RU2232945C2 - Heating furnace - Google Patents
Heating furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232945C2 RU2232945C2 RU2001120138/03A RU2001120138A RU2232945C2 RU 2232945 C2 RU2232945 C2 RU 2232945C2 RU 2001120138/03 A RU2001120138/03 A RU 2001120138/03A RU 2001120138 A RU2001120138 A RU 2001120138A RU 2232945 C2 RU2232945 C2 RU 2232945C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- furnace according
- housing
- fuel
- condensate collector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к отопительным устройствам, в частности к печам для отопление, преимущественно для теплиц, палаток, гаражей, вагончиков, садовых домиков, а также жилья в чрезвычайных ситуациях.The invention relates to heating devices, in particular to furnaces for heating, mainly for greenhouses, tents, garages, trailers, garden houses, as well as housing in emergency situations.
Известна печь отопительная, содержащая вертикальный корпус с разъемом для загрузки топлива, размещенный внутри корпуса с зазором топливный контейнер, а также воздухозаборник и дымоход [1]. Недостатком ее является низкая эффективность, заключенная в трудоемкости операций по подготовке к работе и неравномерности прогрева теплоотдающей стенки, большой массе и толщине стальных стенок, недостаточной универсальности ее работы на других видах топлива.Known heating furnace, containing a vertical housing with a connector for loading fuel, placed inside the housing with a gap fuel container, as well as an air intake and a chimney [1]. Its disadvantage is its low efficiency, which consists in the complexity of operations for preparing for work and the uneven heating of the heat-transferring wall, the large mass and thickness of the steel walls, and the insufficient universality of its operation on other types of fuel.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является печь, содержащая вертикальный тонкостенный корпус с разъемом для загрузки топлива, размещенный внутри корпуса с зазором топливный контейнер, а также воздухозаборник и U-образный дымоход с поворотным коленом [2]. Недостатком этого устройства также является низкая эффективность, заключающаяся в трудоемкости розжига, застывании смолы и закупорке дренажного отверстия, карамелизации смолы в выходном патрубке, перекрытии его сечения, накоплении конденсата внутри корпуса, смешении с золой и создании трудноудаляемых отложений при подготовке печи к работе, большом несгоревшем остатке, а также недостаточной универсальности работы печи на других видах топлива.Closest to the invention, the technical solution is a furnace containing a vertical thin-walled casing with a fuel loading connector, a fuel container placed inside the casing with a gap, as well as an air intake and a U-shaped chimney with a rotary elbow [2]. The disadvantage of this device is also the low efficiency, which consists in the complexity of ignition, hardening of the resin and blockage of the drainage hole, caramelization of the resin in the outlet pipe, overlapping its cross section, the accumulation of condensate inside the housing, mixing with ash and creating hard to remove deposits when preparing the furnace for work, large unburned the remainder, as well as insufficient versatility of the furnace for other fuels.
Целью изобретения является повышение эффективности работы печи, заключающейся в облегчении розжига, увеличении количества типоразмеров по мощности и назначению, улучшении условии очистки от отложения, улучшении условий воздушной среды в помещении, увеличении времени непрерывной работы, универсальности работы печи помимо дров и древесных отходов также на газообразном и жидком топливе.The aim of the invention is to increase the efficiency of the furnace, which consists in facilitating the ignition, increasing the number of standard sizes for power and purpose, improving the condition for cleaning from deposits, improving the conditions of the air environment in the room, increasing the time of continuous operation, the versatility of the furnace in addition to firewood and wood waste also on gaseous and liquid fuel.
Указанная цель достигается тем, что в печи отопительной, содержащей вертикальный тонкостенный корпус с разъемом для загрузки топлива, размещенный внутри корпуса с зазором топливной контейнер, а также U-образный дымоход с поворотным коленом, согласно изобретению, под контейнером размещен предтопок в виде конического бункера с горловиной, отрытой в поддон, который размещен под бункером с зазором и выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, колено дымохода выполнено в виде съемного конденсатосборника, корпус заключен в экран и смонтирован на постаменте, который выполнен в виде закрытого короба с окном для выдвижения поддона.This goal is achieved by the fact that in the heating furnace, containing a vertical thin-walled casing with a fuel loading connector, a fuel container placed inside the casing with a clearance, as well as a U-shaped chimney with a rotary elbow, according to the invention, a pre-furnace in the form of a conical hopper with a neck open in a pallet, which is placed under the hopper with a gap and is arranged to move in a horizontal plane, the knee of the chimney is made in the form of a removable condensate collector, the enclosure is enclosed into the screen and mounted on a pedestal, which is made in the form of a closed box with a window for extending the pallet.
Кроме того, конденсатосборник установлен в окне постамента.In addition, the condensate collector is installed in the pedestal window.
Кроме того, разъем выполнен по боковой стопке на уровне 0-1 высоты корпуса.In addition, the connector is made on the side stack at the level of 0-1 of the height of the housing.
Кроме того, на дне корпуса установлен конический обтекатель, подобный конусу предтопка.In addition, a conical fairing similar to a pre-furnace cone is installed at the bottom of the casing.
Кроме того, корпус выполнен с коническим основанием, а конденсатосборник размещен внутри корпуса между стенкой и топливным контейнером.In addition, the housing is made with a conical base, and a condensate collector is placed inside the housing between the wall and the fuel container.
Кроме того поддон оборудован горелкой, которая установлена с выходом, направленным вертикально вверх.In addition, the pan is equipped with a burner, which is installed with the output directed vertically upwards.
Кроме того, горелка выполнена с узлом подачи топлива в виде фитиля.In addition, the burner is made with a fuel supply unit in the form of a wick.
Кроме того, горелка выполнена с узлом подачи топлива в виде газового соплового аппарата.In addition, the burner is made with a fuel supply unit in the form of a gas nozzle apparatus.
Кроме того, в конденсатосборнике под штуцерами дымохода установлен смолосборник, в боковой стенке выполнено дренажное отверстие, а в постаменте выполнено второе окно.In addition, in the condensate collector under the chimney fittings there is a smolosbornik, a drainage hole is made in the side wall, and a second window is made in the pedestal.
