RU2045709C1

RU2045709C1 - Chimney stack

Info

Publication number: RU2045709C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Зуйков
Original assignee: Виктор Иванович Зуйков
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1995-10-10

Abstract

FIELD: heating stoves. SUBSTANCE: chimney stack has direct-flow chimney and flue duct with heat-insulating and sealing gaskets inbetween. Flue duct is built up of two pipes mounted in a spaced relation: internal pipe is made of thin material and external, reinforcing one, of cast iron or high-carbon steel. Space between chimney and flue duct may be filled with cellular-structure material. EFFECT: improved design. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к элементам отопительных печей. The invention relates to elements of heating furnaces.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату к изобретению является дымовая труба, содержащая дымоход с установленной в нем задвижкой и газоотводящий ствол. The closest in technical essence and the achieved technical result to the invention is a chimney containing a chimney with a valve installed in it and a gas outlet.

В целом понятие печное отопление включает в себя не только отопительную печь как таковую, но и отопительный щит, дымоход, дымовую трубу и дымовую задвижку. In general, the concept of stove heating includes not only a heating stove as such, but also a heating panel, chimney, chimney and smoke damper.

Отличительной и объединяющей чертой прямого дымохода и дымовой трубы является их вертикальность. Отличие прямого дымохода от дымовой трубы заключается в том, что дымоход с дымовой задвижкой находится в помещении, а дымовая труба проходит через чердачное пространство с выходом в атмосферу. A distinctive and unifying feature of the direct chimney and chimney is their verticality. The difference between a direct chimney and a chimney is that a chimney with a smoke damper is located in the room, and the chimney passes through the attic with access to the atmosphere.

При отоплении печи горячий дым, включающий в себя горячий воздух и взвешенные в нем частицы продуктов горения топлива, под действием тяги в системе прямой дымоход дымовая труба вытягивается с низа до выхода в атмосферу. Отопительный щит сам по себе обладает относительно небольшой тягой, прежде всего потому, что он находится в помещении, без выхода в атмосферу, даже если в щите горизонтальные, а не вертикальные газовые ходы. When the furnace is heated, hot smoke, which includes hot air and particles of fuel combustion products suspended in it, is forced to pull the chimney from the bottom until it enters the atmosphere. The heating panel itself has a relatively small draft, primarily because it is located in the room, without going into the atmosphere, even if the panel has horizontal and not vertical gas passages.

Это связано прежде всего с величиной разницы температур помещения (или воздуха в топке печи) и верха выхода отопительного щита. This is primarily due to the magnitude of the difference in room temperature (or air in the furnace) and the top of the exit of the heating panel.

Недостатком известного решения является необходимость выполнения дымовой трубы из кирпича высотой 2,5-3,5 м. При этом имеют место большие потери тепла в атмосферу, так как тепло, накопленное в материале трехметровой дымовой трубы, по окончании топления уходит в атмосферу. Для более быстрого выхода дымовой трубы в стационарный рабочий режим тяги в начале нового топления печи стараются сделать дымовую трубу настолько массивной с учетом возможной минимальной температурой в местности, чтобы при новом топлении она была еще теплой, Таким образом, борясь с выделением вредных отравляющих газообразных веществ в жилое помещение, идут на большие затраты тепла, которое само по себе отапливает атмосферу, а не помещение. A disadvantage of the known solution is the need to make a chimney made of bricks with a height of 2.5-3.5 m. At the same time, there is a large loss of heat to the atmosphere, since the heat accumulated in the material of a three-meter chimney leaves at the end of heating. For a faster exit of the chimney to the stationary operating mode of draft at the beginning of a new furnace heating, they try to make the chimney so massive taking into account the possible minimum temperature in the area so that it is still warm with new heating, Thus, struggling with the release of harmful toxic gaseous substances in living quarters, they spend large amounts of heat, which in itself heats the atmosphere, and not the premises.

Технический результат изобретения состоит в экономии тепла и снижении расхода топлива. The technical result of the invention is to save heat and reduce fuel consumption.

Указанный технический результат достигается тем, что известная дымовая труба, содержащая прямой дымоход с установленной в нем задвижкой и газоотводящий ствол, снабжена расположенными между прямым дымоходом и газоотводящим стволом теплоизоляционной и герметичной прокладками, а ствол выполнен из установленных с зазором двух труб внутренней из тонкого металла и внешней армирующей из чугуна или высокоуглеродистой стали. При этом зазор может быть заполнен материалом сотовой структуры. The specified technical result is achieved by the fact that the known chimney containing a direct chimney with a valve installed in it and a gas outlet is provided with heat-insulating and sealed gaskets located between the direct chimney and the gas outlet, and the barrel is made of two thin inner pipes installed with a clearance and external reinforcing of cast iron or high carbon steel. In this case, the gap may be filled with the material of the honeycomb structure.

