MD339Z - Dispozitiv de încălzire - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la termotehnica de uz casnic şi poate fi utilizată la încălzirea, prepararea mâncării şi alimentarea cu apă caldă a încăperilor individuale.Dispozitivul de încălzire conţine un corp (1) cu o manta de apă, în care sunt amplasate, una sub alta, două camere de ardere (4, 7), dotate cu câte o uşiţă (5, 8) şi câte un grătar (6, 9). Sub grătarul (6) camerei inferioare (4) este amplasată o cameră pentru cenuşă (10) cu o uşiţă (11). În partea superioară a corpului (1) este instalată o maşină de gătit (13), sub care, în interiorul corpului (1), la distanţă de la peretele posterior (16) al lui, este montată cu formarea unei ferestre pentru trecerea gazelor de ardere o despărţitură (14) umplută cu apă, care comunică cu mantaua de apă. În spaţiul dintre despărţitură (14) şi peretele posterior (16) sunt amplasate unul sub celălalt un boiler (17) cu racorduri pentru debitarea apei reci (18) şi evacuarea apei fierbinţi (19) şi o rolă (23) cu formarea între ele, corp (1), despărţitură (14) şi peretele posterior (16) a unui circuit de aer (25) pentru trecerea gazelor de ardere. Pe muchia superioară a rolei (23) din partea despărţiturii (14) este fixată o clapetă rotativă (24) pentru reglarea curentului de gaze de ardere în interiorul circuitului de aer (25). În interiorul boilerului (17) este executat un canal tubular străpuns (20), care comunică cu un coş de fum (21), la capătul căruia este fixată o clapetă (22) de reglare a tirajului.Rezultatul invenţiei constă în sporirea eficienţei şi economicităţii utilizării căldurii degajate prin extinderea posibilităţilor funcţionale ale acesteia.

Description

Invenţia se referă la termotehnica de uz casnic şi poate fi utilizată la încălzirea, prepararea bucatelor şi alimentarea cu apă caldă a încăperilor individuale.

Se cunoaşte un cazan de încălzit apă care conţine o cameră a focarului cu uşiţă şi grătar, sub care este amplasată o cameră pentru cenuşă cu uşiţă şi coş detaşabil. Camera focarului este instalată într-o manta de apă cu un racord de debitare a apei reci şi un racord de evacuare a apei calde. În partea superioară a corpului este instalat un încălzitor de apă cu racorduri de debitare a apei reci şi de evacuare a apei calde. Cazanul este dotat cu un canal de fum cu clapetă de reglare a tirajului. În mantaua de apă a focarului sunt instalate un senzor termoelectric şi încălzitoare electrice, conectate printr-un termoreleu şi un dispozitiv de pornire [1].

Dezavantajele acestui cazan constau în complexitatea şi nesiguranţa construcţiei, condiţionate atât de prezenţa elementelor electrotehnice, cât şi de executarea diverselor ansambluri mecanice, concepute pentru debitarea diferitelor tipuri de combustibil: solid, lichid, gazos. Posibilităţile funcţionale ale cazanului sunt limitate.

Se cunoaşte, de asemenea, un dispozitiv care conţine un focar cu uşiţă de încărcare şi cercuri de plită, o rolă şi un boiler. Focarul este de tip tubular cu o manta de apă şi în partea de jos este dotat cu un grătar. Boilerul constă dintr-o parte orizontală, în care sunt amplasate rola, canale pentru gazele de ardere şi ţevi pentru fum, şi o parte verticală, umplută cu apă, în care este amplasat un pachet de ţevi rectilinii conectate la coşul de fum, racorduri pentru apă superior şi inferior, colectoare de gaze superior şi inferior. Pe muchia superioară a rolei din partea focarului este amplasat un canal de debitare a gazelor de ardere, iar pe muchia opusă pe diagonală - un canal de evacuare a gazelor de ardere. În apropierea rolei paralel cu muchia superioară din partea focarului pe axă este instalată o clapetă rotativă care reglează curentul de gaze de ardere. Dispozitivul este căptuşit cu zidărie de cărămidă şi instalat pe o fundaţie [2].

Dezavantajul acestei soluţii constă în faptul că instalarea fixă a rolei exclude posibilitatea deplasării mobile a dispozitivului, ceea ce limitează opţiunile pentru utilizarea lui.

