RU2178541C2

RU2178541C2 - Heating stove

Info

Publication number: RU2178541C2
Application number: RU2000102139/03A
Authority: RU
Inventors: К.К. Тюкин
Original assignee: Тюкин Константин Константинович; Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "РИКО"
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2002-01-20

Abstract

FIELD: heating plants, in particular stoves for heating mainly of small rooms and greenhouses. SUBSTANCE: heating stove has a vertical body, fuel container positioned inside the body in a spaced relation, air intake and a smoke flue. The body is made with a joint on the base and a cap, with a projection of the cap to the base cavity. The air intake is installed horizontally and connected to the precombustion chamber in the form of a vertical sleeve installed below the container and open towards it. The sleeve upper edge and the container are positioned above the body joint. The U-shaped smoke flue is made with a descent under the cap removed from the cap floor by 0.1 to 0.2 of the cap removed from the cap floor by 0.1 to 0.2 of the cap height. The precombustion chamber and the descent under the cap are mounted on the base. The relation between the areas of the minimum cross-section of the air intake or smoke flue and the cross-section of the body makes up 0.007 to 0.014. The container may be made with a circular cross-section, filled with porous refractory, provided with gas nozzles and installed coaxially with the precombustion chamber. The precombustion chamber may be provided with a wick. EFFECT: enhanced efficiency of stove operation, facilitated lighting, stove universality, expanded range of used fuel. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к отопительным устройствам, в частности к печам для отопления, преимущественно для небольших помещений и теплиц. The invention relates to heating devices, in particular to furnaces for heating, mainly for small rooms and greenhouses.

Известна печь для отопления, содержащая вертикальный корпус, размещенный внутри корпуса топливный контейнер, воздухозаборник и дымоход [1] . Недостатком ее является низкая эффективность, заключенная в трудоемкости операций по подготовке к работе, неравномерности прогрева теплоотдающей стенки. Known furnace for heating, containing a vertical housing, placed inside the housing of a fuel container, an air intake and a chimney [1]. Its disadvantage is low efficiency, which consists in the complexity of operations for preparing for work, the uneven heating of the heat-transferring wall.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является печь, содержащая вертикальный корпус, размещенный внутри корпуса с зазором топливный контейнер, воздухозаборник и дымоход [2] . Недостатком этого устройства также является низкая эффективность, заключающаяся в трудоемкости розжига, неравномерности прогрева стенок, большой массе и толщине стальных стенок печи, отсутствии геометрических соотношений, необходимых для воспроизводства высоких показателей работы печи и недостаточной универсальности ее работы на других видах топлива. Closest to the invention, the technical solution is a furnace containing a vertical housing placed inside the housing with a gap fuel container, air intake and chimney [2]. The disadvantage of this device is also the low efficiency, which consists in the complexity of ignition, uneven heating of the walls, the large mass and thickness of the steel walls of the furnace, the lack of geometric ratios necessary for the reproduction of high performance of the furnace and the lack of versatility of its operation on other types of fuel.

Целью изобретения является повышение эффективности работы печи, заключающейся в облегчении розжига, выявлении оптимальных соотношений геометрических размеров, повышении универсальности применения, расширении ассортимента используемого топлива. The aim of the invention is to increase the efficiency of the furnace, which consists in facilitating ignition, identifying optimal ratios of geometric dimensions, increasing versatility of use, expanding the range of fuel used.

Указанная цель достигается тем, что в печи для отопления, содержащей вертикальный корпус, размещенный внутри корпуса с зазором топливный контейнер, воздухозаборник и дымоход, согласно изобретению корпус выполнен с разъемом на основание и колпак, с выступом колпака во впадину основания, воздухозаборник установлен горизонтально и подключен к предтопку в виде вертикального стакана, установленного ниже контейнера и открытого в его сторону, причем верхняя кромка стакана и контейнер размещены выше разъема корпуса, дымоход выполнен U-образным с опуском под колпаком, удаленным от перекрытия колпака на 0,1-0,2 высоты колпака, предтопок и опуск под колпаком смонтированы в основании, отношение площадей минимального поперечного сечения воздухозаборника или дымохода и поперечного сечения корпуса составляет 0,007-0,014. This goal is achieved by the fact that in a furnace for heating, comprising a vertical housing, a fuel container, an air intake and a chimney placed inside the housing with a gap, according to the invention, the housing is made with a connector on the base and hood, with the hood protruding into the base cavity, the air intake is mounted horizontally and connected to the furnace in the form of a vertical cup installed below the container and open to its side, with the upper edge of the cup and the container placed above the housing connector, the chimney is made U-shaped with omitting the under cap remote from the overlap of the cap on the cap height of 0.1-0.2, and omitting primary furnace under a hood mounted in the base, the area ratio of the minimum cross-sectional area or the air inlet flue and the housing cross-section is 0,007-0,014.

