RU2337274C2

RU2337274C2 - Heating device

Info

Publication number: RU2337274C2
Application number: RU2006136645/03A
Authority: RU
Inventors: Станислав Цыренович Бальжанов (RU); Станислав Цыренович Бальжанов
Original assignee: Станислав Цыренович Бальжанов
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2008-10-27
Also published as: RU2006136645A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: heating device incorporates case with sided, back and front walls, furnace grate in lower portion of device, ash chamber, chimney pipe, ash box inlet and outlet sleeves, ejectors, and furnace chamber with charge door. At that furnace chamber consists of two levels: lower and upper furnace chambers for gas generation of solid fuel; lower and upper furnace chambers are equipped with furnace grates arranged parallel to each other in holes made on opposite front and back walls of case. Furnace grates represent one row of horizontal and parallel assembled, rectangular hollow channels tied between themselves with angles. Additionally block of surface heating of liquid heat carrier is mounted above upper furnace chamber; said block includes chamber for heating incorporating two-circuit heat exchanging chambers pipe-in-pipe type consisting of outer and inside pipes.

EFFECT: increased capacity and efficiency of heating device.

2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области теплообменного оборудования, а именно к устройствам для воздушно-жидкостного обогрева помещений различного назначения, и может быть применено в быту и при производстве строительных материалов, где необходима горячая вода, при использовании всех видов твердого топлива.The invention relates to the field of heat exchange equipment, and in particular to devices for air-liquid heating of premises for various purposes, and can be used in everyday life and in the production of building materials where hot water is needed, using all types of solid fuel.

Известно отопительное устройство, содержащее топочную камеру с системой газификации твердого топлива, нагревательные трубчатые элементы, входные и выходные патрубки, подводящий и отводящий коллекторы для подвода холодного и отвода нагретого теплоносителя. Нагревательные трубчатые элементы установлены наклонно на боковых поверхностях устройства и соединены с подводящим и отводящим коллекторами, выполненными в виде системы труб, соединенных между собой на местах стыка под углом не менее 135 градусов для обеспечения минимального гидродинамического сопротивления жидкому теплоносителю (см. патент РФ, №2244891, МПК F27B 9/00, F24H 1/00, опубл. Бюл. №2, 20.01.2005 г.).A heating device is known that contains a combustion chamber with a solid fuel gasification system, heating tubular elements, inlet and outlet pipes, inlet and outlet manifolds for supplying cold and discharging heated coolant. Heating tubular elements are installed obliquely on the side surfaces of the device and connected to the inlet and outlet manifolds, made in the form of a system of pipes connected to each other at the joints at an angle of at least 135 degrees to ensure minimal hydrodynamic resistance to the liquid coolant (see RF patent, No. 2244891 IPC F27B 9/00, F24H 1/00, publ. Bull. No. 2, January 20, 2005).

Недостатками известного устройства являются трудоемкость в изготовлении, большой вес, высокая стоимость.The disadvantages of the known device are the complexity in manufacturing, high weight, high cost.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является отопительное устройство, включающее корпус с боковыми, задней и передней стенками, крышку, колосниковую решетку в днище, зольник, дымоход. В корпусе вдоль боковых стенок проложены и герметично закреплены в днище и в отверстиях на противоположных боковых стенках перекрещивающиеся вверху конвективные трубы, образующие топочную камеру, состоящую из расположенной внизу топки с дверцей и верхней зоны. В корпусе установлены также трубки для подачи вторичного воздуха в верхнюю зону, имеющие открытые торцы, сообщенные с окружающим воздухом. Верхняя часть корпуса с передней стенкой выполнена выступающей вперед над дверцей топки, а в топочной камере топка и верхняя зона образуют единое пространство. Вдоль передней и задней стенок герметично закреплены в крышке и соответственно в дне выступающей вперед верхней части корпуса и в его днище экранирующие топочную камеру конвективные трубы, имеющие открытые торцы, сообщенные с окружающим воздухом. На наклонных частях перекрывающихся вверху конвективных труб установлены сверху нижние и верхние газонаправляющие щитки, образующие с ними соответственно нижние и верхние газоходы. Верхние газонаправляющие щитки соединены между собой, образуя двугранный угол. Трубки для подачи вторичного воздуха установлены перед входом в нижние газоходы, изогнуты навстречу потока воздуха в экранирующих топочную камеру конвективных трубах и закреплены на них (см. патент РФ, №2242679, МПК F24B 7/02, опубл. 20.12.2004 г.)The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a heating device comprising a housing with side, rear and front walls, a cover, a grate in the bottom, an ash pan, a chimney. In the casing along the side walls are laid and hermetically fixed in the bottom and in the holes on the opposite side walls, convective pipes intersecting at the top, forming a combustion chamber, consisting of a furnace with a door located at the bottom and the upper zone. Tubes are also installed in the housing for supplying secondary air to the upper zone, having open ends communicated with the surrounding air. The upper part of the casing with the front wall is made protruding forward above the firebox door, and in the combustion chamber the firebox and the upper zone form a single space. Along the front and rear walls are hermetically fixed in the cover and, accordingly, in the bottom of the upper part of the casing protruding forward and in its bottom, convective tubes shielding the combustion chamber having open ends communicated with the surrounding air. On the inclined parts of the convective pipes overlapping at the top, the lower and upper gas guide shields are installed on top, forming the lower and upper gas ducts with them, respectively. The upper gas guards are interconnected, forming a dihedral angle. Tubes for supplying secondary air are installed in front of the lower gas ducts, bent towards the air flow into the convective tubes shielding the combustion chamber and fixed to them (see RF patent, No. 2242679, IPC F24B 7/02, published on December 20, 2004)