Cea mai apropiată soluţie este un dispozitiv, care conţine o sobă de încălzire şi de preparare, care funcţionează cu combustibil solid, destinat pentru încălzirea şi prepararea mâncării în condiţii individuale. Dispozitivul conţine un corp ecranat cu o manta de apă, în care sunt amplasate una sub alta două camere de ardere cu câte o uşiţă şi un grătar, sub camera inferioară fiind amplasată o cameră pentru cenuşă cu uşiţă, în partea de sus a corpului este instalată o maşină de gătit, sub care, în interiorul corpului, la distanţă de la peretele posterior este montată cu formarea unei ferestre pentru trecerea gazelor de ardere o despărţitură umplută cu apă, care separă camerele de ardere, în corp este instalată o clapetă de reglare a tirajului, precum şi un coş de fum. În procesul de funcţionare a acestui dispozitiv, datorită deplasării pe ghidajele orizontale ale grătarului camerei de ardere superioare, se realizează două regimuri: de preparare şi de încălzire. Totodată, în regimul de preparare căldura, degajată în camera de ardere superioară, iniţial trece spre coşul de fum, iar în regimul de încălzire cea mai mare parte a căldurii degajate în camera de ardere inferioară este folosită pentru încălzirea apei ce umple despărţitura şi mantaua de apă a corpului [3].

Dezavantajele acestui dispozitiv sunt nu numai pierderile de căldură directe, ci şi posibilităţile funcţionale limitate ale acestuia, care reduc eficienţa de utilizare a căldurii şi, prin urmare, economicitatea dispozitivului.

Problema pe care o rezolvă invenţia este crearea unui dispozitiv de încălzire multifuncţional compact, simplu şi comod în exploatare, care asigură o înaltă eficacitate de utilizare a căldurii.

Dispozitivul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un corp cu o manta de apă, în care sunt amplasate, una sub alta, două camere de ardere, dotate cu câte o uşiţă şi câte un grătar. Sub grătarul camerei inferioare este amplasată o cameră pentru cenuşă cu o uşiţă. În partea superioară a corpului este instalată o maşină de gătit, sub care, în interiorul corpului, la distanţă de la peretele posterior al lui, este montată cu formarea unei ferestre pentru trecerea gazelor de ardere o despărţitură umplută cu apă, care comunică cu mantaua de apă. În corp este instalată o clapetă de reglare a tirajului şi un coş de fum. În spaţiul dintre despărţitură şi peretele posterior sunt amplasate unul sub celălalt un boiler cu racorduri pentru debitarea apei reci şi evacuarea apei fierbinţi şi o rolă cu formarea între ele, corp, despărţitură şi peretele posterior a unui circuit de aer pentru trecerea gazelor de ardere. Pe muchia superioară a rolei din partea despărţiturii este fixată o clapetă rotativă pentru reglarea curentului de gaze de ardere în interiorul circuitului de aer. În interiorul boilerului este executat un canal tubular străpuns, care comunică cu un coş de fum, la capătul căruia este fixată clapeta de reglare a tirajului. Lungimea ferestrei pentru trecerea gazelor de ardere este egală cu lăţimea corpului. Canalul tubular străpuns din interiorul boilerului este executat pe axa centrală a acestuia. Boilerul şi/sau canalul tubular străpuns au o secţiune transversală circulară şi/sau dreptunghiulară. Camerele de ardere sunt executate cu posibilitatea utilizării oricărui tip de combustibil solid.

Rezultatul invenţiei constă în sporirea eficienţei şi economicităţii utilizării căldurii degajate prin extinderea posibilităţilor funcţionale ale acesteia.

Introducerea în construcţie a boilerului şi rolei extinde posibilităţile funcţionale şi permite încălzirea apei pentru necesităţile zilnice şi prepararea bucatelor, care necesită condiţii speciale de prelucrare. Astfel, pentru utilizatori se creează comodităţi suplimentare.