Кроме того, поперечное сечение воздухозаборника и дымохода равны. In addition, the cross section of the air intake and chimney are equal.

Кроме того, контейнер выполнен с кольцевым поперечным сечением, заполнен огнеупорным пористым материалом, оснащен газовыми соплами и установлен соосно с предтопком. In addition, the container is made with an annular cross-section, filled with refractory porous material, equipped with gas nozzles and installed coaxially with the pre-furnace.

Кроме того, предтопок оборудован фитилем. In addition, the pre-furnace is equipped with a wick.

Указанная совокупность конструктивных отличий позволяет обеспечить повышение эффективности нового изделия относительно известных. The specified set of design differences allows to increase the efficiency of a new product relative to known.

Выполнение корпуса с разъемом на основание и колпак, с выступом колпака во впадину основания, обеспечивает достаточную плотность в собранном состоянии, удобство для загрузки топливом и подготовки его к розжигу. Горизонтальное расположение воздухозаборника исключает выпадение золы и углей из печи, завал золой регулирующей заслонки. Вертикальный стакан предтопка, являющийся продолжением воздушного тракта печи, служит для закладки растопочного материала. Воспламенение растопочных щепок в ограниченном пространстве стакана с протоком воздуха вызывает интенсивный вибрационный характер горения растопочного факела, направленного в сторону контейнера. Расположение предтопка ниже контейнера, открытого в сторону последнего, обеспечивает безотказность воспламенения основной массы топлива, а расположение верхней кромки стакана и топливного контейнера выше разъема корпуса исключает дымление в наиболее слабом месте - разъеме в период розжига. The execution of the housing with a connector on the base and the cap, with the protrusion of the cap into the cavity of the base, provides sufficient density in the assembled state, convenience for loading with fuel and preparing it for ignition. The horizontal arrangement of the air intake eliminates the loss of ash and coal from the furnace, blocking ash control flap. The vertical glass of the pre-furnace, which is a continuation of the air path of the furnace, serves for laying the kindling material. The ignition of the kindling chips in the confined space of the beaker with the air flow causes an intense vibrational nature of the combustion of the kindling torch directed towards the container. The location of the pre-furnace below the container, open towards the latter, ensures reliable ignition of the bulk of the fuel, and the location of the upper edge of the glass and the fuel container above the housing connector eliminates smoke in the weakest point - the connector during the ignition period.

Выполнение дымохода U-образной конфигурации позволяет исключить попадание влаги, сконденсировавшейся в трубе из уходящих продуктов сгорания обратно в зону горения, и обеспечить удобство загрузки. The implementation of the chimney U-shaped configuration eliminates the ingress of moisture condensed in the pipe from the exhaust combustion products back into the combustion zone, and to ensure ease of loading.

Удаление спуска дымохода внутри корпуса от перекрытия колпака составляет 0,1-0,2 высоты колпака. При этом температура перекрытия находится в пределах 300-250^oС. При удалении менее 0,1 высоты колпака она превышает 300^oС, а при удалении более 0,2 она продолжает снижаться, но при этом наблюдается появление несгоревшего дровяного остатка.Removing the descent of the chimney inside the housing from the closure of the hood is 0.1-0.2 of the height of the hood. In this case, the overlap temperature is in the range of 300-250 ^o C. When removing less than 0.1 of the cap height, it exceeds 300 ^o C, and when removing more than 0.2, it continues to decrease, but there is the appearance of unburned wood residue.

Размещение предтопка и спуска под колпаком в основании печи обеспечивает компактность конструкции. Placing the pre-furnace and lowering under the hood at the base of the furnace provides a compact design.