Недостатками известного устройства являются ограниченная мощность отопительного устройства, ограниченное время горения твердого топлива при одной закладке твердого топлива, что не очень удобно при эксплуатации, недостаточная площадь колосников, которая приводит к недостаточной газифакации твердого топлива.The disadvantages of the known device are the limited power of the heating device, the limited burning time of solid fuel with one laying of solid fuel, which is not very convenient during operation, the insufficient area of the grates, which leads to insufficient gasification of solid fuel.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции отопительного устройства для обогрева помещений теплыми воздушными потоками путем равномерного конвективного теплообмена, газогенерации твердого топлива и последующего его дожигания.The technical task of the invention is to develop the design of a heating device for heating rooms with warm air currents by uniform convective heat transfer, gas generation of solid fuel and its subsequent afterburning.

Техническим результатом изобретения является увеличение мощности отопительного устройства и времени горения твердого топлива при его разовой закладке, повышение КПД за счет увеличения теплообмена устройства с воздушными массами обогреваемого помещения, газификации твердого топлива с последующим его дожиганием.The technical result of the invention is to increase the power of the heating device and the burning time of solid fuel when it is placed once, increase the efficiency by increasing the heat exchange of the device with the air masses of the heated room, gasification of solid fuel with its subsequent afterburning.

Технический результат достигается тем, что в отопительном устройстве, содержащем корпус с боковыми, задней и передней стенками, колосник в нижней части устройства, зольную камеру, дымоходную трубу, поддувало, входной и выходной патрубки, эжекторы, топочную камеру с загрузочной дверцей, согласно изобретению топочная камера состоит из двух уровней: нижней и верхней топочных камер для газогенерации твердого топлива, нижняя и верхняя топочные камеры снабжены колосниковыми решетками, установленными параллельно друг другу в отверстиях, выполненных на противоположных передней и задней стенках корпуса, при этом колосниковые решетки выполнены из одного ряда горизонтально и параллельно расположенных прямоугольных полых каналов, соединенных уголками так, что уголки расположены над и под отверстиями, в которых установлены прямоугольные полые каналы, причем прямоугольные полые каналы имеют открытые торцы для равномерного конвективного теплообмена воздушного потока, между прямоугольными полыми каналами колосниковых решеток установлены зазоры, при этом в колосниковой решетке верхней топочной камеры у прямоугольного полого канала, расположенного в центре ряда, предварительно выполнены отверстия сбоку и установлена заглушка с одного из открытого его торца, кроме того над верхней топочной камерой установлен блок поверхностей нагрева жидкостного теплоносителя, включающий камеру для обогрева, внутри которой расположена теплообменная двухконтурная камера, выполненная по типу «труба в трубе», состоящая из внешней и внутренней труб, при этом длина внутренней трубы больше длины внешней трубы, и выступающая часть внутренней трубы сверху выполнена в форме полуцилиндра, а снизу выступающая часть внутренней трубы открыта для поступления выделяющихся газов из нижней и верхней топочных камер, дожигание выделяющихся газов при горении-тлении твердого топлива на колосниковых решетках нижней и верхней топочных камер, поступающих через отверстие, выполненное в нижней части камеры для обогрева и сообщающееся с верхней топочной камерой, осуществляется сначала снаружи внешней трубы, а затем изнутри внутренней трубы теплообменной двухконтурной камеры, а между внешней и внутренней трубами подается и обогревается жидкостный теплоноситель, причем необходимое количество подогретого воздуха для дожигания газов осуществляется через эжекторы, один из которых расположен во внутренней трубе, а другой - под внешней трубой и установлен в камере для обогрева.The technical result is achieved by the fact that in a heating device containing a housing with side, rear and front walls, a grate in the lower part of the device, an ash chamber, a chimney, a blower, inlet and outlet pipes, ejectors, a combustion chamber with a loading door, according to the invention, a furnace the chamber consists of two levels: the lower and upper combustion chambers for gas generation of solid fuel, the lower and upper combustion chambers are equipped with grate grids installed parallel to each other in the holes, mounted on opposite front and rear walls of the casing, while the grate is made of one row of horizontally and parallel rectangular hollow channels connected by corners so that the corners are above and below the holes in which rectangular hollow channels are installed, and the rectangular hollow channels have open ends for uniform convective heat transfer of the air flow, gaps are established between rectangular hollow channels of the grate grates, while in the grate the upper combustion chamber at the rectangular hollow channel located in the center of the row, the holes on the side are pre-made and a plug is installed from one of its open ends; in addition, a block of heating surfaces of the heat-transfer fluid, including a heating chamber, inside of which there is a double-circuit heat exchanger, is installed above the upper combustion chamber a chamber made of the “pipe in pipe” type, consisting of an external and an internal pipe, the length of the internal pipe being greater than the length of the external pipe, and the protruding part the inner pipe on top is made in the form of a semi-cylinder, and below the protruding part of the inner pipe is open for the release of gases from the lower and upper combustion chambers, afterburning of the released gases during combustion-smoldering of solid fuel on the grate of the lower and upper furnace chambers entering through an opening made in the lower part of the heating chamber and communicating with the upper combustion chamber, is carried out first from the outside of the outer pipe, and then from the inside of the inner pipe of the double-circuit heat exchange chamber, and waiting for the external and internal pipes, the coolant is supplied and heated, and the required amount of heated air for afterburning gases is carried out through ejectors, one of which is located in the inner pipe, and the other under the outer pipe and installed in the heating chamber.

