RU2490548C2

RU2490548C2 - Stack

Info

Publication number: RU2490548C2
Application number: RU2011109849/03A
Authority: RU
Inventors: Артур Павлович Ферингер; Рустэм Камильевич Залялетдинов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Завод "Ферингер и К"
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2013-08-20
Also published as: RU2011109849A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: stack for a stove, mainly for heating of steam bath premises, comprises a vertically aligned body, preferably made of a material on the basis of an iron alloy with carbon, the lower input part of which is connected with a source of hot gases, preferably, fuel combustion products in the stove, the upper output part - with environment. In the lower part of the stack body there is a shell with a bottom, forming preferably a circular reservoir for a steam-generating liquid, preferably, water, preferably, with aromatic additives, with the stack body, and a heat exchange material, preferably, stones. At the same time the upper output part of the specified reservoir is closed with a cover, preferably in the form of a truncated cone. Between the specified cover and the stack body there is a gap, preferably, circular one. Above the specified reservoir, in close proximity to it, coaxially with the stack body, there is a cylindrical jacket installed, preferably cylindrical one, made of at least two shells, inner and outer ones, installed coaxially with the circular radial gap relative to the stack body and to each other. Circular radial gaps between the stack body and the inner shell and between the inner and outer shells of the jacket are connected with the inner cavity of the circular reservoir for water via the specified circular gap between the cover and the body of the stack, at the same time the jacket at the ends is closed by profiled perforated bottoms.

EFFECT: increased heat emission of fuel combustion products, increased time of stove operation with invariable fuel consumption, possibility to produce heated steam with controlled temperature and moisture.

9 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.The invention relates to the design of furnaces and a method for generating superheated steam and can be used in the equipment of stationary and mobile types of baths, as well as for heating domestic and industrial premises.

Известны печи для бани, содержащие металлический корпус, топку, камеру с находящимися в ней камнями и дымовую трубу, установленную над камерой. При эксплуатации получают чистый пар, плеснув на камни горячую воду (Патент RU №2005263 C1, МПК: F24B 1/24, 07.03.1993).Known furnace for a bath containing a metal body, a furnace, a chamber with stones located in it and a chimney mounted above the chamber. During operation, clean steam is obtained by pouring hot water on the stones (Patent RU No. 2005263 C1, IPC: F24B 1/24, 03/07/1993).

Недостатком указанных печей является возможность попадания в парильню топочных газов и наличие в паре с относительной влажностью до 70% крупных капель доведенной до кипения воды. При этом невозможно получение перегретого пара с относительной влажностью менее 25%.The disadvantage of these furnaces is the possibility of flue gases entering the steam room and the presence of large drops of boiled water brought up to 70% in relative humidity. However, it is impossible to obtain superheated steam with a relative humidity of less than 25%.

Известны способы получения перегретого пара из влажного пара высокого давления путем отделения жидкости от пара, дросселирования и перегрева за счет теплообмена с насыщенным паром и повышения тем самым экономичности (а.с. СССР 561048 A, МПК: F22G 1/10, 01.08.1977).Known methods for producing superheated steam from high-pressure wet steam by separating the liquid from the steam, throttling and overheating by heat exchange with saturated steam and thereby increase efficiency (A.S. USSR 561048 A, IPC: F22G 1/10, 08/01/1977) .

Недостатком способов является необходимость в дополнительном парогенераторе и трудность стабилизации температуры перегретого пара.The disadvantage of this method is the need for an additional steam generator and the difficulty of stabilizing the temperature of superheated steam.

Известна печь для бани, содержащая металлический корпус с топкой, дымоходом и открытый контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, при этом указанный открытый контейнер размещен в верхней части топки со стороны обогреваемого помещения, в топке помещена емкость повышенного давления с теплообменным крупнодисперсным материалом и установленным в ее верхней части влагораспределительным устройством, соединенным с баком для парообразующей жидкости посредством дозатора, в указанной емкости снизу вверх встроена дроссельная труба, проходящая через теплообменный крупнодисперсный материал и верхнюю часть топки в указанный открытый контейнер, обеспечивающая дополнительный перегрев образовавшегося в емкости повышенного давления перегретого пара в верхней части топки и за счет рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом (Патент РФ №2250417, МПК: F24B 1/00, 5/00).Known furnace for a bath containing a metal case with a furnace, chimney and an open container with heat-exchange coarse material, wherein said open container is placed in the upper part of the fire chamber from the side of the heated room, an increased pressure vessel with a heat-exchange coarse material and installed in its upper is placed in the fire chamber part of the moisture distributing device connected to the tank for the vaporizing liquid by means of a dispenser, a throttle tube is built in from the bottom to the top of the indicated tank and passing through the heat-exchange coarse material and the upper part of the furnace into the specified open container, which provides additional overheating of the superheated steam formed in the increased pressure vessel in the upper part of the furnace and due to regenerative heat exchange with coarse material (RF Patent No. 2250417, IPC: F24B 1/00 , 5/00).

Указанная печь работает следующим образом.The specified furnace operates as follows.