Испытаниями установлено, что печь может без дымления в воздухозаборнике и разъеме работать при равном сечении воздухозаборника и дымохода вплоть до минимальной величины относительно площади поперечного сечения корпуса, равной 0,007. При меньшем значении происходит самопроизвольное затухание процесса горения. При увеличении указанной относительной величины горение интенсифицируется, возрастает тепловыделение, но сокращается время горения от одной закладки топлива. Увеличение относительного сечения более 0,014 приводит к увеличению температуры поверхности корпуса более 300^oС, что ограничивает применение черной тонколистовой стали при изготовлении печи. Кроме того, дальнейшее сокращение продолжительности работы печи от одной закладки дров снижает ценность изделия, которое может работать без надзора.By tests it was found that the furnace can work without smoke in the air intake and the connector with an equal cross section of the air intake and the chimney up to a minimum value relative to the cross-sectional area of the casing, equal to 0.007. At a lower value, spontaneous attenuation of the combustion process occurs. With an increase in the indicated relative value, combustion intensifies, heat generation increases, but the burning time from one fuel tab is reduced. An increase in the relative cross section of more than 0.014 leads to an increase in the surface temperature of the body of more than 300 ^o C, which limits the use of black sheet steel in the manufacture of the furnace. In addition, a further reduction in the duration of the stove from one firewood laying reduces the value of the product, which can work without supervision.

Равенство поперечных сечений воздухозаборника и дымохода облегчает регулирование печи заслонками. Equal cross-sections of the air intake and the chimney facilitate the regulation of the furnace by dampers.

В целях применения жидкого топлива при работе печи, например дизельного или керосина, производится замена дровяного контейнера на контейнер для жидкого топлива - испарительную горелку. В остальном конструкция не меняется. In order to use liquid fuel during the operation of a furnace, such as diesel or kerosene, a wood container is replaced with a container for liquid fuel - an evaporation burner. The rest of the design does not change.

Для увеличения поверхности испарения и эффективности розжига контейнер выполнен с кольцевым поперечным сечением, заполнен огнеупорным пористым материалом, например диатомитовой крошкой, и установлен соосно с предтопком. To increase the evaporation surface and the ignition efficiency, the container is made with an annular cross-section, filled with refractory porous material, such as diatomaceous crumbs, and mounted coaxially with the pre-furnace.

При розжиге печи предтопок вместо загрузки щепками для растопки, в целях удобства, может быть оборудован фитилем, смачиваемым жидким топливом. When the furnace is fired, instead of loading with kindling chips, for convenience, it can be equipped with a wick wetted with liquid fuel.

Совокупность заявленных отличительных признаков обеспечивает равномерность распределения температуры на поверхности корпуса до 300^oС. Это позволяет применять тонколистовую черную сталь толщиной менее 1 мм с применением технологий жестяных работ, что снижает себестоимость изготовления и пожароопасность при работе.The combination of the claimed distinctive features ensures uniform temperature distribution on the surface of the housing up to 300 ^o C. This allows the use of thin sheet black steel with a thickness of less than 1 mm using tin works, which reduces manufacturing costs and fire hazard during operation.

Конструкция печи позволяет работать на дровах, отходах деревообработки и других видах твердого органического топлива (торф, уголь) при продолжительности 6-12 часов при одной загрузке. Продолжительность работы регулируется заслонкой в воздухозаборнике и шайбой на входе в опуск дымохода. Кроме того, печь работает на легком жидком топливе. Продолжительность работы зависит от наличия топлива в расходной емкости. Подача топлива в контейнер-испаритель обеспечивается и контролируется через прозрачную капельницу с регулировкой игольчатым вентилем. The design of the furnace allows you to work on wood, wood waste and other types of solid fossil fuels (peat, coal) with a duration of 6-12 hours with one load. Duration of operation is regulated by a damper in the air intake and a washer at the entrance to the chimney lowering. In addition, the furnace runs on light liquid fuel. Duration of work depends on the availability of fuel in the supply tank. The fuel supply to the container-evaporator is ensured and controlled through a transparent dropper controlled by a needle valve.