Кроме того, кондрнсатосборник выполнен в виде колокола, открытого снизу.In addition, konprnsatosbornik made in the form of a bell, open from the bottom.
Кроме того, конденсатосборник выполнен в виде гидрозатвора.In addition, the condensate collector is made in the form of a water seal.
Кроме того, экран выполнен в виде сетки.In addition, the screen is made in the form of a grid.
Кроме того, экран выполнен в виде ребер на корпусе.In addition, the screen is made in the form of ribs on the body.
Кроме того, ребра выполнены из профильного листа, который обернут вокруг корпуса с образованием вертикальных продольные каналов.In addition, the ribs are made of a profile sheet, which is wrapped around the body with the formation of vertical longitudinal channels.
Кроме того, над сводом корпуса и экраном установлен с зазором колпак.In addition, a cap is mounted with a clearance above the body arch and screen.
Кроме того, по периферии колпака выполнены сквозные отверстия.In addition, through holes are made on the periphery of the cap.
Кроме того, в соковой стенке корпуса выполнено окно, которое с внешней стороны оснащено смотровым стеклом, с внутренней - жалюзийной решеткой, а подоконник между ними выполнен перфорированным.In addition, a window is made in the juice wall of the body, which is equipped with a sight glass on the outside, with a louvre grille on the inside, and the window sill is perforated between them.
Указанная совокупность конструктивных отличий позволяет обеспечить повышение эффективности нового изделия относительно известных.The specified set of design differences makes it possible to increase the efficiency of a new product relative to known ones.
Облегчение розжига достигается установкой в печи под топливным контейнером специального устройства - предтопка, который предназначен для укладки в нем и горения растопочного материала. Растопка, сгорая, поджигает основное топливо, размещенное в топливном контейнере. Исполнение предтопка в виде конического бункера ускоряет оседание сгорающего топлива, снижает количество несгоревшего остатка, поскольку догорающее обугленное топливо концентрируется в зоне с максимальным содержанием кислорода и облегчает выгрузку золы. Исполнение бункера с откосами 40-50° не дает золе накапливаться на стенке, а от провала крупные углей защищает крестовина 100 × 100 мм, установленная в горловине.Facilitation of ignition is achieved by installing a special device in the furnace under the fuel container - a pre-furnace, which is designed for laying and burning the kindling material in it. The kindling, burning, sets fire to the main fuel placed in the fuel container. The pre-heating in the form of a conical hopper accelerates the settling of burning fuel, reduces the amount of unburned residue, since the burned-out charred fuel is concentrated in the zone with the maximum oxygen content and facilitates the unloading of ash. The design of the hopper with slopes of 40-50 ° does not allow ash to accumulate on the wall, and a large cross-piece of 100 × 100 mm installed in the neck protects large coals from the failure.
Объединение горловины предтопка с воздухозаборником и размещение под ним с зазором поддона объединяет тракт подачи воздуха в печь с трактом выгрузки золы твердого топлива. Это позволяет подогреть восходящий лоток воздуха и охладить проваливающуюся золу Выполнение поддона с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости позволяет без загрязнения окружающей атмосферы тонко дисперсной пылью периодически удалять золу и создать безопасные условия для розжига топлива и прогрева дымовой трубы (см. ниже).The combination of the neck of the pre-combustion chamber with the air intake and placement under it with a pallet gap combines the path of supplying air to the furnace with the path of unloading solid fuel ash. This allows you to warm up the ascending air tray and cool the falling ash. The implementation of the pan with the ability to move in a horizontal plane allows periodically to remove the ash without pollution of the surrounding atmosphere with finely dispersed dust and create safe conditions for fuel ignition and chimney heating (see below).
Выполнение колена дымохода в виде съемного конденсатосборника позволяет решить сразу несколько проблем. Обеспечить сток конденсата и смолы со дна печи сразу в сборник, исключив карамелизацию смолы под воздействием температуры в выходном патрубке после массового выхода влаги. Исключить зарастание смолой, загустевающей в дренажном отверстии, через которое прорывается холодный воздух за счет разрежения в системе. Уплотнить нижнюю часть дымохода и увеличить разрежение по всему тракту. Конденсатосборник может быть присоединен к печи через уплотнение, например, по типу "шип - паз".The implementation of the knee of the chimney in the form of a removable condensate collector allows you to solve several problems at once. Ensure the flow of condensate and resin from the bottom of the furnace directly into the collector, eliminating the caramelization of the resin under the influence of temperature in the outlet pipe after a mass exit of moisture. Avoid overgrowing with resin, which thickens in the drainage hole, through which cold air breaks due to rarefaction in the system. Seal the bottom of the chimney and increase the vacuum throughout the duct. The condensate collector can be connected to the furnace through a seal, for example, in the form of a spike-groove.
Заключение корпуса в экран предусматривает прежде всего защиту от ожогов, но имеется еще ряд преимуществ использования экрана в различных вариантах печи (см. ниже).The enclosure enclosure in the screen provides primarily protection against burns, but there are a number of advantages of using the screen in various versions of the furnace (see below).
Наличие постамента предусматривает удобство компоновки печи для загрузки топливом и размещения необходимых приспособлений и деталей печи. Выполнение постамента печи в виде короба с окном для выдвижения поддона позволяет исключить попадание искр и догорающих мелких углей в окружающее пространство при падении их в поддон, а также создать камеру, вентилируемую воздухом, поступающим на горение, исключить распространение запаха конденсата в помещении. Размещение съемного конденсатосборника в окне постамента загромождает сечение окна, что увеличивает скорость воздуха, поступающего внутрь постамента. Иногда в момент резкого обрушения топлива в контейнере, связанного по времени с прекращением выхода конденсата в сборник, может происходить кратковременный незначительный выброс дыма из воздухозаборника печи, который тут же затягивается обратно. В отсутствие короба этот дым рассеивался бы в окружающем воздухе, а при его наличии - локальное задымление также остается внутри постамента.The presence of the pedestal provides the convenience of the layout of the furnace for loading with fuel and the placement of the necessary devices and parts of the furnace. The implementation of the pedestal of the furnace in the form of a box with a window for extending the pallet eliminates the ingress of sparks and dying small coals into the surrounding space when they fall into the pallet, as well as create a chamber ventilated by the combustion air and prevent the spread of condensate odor in the room. Placing a removable condensate collector in the pedestal window clutters the window section, which increases the speed of the air entering the pedestal. Sometimes, at the time of a sharp collapse of the fuel in the container, associated in time with the termination of the condensate outlet to the collector, a short-term insignificant emission of smoke from the air intake of the furnace can occur, which is immediately drawn back. In the absence of a duct, this smoke would be dispersed in the surrounding air, and if it existed, local smoke would also remain inside the pedestal.