Технический результат достигается также благодаря тому, что нижняя и верхняя топочные камеры, а также камера для обогрева сложены из огнеупорного кирпича по контуру корпуса, а высота полых прямоугольных каналов в колосниковых решетках и отверстий, выполненных в противоположных передней и задней стенках корпуса, в которых установлены колосниковые решетки, равна высоте огнеупорного кирпича.The technical result is also achieved due to the fact that the lower and upper combustion chambers, as well as the heating chamber are made of refractory bricks along the contour of the casing, and the height of the hollow rectangular channels in the grate and openings made in the opposite front and rear walls of the casing in which grate, equal to the height of the refractory brick.

Выполнение топочной камеры отопительного устройства из двух уровней: нижней и верхней топочных камер - из огнеупорного кирпича для газогенерации твердого топлива позволяет получить необходимые объем и площади топочных нижней и верхней камер для закладки и горения-тления твердого топлива.The implementation of the combustion chamber of the heating device from two levels: the lower and upper combustion chambers - from refractory bricks for gas generation of solid fuel allows you to get the necessary volume and area of the furnace lower and upper chambers for laying and burning-smoldering solid fuel.

Параллельная установка в отверстиях, выполненных на противоположных передней и задней стенках корпуса нижней и верхней топочных камер, колосниковых решеток, выполненных из одного ряда горизонтально и параллельно расположенных прямоугольных полых каналов, соединенных уголками так, что уголки расположены над и под отверстиями, в которых установлены прямоугольные полые каналы, причем прямоугольные полые каналы имеют открытые торцы для равномерного конвективного теплообмена воздушного потока и зазоры между прямоугольными полыми каналами. Колосниковые решетки в отопительном устройстве выполняют одновременно две функции - как колосники и как конвективные теплообменники, суммарная площадь которых определяет повышение производительности газогенерации твердого топлива, обеспечивает увеличение общей площади горения-тления твердого топлива, повышая при этом равномерный конвективный теплообмен воздушного потока.Parallel installation in openings made on opposite front and rear walls of the lower and upper furnace chambers of the furnace, grates made of one row of horizontally and parallel rectangular hollow channels connected by corners so that the corners are located above and below the holes in which rectangular hollow channels, and rectangular hollow channels have open ends for uniform convective heat transfer of the air flow and the gaps between the rectangular hollow channel E. The grate in the heating device simultaneously performs two functions - as grate and as convective heat exchangers, the total area of which determines an increase in the productivity of gas generation of solid fuel, provides an increase in the total burning-smoldering area of solid fuel, while increasing uniform convective heat transfer of the air flow.

Установка в центре колосниковой решетки верхней топочной камеры прямоугольного полого канала с предварительно выполненными сбоку отверстиями и установленной заглушки с одного из открытого торца этого канала позволяет подавать подогретый воздух на второй уровень верхней топочной камеры, что способствует достижению заданной газогенерации твердого топлива.The installation in the center of the grate of the upper combustion chamber of a rectangular hollow channel with holes pre-made on the side and an installed plug from one of the open ends of this channel allows heated air to be supplied to the second level of the upper combustion chamber, which helps to achieve the specified gas generation of solid fuel.

Установка над верхней топочной камерой блока поверхностей нагрева жидкостного теплоносителя, включающего камеру для обогрева, внутри которой расположена теплообменная двухконтурная камера, выполненная по типу «труба в трубе», состоящая из внешней и внутренней труб, при этом длина внутренней трубы больше длины внешней трубы, и выступающая часть внутренней трубы сверху выполнена в форме полуцилиндра, а снизу выступающая часть внутренней трубы открыта для поступления выделяющихся газов из нижней и верхней топочных камер, дожигание выделяющихся газов при горении-тлении твердого топлива на колосниковых решетках нижней и верхней топочных камер, поступающих через отверстие, выполненное в нижней части камеры для обогрева и сообщающееся с верхней топочной камерой, осуществляется сначала снизу, то есть снаружи внешней трубы, а затем изнутри внутренней трубы теплообменной двухконтурной камеры, между внешней и внутренней трубами подается и обогревается жидкостный теплоноситель, причем необходимое количество подогретого воздуха при дожигании газов осуществляется через эжекторы, один из которых расположен во внутренней трубе, а другой под внешней трубой и установлен в камере для обогрева, что в сокупности позволяет повысить КПД отопительного устройства путем горения-тления твердого топлива на колосниковых решетках и последующего дожигания выделяющихся газов из топочных нижней и верхней камер сначала снаружи внешней трубы, затем изнутри внутренней трубы теплообменной двухконтурной камеры, а также и тем, что при подаче между внешней и внутренней трубами нагретого жидкостного теплоносителя, который, нагреваясь, забирает дополнительное тепло.The installation of a block of heating surfaces of a liquid coolant above the upper combustion chamber, including a heating chamber, inside of which there is a double-circuit heat exchange chamber made as a “pipe in pipe”, consisting of external and internal pipes, while the length of the internal pipe is longer than the length of the external pipe, and the protruding part of the inner pipe on top is made in the form of a half-cylinder, and the protruding part of the inner pipe is open below for the release of gases from the lower and upper combustion chambers, afterburning out of burning gases when burning solid fuel on the grate of the lower and upper furnace chambers, coming through an opening made in the lower part of the heating chamber and communicating with the upper furnace chamber, is carried out first from the bottom, that is, from the outside of the outer pipe, and then from the inside of the inner pipe a heat-exchange double-circuit chamber, between the external and internal pipes, a liquid coolant is supplied and heated, and the required amount of heated air during afterburning of gases is carried out through tori, one of which is located in the inner pipe, and the other under the outer pipe and installed in the heating chamber, which in aggregate allows to increase the efficiency of the heating device by burning-smoldering solid fuel on the grate and subsequent afterburning of the released gases from the furnace lower and upper chambers first, from the outside of the outer pipe, then from the inside of the inner pipe of the double-circuit heat-exchange chamber, and also by the fact that when the heated liquid heat carrier is supplied between the external and internal pipes, which besides, takes away additional heat.

