ОТОПИТЕЛЬНО-ВАРОЧНАЯ ПЕЧЬ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ Российский патент 1998 года по МПК F24B7/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в режиме длительного экономного горения для обогрева жилых, бытовых, производственных и вспомогательных помещений, дачных домиков и теплиц, для сушки сырых помещений при строительных работах, в режиме интенсивного горения - для приготовления пищи.

Известны отопительные печи длительного горения [1 - 4], содержащие корпус с примыкающими к нему воздуховодными калориферными каналами трубчатого [1 - 3] или щелевогo [4] типа, с внутренним надтопочным пространством, отделением от топки перегородкой, недоходящей до передней торцевой стенки корпуса, с регулирующим подачу воздуха поддувалом на загрузочной дверце, с дроссельной заслонкой в дымовом патрубке и с воздушными форсунками.

Недостатком этих печей является невозможность использовать их для приготовления пищи. Так, в печах по [1, 2] вообще нет варочной плиты - горизонтальной плоскости в верхней части корпуса, а печах по [3, 4] имеющаяся горизонтальная плоскость может быть использована только для подогрева пищи, но не для ее приготовления. Это связано с тем, что в силу экранирования горизонтальной плоскости внутренней перегородкой, температура плоскости не может устойчиво поддерживаться на уровне 3550^oC, что необходимо для варочных настилов и соответствует ГОСТ 9817-82 "Аппараты бытовые, работающие на твердом топливе. Общие технические условия".

Вместе с тем, в печах длительного горения внутренняя перегородка необходима не только для формирования надтопочного пространства, но и для экранирования верхней части корпуса. Такое экранирование, наряду с рационально организованным свободно-конвективным движением нагретого воздуха по калориферным каналам, способствует сбалансированной радиационно-конвективной теплоотдаче в помещение, позволяет в условиях ограниченной подачи воздуха в топку поддерживать процесс термического разложения твердого топлива и создает в целом устойчивый режим длительного горения.

В качестве прототипа выбрана печь по [4]. В соответствии с изложенными выше соображениями, недостаток прототипа состоит в невозможности его использования для приготовления пищи из-за наличия принципиально необходимого конструктивного элемента - внутренней перегородки, отделяющей надтопочное пространство и экранирующей верхнюю часть корпуса.

Целью изобретения является совмещение в единой конструкции отопительной печи длительного горения и варочной печи с режимом интенсивного горения.

Поставленная цель достигается тем, что в отопительно-варочной печи, содержащей корпус топки с передней, задней и боковыми стенкам, днищем и верхней горизонтальной варочной плитой, примыкающие к корпусу щелевые воздуховодные каналы, а также воздушные форсунки, надтопочную перегородку, дверцу, поддувало, дымоход с дроссельной заслонкой, надтопочная перегородка выполнена из двух отдельных частей, формирующих надтопочное пространство в виде двух параллельных каналов, примыкающих к боковым стенкам топки и к варочной плите и оставляющих между собой открытую для пламени центральную часть варочной плиты. Каналы соединены с дымоходом коллектором, расположенным на задней стенке корпуса. Для облегчения растопки коллектор соединен с топкой отверстием в задней стенке, перекрываемым шибером. Для повышения эффективности печи воздушные форсунки установлены на трубах, примыкающих к боковым стенкам внутри топки. Кроме того, печь в отопительном режиме снабжена съемным, экранирующим варочную плиту листом-экраном.

На фиг. 1 представлена печь, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 с частичным вырывом в области надтопочных каналов и центральной части варочной плиты; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Печь состоит из корпуса топки, образованного передней 1, задней 2 и боковыми стенками 3, днищем 4 и варочной плитой 5. Днище и боковые стенки корпуса экранированы кожухом 6, образующим с днищем 4 и боковыми стенками 3 щелевые воздушные калориферные каналы 7. Внутри топки 8 находятся две части надтопочной перегородки 9, образующие с боковыми стенками 3 и варочной плитой 5 надтопочные каналы 10. Между надтопочными каналами 10 расположена открытая для пламени центральная часть 11 варочной плиты 5. В пространстве 12 между надтопочными каналами 10 и передней стенкой 1 расположены воздушные форсунки 13, установленные на трубах 14, примыкающих к боковым стенкам 3. Надтопочные каналы 10 через окна в задней стенке 2 соединены с дымоходом 15 коллектором 16, закрепленным на задней стенке 2. Коллектор 16 дополнительно соединен с топкой 8 посредством отверстия, перекрываемого шибером 17. Для регулирования тяги в дымоходе 15 расположена дроссельная заслонка 18. На передней стенке 1 находится герметично закрывающаяся дверца 19 и задвижка поддувала 20, регулирующая подачу воздуха в топку. На печь в отопительном режиме устанавливается лист-экран 21, экранирующий варочную плиту 5. На входе воздуха в калориферные каналы 7 размещен воздухозаборнк 22.

