RU2070306C1

RU2070306C1 - Household furnace

Info

Publication number: RU2070306C1
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Ишков
Original assignee: Александр Петрович Ишков
Priority date: 1991-05-12
Filing date: 1991-05-12
Publication date: 1996-12-10

Abstract

FIELD: heating of rooms, preparation of meal and heating of water. SUBSTANCE: furnace has fire-tube boiler with horizontal and vertical parts. Cleaning the boiler is effected through special hatches of simple form. Inner surface of boiler are enamelled to increase its service life. Enamel slip is sintered during first firing-up of boiler without water due to rational selection of fire-tube furnace, horizontal portion of boiler stack of elbow pipes and passages embracing the oven and vertical portion of boiler from stack of rectilinear tubes. Sections of tubes in stacks are correlated with flue gas temperature. EFFECT: enhanced efficiency. 6 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области бытовой техники и может быть использовано для обогрева помещений и приготовления пищи, а также для получения горячей воды. The invention relates to the field of household appliances and can be used for space heating and cooking, as well as for hot water.

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. A well-known household oven, including a firebox with burners, grates and a loading device, a boiler and an oven (ed. St. N 568793 class. F 24 D 1/26 from 1977). The imperfection of this furnace is the control of the furnace during its use and the extreme complexity of the repair. The aerodynamics of gas flows in this device is very critical for tuning regulators.

Целью изобретения является: повышение эффективности и улучшение экологии. The aim of the invention is: improving efficiency and improving the environment.

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. This goal is achieved in that the boiler is composed of three parts with a single cavity for water: a fire tube type furnace, a horizontal part with an oven and a vertical part with collector hatches at the ends. The firebox has burners at the top and grates at the bottom and a loading and shurovnaya door in front. The horizontal part of the boiler contains corner smoke tubes and channels that cover the oven along the side surface, except for the loading door. The vertical part of the boiler contains linear smoke tubes. Aerodynamic coordination of the flow of flue gases with the aerodynamic conductivity of the smoke pipe system is achieved by the fact that their cross section decreases adequately by lowering the temperature of the flue gases in them. The aerodynamic drag of the oven is minimized by passing flue gases to heat it from the top rib to the diagonally opposite bottom. The temperature in the oven is controlled by rotating the flap in front of its heat exchanger by dosing the access of flue gases into it. Oven heating mode is controlled by a lever on the damper shaft, and heating control on a scale opposite this lever. Reducing the boiler metal consumption is achieved by decreasing the wall thickness, and increasing the resource through protective enameling of the internal surfaces of the boiler. Enamel baking is carried out during the first kindling of the boiler without water. Cleaning the smoke tubes of the boiler from heating is carried out through hatches at the ends of the vertical part of the boiler.

В качестве примера предлагаемое устройство представлено на чертежах. As an example, the proposed device is presented in the drawings.

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. In FIG. 1 shows a top view of the device in vertical section; in FIG. 2 is a section along A A in FIG. 1; in FIG. 3 section B B of FIG. 1; in FIG. 4 is a section along G G of FIG. 1; in FIG. 5 a section along D D of FIG. 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. The device consists of a firebox 1, an oven 2 and a boiler 3. A fire tube type 1 with a water jacket 4 has burners 5 at the top and grates 6 at the bottom, which are edged with fireproof bricks of a triangular profile.

Духовка 2 известного типа имеет поверхность обогрева 7, верхнее ребро 8 и нижнее ребро 9. An oven 2 of a known type has a heating surface 7, an upper fin 8 and a lower fin 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. The boiler 3 consists of a horizontal part 10 in a vertical part 11. The horizontal part 10 contains an oven 2, flue gas channels 12 and 13, a package of corner smoke tubes 14 in a quasi-tight package. The vertical part 11 contains a packet of straight pipes 15 in a quasi-tight package, the upper pipe 16 and the lower pipe 17, the upper flue gas manifold 18 and the lower flue gas collector 19, the upper end hatch 20 and the lower side hatch 21 from the loading side of the oven 2. Horizontal part 10 and the vertical part 11 combines a common bottom 22 of the hollow type.

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. Between the furnace 1 and the beginning of the smoke tubes 14 horizontally and between the smoke tubes 14 and the exit to the flue gas channel 12, a shutter 24 is installed, the axis of rotation 25 of which is parallel to the edge of the oven 8. The left end of the axis of rotation 25 is brought out, equipped with a lever indicator, opposite which posted a temperature scale. A pointer and scale of a known type are not shown in the drawing. The angular movement of the shutter 24 varies within an angle.