Выполнение любого объема топочных нижней и верхней камер из огнеупорного кирпича по контуру корпуса устройства на месте установки отопительного устройства, высоты прямоугольных полых каналов в колосниковых решетках и отверстий, выполненных в противоположных передней и задней стенках корпуса, в которых установлены колосниковые решетки, равной высоте огнеупорного кирпича, с любой площадью колосниковых решеток позволяют спроектировать и изготовить устройство в широком диапазоне мощности и времени горения-тления твердого топлива, улучшая при этом его эксплуатационные характеристики.The implementation of any volume of the furnace lower and upper chambers of refractory brick along the contour of the device casing at the installation site of the heating device, the height of the rectangular hollow channels in the grate and openings made in opposite front and rear walls of the casing, in which the grate is set equal to the height of the refractory brick , with any area of grate grids, it is possible to design and manufacture a device in a wide range of power and time of burning-decay of solid fuel, improving while maintaining its operational characteristics.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного отопительного устройства. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных признаков по отношению к усматриваемому техническому результату: увеличение мощности отопительного устройства и времени горения твердого топлива при его разовой закладке, повышение КПД за счет увеличения теплообмена устройства с воздушными массами обогреваемого помещения и газификации твердого топлива с последующим его дожиганием, и отличительных признаков в заявленном изобретении, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find analogues that are characterized by signs that are identical to all the essential features of the claimed heating device. The determination from the list of identified analogues of the prototype as the closest in terms of the combination of essential features of the analogue made it possible to identify the combination of essential features with respect to the technical result seen: an increase in the power of the heating device and the burning time of solid fuel when it is installed once, an increase in efficiency by increasing the heat transfer of the device from air masses of a heated room and gasification of solid fuel with its subsequent afterburning, and distinctive features in the application Hinnom invention set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условиям «новизна» и «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the conditions of "novelty" and "inventive step".

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображено отопительное устройство - вид спереди, figure 1 shows a heating device - front view,

на фиг.2 изображено отопительное устройство - вид сбоку, figure 2 shows a heating device - side view,

на фиг.3 изображен блок поверхностей нагрева и подачи жидкостного теплоносителя, figure 3 shows a block of heating surfaces and the supply of liquid coolant,

на фиг.4 изображен разрез А-А фиг.3, figure 4 shows a section aa of figure 3,

на фиг.5 изображен разрез В-В фиг.3, figure 5 shows a section bb In figure 3,

на фиг.6 изображен прямоугольный полый канал: а) вид сверху, б) вид сбоку фиг.а), в) вид Г фиг.а), figure 6 shows a rectangular hollow channel: a) a top view, b) a side view of fig.a), c) view D of fig.a),

на фиг.7 изображено схематично отопительное устройство. Fig. 7 shows a schematic illustration of a heating device.

Отопительное устройство (см. фиг.1-6) содержит корпус 1 с боковыми 2, задней 3, передней 4 стенками, выложенными из огнеупорного кирпича по контуру корпуса 1, установленного на поддоне 5 обогреваемого помещения. В нижней части передней стенки 4 корпуса 1 установлены колосник 6, зольник 7 в виде ящика с ручкой, поддувало 8 с входным шибером 9 для регулирования количества подаваемого воздуха, дверцу 10 для удаления золы из зольника 7 (см. фиг.7).The heating device (see Figs. 1-6) comprises a housing 1 with side 2, rear 3, front 4 walls laid out of refractory bricks along the contour of the housing 1 mounted on the pallet 5 of the heated room. In the lower part of the front wall 4 of the housing 1 there is a grate 6, an ash pan 7 in the form of a box with a handle, blown 8 with an inlet 9 to control the amount of air supplied, a door 10 to remove ash from the ash pan 7 (see Fig. 7).

Корпус 1 состоит из двух уровней: нижней 11 и верхней 12 топочных камер для газогенерации твердого топлива, подаваемого через растопочно-загрузочную 13 и загрузочную 14 дверцы, установленные в каждой из топочных камер на боковой стенке 2 корпуса 1.The housing 1 consists of two levels: the lower 11 and the upper 12 combustion chambers for gas generation of solid fuel supplied through the loading and loading 13 and loading 14 doors installed in each of the combustion chambers on the side wall 2 of the housing 1.