На чертеже представлена дымовая труба, вертикальный разрез. The drawing shows a chimney, a vertical section.

Дымовая труба 1 содержит прямой дымоход 2 с установленной в нем задвижкой 3 и газоотводящий ствол 4. Между прямым дымоходом 2 и стволом 4 установлены теплоизоляционная прокладка 5 и герметичная прокладка 6. Опорный стакан 7 выполнен из любого доступного жесткого теплоизоляционного материала с малой теплоемкостью, при этом толщина основания стакана должна быть минимально возможной. Прокладка 5 предназначена для уменьшения ухода тепла вверх и долго сохраняет свои теплоизоляционные качества под давлением и при температуре 300-400^оС (с запасом по температуре).The chimney 1 contains a straight chimney 2 with a valve 3 installed in it and a gas outlet 4. A heat-insulating gasket 5 and an air-tight gasket 6 are installed between the straight chimney 2 and the barrel 4. The support cup 7 is made of any available hard heat-insulating material with low heat capacity, while the thickness of the base of the glass should be as small as possible. Gasket 5 is designed to reduce heat up care and long retains its insulating qualities under pressure and at a temperature of ^about 300-400 C (with a stock temperature).

Для уменьшения ухода тепла, а также для предотвращения соприкосновения дерева и металла опорного стакана 7 служит герметичная прокладка 6, которая может быть выполнена из войлока, пропитанного глиняным раствором. To reduce the loss of heat, as well as to prevent the contact of wood and metal of the support cup 7, a gasket 6 is used, which can be made of felt impregnated with clay mortar.

Газоотводящий ствол 4 выполнен из установленных с зазором двух труб внутренней 8 из тонкого металла и внешней 9 армирующей из чугуна или высокоуглеродистой стали. Зазор 10 заполнен материалом сотовой структуры. The gas outlet barrel 4 is made of two pipes installed with a gap, internal 8 of thin metal and external 9 reinforcing of cast iron or high carbon steel. The gap 10 is filled with honeycomb structure material.

Таким образом, в предложенной конструкции дымовой трубы внутренний слой газоотводящего ствола 4 внутренняя труба 8 из тонкого металла обладает малой теплопроводностью и малой теплоемкостью, так же как и внешний слой в виде внешней армирующей трубы 9. Такими же свойствами должен обладать и материал, заполняющий зазор 10. Thus, in the proposed construction of the chimney, the inner layer of the exhaust pipe 4, the inner pipe 8 of thin metal has low thermal conductivity and low heat capacity, as well as the outer layer in the form of an external reinforcing pipe 9. The filling material of the gap 10 should have the same properties .

Материал этого слоя должен обладать малой теплопроводностью для уменьшения скорости передачи тепла по ширине этого слоя. Но вместе с тем теплоемкость этого слоя должна быть минимальной для скорейшего увеличения температуры этого слоя по внутренней поверхности вплоть до выравнивания до температуры внутреннего слоя, с целью уменьшения интенсивности ухода тепла из внутреннего слоя во второй слой, в соответствии с вторым законом термодинамики. The material of this layer should have low thermal conductivity to reduce the rate of heat transfer along the width of this layer. But at the same time, the heat capacity of this layer should be minimal for a speedy increase in the temperature of this layer on the inner surface up to leveling to the temperature of the inner layer, in order to reduce the intensity of heat removal from the inner layer to the second layer, in accordance with the second law of thermodynamics.

Внутренний слой должен быть с малой массой, т.е. тонкий, с малой теплоемкостью для того, чтобы быстро прогреваться или повышать свою температуру при относительно малом потреблении тепла. Большая скорость передачи тепла по этому слою (большая теплопроводность) необходима для того, чтобы тепло быстрее поднималось вверх по этому слою с возможным опережением на границе горячий воздух холодный воздух поднятия тепла по тонкому первого слою трубы 1. Ровная внутренняя поверхность дымовой трубы нужна для уменьшения потерь энергии, а также для облегчения работы по чистке дымовой трубы от сажи. The inner layer should be of low mass, i.e. thin, with low heat capacity in order to quickly warm up or increase its temperature with a relatively low heat consumption. A high rate of heat transfer through this layer (high thermal conductivity) is necessary in order for heat to rise faster along this layer with possible advancement at the boundary of hot air, cold air raising heat along the thin first layer of the pipe 1. A flat inner surface of the chimney is needed to reduce losses energy, as well as to facilitate the work of cleaning the chimney from soot.