Выполнение разъема по боковой стенке на уровне от 0 до 1 высоты корпуса имеет преимущества, используемые при разработке различных типоразмеров печи. Например, при нулевой высоте разъема корпуса, когда разъем расположен у основании, могут быть изготовлены компактные печи малой мощности (до 3 кВт), когда не требуется дозагрузка топливом на ходу. При этом верхняя часть корпуса над разъемом, в виде колпака по высоте, равная корпусу, легко снимается, а топливный контейнер загружается дровами один раз на цикл работы печи. При высоте расположения разъема, равной единице - свод корпуса представляет собой крышку. При небольшой общей высоте печи (до 1 м вместе с постаментом) возможна дозагрузка топлива на ходу, т.е. загрузка топлива на горящие угли при кратковременном открытии крышки. В этой конструкции тепловая мощность печи может составлять 6-9 кВт.The implementation of the connector on the side wall at a level from 0 to 1 of the height of the housing has the advantages used in the development of various sizes of the furnace. For example, at a zero height of the housing connector, when the connector is located at the base, compact low-power furnaces (up to 3 kW) can be made when additional loading of fuel on the go is not required. In this case, the upper part of the housing above the connector, in the form of a cap in height equal to the housing, is easily removed, and the fuel container is loaded with firewood once per furnace operation cycle. When the height of the connector is equal to unity, the body arch is a cover. With a small overall height of the furnace (up to 1 m together with the pedestal), it is possible to reload the fuel on the go, i.e. fuel loading on burning coals at short-term opening of a cover. In this design, the thermal power of the furnace can be 6–9 kW.
Такая конструкция разъема может обеспечить непрерывную работу печи при расположении конденсатосборника внутри корпуса и периодическом опорожнении поддона от золы. Промежуточные варианты разъема в пределах 0-1 высоты корпуса используются для печей большей мощности (10-20 кВт), с большими диаметром и высотой, когда в любом крайнем варианте неудобно производить загрузку топлива без специальных подмосток. В этом случае применяют укороченные колпак корпуса и контейнер, например, на высоте 0,6-0,8 м (в зависимости от массы колпака при работе вручную).This design of the connector can ensure continuous operation of the furnace when the condensate collector is located inside the housing and periodically empties the pan from ash. Intermediate versions of the connector within 0-1 of the housing height are used for furnaces of greater power (10-20 kW), with a large diameter and height, when in any extreme version it is inconvenient to load fuel without special scaffolds. In this case, use a shortened cap of the casing and a container, for example, at a height of 0.6-0.8 m (depending on the mass of the cap when working manually).
Установка на дне корпуса конического обтекателя подобного конусу предтопка исключает накопление золы в угловых пазухах, что облегчает очистку печи при подготовке ее к работе, а также теплоизолирует стенку предтопочного бункера для снижения вероятности конденсации на ней смолы из дымовых газов.The installation of a cone-like furnace at the bottom of the conical cowling body eliminates the accumulation of ash in the sinuses, which facilitates the cleaning of the furnace when preparing it for operation, and also insulates the wall of the pre-furnace hopper to reduce the likelihood of condensation of tar from flue gases on it.
Выполнение основания корпуса в виде конуса совмещает функцию конуса предтопка. Вероятность конденсации на нем паров смолы минимальна, поскольку cбop конденсата производится в верхней части печи, а внизу температура стенки достаточно высока, и влага находится в виде паров. Размещение конденсатосборника внутри корпуса между стенкой и топливным контейнером как сбоку, так и сверху (под крышкой) имеет следующие преимущества: уменьшается площадь уплотняемых соединений, появляется возможность повторного испарения конденсата, что, с одной стороны, снижает КПД печи примерно на 6 % (см. прилагаемый расчет), но с другой дает возможность более длительной работы печи без опорожнения конденсатосборника и снижает вероятность распространения запаха конденсата в помещении. Такой вариант наиболее предпочтителен для установки в садовых домиках и коттеджах.The implementation of the base of the body in the form of a cone combines the function of the cone of the furnace. The likelihood of condensation of tar vapor on it is minimal, since condensate is collected in the upper part of the furnace, and the wall temperature below is quite high, and moisture is in the form of vapor. Placing a condensate collector inside the housing between the wall and the fuel container both sideways and above (under the lid) has the following advantages: the area of the sealed joints is reduced, there is the possibility of re-evaporation of condensate, which, on the one hand, reduces the furnace efficiency by about 6% (see the attached calculation), but on the other hand, it makes it possible to operate the furnace for longer without emptying the condensate collector and reduce the likelihood of the spread of condensate odor in the room. This option is most preferred for installation in garden houses and cottages.
Оборудование поддона горелкой, направленной выходом вертикально вверх, позволяет в твердо топливном варианте произвести прогрев трубы и/или выжигание из нее смолы, розжиг растопочного материала в предтопке. В этом случае горелка представляет собой стаканчик с фитилем (асбест, диатомитовая крошка), смоченным легким жидким топливом. Свободное перемещение поддона (с зажженным фитилем) в горизонтальной плоскости позволяет с максимальным удобством и безопасностью выполнить указанные выше операции. При снятом конденсатосборнике фитиль первоначально устанавливают под дымовой трубой, а затем передвижением поддона совмещают его с воздухозаборником. Все это происходит внутри короба постамента без открытого огня.The equipment of the pallet with a burner directed vertically upward by the outlet allows the solid-fuel version to heat the pipe and / or burn resin out of it, ignite the kindling material in the pre-furnace. In this case, the burner is a cup with a wick (asbestos, diatomaceous crumb) moistened with light liquid fuel. The free movement of the pallet (with the wick lit) in the horizontal plane allows you to perform the above operations with maximum convenience and safety. With the condensate collector removed, the wick is initially installed under the chimney, and then by moving the pan it is combined with the air intake. All this happens inside the box of the pedestal without open fire.
