ПЕЧЬ ОТОПИТЕЛЬНАЯ

Техническое решение относится к области средств для обогрева преимущественно бытовых помещений.
Известна печь, содержащая топочный агрегат и подзольник с зольным ящиком и колосниковой решеткой, дверку, при этом топочный агрегат состоит из трех частей: верхнего полукорпуса, нижнего полукорпуса и верха печи с патрубком выхода дымохода, причем на стыкуемых поверхностях полукорпусов и верха печи выполнены карманы или пазы, в которые уложен огнеупорный шнур, а все стыки полукорпусов и верха печи дополнительно обработаны огнеупорным герметиком, причем печь снабжена зубом-отбойником, установленным на направляющих между верхней и нижней частями с возможностью перемещения по ним, причем толщина стенок верхнего полукорпуса, нижнего полукорпуса и верха печи составляет 6 мм±1 мм, а толщина верхней части дымоотводящего патрубка составляет 10 мм±1 мм, а нижней - 12 мм±1 мм, а в местах наличия ребер жесткости толщина стенок полукорпусов составляет (10-12) мм±1 мм (RU 2737626 С1, 01.12.2020).
Известна печь, содержащая топочный агрегат, зольник, подзольник и колосник, отличающаяся тем, что топочный агрегат состоит из двух выполненных из чугуна частей - верхнего полукорпуса с патрубком выхода дымохода и нижнего полукорпуса, на стыкуемых поверхностях полукорпусов выполнены пазы, в которые уложен огнеупорный шнур, а все стыки полукорпусов обработаны термостойким герметиком, на внешней стороне каждого из полукорпусов проходит, по меньшей мере, два теплоотводящих ребра, причем толщина стенок топочного агрегата с допуском ±1 мм варьируется от 6 мм до 12 мм, составляя 10 мм у боковых стенок топочного агрегата, а в месте наличия ребер составляет 12 мм, а ребра выполнены с равным расстоянием друг от друга и от переднего и заднего края топочного агрегата (RU 2738613 С1, 14.12.2020).
Наиболее близкой из известных является отопительная печь, содержащая топочный агрегат, подзольник с зольным ящиком и колосниковой решеткой, дверку, при этом топочный агрегат состоит из трех частей: верхнего и нижнего полу корпусов с дугообразными по длине и в поперечном сечении ребрами на боковых поверхностях и верха печи с патрубком выхода дымохода, причем на стыкуемых поверхностях полукорпусов и верха печи выполнены карманы или пазы, в которые уложен огнеупорный шнур, а все стыки полукорпусов и верха печи дополнительно обработаны огнеупорным герметиком, причем печь снабжена зубом-отбойником, установленным на направляющих между верхней и нижней частями с возможностью перемещения по ним (https://vezuviy.su/otopitelnoe-oborudovanie/pechi-otopitelnye/otopitelnye-pechi-seriya-triumf/ 03.03.2021).
Настоящее техническое решение является дальнейшим совершенствованием хорошо зарекомендовавшей себя печи. Задачей является повышение ее долговечности, т.е. сохранение эксплуатационных характеристик в процессе всего эксплуатационного срока. На долговечность отрицательно влияет закоксовывание внутренней полости корпуса печи из-за проблем с удалением образующегося нагара. Это приводит к местному перегреву корпуса и значительному снижению теплоотдачи печи.
Технический результат заключается в повышении долговечности печи за счет снижения отложений на внутренних стенках ее корпуса при долговременной ее работе.
Достигается это тем, что печь отопительная включает топочный агрегат с дверкой, при этом корпус топочного агрегата состоит из имеющих фланцы верхнего и нижнего полукорпусов с сопряженными между собой дугообразными по длине и в поперечном сечении ребрами на боковых поверхностях и патрубком для соединения с дымоходом, а каналы, образованные дугообразными одинаковой кривизны ребрами на внутренних поверхностях верхнего и нижнего полукорпусов, выполнены постоянного по высоте корпуса поперечного сечения, соответственно от верхней части верхнего полукорпуса до плоскости соединения с нижним полукорпусом и от упомянутой плоскости до дна нижнего полукорпуса с обеспечением возможности образования в них по всей высоте корпуса печи турбулентных потоков газообразных продуктов горения. При этом фланцы верхнего и нижнего полукорпусов соединены между собой резьбовым соединением и с внутренней стороны корпуса в местах прохождения через них дугообразных ребер имеют вырезы по форме каналов, верхний из полукорпусов по всему периметру его фланца имеет обращенный вниз внешний выступ, а нижний из полукорпусов выполнен по всему периметру его фланца с пазом, в котором размещен выступ верхнего полукорпуса, причем в месте соединения полукорпусов по всему периметру размещен керамический шнур и огнестойкий герметик. Кроме того, верхний полукорпус с внутренней стороны выполнен на противоположных продольных сторонах с симметрично расположенными относительно вертикальной оси патрубка для соединения с дымоходом выступами, на которые уложен зуб-отбойник в виде дугообразной в поперечном сечении пластины или емкости для нагрева воды.