La amplasarea boilerului şi rolei în spaţiul dintre despărţitura interioară şi pereţii corpului cu crearea unui circuit de aer pentru circulaţia naturală a gazelor de ardere încălzite, căldura lor este transmisă nu numai la maşina de gătit şi mantaua de apă a circuitului, ci şi la boiler şi rolă. Totodată, clapeta rotativă, fixată pe muchia superioară a rolei, la schimbarea poziţiei sale permite schimbarea cantitativă a fluxurilor termice de gaze de ardere şi, în consecinţă, gestionarea eficientă a regimurilor termice de încălzire a boilerului şi rolei. În plus, executarea boilerului cu un canal tubular străpuns, conectat prin clapeta de reglare a tirajului cu coşul de fum, permite direcţionarea fluxului de gaze de ardere prin boiler, ceea ce, pe de o parte, asigură încălzirea suplimentară a apei, iar pe de altă parte, favorizează crearea, la necesitate, a fluxurilor termice, care învăluie complet rola. Ca rezultat, se exclude practic orice pierdere de căldură, ceea ce condiţionează economicitatea ridicată prin utilizarea mai completă a căldurii degajate în camerele de ardere.

Dispozitivul de încălzire propus este compact, comod în producere şi exploatare.

Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă secţiunea longitudinală verticală a dispozitivului de încălzire.

Dispozitivul conţine un corp 1 cu o manta de apă cu racorduri pentru debitarea apei reci 2 şi pentru evacuarea apei calde 3 ale sistemului de încălzire. În interiorul corpului 1 în partea inferioară este amplasată o cameră de ardere 4 cu o uşiţă 5 şi un grătar 6. Deasupra camerei 4 este amplasată o altă cameră de ardere 7 cu o uşiţă 8 şi un grătar 9. Sub camera 4 este amplasată o cameră pentru cenuşă 10 cu o uşiţă 11 pentru descărcarea cenuşii din boxa de cenuşă 12.

În partea superioară a corpului 1 este instalată o maşină de gătit 13. În interiorul corpului sub maşina de gătit 13 se află o despărţitură 14, umplută cu apă, care comunică cu mantaua de apă a dispozitivului de încălzire. La ieşirea din camera de ardere 7, între maşina de gătit 13 şi despărţitura 14, se află o fereastră 15 pentru ieşirea gazelor de ardere din camerele 4 şi 7 în cealaltă parte a rolei. În spaţiul dintre despărţitura 14 şi peretele posterior 16 al corpului este instalat un boiler 17 cu racorduri pentru debitarea apei reci 18 şi pentru evacuarea apei fierbinţi 19 ale sistemului de alimentare cu apă caldă. În interiorul boilerului este executat un canal tubular străpuns 20, care comunică cu coşul de fum 21, la capătul superior al căruia este fixată o clapetă 22 de reglare a tirajului. Sub boilerul 17 este amplasată o rolă 23, pe muchia superioară a căreia este fixată o clapetă rotativă 24. Boilerul 17 şi rola 23 sunt montate astfel încât sunt spaţial separate între ele, precum şi de despărţitura 14 şi peretele posterior 16, drept rezultat se creează un circuit de aer 25, prin care trec gazele de ardere, care încălzesc boilerul şi rola.

Dispozitivul funcţionează în modul următor.

Pentru realizarea tuturor posibilităţilor funcţionale: încălzirea, alimentarea cu apă caldă şi prepararea bucatelor, în corpul 1 şi despărţitura 14 prin racordul 2 se debitează apă rece, care formează o manta de apă. La arderea combustibilului căldura se transferă la masa de apă. În boilerul 17 apa pătrunde prin racordul 18. În camera de ardere 4 prin uşiţa 5 pe grătarul 6 se plasează şi se aprinde combustibilul, care încălzeşte mantaua de apă şi apa caldă prin racordul 3 se evacuează în sistemul de încălzire. Gazele de ardere din camera 4 se ridică prin grătarul 9 şi camera 7, încălzesc maşina de gătit 13, la care se pregătesc bucatele, şi prin fereastra 15 ies în circuitul de aer 25. Trecând prin circuitul 25, gazele de ardere fierbinţi transferă căldura lor la boilerul 17 şi rola 23, asigurând astfel încălzirea apei în boiler şi a aerului în rolă. Apa încălzită în boiler se evacuează prin racordul 19 pentru utilizarea ulterioară. Tirajul în dispozitiv se creează în timpul deplasării gazelor de ardere spre coşul de fum 21 prin canalul 20 şi se reglează prin clapeta 22.