В газотопливном или жидкотопливном вариантах горелка в поддоне выполняется с узлом подачи топлива в виде газового соплового аппарата, в газотопливном варианте это диффузионная горелка на сжиженном газе или инжекционная - на природном газе. В жидкотопливном варианте - это испарительная камера с фитилем и огнеупорным насадком, размещенным в топливном контейнере для дожигания образующихся сажистых частиц. То есть печь отопительная по данному изобретению может работать с незначительными доработками на любом виде топлива только за счет гравитационной движущей силы, создаваемой в дымовой трубе высотой не менее 2,5 м при разности температуры продуктов горения и воздуха 50-60°С.In gas or liquid versions, the burner in the pan is made with a fuel supply unit in the form of a gas nozzle apparatus; in the gas and oil version, it is a diffusion burner using liquefied gas or an injection burner using natural gas. In the liquid-fuel version, it is an evaporation chamber with a wick and a refractory nozzle placed in the fuel container for afterburning the soot particles formed. That is, the heating furnace according to this invention can work with minor modifications on any type of fuel only due to the gravitational driving force created in the chimney with a height of at least 2.5 m with a temperature difference of combustion products and air of 50-60 ° C.
В процессе эксплуатации к повышению эффективности работы печи следует отнести и сокращение подготовительные операций. В частности, это относится и к опорожнению конденсатосборника. Конденсат скапливается в наружном сборнике за один цикл работы (6-14 ч) в зависимости от влажности топлива (мощность печи 6 кВт) от 3 до 5 л. Смола же в количестве 3 л накапливается примерно за 1000 ч суммарного времени работы печи. Это соответствует периоду до полугода при 30% использования календарного времени.During operation, to reduce the efficiency of the furnace should include a reduction in preparatory operations. In particular, this also applies to emptying the condensate collector. Condensate accumulates in the external collector in one operation cycle (6-14 hours) depending on the moisture content of the fuel (
Если под штуцерами дымохода (опускной внутри печи и подъемный - снаружи) в конденсатосборнике установить смолосборник, то более тяжелая смола сразу осядет в смолосборнике, а конденсат при наполнении смол о сборника переливается в больший сосуд - конденсатосборник. При наличии дренажного отверстия в половой стенке конденсатосборника избыток конденсата будет изливаться наружу и в течение целого сезона эксплуатации снятие конденсатосборника для подготовки печи к работе не потребуется. Но для опорожнения поддона от золы в этом случае в стенке постамента необходимо выполнение дополнительного окна с противоположной стороны. В случаях, когда нет особых требований к запаху в помещении, например в гараже, возможно упрощение операций по очистке. При снятии конденсатосборника сливают только конденсат, а смола постепенно накапливается до времени генеральной очистки через полгода.If a smoke collector is installed under the chimney fittings (downward inside the furnace and a lifting one outside) in the condensate collector, then the heavier resin will immediately settle in the resin collector, and the condensate will be poured into the larger vessel, the condensate collector, when filling the resins. If there is a drainage hole in the floor wall of the condensate collector, excess condensate will pour out and during the whole season of operation the removal of the condensate collector to prepare the furnace for operation is not required. But for emptying the pallet from ash in this case, an additional window must be made on the opposite side in the wall of the pedestal. In cases where there are no special requirements for odor in a room, such as a garage, it is possible to simplify cleaning operations. When removing the condensate collector, only the condensate is drained, and the resin gradually builds up until the general cleaning in six months.
При установке печи в походных условиях на земляном полу (в землянке, в палатке или теплице) с наружным размещением конденсатосборника может быть использован конденсатосборник в виде колокола, открытого снизу. Колокол устанавливается над приямком и уплотняется землей. Конденсат и смола, стекающие в приямок, являются натуральными продуктами горения твердого топлива и во времени полностью ассимилируются и преобразуются природной средой. В указанном случае, при подготовке печи к работе производится только очистка от золы. В варианте с разъемом корпуса, равном его высоте, печь может работать практически в непрерывном режиме с периодической дозагрузкой топливом на ходу при максимальном КПД.When installing the furnace in traveling conditions on an earthen floor (in a dugout, in a tent or a greenhouse) with an external placement of a condensate collector, a condensate collector in the form of a bell open from below can be used. The bell is installed above the pit and compacted with earth. Condensate and resin flowing into the sump are natural products of the combustion of solid fuels and in time are completely assimilated and transformed by the natural environment. In this case, when preparing the furnace for operation, only ash removal is performed. In the variant with a housing connector equal to its height, the furnace can operate almost continuously with periodic additional loading of fuel on the go at maximum efficiency.
Конденсатосборник может быть выполнен также в виде гидрозатвора, представляющего собой выше упомянутый колокол, опущенный в сосуд с водой. Колокол может быть закреплен постоянно в основании печи, а подставленный сосуд сниматься для опорожнения от конденсата и смолы. Такая конструкция позволяет иметь плотное соединение в конденсатосборнике. Высота перекрытия уровнем жидкости разъема может быть не более 10 мм, чтобы гарантированно лишь перекрыть соединение по уровню, т.к. разрежение в указанной зоне не превышает 2-3 мм вод. ст.The condensate collector can also be made in the form of a hydraulic lock, which is the aforementioned bell, lowered into a vessel with water. The bell can be fixed permanently in the base of the furnace, and the substituted vessel can be removed for emptying from condensate and tar. This design allows you to have a tight connection in the condensate tank. The height of the overlap with the liquid level of the connector can be no more than 10 mm, so that it is guaranteed only to close the connection in level, because rarefaction in the specified zone does not exceed 2-3 mm of water. Art.