Печь работает следующим образом. Через дверцу 19 в топку 8 загружается топливо: дрова, древесные отходы, картон, торф. После розжига растопки дверца 19 плотно закрывается. В режиме растопки шибер 17, дроссельная заслонка 18 и задвижка поддувала 20 полностью открыты. При этом создается хорошая тяга и дымовые газы интенсивно удаляются из топки 8 через коллектор 16 и дымоход 15. Прямоточная растопка ограничена 10 - 20 минутами, после чего шибер 17 закрывается полностью, а подачу воздуха в топку регулируют прикрытием задвижки 20 и поворотом дроссельной заслонки 18.

Для перехода на отопительный режим длительного экономичного горения на печь устанавливают лист-экран 21, а подачу воздуха через поддувало значительно уменьшают. Одной загрузки топлива хватает на 8 - 9 часов непрерывного горения. В режиме длительного горения происходит термическое разложение топлива с выделением летучих веществ и их полным сгоранием, чему способствуют форсунки 13, подающие хорошо подогретый вторичный воздух. Дымовые газы удаляются из топки через надтопочные каналы 10, коллектор 16 и дымоход 15.

Тепло передается в отапливаемое помещение конвекцией и радиацией. Воздух помещения проходит в каналы 7 через воздухозаборник 22, нагревается от днища 4 и боковых стенок 3, поднимается по каналам 7, создавая тягу, и выходит в верхней части печи с температурой около 200^oC. Наряду со свободно-конвективными токами воздуха около всех прочих нагретых элементов печи, циркуляция через каналы 7 формирует общую интенсивную циркуляцию воздуха в помещении и быстрое повышение его температуры. Радиационные потоки тепла от нагретых элементов печи также имеют большое назначение в общей теплоотдаче.

Учитывая, что термическое разложение топлива идет с поглощением тепла, для получения устойчивого режима длительного горения необходимо иметь сбалансированную внешнюю теплоотдачу, позволяющую удерживать температуру топлива в необходимом диапазоне. Важным теплоотдающим элементом в этом плане является варочная плита 5. Поскольку надтопочные перегородки 9 лишь частично экранируют ее от пламени, то в режиме длительного горения сверху над варочной плитой 5 устанавливается лист-экран 21.

Режим интенсивного горения (варочный режим) осуществляется без листа-экрана 21 при полностью открытой задвижке поддувала 20. При этом расход топлива увеличивается, а продолжительность горения уменьшается.

Использование: в режиме длительного экономного горения для отопления жилых и прочих помещений, в режиме интенсивного горения - для приготовления пищи. Сущность изобретения: печь содержит корпус топки с передней, задней и боковыми стенками, днищем и верхней горизонтальной варочной плитой. К корпусу примыкают щелевые воздуховодные калориферные каналы. Внутри корпуса имеется надтопочное пространство, отделенное от топки надтопочной перегородкой, и размещены воздушные форсунки. На передней стенке корпуса имеется дверца для загрузки топлива с поддувалом. На задней стенке - дымоход с дроссельной заслонкой. Надтопочная перегородка выполнена из двух отдельных частей, формирующих надтопочное пространство в виде двух параллельных каналов, примыкающих к боковым стенкам топки и к варочной плите. При этом между каналами остается открывая для пламени центральная часть варочной плиты. Каналы соединены с дымоходом коллектором на задней стенке. Для облегчения растопки коллектор соединен с топкой посредством шибера. Воздушные форсунки установлены на трубах, примыкающих к боковым стенкам внутри топки. В отопительном режиме печь снабжена съемным экранирующим варочную плиту листом-экраном. 3 ил.

Отопительно-варочная печь на твердом топливе, содержащая корпус топки с передней, задней и боковыми стенками, днищем и верхней горизонтальной варочной плитой, примыкающие к корпусу щелевые воздуховодные калориферные каналы, воздушные форсунки, надтопочное пространство, отделенное от топки надтопочной перегородкой, дверцу, поддувало, дымоход с дроссельной заслонкой, отличающаяся тем, что надтопочная перегородка выполнена из двух отдельных частей, формирующих надтопочное пространство в виде двух параллельных каналов, примыкающих к боковым стенкам топки и к варочной плите и оставляющих между собой открытую для пламени центральную часть варочной плиты, при этом каналы соединены с дымоходом-коллектором, расположенным на задней стенке корпуса и соединенным дополнительно с топкой посредством шибера прямоточной растопки, кроме этого, воздушные форсунки установлены на трубах, примыкающих к боковым стенкам корпуса внутри топки, а печь в отопительном режиме снабжена съемным экранирующим варочную плиту листом-экраном.