RU2104446C1

RU2104446C1 - Heating and cooking apparatus

Info

Publication number: RU2104446C1
Application number: RU96109950A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Владимирович Карпенко; Владимир Николаевич Карпенко
Original assignee: Вячеслав Владимирович Карпенко; Владимир Николаевич Карпенко
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 1998-02-10

Abstract

FIELD: heating of rural, garden and country houses by apparatus operating on solid fuel. SUBSTANCE: the apparatus has a body, charging door, cooking stove and a furnace with a fire grate and heat-accumulating member is made as a hollow plate, whose cavity is filled with natural stone crumb (tale- chlorite) of a fraction within 5 to 10 mm. The heat- accumulating members are staggered in the furnace forming a slit-like gas conduit in the form of a coil. A protective ornamental housing is positioned around the body edges forming a heat-accumulating belt preventing thermal radiation and inflammation. Talc-chlorite crumb is also used as the heat-accumulating belt. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к бытовым печам, а более точно к отопительно-варочным аппаратам, работающим на твердом топливе для отопления сельских, садовых и дачных домов и других жилых и производственных помещений с возможностью приготовления пищи и нагрева воды. The invention relates to domestic stoves, and more specifically to heating and cooking apparatus operating on solid fuel for heating rural, garden and country houses and other residential and industrial premises with the possibility of cooking and heating water.

Известны русские отопительные варочные печи, сложенные из красного кирпича с коэффициентом полезного действия (КПД) 0,3-0,4, которые имеют большие габариты, огромную массу и требуют специальный фундамент. Из-за низкой теплопроводности кирпича эти печи требуют длительное время нагрева и сжигают большое количество дров. Known Russian heating cooking stoves made of red brick with a coefficient of performance (COP) of 0.3-0.4, which are large in size, huge mass and require a special foundation. Due to the low thermal conductivity of the brick, these stoves require a long heating time and burn a large amount of firewood.

Известна также отопительная печь, которая содержит топку, расположенные ниже топки боров и соединенные между собой секции с теплоаккумулирующими насадками из камней, сквозь которые проходят дымовые газы. Эти насадки образуют нисходящий дымоход, который соединен с дымососом [1]. Данная печь практически неработоспособна, так как дымовые газы, пройдя от топки по щелевому своду, борову и нисходящему дымоходу сквозь камни, остывают и осаждаются в виде сажи на камнях и уже после одной топки дымоход полностью будет забит. Поэтому КПД в данной печи очень низкий. A heating furnace is also known, which contains a furnace, located below the furnace of the burs and interconnected sections with heat-accumulating nozzles of stones through which flue gases pass. These nozzles form a downward chimney, which is connected to a smoke exhauster [1]. This furnace is practically inoperative, since the flue gases passing from the furnace through the crevice vault, the hog and the descending chimney through the stones cool down and precipitate in the form of soot on the stones and after one furnace the chimney will be completely clogged. Therefore, the efficiency in this furnace is very low.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому аппарату является отопительно-варочный аппарат, содержащий корпус, загрузочную дверцу, варочную плиту, топочную камеру с колосниковой решеткой и термонакопительными элементами, и теплоносители, в качестве которых используется вода [2]. Closest to the technical nature of the proposed apparatus is a heating and cooking apparatus containing a housing, a loading door, a cooking stove, a combustion chamber with a grate and heat-accumulating elements, and heat transfer fluids, which are used as water [2].

Данный аппарат имеет низкий КПД горения, так как топочные газы прямотоком уходят в атмосферу, малую эффективность из-за недостаточной теплоемкости и, кроме того, в данном аппарате имеет место быстрое остывание воды и низкая надежность и безопасность конструкции. This unit has a low combustion efficiency, as the flue gases flow straight into the atmosphere, low efficiency due to insufficient heat capacity, and in addition, this unit has a rapid cooling of water and low reliability and safety of the structure.

Это объясняется тем, что стыки между корпусом и водой, дверцами и дымовыводящими патрубками требуют тщательной герметизации и в самом аппарате не предусмотрено устройство для сброса давления пара при кипении воды. This is because the joints between the body and the water, the doors and the smoke exhaust pipes require careful sealing and the device itself does not provide a device to relieve steam pressure during boiling water.

Целью изобретения является создание отопительно-варочного аппарата, имеющего практически КПД, равный единице, обеспечивающего экономию топлива и повышающего эффективность отдачи тепла после окончания топки печи. The aim of the invention is the creation of a heating and cooking apparatus that has almost an efficiency equal to one, which provides fuel economy and increases the efficiency of heat transfer after the furnace has been completed.