Раздельный сбор золы и конденсата предполагает последующую утилизацию: золы как удобрения, конденсата после отстоя на смолу, используемую в качестве гидроизоляционного материала, и подсмольную воду с резким запахом копченого - для отпугивания вредных насекомых в садоводстве и огородничестве.Separate collection of ash and condensate involves subsequent disposal: ash as a fertilizer, condensate after sludge on the resin used as a waterproofing material, and tarry water with a pungent smell of smoked - to repel harmful insects in gardening and gardening.
При нижнем отборе дымовых газов из печи в момент розжига имеются затруднения с протягиванием дымового тракта. В первые секунды без дополнительных мероприятий идет дымление через все имеющиеся соединения и патрубки. Этот недостаток устраняется двумя путями оперативного характера. Первый - это предварительный прогрев трубы растопочным факелом при снятом конденсатосборнике. Второй - возможен без снятия конденсатосборника, посредством установки в топливном контейнере временной (до сгорания) перегородки из макулатуры со стороны выхода дымовых газов из корпуса для удлинения опускной части дымохода. В процессе работы печи дымление не возникает.With the lower selection of flue gases from the furnace at the time of ignition, there are difficulties with pulling the smoke path. In the first seconds, without any additional measures, there is smoke through all available connections and pipes. This shortcoming is addressed in two operational ways. The first is a preliminary heating of the pipe with a kindling torch with the condensate tank removed. The second one is possible without removing the condensate collector, by installing in the fuel container a temporary (before burning) partition from the waste paper from the side of the flue gas exit from the housing to extend the lower part of the chimney. During the operation of the furnace, smoke does not occur.
Выполнение защитного экрана из стальной сварной сетки позволяет направлять лоток тепла как радиально (сквозь сетку) за счет теплового излучения, так и аксиально (снизу вверх) за счет конвекции при установке на сетчатый экран панелей. Это позволяет установить печь непосредственно у стены, не опасаясь возгорания или вблизи растений, не опасаясь пагубного воздействия на них лучистого тепла. При этом температура материала защитных панелей но превышает 30-50°С.The implementation of the protective screen of the welded steel mesh allows you to direct the heat tray both radially (through the mesh) due to thermal radiation, and axially (from bottom to top) due to convection when installing panels on the mesh screen. This allows you to install the stove directly against the wall, without fear of fire or near plants, without fear of the harmful effects of radiant heat on them. In this case, the temperature of the material of the protective panels but exceeds 30-50 ° C.
Выполнение защитного экрана из профильного листа с вертикальными каналами (ребрами) может быть использовано при создании печи увеличенной мощности. Наличие ребер увеличивает поверхность теплоотдачи корпуса. Температура мест вероятного прикосновения не превышает 50°С, а размеры печи увеличиваются незначительно. Это связано с тем, что относительная поверхность, например цилиндра, возрастает медленнее при увеличении геометрических размеров по сравнению с увеличением относительного объема (отнесенные к единичной тепловой мощности печи) или количества закладываемого топлива. Другими словами, имеется возможность увеличения мощности печи, например, с 6 до 18 кВт (в три раза) при увеличении линейных размеров на 30-40 % (диаметра корпуса с 450 до 580 мм, а высоты с 800 до 1100 мм) с применением разъема примерно посредине высоты корпуса для удобства загрузки.The implementation of the protective screen from the profile sheet with vertical channels (ribs) can be used to create a furnace with increased power. The presence of ribs increases the heat transfer surface of the housing. The temperature of the places of probable contact does not exceed 50 ° C, and the dimensions of the furnace increase slightly. This is due to the fact that the relative surface, for example, of a cylinder, grows more slowly with increasing geometric dimensions compared with an increase in the relative volume (referred to the unit thermal power of the furnace) or the amount of fuel to be laid. In other words, it is possible to increase the furnace power, for example, from 6 to 18 kW (three times) with an increase in linear dimensions by 30-40% (case diameter from 450 to 580 mm, and heights from 800 to 1100 mm) using a connector About half the height of the chassis for easy loading.
При установке посуды с пищей или чайника на своде корпуса не удается нагреть их до кипения, несмотря на температуру поверхности свода корпуса, близкой к 300°С, из-за малой поверхности контакта и быстрого рассеяния теплового потока в окружающем пространстве. При установке над сводом корпуса и экраном печи-колпака удается сконцентрировать в образовавшейся полости (зазоре) нагретый воздух. Температура воздуха в полости поднимается и начинают воспринимать тепло другие части поверхности посуды (эффект духового шкафа). Процесс нагрева может быть ускорен при выполнении по периферии колпака сквозных отверстий.When installing dishes with food or a teapot on the body arch, it is not possible to heat them to a boil, despite the surface temperature of the body arch close to 300 ° C, due to the small contact surface and the rapid dissipation of the heat flux in the surrounding space. When installed above the body arch and the screen of the hood furnace, it is possible to concentrate heated air in the formed cavity (gap). The air temperature in the cavity rises and other parts of the surface of the cookware begin to perceive heat (oven effect). The heating process can be accelerated by making through holes on the periphery of the hood.
Горячий воздух, поднимающийся вдоль боковой стенки корпуса в пределах экрана, проходит частично под колпак и далее через отверстия в окружающую среду. Это движение вызывает спутное движение (вынужденную циркуляцию) воздуха, нагреваемого от свода корпуса. В результате циркуляция под колпаком интенсифицируется, что ускоряет нагрев установленной посуды.Hot air rising along the side wall of the enclosure within the screen partially passes under the hood and then through openings into the environment. This movement causes a tangled movement (forced circulation) of the air heated from the body arch. As a result, the circulation under the hood intensifies, which speeds up the heating of the installed dishes.
