ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА Российский патент 1996 года по МПК F23B7/00 

Изобретение касается сжигания топлива и может быть использовано в качестве бытовой печи, предназначенной для подогрева воды, например поильной воды в индивидуальном хозяйстве.

Широко известна бытовая печь типа буржуйка, выполненная в виде тонкостенного металлического цилиндра, установленного вертикально и снабженного топочной камерой и вытяжной трубой. В такой печи сжигалось разнообразное твердое топливо. Печь быстро нагревалась и также быстро остывала.

Основные недостатком печи является низкая экономичность.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой печи является выбранная в качестве прототипа печь для сжигания твердого топлива, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с топочной камерой, загрузочную трубу, водяную рубашку (водовод) и спиральный тепловод, по которому отводятся горячие дымовые газы и который навит вокруг центральной загрузочной трубы.

В конструкции этой печи водяная рубашка или водовод, по которому циркулирует нагреваемая вода, представляет собой кольцевой цилиндрический водовод, окружающий снаружи спиральный тепловод, что ограничивает возможности теплопередачи и, следовательно снижает эффективность печи.

Техническая задача изобретения заключается в создании конструкции такой печи, которая обладала бы высокими теплопередающими свойствами за счет более эффективного использования теплотворной способности сгораемого твердого топлива.

Сущность изобретения заключается в том, что в печи для сжигания твердого топлива, содержащей вертикально расположенный цилиндрический корпус с топочной камерой, загрузочную трубу, водовод и спиральный тепловод, полости водовода и тепловода выполнены в виде единого (общего) спирального канала с противотоком в нем воды и горячих продуктов сгорания. Водовод к тому же заполнен инертным водонагревательным материалом, в качестве которого может быть использован речной песок, керамзит, дробленая металлическая стружка или другой подходящий материал.

Предлагаемая печь отличается от прототипа тем, что полости водовода и тепловода объединены в один общий спиральный канал, в котором происходит встречное движение нагреваемой воды и горячих дымовых газов. При этом водовод выполнен в виде отдельных сегментов-желобов, состыкованных друг с другом внахлестку, образуя непрерывную спираль, навитую вокруг центральной загрузочной трубы. Спиральный желоб заполнен инертным водонагревательным материалом, например речным песком, керамзитом или измельченной металлической стружкой.

Во время работы печи раскаленные дымовые газы поднимаются вверх по лабиринту, образованному желобом водовода, навитым спиралью вокруг центральной загрузочной трубы. При этом нагреваемая вода движется навстречу теплопотоку, циркулируя по наклонному водоводу.

Благодаря этому продлевается время нахождения горячих продуктов сгорания в печи, за счет чего и повышается эффективность процесса нагрева воды. Песок или керамзит, или иной, инертный к горению, но долго удерживающий тепло материал, засыпанный на дно каждого сегмента желобчатого водовода, способствует более интенсивному нагреву воды, замедляя теплопотери.

Следовательно, признаки, отличающие предлагаемую печь от прототипа, являются существенными и достаточными для достижения технического результата.

Ниже приведен пример конкретного выполнения печи для сжигания твердого топлива.

На фиг. 1 схематически изображена печь для сжигания твердого топлива, поперечный разрез; на фиг. 2 проволочный каркас для монтажа сегментов спирального желоба; на фиг. 3 отдельный сегмент спирального желоба.

Печь для сжигания твердого топлива состоит из вертикально расположенного цилиндрического корпуса 1, представляющего собой железобетонное колодезное кольцо или прутковую деревянную арматуру, обмазанную глиной. Корпус 1 установлен на четырех каменных опорах 2 на расстоянии 10-20 см над поверхностью земли. На этих же опорах 2 смонтирован колосник 3 топочной камеры, под которым расположен золосборник 4, изготовленный из жести. Внутри корпуса 1 установлена центральная загрузочная труба 5, выполненная из керамики, и проволочный каркас 6. Труба 6 крепится в отверстии, предусмотренном в железобетонной плите 7, смонтированной на верхнем срезе корпуса 1. Каркас 6 также крепится на верхнем срезе корпуса 1. На проволочных перемычках каркаса 6 смонтированы жестяные желобы 8, выполненные в виде отдельных сегментов, соединенных друг с другом внахлестку так, что в собранном положении желобы образуют спиральный лоток или канал с углом наклона около 15^о, опоясывающий центральную загрузочную трубу 5.