На фиг. 1 изображен продольный разрез печи (Д-Д по фиг. 5) с указанием расположения и формы трактов подачи воздуха и отвода дымовых газов, корпуса из двух частей, соединенных через разъем. Предтопок и дымоход разнесены в основании на максимальное расстояние друг от друга. Контейнер для дров выполнен в виде корзины. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a furnace (DD according to FIG. 5) with an indication of the location and shape of the air supply and exhaust gas ducts, a housing of two parts connected through a connector. The pre-furnace and the chimney are spaced at the base at the maximum distance from each other. The container for firewood is made in the form of a basket.

На фиг. 2 изображен продольный разрез (Е-Е по фиг. 6) печи для твердого топлива с предтопком и дымоходом, максимально приближенными друг к другу. In FIG. 2 shows a longitudinal section (EE of FIG. 6) of a solid fuel furnace with a pre-furnace and a chimney, as close as possible to each other.

На фиг. 3 изображен продольный разрез (Д-Д по фиг. 5) с контейнером-испарителем для жидкого топлива. In FIG. 3 shows a longitudinal section (DD according to FIG. 5) with a container-evaporator for liquid fuel.

На фиг. 4 изображен продольный разрез (Е-Е по фиг. 6) варианта с жидким топливом. In FIG. 4 is a longitudinal section (EE of FIG. 6) of a liquid fuel embodiment.

На фиг. 5 поперечный разрез А-А и В-В соответственно по фиг. 1 и 3. In FIG. 5 is a cross-sectional view A-A and B-B, respectively of FIG. 1 and 3.

На фиг. 6 поперечный разрез Б-Б и Г-Г по фиг. 2 и 4. Экран (поз. 12) условно показан на половине сечения. In FIG. 6 is a cross-sectional view of BB and GG of FIG. 2 and 4. The screen (pos. 12) is conventionally shown in half section.

На фиг. 7 изображена схема подачи жидкого топлива из расходного бака в контейнер-испаритель, через капельницу, а также установка регулирующей заслонки в воздухозаборнике и размещение фитиля в предтопке. Фитиль может быть выполнен в виде асбестовой набивки, хлопкового волокна или диатомитовой крошки. In FIG. 7 shows a diagram of the supply of liquid fuel from a supply tank to a container-evaporator through a dropper, as well as the installation of a control flap in the air intake and the placement of the wick in the pre-furnace. The wick can be made in the form of asbestos packing, cotton fiber or diatomaceous crumbs.

Печь для отопления включает в себя колпак 1, основание 2, разъем 3, контейнер 4, воздухозаборник 5, U-образный дымоход 6 с опуском 7, предтопок 8. В варианте с жидким топливом контейнер 4 содержит наполнитель 9, оснащен газовыми соплами 10, предтопок 8 оснащен фитилем 11. Печь имеет защитный экран 12, опору 13, дренажное отверстие 14 на дымоходе 6, заслонку 15. Система подачи жидкого топлива имеет регулирующий игольчатый вентиль 16, расходный бак 17 и капельницу 18. Колпак 1 имеет перекрытие 19, опуск 7 оснащен сменной регулировочной шайбой 20, основание 2 заполнено цементной заливкой 21. The heating furnace includes a cap 1, a base 2, a connector 3, a container 4, an air intake 5, a U-shaped chimney 6 with a lowering 7, a pre-furnace 8. In the embodiment with liquid fuel, the container 4 contains a filler 9, is equipped with gas nozzles 10, a pre-furnace 8 is equipped with a wick 11. The furnace has a protective screen 12, a support 13, a drain hole 14 in the chimney 6, a shutter 15. The liquid fuel supply system has a regulating needle valve 16, a supply tank 17 and a dropper 18. The cap 1 has an overlap 19, the lowering 7 is equipped interchangeable adjusting washer 20, base 2 filled cement casting 21.

Печь готовят к работе и разжигают в следующем порядке. Снимают колпак 1, приподнимают контейнер 4 и загружают растопочным материалом предтопок 8 или смачивают жидким топливом фитиль 11. Опускают контейнер 4 на место и заполняют его топливом. На опуск 7 устанавливают шайбу 20, устанавливают колпак 1, вставляя его низ в основание 2 разъема 3. Снимают заслонку 15. The furnace is prepared for work and ignited in the following order. Remove the cap 1, lift the container 4 and load the pre-furnace 8 with the kindling material or moisten the wick with liquid fuel 11. Lower the container 4 into place and fill it with fuel. On the lowering 7, the washer 20 is installed, the cap 1 is installed, inserting its bottom into the base 2 of the connector 3. Remove the shutter 15.