Выполнение в боковой стенке корпуса окна, оснащенного с внешней стороны смотровым стеклом, с внутренней - жалюзийной решеткой, а подоконника между ними - перфорированным, позволяет осуществлять визуальный контроль за процессом горения. Жалюзийная решетка защищает стекло от прямого излучения, а перфорация в подоконнике обеспечивает проток воздуха, снижающего температуру стекла и жалюзи с последующим участием в дожигании газообразных продуктов неполного сгорания. Верхний выход из печи продуктов сгорания создает устойчивое разрежение по всему объему корпуса, возрастающее с приближением к выходу. Это способствует эффективному охлаждению поверхностей стекла и жалюзи за счет движения воздуха снизу вверх, а постепенный нагрев воздуха при снижении его плотности усиливает эффект. В экране печи выполняется окно, совмещенное со смотровым стеклом в боковой стенке корпуса.The execution of a window in the side wall of the casing, equipped with an inspection glass on the outside, with an internal louvre grille, and a window sill between them - perforated, allows visual control of the combustion process. The louvre grille protects the glass from direct radiation, and the perforation in the windowsill provides a flow of air that reduces the temperature of the glass and the blinds, with subsequent participation in the afterburning of gaseous products of incomplete combustion. The upper exit from the furnace of combustion products creates a stable vacuum throughout the body, increasing with approaching the exit. This contributes to the effective cooling of glass surfaces and shutters due to the movement of air from the bottom up, and the gradual heating of the air with a decrease in its density enhances the effect. In the furnace screen, a window is aligned with the sight glass in the side wall of the housing.
На фиг.1 изображен продольный разрез лечи с разъемом корпуса между "0" и "1" его высоты.Figure 1 shows a longitudinal section of the lie down with a connector housing between "0" and "1" of its height.
На фиг.2 изображен продольный разрез печи с разъемом на "0" его высоты и колпаком над сводом корпуса и экраном.Figure 2 shows a longitudinal section of the furnace with a connector at "0" of its height and a cap over the body arch and the screen.
На фиг.3 изображен продольный разрез печи с разъемом на "1" его высоты и сквозными отверстиями по периферии колпака.Figure 3 shows a longitudinal section of a furnace with a connector at "1" of its height and through holes on the periphery of the hood.
На фиг.4 изображен продольный разрез печи с коническим основанием корпуса и размещением конденсатосборника между боковой стенкой корпуса и топливным контейнером.Figure 4 shows a longitudinal section of a furnace with a conical base of the housing and the placement of the condensate collector between the side wall of the housing and the fuel container.
На фиг.5 изображен продольный разрез печи с коническим основанием корпуса и размещением конденсатосборника между сводом корпуса (крышкой) и топливным контейнером.Figure 5 shows a longitudinal section of a furnace with a conical base of the housing and the location of the condensate collector between the body arch (cover) and the fuel container.
На фиг.6 изображен продольный разрез А-А по фиг.5.In Fig.6 shows a longitudinal section aa in Fig.5.
На фиг.7 изображен фрагмент продольного разреза печи при снятом конденсатосборнике и положении поддона с горелкой в виде фитиля под дымоходом.Figure 7 shows a fragment of a longitudinal section of the furnace with the condensate collector removed and the pan with the burner in the form of a wick under the chimney.
На фиг.8 изображен фрагмент продольного разреза лечи в рабочем положении конденсатосборника с дренажным отверстием, смолосборником и вторым окном в постаменте для выдвижения поддона.On Fig depicts a fragment of a longitudinal section of the lie in the working position of the condensate collector with a drainage hole, smolosbornik and a second window in the pedestal to extend the pan.
На фиг.9 изображен фрагмент продольного разреза печи с конденсатосборником в виде колокола.Figure 9 shows a fragment of a longitudinal section of a furnace with a condensate collector in the form of a bell.
На фиг.10 изображен фрагмент продольного разреза печи с конденсатосборником в виде гидрозатвора.Figure 10 shows a fragment of a longitudinal section of a furnace with a condensate collector in the form of a water seal.
На фиг.11 изображен вид сбоку печи с экраном в виде ребер из профильного листа.11 shows a side view of a furnace with a screen in the form of ribs from a profile sheet.
На фиг.12 изображен поперечный разрез Б-Б по фиг.11.In Fig.12 shows a cross section bB of Fig.11.
На фиг.13 изображен продольный разрез лечи с окном в боковой стенке корпуса.On Fig shows a longitudinal section of the lie down with a window in the side wall of the housing.
На фиг.14 изображен вид В по фиг.13.On Fig depicted view In Fig.13.
На фиг.15 изображен Фрагмент поперечного разреза Г-Г печи по фиг.13.On Fig shows a fragment of a cross section GG of the furnace of Fig.13.
Печь отопительная включает в себя корпус 1 с разъемом 2, экран 3, топливный контейнер 4, конический предтопок 5, горловину предтопка (воздухозаборник) 6, поддон 7, U-образный дымоход 8, конденсатосборник 9 со смолосборником 18 и дренажным отверстием 19, горелку 10, постамент 11 с окнами 12 и 21, конический обтекатель 13 с окном 20, коническое основание корпуса 14, колпак 15, посуду 16, сквозное отверстие 17, подставку 22, ребра 23, приямок 24, окно в корпусе 25, смотровое стекло 26, жалюзийную решетку 27, перфорированный подоконник 28.The heating furnace includes a
Печь готовят к работе и разжигают в следующем порядке. Раскрывают корпус 1 в разъеме 2, закладывают растопочный материал (щепки) в предтопок 5, выкладывают из макулатуры внутри топливного контейнера 4 временную стенку со стороны дымохода 8 (если но прогревают перед розжигом дымоход 8), закладывают топливо в контейнер 4, закрывают корпус 1, снимают конденсатосборник 9, выдвигают поддон 7 с горелкой 10 в виде фитиля через окно 12, поджигают фитиль и устанавливают его под трубой 8 для ее прогрева (если не выложена временная стенка из макулатуры (см. выше). Если в трубе при прогреве загорается смола, о чем свидетельствует резкий подъем температуры стенки, вплоть до слабого красного свечения, горящий факел выдерживают под трубой еще в течение 2-3 мин, а затем вдвигают поддон 7 до упора, до совмещения осей горелки 10 и воздухозаборника 6. Устанавливают на место конденсатосборник 9. Щепки в предтопке воспламеняются и горят в течение 5-10 мин. При этом воспламеняется основное топливо в контейнере 4. Если нагрев свода корпуса происходит медленно, а дым из трубы вялый, это значит, что имеются неплотности в элементах трубы или конденсатосборника. Неплотность срочно устраняется и печь в течение примерно получаса выходит на режим без дополнительных манипуляций.The furnace is prepared for work and ignited in the following order. Open the