Поставленная цель достигаются тем в отопительно-варочном аппарате, включающем корпус, загрузочную дверцу, варочную плиту и топочную камеру с колосниковой решеткой и термонакопительными элементами, согласно изобретению каждый термонакопительный элемент выполнен в виде полой плиты, полость которой заполнена крошкой природного камня - талькохлорита фракции 5-10 мм, а указанные термонакопительные элементы установлены в топочной камере в шахматном порядке с образованием внутри нее щелевидного газохода в виде змеевика, обеспечивающего нагрев корпуса, по периметру которого расположен защитно-декоративный кожух, образующий термонакопительный пояс, предотвращающий тепловое излучение и возгорание, при этом крошка талькохлорита использована также в качестве термонакопительного пояса, образованного по части периметра корпуса аппарата. The goal is achieved in the heating and cooking apparatus, comprising a housing, a loading door, a cooking stove and a combustion chamber with a grate and heat-accumulating elements, according to the invention, each heat-accumulating element is made in the form of a hollow plate, the cavity of which is filled with a crumb of natural stone - talcchlorite fraction 5- 10 mm, and the indicated heat-accumulating elements are installed in the combustion chamber in a staggered manner with the formation of a slit-like gas duct inside it in the form of a coil providing s body, which is located around the perimeter of protective and decorative casing forming termonakopitelny belt, preventing fire and thermal radiation, wherein the crumb soapstone used also as termonakopitelnogo belt formed on the perimeter of the housing unit.

Наличие щелевидного газохода в виде змеевика из термонакопительных элементов и термонакопительного пояса по части периметра корпуса повышают КПД аппарата, доводя практически его до единицы, создают большую экономию времени и топлива и обеспечивают безопасность работы аппарата. The presence of a slit-like gas duct in the form of a coil of heat-accumulating elements and a heat-accumulating belt along the perimeter of the body increases the efficiency of the apparatus, bringing it to almost one unit, creating great time and fuel savings and ensuring the safe operation of the apparatus.

На фиг. 1 изображен схематично общий вид отопительно-варочного аппарата, аксонометрия; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - один из вариантов выполнения предлагаемого аппарата, разрез. In FIG. 1 shows a schematic general view of a heating and cooking apparatus, a perspective view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 - one of the embodiments of the proposed apparatus, section.

Отопительно-варочный аппарат содержит металлический корпус 1 (фиг. 1), внутри которого имеется топочная камера 2 с загрузочной дверцей 3, колосниковой решеткой 4 и зольником 5. В верхней части аппарата установлена опирающаяся на корпус 1 чугунная варочная плита 6, на одной из сторон корпуса 1 установлен бак 7 для нагрева воды, а по периметру корпуса расположен защитно-декоративный кожух 8, образующий термонакопительный пояс 9 (фиг. 2), предотвращающий тепловое излучение и возгорание. The heating and cooking apparatus contains a metal casing 1 (Fig. 1), inside which there is a combustion chamber 2 with a loading door 3, a grate 4 and an ash pan 5. In the upper part of the apparatus there is a cast-iron stove 6 resting on the casing 1, on one side case 1 a tank 7 is installed for heating water, and a protective and decorative casing 8 is located around the perimeter of the case, forming a heat-accumulating belt 9 (Fig. 2), which prevents thermal radiation and fire.

Внутри топочной камеры 2 в шахматном порядке расположены термонакопительные элементы 10, изолированные друг от друга и образующие внутри камеры 2 щелевидный газоход 11 в виде змеевика, обеспечивающий нагрев корпуса 1. Щелевидный газоход 11 оканчивается дымовыводящим патрубком 12, а движение газов, образующихся от сгорания твердого топлива, например дров (показано стрелкой А). Inside the combustion chamber 2 there are staggered thermally accumulating elements 10, isolated from each other and forming a slot-like gas duct 11 inside the chamber 2 in the form of a coil providing heating of the housing 1. The slot-like gas duct 11 ends with a chimney 12, and the movement of gases generated from the combustion of solid fuel , for example firewood (shown by arrow A).

Каждый термонакопительный элемент 10 представляет собой полую плиту 13, полость которой заполнена крошкой природного камня (талькохлорита) фракции 5-10 мм с удельной теплоемкостью 0,98 кДм/кг•град. C. Этот камень обладает свойством односторонней теплопроводности (6,4 Вт/м) быстро нагревается и очень медленно остывать. Способность талькохлорита к термонакоплению в 2,5 раза превышает соответствующие параметры красного кирпича. Each thermally accumulating element 10 is a hollow plate 13, the cavity of which is filled with a crumb of natural stone (talchochlorite) of a fraction of 5-10 mm with a specific heat of 0.98 kDm / kg • deg. C. This stone has the property of one-sided thermal conductivity (6.4 W / m), heats up quickly and cools very slowly. The ability of talcochlorite to heat accumulation is 2.5 times higher than the corresponding parameters of red brick.

