RU2289069C1 - Печь для обогрева помещения - Google Patents
Печь для обогрева помещения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289069C1 RU2289069C1 RU2005105399/03A RU2005105399A RU2289069C1 RU 2289069 C1 RU2289069 C1 RU 2289069C1 RU 2005105399/03 A RU2005105399/03 A RU 2005105399/03A RU 2005105399 A RU2005105399 A RU 2005105399A RU 2289069 C1 RU2289069 C1 RU 2289069C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- heat
- housing
- pyramid
- grate
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к бытовым нагревательным устройствам и может быть использовано для обогрева приусадебных бань, садовых домиков, частных домов без центрального отопления, теплиц, животноводческих помещений, передвижных строительных вагончиков и т.п. Задачи изобретения: обеспечение полного сгорания топлива в пространстве топки и максимальной теплопередачи тепла раскаленных продуктов горения аккумулирующему тепло материалу, повышение кпд печи, увеличение тепловой отдачи печи, снижение расхода топлива, исключение пожароопасности печи, снижение габаритов и металлоемкости печи. Печь для обогрева помещения содержит корпус, топку, колосниковую решетку, теплоаккумулирующий материал, уложенный между топкой и стенками корпуса, газоход, соединенный с топкой и дымовой трубой, водонагреватель. Топка имеет форму усеченной пирамиды, геометрические параметры которой определяются соотношением: Sн/Sв=6, , при a/b=1-1,5, где sh - площадь основания усеченной пирамиды топки - площадь колосниковой решетки; sb - площадь усечения пирамиды топки - площадь потолочной стенки топки; Н, a, b - соответственно высота, ширина и длина усеченной пирамиды - топки. Выше места соединения стенок корпуса и топки выполнены отверстия для поступления и циркуляции холодного воздуха через теплоаккумулирующий материал, а водонагреватель выполнен в виде расположенной по периметру колосниковой решетки трубы, на которую установлена топка. 4 ил.
Description
Изобретение относится к бытовым нагревательным устройствам и может быть использовано для обогрева приусадебных бань, садовых домиков, частных домов без центрального отопления, теплиц, животноводческих помещений, передвижных строительных вагончиков и т.п.
Известна печь для бань, содержащая корпус, топку, колосниковую решетку, теплоаккумулирующую загрузку, дымовую трубу, газоход и водонагреватель (Патент РФ №2011121, МПК F 24 B 9/04, F 24 H 7/02, опубл. 15.04.1994).
Эта печь имеет следующие недостатки:
- неполное сгорание газообразных продуктов пиролиза твердого топлива в пространстве топки;
- большой расход топлива для получения требуемого результата;
- повышенная пожароопасность;
- недостаточная теплопередача радиационного тепла раскаленных продуктов горения аккумулирующему тепло материалу и, как следствие, продолжительное время прогрева помещения и аккумулирующего тепло материала;
- выброс в окружающую среду газообразных продуктов пиролиза твердого топлива, не подвергшихся сжиганию из-за конструктивных особенностей топки;
- большой расход конструкционных материалов для получения единицы мощности и, как следствие, громоздкость.
Известна также печь для бань, содержащая корпус, топку, колосниковую решетку, теплоаккумулирующую загрузку, газоход, соединенный с топкой и дымовой трубой, водонагреватель (патент РФ №2087806, МПК F 24 B 9/04, опубл. 20.08.1997).
Недостатки этой печи:
- неполное сгорание газообразных продуктов пиролиза твердого топлива в пространстве топки;
- большой расход топлива для получения требуемого результата;
- повышенная пожароопасность;
- недостаточная теплопередача радиационного тепла раскаленных продуктов горения аккумулирующему тепло материалу и, как следствие, продолжительное время прогрева помещения и аккумулирующего тепло материала;
- выброс в окружающую среду газообразных продуктов пиролиза твердого топлива, не подвергшихся сжиганию из-за конструктивных особенностей топки;
- большой расход конструкционных материалов для получения единицы мощности и, как следствие, громоздкость.
Задачи изобретения: обеспечение полного сгорания топлива в пространстве топки и максимальной теплопередачи тепла раскаленных продуктов горения аккумулирующему тепло материалу, повышение кпд печи, увеличение тепловой отдачи печи, снижение расхода топлива, исключение пожароопасности печи, снижение габаритов и металлоемкости печи.
Указанные задачи достигаются тем, что в печи для обогрева помещения, содержащей корпус, топку, колосниковую решетку, теплоаккумулирующую загрузку, газоход, соединенный с топкой и дымовой трубой, водонагреватель, согласно изобретению топка имеет форму усеченной пирамиды, геометрические параметры которой определяются соотношением:
где SH - площадь основания усеченной пирамиды топки (площадь колосниковой решетки);
SB - площадь усечения пирамиды топки (площадь потолочной стенки топки);
Н, a, b - соответственно высота, ширина и длина усеченной пирамиды (топки),
при этом стенки корпуса и усеченная пирамида топки образуют пространство для укладки аккумулирующего тепло материала, выше места соединения стенок корпуса и топки выполнены отверстия, а по периметру колосниковой решетки выполнен водяной контур, на который установлена топка.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана печь для обогрева помещений, вид сбоку в разрезе, на фиг.2 - то же вид спереди в разрезе, на фиг.3 - то же вид сверху в разрезе, на фиг.4 - вид В место соединения топки, корпуса, водяного контура и колосниковой решетки.