Если конденсатосборник 9 размещен внутри корпуса 1, то выжигание смолы в трубе производят при раскрытом корпусе 1 путем поднесения автономного факела внутрь конденсатосборника 9. Прогрев трубы не требуется, т.к. вход в нее расположен в верхней части печи.If the
Дымовые газы от предтопка 5 поднимаются между поленьями к верху печи, а затем, охлаждаясь, опускаются в зaзope между стенкой корпуса 1 и контейнером 4. При внутреннем размещении конденсатосборника 9 часть дымовых газов уходит в трубу 8. При наружном размещении конденсатосборника 9 в окне 12 постамента 11 часть дымовых газов направляется в дымовую трубу 8 через расположенный внизу конденсатосборник. Конденсат, образовавшийся из водяных паров продуктов сгорания в дымовой трубе 8, стекает в сборник 9. При наружном расположении сборника 9 образовавшийся конденсат стекает по стенкам корпуса 1, попадает на обтекатель 13 и через окно 20 в нем попадает в конденсатосборник 9. При наличии в конденсатосборнике 9 смолосборника 18 смола оседает в нем, а конденсат, переливаясь в больший сосуд, вытекает через дренажное отверстие 19. При вводе конденсатосборника 9 в соответствующее гнездо в дне печи (не показано) под сборник вставляют подкладку 22. Если конденсатосборник снимают только на генеральную очистку (один раз в сезон), то поддон 7 выдвигают из постамента 11 через второе окно 21, выполненное со стороны, противоположной сборнику 9.Flue gases from the
При выполнении экрана 3 из стальной сварной сетки поток тепла распространяется как излучением по нормали к поверхности корпуса, так и конвекцией снизу вверх вдоль стенки корпуса и по нормали к своду корпуса. При установке на сетку отражающей панели (не показано) излучение преобразуется в восходящий поток нагретого воздуха. При выполнении защитного экрана из профильного листа, обернутого вокруг корпуса, нагретый воздух поднимается как вдоль внешних углублений, так и внутри образовавшихся вертикальных каналов, обеспечивая съем тепла с увеличенной поверхности теплообменника и защиту от прикосновения к горячей стенке корпуса.When the
В газотопливном или жидкотопливном вариантах топливо к горелке 10 в подвижном поддоне 7 подается от баллона или бака через регулирующую арматуру и шланг (не показано). Горячий воздух, поднимающийся вдоль стенок корпуса 1, задерживается под колпаком 15, что позволяет направить и выдерживать при требуемой температуре содержимое посуды 16. При наличии сквозных отверстий 17 по периферии колпака 15 горячий воздух в зазоре принудительно циркулирует, вызывая ускорение нагрева посуды.In gas or liquid fuel versions, fuel to the
Процесс розжига и горения топлива контролируется визуально через окно 25.The process of ignition and combustion of fuel is controlled visually through
Предлагаемая печь тепловой мощностью от 2,5 до 20 кВт может быть изготовлена с применением листового материала из черной стали толщиной 0,5-0,7 мм. Экран и топливный контейнер изготовляются из стальной сварной проволочной сетки. Толщина проволоки 2-5 мм, ячейка 20-50 мм.The proposed furnace with a thermal power of 2.5 to 20 kW can be manufactured using sheet material of black steel with a thickness of 0.5-0.7 mm. The screen and fuel container are made of welded steel wire mesh. The thickness of the wire is 2-5 mm, the cell is 20-50 mm.
Варианты разъема корпуса позволяют обслуживать печь вручную без дополнительных приспособлений. Широкие возможности применения предложенных вариантов конденсатосборника облегчают подготовку печи для различных вариантов применения печи: в гараже, теплице, палатке, садовом домике, коттедже, а также в жилых помещениях при длительных аварийных ситуациях с центральным отоплением в зимний период.Housing connector options allow you to service the oven manually without additional tools. The wide range of applications of the proposed condensate collector options makes it easier to prepare the furnace for various furnace applications: in the garage, greenhouse, tent, garden house, cottage, as well as in residential buildings during long-term emergency situations with central heating in the winter.
Вариант составного дымохода с прямыми участками и двумя коленами под 45° позволяет выводить дымовые газы как через крышу помещения, так и через форточку в оконной раме. При соединении элементов дымохода верхняя секция вставляется внутрь нижней во избежание потеков конденсата с внешней стороны трубы. Экономическая эффективность заключена в применении тонколистового металла и связанные с этим легкость конструкции и низкая ее стоимость при изготовлении, а также высокий КПД, который на 6% превышает эффективность известных конструкций печей медленного горения. U-Образный дымоход и зазор между стенкой корпуса и топливным контейнером являются основой, на которой базируются преимущества, развитые в предлагаемом изобретении. Печь работает с продолжительностью цикла при одной загрузке древесным топливом от 6 до 14 ч. Меньшее время относится к полной загрузке топливного контейнера тонкими (20-30 мм) обрезками досок. Заполнение обрезками большего размера (40-60 мм) позволяет продлять время горения до 10-12 ч. Заполнение контейнера кругляком (неколотыми дровами) диаметром 100-120 мм увеличивает время горения до 14 ч и более. На время горения, температуру стенки и накопление конденсата в сборнике влияет также влажность дров. Высокая влажность снижает температуру стенки и увеличивает время горения, при этом за цикл работы печи накопление конденсата достигает 5 л для печи 6 кВт при емкости топливного контейнера 75 л.The option of a composite chimney with straight sections and two elbows at 45 ° allows flue gases to be removed both through the roof of the room and through the window in the window frame. When connecting the elements of the chimney, the upper section is inserted inside the bottom to prevent condensate leakage from the outside of the pipe. The economic efficiency lies in the use of sheet metal and the associated ease of construction and its low cost in manufacturing, as well as high efficiency, which is 6% higher than the efficiency of known designs of slow burning furnaces. U-shaped chimney and the gap between the wall of the housing and the fuel container are the basis on which the advantages developed in the present invention are based. The furnace operates with a cycle time of one load of wood fuel from 6 to 14 hours. Less time refers to the full loading of the fuel container with thin (20-30 mm) scraps of boards. Filling with larger scraps (40-60 mm) allows you to extend the burning time to 10-12 hours. Filling the container with round timber (chopped wood) with a diameter of 100-120 mm increases the burning time to 14 hours or more. The moisture content of the wood also affects the burning time, wall temperature and condensate accumulation in the collector. High humidity lowers the temperature of the wall and increases the burning time, while the accumulation of condensate reaches 5 l for the furnace operating cycle for a 6 kW furnace with a fuel container capacity of 75 l.