Термонакопительный пояс 9 также образован крошкой талькохлорита с указанными выше свойствами. The heat-accumulating belt 9 is also formed by a talc-chlorite crumb with the above properties.

Ниже приведем пример, показывающий высокую способность талькохлорита к термонакоплению. Below is an example showing the high ability of talcochlorite to heat accumulation.

Были взяты два термонакопительных элемента массой 20 кг, заполненные талькохлоритовой крошкой, и нагреты за 30 мин до 4500^oC, при этом было сожжено всего 2 кг дров. После окончания топки время отдачи накопленного тепла составило 8 ч, причем температура равномерно и линейно снижалась с 4500^oC до 550^oC.Two heat-accumulating elements weighing 20 kg were taken, filled with talc-chlorite chips, and heated for 30 minutes to 4500 ^o C, while only 2 kg of wood was burned. After the end of the furnace, the recovery time of the accumulated heat was 8 hours, and the temperature evenly and linearly decreased from 4500 ^o C to 550 ^o C.

На фиг. 3 изображен вариант выполнения отопительно-варочного аппарата, когда варочная плита 6 смонтирована внутри топочной камеры 2. В аппарате предусмотрена дверца 14 варочного отделения, а термонакопительные элементы 10 располагаются под этим варочным отделением и над ним, как это показано на фиг. 3. В этом случае значительно увеличивается длина газохода 11 и следовательно увеличивается время нагрева корпуса аппарата и время отдачи тепла талькохлоритной крошкой, находящейся внутри плит 13 и в защитно-декоративном кожухе 10. In FIG. 3 shows an embodiment of the heating and cooking apparatus when the hob 6 is mounted inside the combustion chamber 2. The apparatus has a door 14 for the cooking compartment, and the heat storage elements 10 are located under and above this cooking compartment, as shown in FIG. 3. In this case, the length of the duct 11 is significantly increased and, consequently, the heating time of the apparatus body and the time of heat transfer by talchochlorite chips located inside the plates 13 and in the protective and decorative casing 10 are increased.

Аппарат работает следующим образом. The device operates as follows.

Топливо, например дрова, загружают в топочную камеру 2 через дверцу 3 и сжигают на колосниковой решетке 4. Воздух поступает в камеру 2 через решетку 4 из зольника 5 и через открытую заслонку (не показана) дверцы 3. Образовавшиеся в процессе горения горячие газы проходят по щелевому змеевидному газоходу 11 и быстро нагревают полые плиты 13 из металлического листа, заполненного крошкой талькохлорита, и термонакопительный пояс 9. Обладая высокой термонакопительной способностью, крошка талькохлорита накапливает тепло. За время топки на варочной плите готовят пищу, а в баке 7 греют воду. По окончании топки перекрывают заслонкой (не показана) дымоотводящий патрубок 12 и подачу воздуха, а термонакопительные элементы 10 начинают работать в режиме отдачи тепла длительное время, при этом термонакопительный пояс 9 также работает в режиме отдачи тепла. Fuel, for example firewood, is loaded into the combustion chamber 2 through the door 3 and burned on the grate 4. The air enters the chamber 2 through the grate 4 from the ash pan 5 and through the open shutter (not shown) of the door 3. Hot gases formed during combustion pass through a slit serpentine duct 11 and quickly heat up the hollow plates 13 from a metal sheet filled with talc chlorite crumbs, and a heat-accumulating belt 9. Having a high heat-accumulating ability, talc chlorite crumbs accumulate heat. During the firebox on the hob, food is prepared, and water is heated in the tank 7. At the end of the furnace, the flue pipe 12 and the air supply are blocked by a shutter (not shown), and the heat storage elements 10 begin to work in the heat transfer mode for a long time, while the heat storage belt 9 also works in the heat transfer mode.

Claims

A heating and cooking apparatus, comprising a housing, a loading door, a cooking stove and a combustion chamber with a grate and heat storage elements, characterized in that each heat storage element is made in the form of a hollow plate, the cavity of which is filled with a crumb of natural stone, talchochlorite fraction 5 10 mm, heat storage elements installed in the combustion chamber in a staggered manner with the formation of a slit-like gas duct inside it in the form of a coil providing heating of the body, along the perimeter of which there is a protection o-decorative casing forming termonakopitelny belt, preventing fire and thermal radiation, wherein the crumb soapstone used also as termonakopitelnogo belt.