БЫТОВАЯ ПЕЧЬ ИШКОВА Российский патент 1996 года по МПК F24C13/00 

Изобретение относится к области бытовой техники и может быть использовано для обогрева помещений и приготовления пищи, а также для получения горячей воды.

Известна бытовая печь, включающая топку с конфорками, колосниками и загрузочным устройством, котел и духовку (авт. св. N 568793 кл. F 24 D 1/26 от 1977 г.). Несовершенством этой печи является управление печью при ее использовании и чрезвычайная сложность при ремонте. Аэродинамика газовых потоков в этом устройстве весьма критична к настройке регуляторов.

Целью изобретения является: повышение эффективности и улучшение экологии.

Поставленная цель достигается тем, что котел составлен из трех частей с единой полостью для воды: топки жаротрубного типа, горизонтальной части с духовкой и вертикальной части с коллекторами-люками на торцах. Топка имеет конфорки сверху и колосники снизу и загрузочно-шуровочную дверцу спереди. Горизонтальная часть котла содержит угловые дымогарные трубы и каналы, которые охватывают духовку по боковой поверхности, кроме загрузочной дверцы. Вертикальная часть котла содержит линейные дымогарные трубы. Аэродинамическое согласование потока топочных газов с аэродинамической проводимостью системы дымогарных труб достигается тем, что их поперечное сечение уменьшается адекватно понижению температуры топочных газов в них. Аэродинамическое сопротивление духовки минимизировано пропусканием топочных газов для ее обогрева с ребра верхнего на диагонально противоположное нижнее. Регулировка температуры в духовке осуществляется вращением заслонки перед ее теплообменником посредством дозирования доступа топочных газов в него. Режим нагрева духовки управляется рычагом на валу заслонки, а контроль нагрева по шкале напротив этого рычага. Снижение металлоемкости котла достигается уменьшением толщины стенок, а повышение ресурса посредством защитного эмалирования внутренних поверхностей котла. Запекание эмали осуществляется при первой растопке котла без воды. Чистка дымогарных труб котла от нагрева осуществляется через люки на торцах вертикальной части котла.

В качестве примера предлагаемое устройство представлено на чертежах.

На фиг. 1 показан главный вид устройства в вертикальном сечении; на фиг. 2 разрез по А А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б Б фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по Г Г фиг. 1; на фиг. 5 разрез по Д Д фиг. 1.

Устройство состоит из топки 1, духовки 2 и котла 3. Топка 1 жаротрубного типа с водяной рубашкой 4 имеет конфорки 5 сверху и колосники 6 снизу, которые окантованы огнеупорными кирпичами треугольного профиля.

Духовка 2 известного типа имеет поверхность обогрева 7, верхнее ребро 8 и нижнее ребро 9.

Котел 3 состоит из горизонтальной части 10 в вертикальной части 11. Горизонтальная часть 10 содержит духовку 2, каналы топочных газов 12 и 13, пакет угловых дымогарных труб 14 в квазиплотной упаковке. Вертикальная часть 11 содержит пакет прямолинейных труб 15 в квазиплотной упаковке, верхний патрубок 16 и нижний патрубок 17, верхний коллектор 18 топочных газов и нижний коллектор 19 топочных газов, верхний торцевой люк 20 и нижний боковой люк 21 со стороны загрузки духовки 2. Горизонтальную часть 10 и вертикальную часть 11 объединяет общее дно 22 полого типа.

Между топкой 1 и началом угловых дымогарных труб 14 по горизонтали и между дымогарными трубами 14 и выходом в канал топочных газов 12 размещена заслонка 24, ось вращения 25 которой параллельна ребру духовки 8. Левый торец оси вращения 25 выведен наружу, снабжен указателем-рычагом, напротив которого размещена шкала температур. Указатель и шкала известного типа и на чертеже не показаны. Угловое перемещение заслонки 24 меняется в пределах угла.

Устройство для теплоизоляции обмуровано кирпичной кладкой 26 и покоится на фундаменте 27.

Действует устройство следующим образом.

В топке при сгорании топлива образуются газы с температурой, превышающей 1000^oC, а локально и гораздо выше, которые излучают много тепла. Лучевой поток воспринимается водяной рубашкой и чугунками в конфорках. Кислород для горения подается через колосники естественной тягой. Горячие газы из топки естественным образом поступают в горизонтальную часть 10 котла в пакет угловых труб 14 и каналы 12 и 13. Температура газов тут уже меньше 1000^oC и наряду с еще существенным лучеиспусканием начинает значительную роль играть тепловой контакт между газом и стенкой котла. Через внутренние стенки котла тепло передается воде внутри котла. Через коллектор 19 еще достаточно горячие газы поступают в вертикальную часть 11. Здесь температура газов составляет всего несколько сот градусов и тепловой контакт уже превалирует в теплопередаче. В верхнем газовом коллекторе 18 газовые потоки сливаются в один общий и через колено и выходную дымоходную трубу выходят в открытую атмосферу.