Расчет увеличения КПД печи при наружном (H) расположении конденсатосборника в сравнении с внутренним (В).Calculation of the increase in furnace efficiency with the external (H) location of the condensate collector in comparison with the internal (B).
1. Исходные данные:1. The source data:
1.1 Температура, уходящих дымовых газов1.1 Flue gas temperature
1.2. Накопление конденсата в наружном сборнике - 3 кг1.2. Condensation accumulation in the outdoor collector - 3 kg
1.3. Время работы печи 12 ч.1.3. The operating time of the furnace is 12 hours
1.4. Тепловая мощность 6 кВт (5160 ккал/ч)1.4.
1.5. Максимальная температура горения дров tmax = 1640°С.1.5. The maximum burning temperature of firewood is t max = 1640 ° С.
1.6. Расчетные коэффициенты:1.6. Estimated coefficients:
h=1,3 - отношение объема сухих продуктов горения к теоретическому объему.h = 1.3 is the ratio of the volume of dry combustion products to the theoretical volume.
К=0,79 То жеK = 0.79 The same
для газов с высоким содержанием балласта N2 и СО2 (твердое топливо с высокой влажностью - дрова).for gases with a high content of ballast N 2 and CO 2 (solid fuel with high humidity - firewood).
В=0,75 - отношение объемов сухих и влажных продуктов горения.B = 0.75 - the ratio of the volumes of dry and wet combustion products.
2. Потери тепла с уходящими газами (по упрощенной методике М.Б. Равича):2. Heat loss with flue gases (according to the simplified method of MB Ravich):
Увеличение КПДIncrease in efficiency
3. Тепло, отданное водяными парами дымовой трубе (в помещении)3. Heat given off by water vapor to the chimney (indoors)
qконд = Gк × r×100/Qп × τ=3·539,6·100/5160·12=2,6%q cond = G to × r × 100 / Q n × τ = 3 · 539.6 · 100/5160 · 12 = 2.6%
4. Общee увеличение КПД4. General increase in efficiency
Δq2+qконд.=3,05+2,6=5,65%Δq 2 + q cond. = 3.05 + 2.6 = 5.65%
Источники информации Sources of information
1.SU 6171662 A F 24 C 5/00, 1978, бюл. №28.1.SU 6171662 A F 24
2.RU 13834 U1 F 24 C 5/00, 2000, бюл. №15.2.RU 13834 U1 F 24
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001120138/03A RU2232945C2 (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001120138/03A RU2232945C2 (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Heating furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001120138A RU2001120138A (en) | 2003-06-27 |
| RU2232945C2 true RU2232945C2 (en) | 2004-07-20 |
Family
ID=33412087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001120138/03A RU2232945C2 (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Heating furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2232945C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173858U1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Биоинвест" | FIRM UNIT SOLID FUEL FOR DRYING EQUIPMENT |
| RU2735818C1 (en) * | 2019-10-30 | 2020-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ФОБАЗ" | Bath furnace |
| CN115784154A (en) * | 2022-10-26 | 2023-03-14 | 宁波中科远东催化工程技术有限公司 | Burner of natural gas reformer |
-
2001
- 2001-07-18 RU RU2001120138/03A patent/RU2232945C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173858U1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Биоинвест" | FIRM UNIT SOLID FUEL FOR DRYING EQUIPMENT |
| RU2735818C1 (en) * | 2019-10-30 | 2020-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ФОБАЗ" | Bath furnace |
| CN115784154A (en) * | 2022-10-26 | 2023-03-14 | 宁波中科远东催化工程技术有限公司 | Burner of natural gas reformer |
| CN115784154B (en) * | 2022-10-26 | 2024-03-29 | 宁波中科远东催化工程技术有限公司 | Burner of natural gas reformer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4466420A (en) | Modular masonry heating system | |
| RU2232945C2 (en) | Heating furnace | |
| FR2707104A1 (en) | Range or boiler with demountable hearth, and a supply of preheated primary air via a demountable duct | |
| WO2010096026A2 (en) | Full automatic smokeless coal burner adjustable for coal type | |
| RU2232946C1 (en) | Heating furnace | |
| DE3126186A1 (en) | Open fireplace for the combustion of in particular solid but also gaseous or liquid fuel | |
| EA004014B1 (en) | Method of assembling a portable kiln, method of using a portable kiln, a portable apparatus | |
| US4831941A (en) | Wrap-around heat and smoke extractor | |
| US2883947A (en) | Incinerator | |
| US5029534A (en) | Wrap-around heat and smoke extractor | |
| US4432339A (en) | Solid fuel burning heating system | |
| US4440145A (en) | Wet-based, wood-burning boiler | |
| RU2808696C1 (en) | Liquid fuel furnace | |
| US4373905A (en) | Oil heater | |
| RU219323U1 (en) | Solid fuel mobile long burning stove | |
| US4951582A (en) | Wrap-around heat and smoke extractor | |
| RU2178541C2 (en) | Heating stove | |
| Hartmann et al. | Low Emission Operation Manual for Chimney Stove Users. | |
| RU2465520C2 (en) | Combustion chamber of high-temperature burning for domestic stoves and kitchen cookers | |
| FR2476800A1 (en) | IMPROVEMENTS TO FORMWORK FIREPLACES WITH A WATER ENCLOSURE | |
| FR2518222A1 (en) | Domestic solid fuel water heater - has reversed exhaust gas flow through double skinned casing | |
| CN205664424U (en) | Building blocks combination formula straw combustion energy saving stove | |
| KR200179690Y1 (en) | A heating apparatus by using cokes | |
| RU2053439C1 (en) | Solid fuel combustion furnace | |
| RU2234032C1 (en) | Heating flameless device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050719 |