В жидкотопливном варианте приоткрывают вентиль 16, обеспечивая падение необходимого количества капель в минуту, наблюдая визуально в капельнице 18. In the liquid-fuel version, the valve 16 is opened slightly, ensuring the required number of drops per minute falls, visually observing in the dropper 18.

Вносят горящую лучину в воздухозаборник 5. Растопочный материал (щепки или пары жидкого топлива) в предтопке воспламеняются. Горение растопочного факела в предтопке длится примерно минуту, происходит воспламенение основного топлива. После выхода на режим, через 15 мин после розжига, воздушную заслонку 15 устанавливают на место. Водяные пары частично конденсируются в дымоходе, конденсат истекает в колено и удаляется через отверстие 14. A burning splinter is introduced into the air intake 5. The ignition material (wood chips or liquid fuel vapors) is ignited in the pre-furnace. Burning the kindling torch in the pre-furnace lasts about a minute, the main fuel ignites. After entering the mode, 15 minutes after ignition, the air damper 15 is installed in place. Water vapor partially condenses in the chimney, condensate flows into the knee and is removed through opening 14.

Эффективность работы опытного образца печи проверялась как в твердотопливном, так и жидкостном вариантах. При средней мощности 2-3 кВт температура корпуса не превышает 300^oС. При увеличении мощности до 5 кВт и неизменных размерах (диаметр печи 420 мм, высота 700 мм) в жидкостном варианте (колпак из нержавеющей стали) температура его стенки превышала 300^oC. Температура уходящих газов находилась в пределах 50-100^oС (большее значение достигнуто на жидком топливе).The efficiency of the prototype furnace was tested both in solid fuel and liquid versions. With an average power of 2-3 kW, the temperature of the case does not exceed 300 ^o C. With an increase in power up to 5 kW and unchanged dimensions (furnace diameter 420 mm, height 700 mm) in the liquid version (stainless steel hood), the temperature of its wall exceeded 300 ^o C The temperature of the flue gases was in the range of 50-100 ^o C (a greater value was achieved with liquid fuel).

Печь может быть использована в качестве нагревателя в системе с промежуточным теплоносителем (водой или антифризом), для холодного и/или горячего копчения продуктов питания при последовательном соединении двух печей. При изготовлении печи могут быть использованы стандартные сантехнические фитинги диаметром 50 мм для компактного выполнения поворотов при мощности печи до 6 кВт. The furnace can be used as a heater in a system with an intermediate coolant (water or antifreeze), for cold and / or hot smoking of food products when two ovens are connected in series. In the manufacture of the furnace, standard sanitary fittings with a diameter of 50 mm can be used for compact cornering with furnace power up to 6 kW.

Источники информации
1. SU 1830104 A3, F 24 D 13/02, 1993, Бюл. N 27.Sources of information
1. SU 1830104 A3, F 24 D 13/02, 1993, Bull. N 27.

2. SU 617662 A, F 24 C 5/00, 1978. Бюл. N 28. 2. SU 617662 A, F 24 C 5/00, 1978. Bull. N 28.

Claims

1. A heating furnace, comprising a vertical casing, a fuel container, an air intake and a chimney placed inside the casing with a gap, characterized in that the casing is made with a connector on the base and the cap, with the cap protruding into the base cavity, the air intake is mounted horizontally and connected to the pre-furnace in in the form of a vertical cup installed below the container and open to its side, with the upper edge of the cup and the container placed above the housing connector, the chimney is made U-shaped with a lowering under the hood, removed about t of cap overlap at 0.1-0.2 cap heights, pre-furnaces and lowering under the cap are mounted at the base, the ratio of the areas of the minimum cross section of the air intake or chimney and the cross section of the casing is 0.007-0.014.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the cross section of the air intake and the chimney are equal.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the container is made with an annular cross-section, filled with refractory porous material, equipped with gas nozzles and installed coaxially with the pre-furnace.

4. The furnace according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the pre-furnace is equipped with a wick.