В днище каждого желобчатого сегмента 8 выполнены поперечные гофры 9, выступающие внутрь желоба на высоту 3 мм и расположенные с шагом 30 мм. Нижний выход спирального канала оборудован шлангом 10.

В верхней плите 7 предусмотрено отверстие 11 для водоприемной воронки 12 и отверстие 13 для дымоходной трубы 14. Верхнее отверстие загрузочной трубы 5 закрыто крышкой 15.

Желобчатый спиральный канал заполняют инертным водонагревательным материалом, например речным песком, на 1/3 высоты желоба. Канал закрыт сверху спиральными сегментами-крышками 16. Гофры 9, выполненные в днище каждого сегмента-желоба 8, предотвращают пересыпание песка вниз под действием потока воды.

На плите 7 установлен резервуар 17 с водой, снабженный шлангом 18 с краном-дросселем 19. Рядом с печью размещен резервуар 20 для сбора горячей воды.

Печь работает следующим образом.

Во время розжига через загрузочную трубу 5 загружают твердое топливо на колосник 3, через который в топочную камеру печи поступает воздух. В качестве твердого топлива могут быть использованы дрова, уголь, торф, щепа, стружка, кизяк, макулатура и другие сгораемые отходы. Топливо поджигают, после чего направляют конец шланга 18 в воронку 12 и открывают кран-дроссель 19. Вода начинает поступать в желобчатый спиральный канал, заполненный песком, стекая по нему в нижнюю часть печи. Одновременно горячие дымовые газы поднимаются вверх по лабиринту, обpазованному спиральным желобом, и выходят наружу через дымоходную трубу 14. При этом происходит интенсивный нагрев спирального желоба с находящимися в нем песком, в результате чего нагревается и протекающая по желобу вода, которая в конце желоба сливается по шлангу 10 в резервуар 20 для горячей воды.

Загружаемое в трубу 5 топливо, сгорая, постепенно опускается в топочную камеру. Для удаления золы служит золосборник 4.

Помимо существенного увеличения экономичности предлагаемой конструкции благодаря более эффективному использованию теплотворной способности сжигаемого топлива предлагаемая конструкция печи отличается простотой и компактностью, что позволяет широко применять ее в индивидуальных хозяйствах, а также в фермерских хозяйствах для быстрого нагрева воды и для обогрева хозяйственного помещения, если печь установлена внутри такого помещения.

Если же водовод (поз. 8 и 16) вместо сборного изготовить цельносварным, а на стоке 10 установить вентиль 19, то не потребуются баки 17 и 20, а нагретая вода будет долго сохранять тепло благодаря теплоизоляции ее цилиндром 1, плитой 7 и трубой 5.

Использование: в индивидуальном хозяйстве. Сущность изобретения: водяной тракт и газоход печи выполнены в виде единого спирального канала с противотоком в нем теплоносителей. Водяной тракт может быть выполнен в виде спирального лотка с сыпучим материалом. В качестве последнего использован речной песок, керамзит или измельченная металлическая стружка. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с топочной камерой, загрузочную трубу, водяной газоход, отличающаяся тем, что водяной тракт и газоход выполнен в виде единого спирального канала с противотоком в нем воды и горячих дымовых газов. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что водяной тракт выполнен в виде спирального лотка, заполненного сыпучим материалом. 3. Печь по п.2, отличающаяся тем, что в качестве сыпучего материала использован речной песок, или керамзит, или измельченная металлическая стружка.