Устройство для теплоизоляции обмуровано кирпичной кладкой 26 и покоится на фундаменте 27. The device for thermal insulation is walled with brickwork 26 and rests on the foundation 27.

Действует устройство следующим образом. The device operates as follows.

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.Gases with a temperature exceeding 1000 ^o C, and locally and much higher, which emit a lot of heat, are formed in the furnace during fuel combustion. The radiation stream is perceived by a water jacket and cast irons in the burners. Oxygen for combustion is supplied through the grate by natural draft. Hot gases from the furnace naturally enter the horizontal part 10 of the boiler into the bundle of corner pipes 14 and channels 12 and 13. The temperature of the gases here is already less than 1000 ^o C and, along with still significant emission, the thermal contact between the gas and the wall of the boiler begins to play a significant role. Through the internal walls of the boiler, heat is transferred to the water inside the boiler. Through the collector 19, still sufficiently hot gases enter the vertical part 11. Here the temperature of the gases is only a few hundred degrees and the thermal contact already prevails in heat transfer. In the upper gas manifold 18, the gas flows merge into one common one and exit into the open atmosphere through the elbow and the chimney outlet.

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. The boiler makes up a single volume, and water particles that have received different doses of heat change their specific gravity, and accordingly change their hydrostatic level according to the principle: the hotter the water, the higher its level. Cold water enters the boiler through the lower pipe 17, and hot water leaves the boiler through the upper pipe 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. Oven 2 is heated by flue gases through channels 12 and 13. The amount of incoming gas is regulated by the shutter 24. With a change in angle, flue gases will be redistributed between channels 12, 13 and pipe bundle 14. You can set the desired temperature mode of the oven on a calibrated scale.

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. Cleaning smoke tubes 14, 15 and channels 12, 13 from heating is carried out when the furnace 2 stops and the airtight hatches 20 and 21 are opened. Burnout can be removed by burning if long-flame fuels are used.

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.Enameling of the active surfaces of the boiler can be carried out, in addition to known methods, also as follows. Before the first heating of the boiler before pouring water, all its internal surfaces are covered with an enamel-forming slip and it is melted by long-flame fuel until the enamel is baked. It is necessary to reach a temperature of the order of 1000 ^o C. The outer surfaces of the boiler do not need enameling.

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. The aerodynamic coordination of the flue gas flow with the aerodynamic conductivity of the pipe and channel system is achieved through a compromise between the minimum aerodynamic resistance and the maximum heat transfer to the boiler, oven and burners. Such optimization is achieved by the diametrically opposite, in relation to the ribs of the oven, inlet and outlet of the coolant. At the same time, uniformity of heating the oven is achieved. In smoke channels, turbulence is excluded. The self-consistent regime of heat transfer and mass transfer of hot gas is provided by a multi-stage reduction in the cross section of the common gas channel from the furnace to the chimney outlet.

Claims

1. A domestic stove, including a firebox with burners, grates and a loading device, a boiler and an oven with channels for supplying and discharging flue gases, characterized in that, in order to increase efficiency and improve the environment, the furnace is equipped with a water jacket, the oven has smoke channels installed in its lateral walls, the boiler with straight and L-shaped smoke tubes, while the L-shaped pipes cover the oven along the upper part, and the loading device is located on the end wall of the furnace, opposite from the boiler.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that, for the purpose of aerodynamic coordination of the flow of flue gases with the conductivity of the gas path of the boiler, smoke channels are made with a cross section that decreases in the direction of movement of the flue gases.

3. The furnace according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that, in order to minimize aerodynamic drag and uniform heating of the oven, the flue gas supply channel is located at the upper edge of the oven on the side of the furnace, and the exhaust channel is opposite in diagonal.

4. The furnace according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that, in order to control the temperature in the oven, it is provided with a flap configured to rotate, mounted on an axis parallel to the rib of the oven and located at the inlet of the fuel gas, while the end of the flap is brought out and provided with a pointer lever moreover, the temperature scale is located inside the oven opposite the pointer lever.

5. The furnace according to paragraphs. 1 4, characterized in that, in order to reduce the metal consumption of the boiler and oven, the latter are made of thin-walled enameled metal.

6. The furnace according to paragraphs. 1 to 5, characterized in that, in order to effectively clean the boiler of carbon deposits, the boiler is equipped with upper and lower hatches located respectively above the collector of the vertical pipes and at the entrance of the flue gases into the vertical pipes.