность из-за сложности сварочно-сборочных операций при изготовлении, где необходимо обеспечить соосность отверстий в боковых стенках печи при установке и сварке наклонных воздухопроводящих труб с одновременным монтажом подвижной перегородки с ручкой ее перемещения, обеспечивая при этом герметичность от выхода дымовых газов через отверстие для ручки в передней стенке;
-пониженная теплотехническая эффективность печи из-за неразвитой внутренней поверхности топочного пространства и полого-наклонных воздухопроводящих труб, эффект которых понижается с уменьшением наклона от вертикали и повышения температуры воздуха в нижних (по уровню) воздухозаборных открытых торцах.
Недостатком вышеуказанного печного модульного комплекса является сложность конструкции из-за модульного ее решения, каждый из которых представляет собой законченную сборочную конструктивную единицу, что не позволяет организовать промышленного производства, а только лишь изготовление по индивидуальным заказам в том или ином наборе.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной печи является воздухонагреватель печной, содержащий корпус из воздухопроводящих труб, выполненных дугообразными и соединенных последовательно в монолитный блок, нижние концы труб открыты, а в верхней части, с внешней стороны по вершинам дуг, за исключением трубы ближней к передней стенке, выполнены пазы для выхода нагретого воздуха, заднюю стенку с трубой и поворотной заслонкой для выхода дымовых газов, переднюю стенку с окном для загрузки топлива, закрываемым дверцей с заслонкой для подсоса воздуха, дно с колосниковой решеткой, задняя, передняя стенки и дно снабжены защитным тепловым экраном (заявка на полезную модель № 97114965/20 с приоритетом 5.09.97,, положительное решение от 29.12.97, F 24В 5/06).
Указанный Воздухонагреватель печной предназначен для обогрева помещений и поэтому не может быть использован для приготовления пищи, подогрева воды, использования в индивидуальной бане без дополнительных усовершенствований конструкции.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение функциональных возможностей (универсализма) для бытовых целей, а также снижения трудоемкости изготовления и повышения технологичности.
Решение поставленной задачи достигается тем, что печь имеет корпус с боковыми стенками, задней и передней стенкой с окном для загрузки топлива, закрываемым дверцей с заслонкой для подсоса воздуха, дно с колосниковой решеткой, дымовой патрубок, защитный тепловой экран, боковые стенки выполнены из воздухопроводящих труб, соединенных последовательно в монолитные плоские блоки, с открытыми торцами, установленных с наклоном к центральной оси, образуя топочную камеру трапециевидной формы, в верхней части которой установлен духовой шкаф, боковые стенки которого параллельны боковым стенкам корпуса и отступают от них с образованием по бокам пространства для выхода дымовых газов, под духовым шкафом установлен закрепленный на задней стенке трубчатый спиралеобразный контур с выводами через заднюю стенку и зашитный тепловой экран, на воздухопроводящих трубах боковых стенок, как минимум на двух уровнях выполнены трубчатые вставки, дымовой патрубок установлен на верхней плите корпуса, на которой установлены также два трубчатых патрубка, герметично связанных с духовым шкафом, кроме того, на передней стенке на уровне духового шкафа имеется окно с дверцей. Трубчатые вставки для поддува воздуха могут быть установлены на уровне трубчатого спиралевидного контура и в зоне верхней плиты.
Выполнение корпуса с наклонными боковыми стенками в виде монолитных плоских блоков из ряда труб, сваренных по образующим, позволяет снизить трудоемкость изготовления и повысить технологичность по сравнению с прототипом.
Встроенный в верхней части корпуса герметичный духовой шкаф позволяет обеспечить приготовление пищи или при заполнении его камнями после их разогрева получать пар от подачи воды через верхние трубчатые патрубки. Этот же шкаф является дымовой перегородкой, исключающей прямой выход дымовых газов в дымовую трубу и обеспечивающей при боковом выходе более полное использование тепла от сгорания топлива для разогрева боковых воздухопроводящих труб, верхней плиты корпуса и духового шкафа.
Наличие встроенного в топку спиралеобразного водяного контура позволяет получать горячую воду для бытовых целей, а также для организации дополнительного водяного отопления смежных и удаленных помещений.
На фиг, 1 изображена печь (вид спереди), на фиг, 2 - вид сбоку (сечение А-А), на фиг. 3 - вариант использования печи для дополнительного водяного отопления смежного или удаленного помещения.
Печь представляет собой сварную стальную конструкцию. Корпус 1 печи образован сбоку двумя монолитными плоскими блоками 2 из труб 3, сваренных в герметичную конструкцию по образующим с открытыми как снизу 4, так и сверху 5 торцами. Днище б плоское, на котором установлена колосниковая решетка 7, снизу имеет две опоры 8, между которыми закреплен тепловой экран 9 под всем днищем 6, Верхняя плита 10 имеет дымовой патрубок 11с заслонкой 12, поворачивающейся с помощью оси 13 и два трубчатых патрубка 14, Задняя стенка 15 имеет съемный П-образный тепловой экран 16, Передняя стенка 17 имеет загрузочное окно 18 и окно 19, Оба окна закрываются дверцами 20 и 21 на защелки от запорных ручек 22, На дверце 20 установлена заслонка 23, перемещаемая от ползунаручки 24 для изменения поддува при горении топлива.