Печь для обогрева помещения содержит корпус 1, внутри которого установлена выполненная в форме усеченной пирамиды топка 2, ограниченная снизу колосниковой решеткой 3, по периметру которой выполнен водяной контур 4 в виде трубы, на которую установлена топка 2. Водяной контур соединен патрубками с баками для холодной и для горячей воды (на чертеже не показаны). Топка 2 состоит из боковых 5, передней 6, задней 7 и потолочной 8 стенок. В потолочной стенке 8 выполнен патрубок 9 для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, на который одета труба 10. В патрубке 9 установлена заглушка 11. На передней стенке 12 корпуса 1 выполнены поддувальная 13 и топочная 14 дверцы. Задняя стенка 15, боковые стенки 16 и передняя стенка 12 корпуса 1 образуют пространство между усеченной пирамидой топки 2 и корпусом 1 для укладки аккумулирующего тепло материала 17 (речной галечник, песок, металлическая обрезь и т.п.). Между дном 18 корпуса 1 и колосниковой решеткой 3 расположено поддувало 19. Корпус 1 печи установлен на ножках 20. В боковых 16 и задней 15 стенках корпуса 1 в нижней его части, выше места соединения стенок корпуса и топки на 10-20 мм, выполнены отверстия 21 для поступления и циркуляции холодного воздуха через аккумулирующий тепло материал 17. Отверстия 21 позволяют быстрее достигать одновременного нагрева воды, аккумулирующего тепло материала 17 и помещения.
Работа печи осуществляется путем обычного сжигания дров или другого твердого топлива на колосниковой решетке 3, загружаемых в топку 2 через топочную дверцу 14. Время прогрева помещения (Т) зависит от объема помещения (V) и в среднем (при температуре парной Δt=60°С) составляет
для известных печей V=50 м3, Δt=60°С, Т=3 часа
для заявляемой печи V=50 м3, Δt=60°С, Т=1,5 часа.
За это же время бак с холодной водой емкостью 80 литров, соединенный с водяным контуром 4 шлангами длиной 5 м, нагревается до 92°С. Водяной контур 4, выполненный по периметру колосниковой решетки 3, снимает температурное перенапряжение с нижней части топки и с колосниковой решетки, увеличивая тем самым срок их службы.
Известно, что горение твердого топлива происходит за счет его перехода в газообразную фазу под действием высоких температур (пиролиз), после чего, смешиваясь с кислородом воздуха (тоже газообразная фаза), оно быстро окисляется с выделением большого количества тепла. Этот процесс может почти полностью протекать в слое твердого топлива, не выходя за его пределы, и реализовывать оптимально экономичный (с точки зрения утилизации тепла) процесс горения. Для реализации оптимально экономичного процесса горения необходим ряд условий:
- прохождение через слой топлива избыточного кислорода;
- оптимальная толщина слоя твердого топлива (отклонения от нее ведут слой к режиму пиролиза газовой составляющей топлива и, как следствие, потери этой составляющей);
- поддержание оптимальной температуры горения слоя;
- достаточно высокая квалификация истопника.
Все малые печи работают в режиме газогенераторов, производящих не только тепло, но и газообразное топливо, которое улетает, как правило, в трубу, увеличивая тем самым:
- расход топлива;
- время прогрева помещения и аккумулирующего тепло материала;
- выбросы в окружающую среду газообразных продуктов пиролиза твердого топлива, не подвергшихся сжиганию;
- пожароопасность таких печей;
- расход конструкционных материалов для получения единицы мощности.
Произведенные маленькой топкой, имеющей постоянное по высоте сечение (площадь) с резким переходом в трубу, продукты пиролиза, поднимаясь над зеркалом горения твердого топлива и не провзаимодействовав с кислородом, остывают с резким увеличением плотности, что замедляет процесс горения (окисления) и создает застойные зоны, являющиеся теплоизолятором. Доходя до устья трубы, которая радиационно разогрета до температуры начала процесса горения газообразного топлива в смеси с воздухом, смесь начинает гореть в трубе и это лишь усугубляет недостатки маленьких топок. Для ликвидации горения смеси в трубе топка должна иметь переменное сечение, уменьшающееся с увеличением расстояния от зеркала горения. При этом важно соблюдать пропорции геометрических параметров топки. Геометрия топки, имеющая форму усеченной пирамиды, обусловлена задачей полнейшего сгорания топлива в пространстве топки и максимально возможной теплопередачей радиационного тепла раскаленных продуктов горения аккумулирующему тепло материалу, а также минимизацией аэродинамических застойных зон. С учетом этих и других физико-химических процессов горения топлива получены соотношения геометрических размеров топки, обуславливающие максимальные параметры:
SH/SB=6, , при a/b=1-1,5, где SH - площадь основания усеченной пирамиды топки (площадь колосниковой решетки), SB - площадь усечения пирамиды топки (площадь потолочной стенки топки), Н, a, b - соответственно высота, ширина и длина усеченной пирамиды (топки).