В каждом уровне корпуса 1 в нижней 11 и верхней 12 топочных камерах в отверстиях 15, выполненных на одном уровне на противоположных передней 4 и задней 3 стенках, параллельно установлены колосниковые решетки 16, 17.In each level of the housing 1 in the lower 11 and upper 12 combustion chambers in the holes 15, made at the same level on the opposite front 4 and rear 3 walls, grate 16, 17 are installed in parallel.

Колосниковые решетки 16, 17 выполнены в виде одного ряда горизонтально и параллельно расположенных прямоугольных полых каналов 18 с зазором между каналами, которые имеют открытые торцы, сообщенные с окружающим воздухом для обеспечения равномерного конвективного теплообмена воздушного потока обогреваемого помещения и для увеличения площади горения-тления твердого топлива, выполняя при этом одновременно два функциональных назначения, а именно являются колосниками и конвективными теплообменниками, суммарная площадь которых определяет производительность газогенерации твердого топлива.The grate 16, 17 is made in the form of one row of horizontally and parallel parallel hollow channels 18 with a gap between the channels, which have open ends communicated with the surrounding air to ensure uniform convective heat transfer of the air flow of the heated room and to increase the area of combustion and burning of solid fuel while performing two functions at the same time, namely, they are grid-irons and convective heat exchangers, the total area of which determines solid fuel gas generation capacity.

Прямоугольные полые каналы 18 соединены уголками 19 так, что уголки 19 расположены над и под отверстиями 15 передней 4 и задней 3 стенок корпуса 1.Rectangular hollow channels 18 are connected by corners 19 so that the corners 19 are located above and below the holes 15 of the front 4 and rear 3 walls of the housing 1.

Высота прямоугольных полых каналов 18 колосниковых решеток 16, 17 и высота отверстий 15, в которых они установлены, равна высоте огнеупорного кирпича, из которого сложены нижняя 11 и верхняя 12 топочные камеры.The height of the rectangular hollow channels 18 of the grate 16, 17 and the height of the holes 15 in which they are installed is equal to the height of the refractory brick from which the lower 11 and upper 12 combustion chambers are composed.

Зазор между прямоугольными полыми каналами 18 колосниковой решетки 17 верхней топочной камеры 12 должен быть больше зазора между прямоугольными полыми каналами 18 колосниковой решетки 16 нижней топочной камеры 11 для того, чтобы из зазоров колосниковых решеток 16, 17 не выпадала не сгоревшая зола в зольник 7.The gap between the rectangular hollow channels 18 of the grate 17 of the upper combustion chamber 12 should be greater than the gap between the rectangular hollow channels 18 of the grate 16 of the lower combustion chamber 11 so that the unburned ash does not fall from the gaps of the grate 16, 17 into the ash pan 7.

В верней части отопительного устройства над верхней топочной камерой 12 установлен блок поверхностей нагрева жидкостного теплоносителя, состоящий из камеры 20 для обогрева, выложенной из огнеупорного кирпича по контуру верхней топочной камеры 12. В нижней части камеры 20 для обогрева выполнено отверстие 21 для сообщения с верхней топочной камерой 12 и для подачи выделяющихся газов из топочных камер 11, 12 в камеру 20 для обогрева. Внутри камеры 20 для обогрева расположена теплообменная двухконтурная камера 22, выполненная по типу «труба в трубе», где происходит дожигание выделяющихся газов при горении-тлении твердого топлива на колосниковых решетках 16, 17 нижней 11 и верхней 12 топочных камер, поступающих через отверстие 21, выполненное в нижней части камеры 20 для обогрева и сообщающееся с верхней топочной камерой 12. Теплообменная двухконтурная камера 22 содержит внешнюю трубу 23 и внутреннюю трубу 24, между которыми подается и нагревается жидкостный теплоноситель. Дожигание выделяющихся газов осуществляется сначала снизу, т.е. снаружи внешней трубы 23, а затем изнутри внутренней трубы 24, при этом длина внутренней трубы 24 больше длины внешней трубы 23, и выступающая часть внутренней трубы 24 со стороны задней 3 стенки корпуса 1 выполнена в форме полуцилиндра в верхней ее части, а снизу выступающая часть внутренней трубы 24 открыта для поступления вовнутрь ее выделяющегося газа, поступающего из верней топочной камеры 12 через отверстие 21, камеру 20 для обогрева (на фиг.3 показано стрелкой движение газа). Во внутренней трубе 24 установлен Т-образный эжектор 25 для подачи необходимого количества подогретого воздуха для дожигания газов, установленный с торца теплообменной двухконтурной камеры 22, обращенного к задней 3 стенке корпуса 1. С этой же стороны в верхней части отопительного устройства установлена горизонтальная Т-образная дымоходная труба 26 с выходным шибером 27 для регулирования количества сгоревшего газа. Теплообменная двухконтурная камера 22 снабжена входным патрубком 28 для подачи жидкостного теплоносителя между внешней 23 и внутренней 24 трубами, а также выходным патрубком 29, соединенным с трубами системы отопления (на фигурах 1-6 не показано) для подачи в них нагретого жидкостного теплоносителя. Входной 28 и выходной 29 патрубки расположены на противоположных торцах теплообменной двухконтурной камеры 22 внизу и вверху соответственно.In the upper part of the heating device, above the upper combustion chamber 12, a block of heating surfaces of the liquid coolant is installed, consisting of a heating chamber 20 laid out of refractory brick along the contour of the upper combustion chamber 12. An opening 21 is made in the lower part of the heating chamber 20 for communication with the upper combustion chamber chamber 12 and for supplying the released gases from the combustion chambers 11, 12 into the chamber 20 for heating. Inside the heating chamber 20, there is a double-circuit heat exchange chamber 22 made of the “pipe in pipe” type, where the released gases are burned when solid fuel burns and smokes on the grate 16, 17 of the lower 11 and upper 12 of the combustion chambers entering through the opening 21, made in the lower part of the chamber 20 for heating and communicating with the upper combustion chamber 12. The heat-exchange double-circuit chamber 22 contains an outer pipe 23 and an inner pipe 24, between which a heat transfer fluid is supplied and heated. The afterburning of the evolved gases is carried out first from below, i.e. outside the outer pipe 23, and then from the inside of the inner pipe 24, the length of the inner pipe 24 is longer than the length of the outer pipe 23, and the protruding part of the inner pipe 24 from the rear 3 side of the wall of the housing 1 is made in the form of a half cylinder in its upper part, and the protruding part from the bottom the inner pipe 24 is open for the inside of its evolving gas coming from the top of the combustion chamber 12 through the opening 21, the heating chamber 20 (in Fig. 3 the arrow shows the gas movement). In the inner tube 24, a T-shaped ejector 25 is installed for supplying the required amount of heated air for afterburning gases, mounted from the end of the heat-exchange double-circuit chamber 22 facing the rear 3 wall of the housing 1. On the same side, a horizontal T-shaped is installed in the upper part of the heating device a chimney pipe 26 with an outlet gate 27 for controlling the amount of burned gas. The double-circuit heat exchange chamber 22 is equipped with an inlet pipe 28 for supplying a heat transfer fluid between the external 23 and internal 24 pipes, as well as an outlet pipe 29 connected to the pipes of the heating system (not shown in FIGS. 1-6) for supplying a heated liquid heat carrier to them. The inlet 28 and outlet 29 nozzles are located on opposite ends of the heat exchange dual-circuit chamber 22 at the bottom and top, respectively.