в верхней части корпуса 1 размещен духовой шкаф 25 трапецеидального сечения.
Снизу шкафа 25 установлен трубчатый спиралеобразный контур 26, выполненный из нержавеющей стали, закрепленный на задней стенке 15, с присоединительными ниппелями 27 и 28, выходящими за пределы задней стенки 15 и защитного теплового экрана 16.
На трубах 3 внутри корпуса 1 установлены как минимум на двух уровнях трубчатые вставки 29 для верхнего надпламенного поддува для вторичного дожигания горючих дымовых газов.
Работа печи осуществляется следующим образом.
Через окно 18 при открытой дверце 20 загружается топливо (дрова, древесные и картонажные отходы, торф, уголь и т.д.) на колосниковую решетку 7. Заслонка 12 посредством оси 13 полностью открывается. Посредством бумаги, щепы и др. материала разжигается топливо. После возгорания основного топлива дверца 20 плотно закрывается защелкой от ручки 22. Заслонка 12 частично перекрывается, а заслонкой 23 создается необходимый поддув как снизу, так и сверху колосниковой решетки 7 и обеспечивается необходимый режим горения топлива. Эта заслонка может быть полностью закрыта, что обеспечит режим тления топлива, который будет поддерживаться верхним поддувом через воздухопроводящие трубы 3 и трубки 29.
При горении топлива корпус разогревается и, соответственно, быстро нагревается воздух в трубах 3, плотность его уменьшается и под действием гидростатических сил от холодного воздуха, непрерывно поступающего в открытые нижние торцы 4 труб 3, горячий воздух интенсивно выходит через верхние торцы 5 этих же труб. Так же интенсивно нагревается воздух в промежутках между днищем 6 и экраном 9 и между задней стенкой 15 и экраном 16, выходя через верхние щели.
Эти тепловые потоки являются самой активной составляющей общего теплового потока от печи, складывающиеся дополнительно от естественной конвекции за счет разогретых поверхностей печи и лучистого излучения от этих же поверхностей.
Трубчатые вставки 29 обеспечивают подачу свежего воздуха в зону дымовых газов, обеспечивая вторичное дожигание горючих газов. В связи с этим обеспечивается высокий КПД использования теплотворной способности топлива, достигающий 70% и выще.
В шкафу 25 после определенного его разогрева осуществляется приготовление пищи.
Если печь используется в бане (сауне), то щкаф 25 заполняется камнями, что позволяет помимо тепла от воздущных потоков, выходящих из трубчато-щелевых каналов с температурой до 120° С дополнительно получать кратковременно пар подачей воды через патрубки 14 при плотно закрытой дверце 21.
Например, печь универсальная с габаритными размерами (щирина - глубина - высота) - 52,5 - 37,5 - 60 см, рассчитана на максимальное количество загружаемых дров - 6 кг, время горения от 2-х до 8-ми часов в зависимости от того, как отрегулирован режим горения. Полезная тепловая мощность такой печи: максимальная - 6 кВт, номинальная 1,5 кВт.
Встроенный в топку трубчатый контур 26 обеспечивает получение горячей воды с температурой до 85° С в непрерывном потоке, подавая холодную воду через присоединительный ниппель 27. Производительность по горячей воде при температуре воды 60° С и при максимальной тепловой мощности - 100 л/час.
Этот водяной контур 26 может обеспечить дополнительно водяное отопление в смежном помещении (по отношению к помещению с установленной печью).
Расширительный бачок 33 с водой располагается в верхней точке строения. Из этого бачка по стояку 34 вода подается в ниппель 27 водяного контура 26. Ниппель 27 связан с нагревательным прибором 32 посредством трубопровода 35.
Вода, нагреваясь в водяном контуре 26, становится более легкой и поднимается по стояку 34 и через распределительный трубопровод 36 поступает в нагревательный прибор 32 и после отдачи тепла через стенки прибора 32 отапливаемому помещению 31 охлаждается и как более тяжелая опускается по обратному трубопроводу 35 через ниппель 28 в водяной контур 26. Таким образом, осуществляется естественная циркуляция. Для облегчения движения воды и воздуха к расширительному бачку 33 трубы должны быть уложены с уклоном до 1:200.
Предлагаемая конструкция позволяет расширить функциональные возможности печи, т.е. использовать ее не только для обогрева, но и для приготовления пищи, подогрева воды для бытовых нужд и для отопления смежного помещения, а также для бань и саун.