Котел составляет единый объем, и частицы воды, воспринявшие разные дозы тепла, меняют свою удельную плотность, а соответственно меняют и свой гидростатический уровень по принципу: чем горячее вода, тем выше ее уровень. Холодная вода поступает в котел через нижний патрубок 17, а горячая выходит из котла через верхний патрубок 16.

Обогрев духовки 2 осуществляется топочными газами через каналы 12 и 13. Количество поступающих газов регулируется заслонкой 24. С изменением угла топочные газы будут перераспределяться между каналами 12, 13 и пакетом труб 14. По откалиброванной шкале можно задавать нужный температурный режим духовки.

Чистка дымогарных труб 14, 15 и каналов 12, 13 от нагрева осуществляется при остановке топки 2 и вскрытии герметичных люков 20 и 21. Возможно удаление нагара выжиганием, если применить длиннопламенные топлива.

Эмалирование активных поверхностей котла может быть осуществлено, кроме известных способов, еще и следующим. Перед первым разогревом котла до заливки воды все его внутренние поверхности покрываются эмалеобразующим шликером и он растапливается длиннопламенным топливом до запекания эмали. Необходимо достичь температуры порядка 1000^oC. Наружные поверхности котла в эмалировании не нуждаются.

Аэродинамическое согласование потока топочных газов с аэродинамической проводимостью системы труб и каналов решается посредством достижения компромисса между минимальным аэродинамическим сопротивлением и максимальной теплоотдачей в котел, духовку и конфорки. Такая оптимизация достигается диаметрально противоположным, по отношению в ребрам духовки, подводом и отводом теплоносителя. При этом достигается и равномерность прогрева духовки. В дымогарных каналах исключаются завихрения. Самосогласованный режим теплообмена и перемещения массы горячего газа обеспечивается многоступенчатым уменьшением сечения общего газового канала от топки до выходной дымоходной трубы.

(57) Использование: устройство предназначено для обогрева помещения, приготовления пищи и может быть применено для нагрева воды. Сущность: котел печи дымогарного типа с горизонтальной и вертикальной частями. Чистка котла осуществляется через специальные люки простой формы. Для увеличения ресурса котла его внутренние поверхности эмалированы. Запекание эмалирующего шликера осуществляется при первой растопке котла без воды. Это достигнуто рациональным выбором топки жаротрубного типа, горизонтальной части котла из пакета угловых труб и каналов, охватывающих духовку в вертикальной части котла из пакета прямолинейных труб. Сечения труб в пакетах коррелированы с температурой топочных газов. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Бытовая печь, включающая топку с конфорками, колосниками и загрузочным устройством, котел и духовку с каналами подачи и отвода топочных газов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и улучшения экологии, топка снабжена водяной рубашкой, духовка дымогарными каналами, установленными по ее боковым стенкам, котел дымогарными трубами прямолинейной и Г-образной формы, при этом Г-образные трубы охватывают духовку по верхней части, а загрузочное устройство расположено на торцевой стенке топки, противоположной от котла. 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью аэродинамического согласования потока топочных газов с проводимостью газового тракта котла, дымогарные каналы выполнены с сечением, уменьшающимся в направлении движения топочных газов. 3. Печь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью минимизации аэродинамического сопротивления и равномерного обогрева духовки, канал подачи топочных газов расположен у верхнего ребра духовки со стороны топки, а канал отвода противоположно по диагонали. 4. Печь по пп. 1 3, отличающаяся тем, что, с целью управления температурой в духовке, она снабжена заслонкой, выполненной с возможностью вращения, установленной на оси, параллельной ребру духовки и расположенной на входе подачи топливных газов, при этом торец заслонки выведен наружу и снабжен рычагом-указателем, причем шкала температуры расположена внутри духовки напротив рычага-указателя. 5. Печь по пп. 1 4, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости котла и духовки, последние изготавливают из тонкостенного эмалированного металла. 6. Печь по пп. 1 5, отличающаяся тем, что, с целью эффективной очистки котла от нагара, котел снабжен верхним и нижним люками, расположенными соответственно над коллектором вертикальных труб и на входе дымовых газов в вертикальные трубы.