В камере 20 для обогрева установлен Т-образный эжектор 30 для подачи подогретого воздуха, расположенный под внешней трубой 23 теплообменной двухконтурной камеры 22 со стороны задней 3 стенки корпуса 1.In the chamber 20 for heating, a T-shaped ejector 30 for supplying heated air is installed, located under the outer tube 23 of the heat exchange double-circuit chamber 22 from the rear 3 side of the housing 1.

Для подачи подогретого воздуха на второй уровень корпуса 1 верхней топочной камеры 12 для газогенерации твердого топлива в прямоугольном полом канале 31, расположенном в центре колосниковой решетки 18, предварительно выполнены сбоку отверстия 32 (см. фиг.6), и с одного из открытого торца полого канала 31 установлена заглушка 33.To supply heated air to the second level of the housing 1 of the upper combustion chamber 12 for gas generation of solid fuel in a rectangular hollow channel 31 located in the center of the grate 18, the holes 32 are preliminarily made on the side (see Fig. 6), and from one of the open ends of the hollow channel 31 has a stub 33.

Контуры нижней 11 и верхней 12 топочных камер, а также камеры 20 для обогрева выложены в несколько рядов по высоте из огнеупорного кирпича по контуру корпуса 1 отопительного устройства, шириной в один огнеупорный кирпич.The contours of the lower 11 and upper 12 combustion chambers, as well as the chamber 20 for heating, are laid out in several rows in height of refractory brick along the contour of the housing 1 of the heating device, a width of one refractory brick.

Колосниковые решетки 16, 17, выполненные из одного ряда горизонтально и параллельно расположенных прямоугольных полых каналов 18, изгототовлены из стали, что обеспечивает длительный период их использования без выгорания, при этом холодный воздушный поток, проходя через прямоугольные полые каналы 18, нагревается и на выходе отдает теплый, нагретый воздушный поток для обогрева помещения, где установлено отопительное устройство. Колосниковые решетки 16, 17 одновременно являются колосниками и конвективными теплообменниками.The grate 16, 17, made of one row of horizontally and parallelly located rectangular hollow channels 18, are made of steel, which ensures a long period of their use without burning, while the cold air stream passing through the rectangular hollow channels 18 heats up and gives off warm, heated air flow for heating the room where the heating device is installed. Grate 16, 17 are simultaneously grate and convective heat exchangers.

Камера 20 для обогрева сложена из огнеупорного кирпича и выполнена таким образом, что она наполовину закрывает внешнюю трубу 23 камеры 20 для обогрева. Теплообменная двухконтурная камера 22 установлена в камере 20 для обогрева с помощью кронштейнов 34, установленных по три с каждой из боковых поверхностей теплообменной двухконтурной камеры 22 и закрепленных на верхней поверхности камеры 20 для обогрева.The heating chamber 20 is composed of refractory bricks and is made in such a way that it half-covers the outer tube 23 of the heating chamber 20. The double-circuit heat exchange chamber 22 is installed in the heating chamber 20 with brackets 34 mounted three on each of the side surfaces of the double-circuit heat-exchange chamber 22 and mounted on the upper surface of the heating chamber 20.