Третий слой это армирующий слой для придания дымовой трубе необходимых жесткости и прочностных качеств. The third layer is a reinforcing layer to give the chimney the necessary rigidity and strength properties.

Исходя из теплоизоляционных свойств воздуха, лучше, с точки зрения требуемых свойств второго слоя дымовой трубы, в качестве материала второго слоя использовать воздух. Однако воздух, как известно, обладает плохой теплопроводностью в случае его заключения в объем с целью уменьшения его конвекции, а также малой теплоемкостью. Based on the heat-insulating properties of air, it is better, from the point of view of the required properties of the second layer of the chimney, to use air as the material of the second layer. However, air is known to have poor thermal conductivity if it is enclosed in a volume in order to reduce its convection, as well as low heat capacity.

Лучшим вариантом конструкции второго слоя в этом случае будет его сотовая структура для уменьшения конвекции воздуха. Но герметичную сотовую структуру второго слоя дымовой трубы сделать трудно без существенного удорожания производства трубы. И все же воздушному второму слою, исходя из его физических качеств, следует отдавать преимущество при производстве труб. The best design option for the second layer in this case would be its honeycomb structure to reduce air convection. But the hermetic honeycomb structure of the second layer of the chimney is difficult to do without a significant increase in the cost of production of the chimney. And yet, the airy second layer, based on its physical qualities, should be given an advantage in the production of pipes.

Очевидно, что при этом горизонтальные кольца по окружности второго слоя, которые, кроме придания жесткости, армиpования и выполнения функции крепления внутренней трубы к внешней, будут также существенно ограничивать конвекцию воздуха по всему второму слою. При этом подъем части нагретого воздуха во втором слое вверх до герметичного оголовка ускорит выход дымовой трубы в стационарный рабочий режим из-за нагрева с внешней стороны первого слоя дымовой трубы. Но при этом, естественно, надо делать абсолютную герметизацию оголовка. It is obvious that in this case, horizontal rings around the circumference of the second layer, which, in addition to stiffening, reinforcing and performing the function of attaching the inner pipe to the outer one, will also significantly limit air convection throughout the second layer. At the same time, raising a portion of the heated air in the second layer up to the sealed tip will accelerate the exit of the chimney to the stationary operating mode due to heating from the outside of the first layer of the chimney. But at the same time, of course, it is necessary to do the absolute sealing of the tip.

При невозможности создать воздушно-кольцевой второй слой, исходя из местных возможностей производства, можно в качестве материала второго слоя использовать любой доступный теплоизоляционный материал. If it is impossible to create an air-annular second layer, based on local production capabilities, any available heat-insulating material can be used as the material of the second layer.

Предложенная конструкция дымовой трубы позволяет существенно сэкономить тепло и, следовательно, топливо. The proposed design of the chimney can significantly save heat and, therefore, fuel.

Кроме того, использование данной дымовой трубы позволяет свести до возможного минимума выделение вредных отравляющих газообразных веществ при горении топлива в топке отопительной печи в помещении из-за быстрого вхождения дымовой трубы в стационарный рабочий режим тяги. Кроме того, при реализации изобретения значительно уменьшается стоимость дымовой трубы в части стоимости материалов, установки и эксплуатации дымовой трубы, при этом дымовая труба значительно легче кирпичных труб. Она конструктивна, если иметь в виду теплопередачу, по материалам прямого дымохода и дымовой трубы и возможный ремонт, отделена от находящихся в помещении других составляющих частей печного отопления. In addition, the use of this chimney allows you to minimize the possible emission of harmful toxic gaseous substances during fuel combustion in the furnace of a heating furnace in the room due to the rapid entry of the chimney into the stationary operating mode of traction. In addition, when implementing the invention, the cost of the chimney is significantly reduced in terms of the cost of materials, installation and operation of the chimney, while the chimney is much lighter than brick pipes. It is constructive, taking into account the heat transfer, according to the materials of the direct chimney and chimney and possible repairs, separated from the other components of the furnace heating located in the room.

Использование в дымовой трубе внутренней металлической трубы позволяет при необходимости нагревать этот слой пропуском через него электрического тока, что значительно улучшает тяговые возможности дымовой трубы. The use of an internal metal pipe in the chimney allows, if necessary, heating this layer by passing an electric current through it, which significantly improves the traction capabilities of the chimney.

Claims

1. SMOKE PIPE containing a direct chimney with a valve installed in it and a gas outlet trunk, characterized in that it is provided with heat-insulating and airtight gaskets located between the straight chimney and the gas outlet, and the barrel is made of two thin pipes with a clearance of two internal pipes made of thin metal and reinforcing from cast iron or high carbon steel.

2. The pipe according to claim 1, characterized in that the gap is filled with the material of the honeycomb structure.