Преимущества заявляемого технического решения по сравнению с известными техническими решениями:
- время прогрева помещения в 2 раза меньше;
- удельное потребление топлива в 1,5-2 раза меньше;
удельное потребление топлива = общее потребление топлива для прогрева помещения/объем помещения;
- удельная мощность печи на 20-30% выше;
удельная мощность печи = мощность печи/вес печи (габариты);
- снижение выбросов продуктов пиролиза твердого топлива в 3-5 раз меньше.
Пространство между усеченной пирамидой топки 2 и стенками корпуса 1 с засыпанным в него аккумулирующим тепло материалом 17 увеличивает поверхность контакта аккумулирующего тепло материала и поверхности топки, обеспечивает необходимый температурный баланс (тепло уходит в аккумулирующий его материал, а не в трубу), позволяет снизить, а то и совсем исключить пожароопасность печи (аккумулирующий тепло материал забирает тепло и внешняя сторона стенки корпуса нагревается до пожаробезопасной температуры), позволяет в 2,5 раза быстрее нагреть сухим воздухом помещение и дольше сохранить тепло.
Дно корпуса печи исключает контакт продуктов горения с поверхностью пола помещения, повышая пожаробезопасность печи.
Claims (1)
- Печь для обогрева помещения, содержащая корпус, топку, колосниковую решетку, теплоаккумулирующий материал, уложенный между топкой и стенками корпуса, газоход, соединенный с топкой и дымовой трубой, водонагреватель, отличающаяся тем, что топка имеет форму усеченной пирамиды, геометрические параметры которой определяются соотношениемгде sн - площадь основания усеченной пирамиды топки - площадь колосниковой решетки;sв - площадь усечения пирамиды топки - площадь потолочной стенки топки;Н, a, b - соответственно высота, ширина и длина усеченной пирамиды топки,при этом выше места соединения стенок корпуса и топки выполнены отверстия для поступления и циркуляции холодного воздуха через теплоаккумулирующий материал, а водонагреватель выполнен в виде расположенной по периметру колосниковой решетки трубы, на которую установлена топка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005105399/03A RU2289069C1 (ru) | 2005-02-25 | 2005-02-25 | Печь для обогрева помещения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005105399/03A RU2289069C1 (ru) | 2005-02-25 | 2005-02-25 | Печь для обогрева помещения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005105399A RU2005105399A (ru) | 2006-08-10 |
RU2289069C1 true RU2289069C1 (ru) | 2006-12-10 |
Family
ID=37059173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005105399/03A RU2289069C1 (ru) | 2005-02-25 | 2005-02-25 | Печь для обогрева помещения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2289069C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174489U1 (ru) * | 2017-07-21 | 2017-10-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Новое Поколение" | Печь для бани закрытого типа |
RU2725714C1 (ru) * | 2019-07-26 | 2020-07-03 | Анатолий Михайлович Денисов | Печь банная дровяная прямого нагрева камня |
-
2005
- 2005-02-25 RU RU2005105399/03A patent/RU2289069C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174489U1 (ru) * | 2017-07-21 | 2017-10-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Новое Поколение" | Печь для бани закрытого типа |
RU2725714C1 (ru) * | 2019-07-26 | 2020-07-03 | Анатолий Михайлович Денисов | Печь банная дровяная прямого нагрева камня |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005105399A (ru) | 2006-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI119891B (fi) | Tulisija | |
US5850830A (en) | Heat reflector for use with fireplace grate for high temperature combustion | |
EP2884200B1 (en) | Central heating boiler | |
RU165769U1 (ru) | Банно-отопительная печь | |
RU2289069C1 (ru) | Печь для обогрева помещения | |
JP2014126356A (ja) | 薪などを燃料とする暖房機 | |
RU120751U1 (ru) | Печная вставка | |
RU75714U1 (ru) | Печь для бани | |
RU2610411C2 (ru) | Отопительное устройство | |
RU66012U1 (ru) | Печь теплоаккумулирующая | |
RU2551183C2 (ru) | Отопительное устройство | |
RU109270U1 (ru) | Банная печь с газогенераторной насадкой и паровая баня для нее | |
US4432339A (en) | Solid fuel burning heating system | |
KR200376722Y1 (ko) | 개량된 축열식 화목보일러 | |
RU2499957C2 (ru) | Аквапечь куценко | |
RU2538557C2 (ru) | Конвекционно-аккумулирующая печь-камин | |
RU2445550C1 (ru) | Отопительное устройство | |
Still et al. | Increasing fuel efficiency and reducing harmful emissions in traditional cooking stoves | |
RU46557U1 (ru) | Топка кипящего слоя с огненной массой | |
RU72747U1 (ru) | Печь универсальная | |
RU2780178C1 (ru) | Банная печь | |
RU201371U1 (ru) | Печь банная | |
RU2087806C1 (ru) | Печь для бань | |
CN103615802A (zh) | 一种自供电暖风炉 | |
RU2425294C1 (ru) | Термогазохимическая установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080226 |