Предлагаемое отопительное устройство работает следующим образом.The proposed heating device operates as follows.

Твердое топливо, например дрова, подается через растопочно-загрузочную дверцу 13 и загрузочную дверцу 14 на колосниковые решетки 16, 17 нижней 11 и верхней 12 топочных камер, после чего растапливается отопительное устройство, затем после растопки дымоходная Т-образная труба 26 с помощью выходного шибера 27 прикрывается на 45 градусов. Затем с помощью поддувала 8 с входным шибером 9 переводится в режим тления твердого топлива.Solid fuel, for example firewood, is fed through the firing and loading door 13 and the loading door 14 to the grate 16, 17 of the lower 11 and upper 12 of the combustion chambers, after which the heating device is melted, then after the kindling, the chimney T-pipe 26 with the help of the exit gate 27 hiding behind 45 degrees. Then, using the blower 8 with the input gate 9 is transferred to the decay mode of solid fuel.

Для подачи подогрето воздуха на колосниковые решетки 17 верхней топочной камеры 12 используется прямоугольный полый канал 31, расположенный в центре ряда колосниковой решетки 17, в котором сбоку предварительно выполнены отверстия 32, и с одного из открытого его торца установлена заглушка 33.To supply heated air to the grate 17 of the upper combustion chamber 12, a rectangular hollow channel 31 is used, located in the center of the row of grate 17, in which holes 32 are pre-formed on the side, and a plug 33 is installed from one of its open ends.

Через колосниковые решетки 16, 17, выполненные из одного ряда прямоугольных полых каналов 18 с зазором между каналами, холодный воздушный поток, проходя через прямоугольные полые каналы 18, нагревается и на выходе отдает тепло в виде нагретого воздушного потока. Таким образом происходит обогрев помещения, где установлено отопительное устройство, теплыми воздушными потоками. Зазоры между прямоугольными полыми каналами 18 колосниковых решеток 16, 17 выполнены таким образом, чтобы через них не выпадала в зольник 7 несгоревшая зола, образующаяся при горении-тлении твердого топлива в нижней 11 и верхней 12 топочных камерах на колосниковых решетках 16, 17, которые служат и как колосники, и как конвективные теплообменники, суммарная площадь которых определяет производительность газогенерации твердого топлива. Время горения-тления твердого топлива определяют объемами нижней 11, верхней 12 топочными камерами и интенсивностью подачи воздуха через шибер 9.Through the grate 16, 17, made of one row of rectangular hollow channels 18 with a gap between the channels, the cold air stream passing through the rectangular hollow channels 18 is heated and gives off heat in the form of a heated air stream. Thus, the room where the heating device is installed is heated with warm air currents. The gaps between the rectangular hollow channels 18 of the grate grids 16, 17 are made in such a way that through them the unburned ash formed during burning-smoldering of solid fuel in the lower 11 and upper 12 combustion chambers on the grate grates 16, 17, which serve and as grates, and as convective heat exchangers, the total area of which determines the productivity of gas generation of solid fuel. The burning and decay time of solid fuel is determined by the volumes of the lower 11, upper 12 combustion chambers and the intensity of air supply through the gate 9.

Далее газы тлеющего твердого топлива поднимаются вверх и, проходя через отверстие 21, вступают в реакцию горения с подогретым воздухом, который подается через Т-образный эжектор 30. В теплообменной двухконтурной камере 22 для сжигания газов, выполненной по типу «труба в трубе», жидкостный теплоноситель подогревается сначала снизу, то есть снаружи внешней трубы 23, в результате чего происходит предварительный ее подогрев.Next, the smoldering solid fuel gases rise upward and, passing through the opening 21, enter into a combustion reaction with heated air, which is fed through a T-shaped ejector 30. In the heat-exchange double-circuit chamber 22 for burning gases, made in the form of a “pipe in pipe”, liquid the coolant is first heated from below, that is, outside the outer pipe 23, as a result of which it is preheated.

Затем несгоревшие газы тлеющего твердого топлива из топочных камер 11, 12 подаются через отверстие 21 в камеру 20 для обогрева и во внутреннюю трубу 24, вступают в реакцию с подогретым воздухом, который подается через Т-образный эжектор 25, в результате чего происходит окончательное дожигание тлеющих газов. Жидкостный теплоноситель подается через входной патрубок 28 между внешней 23 и внутренней 24 трубами теплообменной двухконтурной камеры 22, где происходит его нагрев, забирает дополнительное тепло, следовательно, повышает КПД устройства.Then, the unburned gases of smoldering solid fuel from the combustion chambers 11, 12 are fed through the opening 21 into the heating chamber 20 and into the inner pipe 24, react with heated air, which is supplied through a T-shaped ejector 25, as a result of which the smoldering gases. The heat transfer fluid is supplied through the inlet pipe 28 between the external 23 and internal 24 pipes of the heat-exchange double-circuit chamber 22, where it is heated, takes additional heat, therefore, increases the efficiency of the device.

Далее через выходной патрубок 29 жидкостный теплоноситель из теплообменной двухконтурной камеры 22 подается в систему отопления.Further, through the outlet pipe 29, the liquid coolant from the heat exchange dual-circuit chamber 22 is supplied to the heating system.