La funcţionarea în timpul sezonului cald, când încălzirea nu este necesară, se utilizează camera de ardere 7, care degajă căldura direct sub maşina de gătit 13. Prin uşiţa 8 pe grătarul 9 se plasează o cantitate mult mai mică de combustibil. În funcţie de obiectivele concrete la utilizarea dispozitivului propus, regimurile termice de încălzire a apei în boilerul 17 şi a aerului în rola 23 se reglează prin schimbarea poziţiei clapetei rotative 24. Cenuşa, formată în focare, se aruncă în boxa de cenuşă 12, situată în camera 10, şi prin uşiţa 11 se elimină din corpul dispozitivului.

În funcţie de cerinţele utilizatorilor, boilerul poate fi confecţionat atât în formă de cilindru, cât şi în formă de paralelipiped. În calitate de combustibil poate fi utilizat combustibil solid de orice fel, cum ar fi lemn, cărbune, brichete.

Exemplu de realizare concretă.

A fost confecţionat un model al dispozitivului de încălzire, testat în timpul sezonului de încălzire 2009-2010.

Dimensiunile corpului dispozitivului constituie 400x900x1050 mm, puterea - 13,5 kW. Mantaua de apă conţine 27 l de apă.

În interiorul corpului este instalat un boiler cu o capacitate de până la 80 l de apă, şi o rolă cu un volum de 0,036 m3.

Pe parcursul sezonului, consumul de combustibil (lemn cu o lungime de până la 350 mm) a constituit în fond 7 m3.

În procesul de funcţionare a dispozitivului a fost încălzită o construcţie individuală cu suprafaţa de 80 m2. Apa din boiler a fost încălzită, iar la maşina de gătit s-au preparat sistematic bucate, totodată la necesitate aerul din rolă se încălzea pentru asigurarea regimului de lucru necesar la coacerea şi prepararea diferitelor bucate.

În procesul testării dispozitivului de încălzire dat a fost confirmată eficienţa înaltă şi economicitatea construcţiei proiectate, precum şi comoditatea în utilizare.

1. MD 533 G2 1996.04.30

2. RU 2070306 C1 1996.12.10

3. RU 2053454 C1 1996.01.27

Claims (5)

1. Dispozitiv de încălzire, care conţine un corp cu o manta de apă, în care sunt amplasate, una sub alta, două camere de ardere, dotate cu câte o uşiţă şi câte un grătar, sub grătarul camerei inferioare este amplasată o cameră pentru cenuşă cu o uşiţă, în partea superioară a corpului este instalată o maşină de gătit, sub care, în interiorul corpului, la distanţă de la peretele posterior al lui, este montată cu formarea unei ferestre pentru trecerea gazelor de ardere o despărţitură umplută cu apă, care comunică cu mantaua de apă, în corp este instalată o clapetă de reglare a tracţiunii şi un coş de fum, caracterizat prin aceea că în spaţiul dintre despărţitură şi peretele posterior sunt amplasate unul sub celălalt un boiler cu racorduri pentru debitarea apei reci şi evacuarea apei fierbinţi şi o rolă cu formarea între ele, corp, despărţitură şi peretele posterior a unui circuit de aer pentru trecerea gazelor de ardere; pe muchia superioară a rolei din partea despărţiturii este fixată o clapetă rotativă pentru reglarea curentului de gaze de ardere în interiorul circuitului de aer, în interiorul boilerului este executat un canal tubular străpuns, care comunică cu coşul de fum, la capătul căruia este fixată clapeta de reglare a tirajului.

2. Dispozitiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că lungimea ferestrei pentru trecerea gazelor de ardere este egală cu lăţimea corpului.

3. Dispozitiv, conform revendicărilor 1-2, caracterizat prin aceea că canalul tubular străpuns din interiorul boilerului este executat pe axa centrală a acestuia.

4. Dispozitiv, conform revendicărilor 1-3, caracterizat prin aceea că boilerul şi/sau canalul tubular străpuns au o secţiune transversală circulară şi/sau dreptunghiulară.

5. Dispozitiv, conform revendicărilor 1-4, caracterizat prin aceea că camerele de ardere sunt executate cu posibilitatea utilizării oricărui tip de combustibil solid.