Существенность признаков доказана их причинно-следственной связью с техническим результатом. Так, выполнение корпуса топочного агрегата из имеющих фланцы верхнего и нижнего полукорпусов с сопряженными между собой дугообразными по длине и в поперечном сечении ребрами на боковых поверхностях и каналов, образованных дугообразными одинаковой кривизны ребрами на внутренних поверхностях верхнего и нижнего полукорпусов, выполнены постоянного по высоте корпуса поперечного сечения по всей их длине - обеспечивает образование в них по всей высоте корпуса печи восходящих турбулентных потоков газообразных продуктов горения, которые препятствуют отложению на стенках корпуса частиц продуктов горения, которые могли бы снижать теплопроводность корпуса, что влияет, как было отмечено выше, в том числе и на долговечность печи из чугуна. Для предотвращения отрицательного влияния на создаваемые по всей высоте боковых поверхностей корпуса, фланцы верхнего и нижнего полукорпусов соединены между собой резьбовым соединением и с внутренней стороны корпуса в местах прохождения через них дугообразных ребер имеют вырезы по форме каналов. Герметичность соединения полукорпусов, исключающая влияние возможного подсасывыания воздуха извне или выхода дымовых газов через неплотности (что влияло бы на созданные в каналах печи потоки) верхний из полукорпусов по всему периметру его фланца имеет обращенный вниз внешний выступ, а нижний из полукорпусов выполнен по всему периметру его фланца с пазом, в котором размещен выступ верхнего полукорпуса, причем в месте соединения полукорпусов по всему периметру размещен керамический шнур и огнестойкий герметик. Такое соединение позволяет полностью и на весь расчетный срок эксплуатации обеспечить надежность герметизации, а, следовательно, и долговечность эксплуатации печи.
На фиг. 1 представлен продольный разрез по корпусу печи.
На фиг. 2 - печь на ножках в аксонометрии с вырезом одной четверти.
Печь отопительная включает топочный агрегат 1 с дверкой 2. Корпус топочного агрегата состоит из имеющих фланцы 3 верхнего 4 и нижнего 5 полукорпусов с сопряженными между собой дугообразными по длине и в поперечном сечении ребрами 6 на боковых поверхностях и патрубком 7 для соединения с дымоходом. Каналы 8, образованные дугообразными ребрами 6 на внутренних поверхностях верхнего 4 и нижнего 5 полукорпусов, выполнены постоянного по высоте корпуса поперечного сечения, соответственно от верхней части верхнего полукорпуса до плоскости соединения с нижним полукорпусом и от упомянутой плоскости до дна нижнего полукорпуса. Это обеспечивает возможность образования в них по всей высоте корпуса печи турбулентных потоков газообразных продуктов горения. При этом фланцы верхнего и нижнего полукорпусов соединены между собой резьбовым соединением и с внутренней стороны корпуса в местах прохождения через них дугообразных ребер имеют вырезы 9 по форме каналов 8. Верхний из полу корпусов по всему периметру его фланца имеет обращенный вниз внешний выступ, а нижний из полукорпусов выполнен по всему периметру его фланца с пазом, в котором размещен выступ верхнего полукорпуса. В месте соединения полукорпусов по всему периметру размещен керамический шнур и огнестойкий герметик. Кроме того, верхний полукорпус с внутренней стороны выполнен на противоположных продольных сторонах с симметрично расположенными относительно вертикальной оси патрубка для соединения с дымоходом выступами, на которые уложен зуб-отбойник в виде дугообразной в поперечном сечении пластины 10 или емкости 11 для нагрева воды. Печь установлена на ножки 12 и имеет конфорку 13.
При работе печи по ее длине у боковых стенок образуются восходящие вертикально направленные потоки дымовых газов, как правило, захватывающие выпадающие из них частицы, которые в других конструкциях осаждались бы на стенки полукорпусов. Поскольку каналы 8 по всей высоте корпуса печи (от дна нижнего полукорпуса до верха верхнего полукорпуса) имеют также одинаковую кривизну и не имеют изменяющих турбулентный поток сопротивлений, в том числе и за счет вырезов 9 по форме каналов 8, то осаждения частиц не происходит и они либо уходят на дожигание, либо удаляются в дымоход.
Натурные испытания печи новой конструкции при сжигании березовых дров были проведены в течение 24 часов непрерывной работы на образце, полукорпуса которого выполнены литым из чугуна с толщиной стенок 8-12 мм и ребрами одинаковой кривизны - таблица 1 (сопряженными по дуге) и ребрами различной кривизны (с образованием точки экстремума в месте соединения ребер полукорпусов) - таблица 2.
Выводы:
1. Образцы с параметрами по пп. 4, 5 и 6 (табл. 1) показали удовлетворительные результаты по величине отложений на поверхности внутренних стенок полукорпуса. Визуальный осмотр показал, что отложения в виде нагара, влияющего на снижение теплопроводности, в районе ребер не образовывались, либо осыпались в процессе работы печи.
2. В образцах с параметрами по пп. 1-3 и 7-9 (табл. 1) осыпания нагара не наблюдалось.
3. В образцах с параметрами по пп. 1-9 (табл. 2) осыпания нагара не наблюдалось, что подтверждает влияние одинаковой кривизны ребер на сопряженных (без точек экстремума) между собой полукорпусах на предотвращение образования отложений в зоне ребер в процессе длительной эксплуатации печи.
4. Толщина стенок полукорпуса не влияет на величину отложений на нем в зоне ребер.