Предлагаемое отопительное устройство по сравнению с прототипом (см. патент РФ №2242679, МПК F24В 7/02, опубл. 20.12.2004 г.) позволяет получить следующие преимущества:The proposed heating device in comparison with the prototype (see RF patent No. 2242679, IPC F24B 7/02, published on December 20, 2004) provides the following advantages:

- увеличить мощность и время горения твердого топлива при одной закладке твердого топлива путем повышения производительности газогенерации отопительного устройства, повысить КПД за счет увеличения конвективного теплообмена в двух уровнях топочных нижней и верхней камер с колосниковыми решетками, выполненными в один ряд из прямоугольных полых каналов, горизонтально и параллельно расположенных, которые служат одновременно колосниками и конвективными теплообменниками, суммарная площадь которых определяет производительность газогенерации твердого топлива и последующего дожигания газов в теплообменной двухконтурной камере, выполненной по типу «труба в трубе», между внешней и внутренней трубами которой подается и обогревается жидкостный теплоноситель, например тосол, масло или вода и др.,- increase the power and burning time of solid fuel with one laying of solid fuel by increasing the gas generation capacity of the heating device, increase efficiency by increasing convective heat transfer in the two levels of the furnace lower and upper chambers with grates made in one row of rectangular hollow channels, horizontally and parallel located, which serve simultaneously as grates and convective heat exchangers, the total area of which determines the productivity of gas radio solid fuel and post-combustion gases in the dual-chamber heat exchanger constructed in accordance with the type of "tube in tube", between the outer and inner tubes which is supplied and heated liquid coolant, such as antifreeze, oil, or water et al.,

- время горения-тления твердого топлива в предлагаемом изобретении определяют объемы нижней и верхней топочных камер, интенсивность подачи воздуха через входной шибер, а колосниковыми решетками являются два ряда горизонтально и параллельно расположенных прямоугольных полых каналов, и топочные камеры выложены из огнеупорного кирпича, то в обогреваемом помещении на месте можно сложить топочные камеры любого объема и в них установить колосниковые решетки любой суммарной площади горения-тления твердого топлива, что позволит проектировать, изготовлять отопительное устройство в широком диапазоне мощности при увеличении времени горения-тления твердого топлива,- the burning and decay time of solid fuel in the present invention is determined by the volumes of the lower and upper combustion chambers, the intensity of air supply through the inlet gate, and the grates are two rows of horizontally and parallel rectangular hollow channels, and the combustion chambers are lined with refractory bricks, then in a heated Indoors, you can stack the combustion chambers of any volume and install grate grates of any total area of burning-decay of solid fuel in them, which will allow the design b, to produce a heating appliance in a wide power range by increasing the time-smoldering combustion of the solid fuel,

- улучшить удобство эксплуатации, так как необходимые объемы топочных камер и площади колосниковых решеток позволяют реже закладывать твердое топливо, например через 16-24 часов, что очень удобно и отпадает необходимость содержания штатного кочегара или присутствия человека, следящего за пожаробезопасностью.- to improve the ease of use, since the necessary volumes of the combustion chambers and the area of the grate grids make it possible to lay solid fuel less often, for example after 16-24 hours, which is very convenient and there is no need to maintain a regular fireman or the presence of a person who monitors fire safety.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию «промышленная применимость».Based on the foregoing, we can conclude that the proposed invention meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. A heating device comprising a housing with side, rear and front walls, a grate in the lower part of the device, an ash chamber, a chimney, a blower, inlet and outlet pipes, ejectors, a combustion chamber with a loading door, characterized in that the combustion chamber consists of two levels: the lower and upper combustion chambers for gas generation of solid fuel, the lower and upper combustion chambers are equipped with grate grids installed parallel to each other in openings made on opposite front and rear the walls of the housing, while the grate bars are made of one row of horizontally and parallelly arranged rectangular hollow channels interconnected by angles so that the corners are located above and below the holes in which the rectangular hollow channels are installed, and the rectangular hollow channels have open ends for uniform convective heat exchange of the air flow, gaps are established between rectangular hollow channels of the grate grates, and in the grate grate of the upper combustion chamber near the rectangular of the hollow channel located in the center of the row, holes are made on the side and a plug is installed from one of its open ends; in addition, a block of heating surfaces of the heat-transfer fluid, including a heating chamber, inside which a heat-exchange double-circuit chamber is located, is installed above the upper combustion chamber “pipe in pipe” type, consisting of external and internal pipes, while the length of the internal pipe is greater than the length of the external pipe and the protruding part of the internal pipe is made in the form of a floor the cylinder above and below the protruding part of the inner pipe is open for the release of gases from the lower and upper combustion chambers, afterburning of the released gases during combustion-burning of solid fuel on the grate of the lower and upper furnace chambers, coming through an opening made in the lower part of the heating chamber and communicating with the upper combustion chamber, it is carried out first from the outside of the outer pipe, and then from the inside of the inner pipe of the double-circuit heat exchange chamber, and between the inner and outer pipes The heat transfer fluid is heated and heated, and the required amount of heated air for burning gases inside the inner pipe is carried out through ejectors, one of which is located in the inner pipe, and the other under the outer pipe and is installed in the heating chamber.

2. The heating device according to claim 1, characterized in that the lower and upper combustion chambers, as well as the heating chamber, are made of refractory bricks along the contour of the casing, and the height of the hollow rectangular channels in the grate and openings made in opposite front and rear walls buildings in which grate grates are installed is equal to the height of the refractory brick.