В топку металлического корпуса через дверцу закладывается топливо и разжигается. Остатки от сгораемого топлива просыпаются через колосниковую решетку в поддувало. Горячий газ, образовавшийся от сгорания топлива, поднимается вверх топки, нагревает теплообменный крупнодисперсный материал в емкости и контейнере, а также пар в верхней части дроссельной трубы. Затем горячий газ, поднимаясь вверх в сквозной дымовой трубе, обогревает бак с водой. Постепенно теплообменный крупнозернистый материал 7 разогревается до (350-450)°C, нагревая воздух в помещении до (60-100)°C.Fuel is put into the furnace of the metal case through the door and ignited. Residues from combustible fuel wake up through the grate to the blower. Hot gas generated from the combustion of fuel rises up the furnace, heats the coarse heat-exchanging coarse material in the tank and container, as well as steam in the upper part of the throttle pipe. Then the hot gas, rising up through the through chimney, heats the water tank. Gradually, the coarse-grained material 7 is heated to (350-450) ° C, heating the air in the room to (60-100) ° C.

Способ перегрева пара, реализуемый с помощью указанной печи, заключается в следующем.The method of steam overheating, implemented using the specified furnace, is as follows.

Для получения перегретого пара парообразующая жидкость из бака через дроссельный канал с патрубком поступает во влагораспределительное устройство. Нагрев жидкости происходит при ее контакте с теплообменным крупнозернистым материалом. Образовавшийся насыщенный пар поднимается в верхнюю часть емкости и затем, по мере увеличения его объема, под собственным давлением просачивается через крупнодисперсный материал, еще больше нагревается свыше 100°C и поступает во входное отверстие дроссельной трубы в нижней части емкости. Далее перегретый пар нагревается на горизонтальном участке части дроссельной трубы в верхней части топки. Сдросселированный пар поступает в открытый контейнер и в процессе рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом перегревается свыше 110°C, осуществляя нагрев помещения.To obtain superheated steam, the vaporizing liquid from the tank through the throttle channel with the pipe enters the moisture distribution device. The heating of the liquid occurs when it comes in contact with a heat-exchange coarse-grained material. The resulting saturated steam rises to the top of the tank and then, as its volume increases, it seeps through coarse-grained material under its own pressure, heats more than 100 ° C and enters the inlet of the throttle pipe in the lower part of the tank. Next, superheated steam is heated in a horizontal section of the throttle pipe in the upper part of the furnace. The throttled steam enters an open container and, in the process of recuperative heat exchange with coarse material, overheats above 110 ° C, heating the room.

Недостатком данной печи является необходимость в дополнительном влагораспределительном устройстве, и трудность стабилизации температуры перегретого пара.The disadvantage of this furnace is the need for an additional moisture distribution device, and the difficulty of stabilizing the temperature of superheated steam.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание дымовой трубы для печи, конструкция которой позволит повысить теплоотдачу продуктов сгорания топлива и значительно увеличить время работы печи при неизменном расходе топлива с возможностью получения перегретого пара с регулируемой температурой и влажностью.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and create a chimney for the furnace, the design of which will increase the heat transfer of the combustion products of the fuel and significantly increase the operating time of the furnace with constant fuel consumption with the possibility of producing superheated steam with controlled temperature and humidity.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что в предложенной дымовой трубе для печи, преимущественно для обогрева банных помещений, содержащей вертикально ориентированный корпус, предпочтительно выполненный из материала на основе сплава железа с углеродом, нижняя входная часть которой соединяется с источником горячих газов, предпочтительно, продуктов сгорания топлива в печи, верхняя выходная - с окружающей атмосферой, согласно изобретению, в нижней части корпуса трубы установлена обечайка с днищем, образующая с корпусом трубы преимущественно кольцевую емкость для парообразующей жидкости, преимущественно, воды, предпочтительно, с ароматизирующими добавками, и теплообменного материала, предпочтительно, камней, при этом верхняя выходная часть указанной емкости закрыта крышкой, преимущественно в виде усеченного конуса, причем между упомянутой крышкой и корпусом трубы выполнен зазор, предпочтительно, кольцевой, при этом над указанной емкостью, в непосредственной близости от нее, коаксиально с корпусом трубы, установлен цилиндрический кожух, преимущественно, цилиндрический, состоящий из, как минимум, двух обечаек, внутренней и наружной, установленных коаксиально с кольцевым радиальным зазором по отношению к корпусу трубы и друг к другу, причем кольцевые радиальные зазоры между корпусом трубы и внутренней обечайкой и между внутренней и наружной обечайками кожуха соединены с внутренней полостью кольцевой емкости для воды через упомянутый кольцевой зазор между крышкой и корпусом трубы, при этом кожух с торцов закрыт профилированными перфорированными днищами.The solution to this problem is achieved due to the fact that in the proposed chimney for the furnace, mainly for heating bath rooms, containing a vertically oriented body, preferably made of a material based on an alloy of iron with carbon, the lower inlet of which is connected to a source of hot gases, preferably combustion products of the fuel in the furnace, the upper outlet is with the surrounding atmosphere, according to the invention, a shell with a bottom is installed in the lower part of the pipe body forming with the pipe body predominantly an annular container for a vaporizing liquid, mainly water, preferably with flavoring agents, and a heat exchange material, preferably stones, while the upper outlet of said container is closed with a lid, preferably in the form of a truncated cone, with a gap between said lid and the pipe body preferably annular, while above the indicated container, in the immediate vicinity of it, coaxially with the pipe body, a cylindrical casing is installed, mainly of c cylindrical, consisting of at least two shells, inner and outer, installed coaxially with an annular radial clearance with respect to the pipe body and to each other, and the radial radial clearances between the pipe body and the inner shell and between the inner and outer shells of the casing are connected to the inner cavity of the annular water tank through the said annular gap between the cap and the pipe body, while the casing from the ends is closed by profiled perforated bottoms.

В варианте исполнения, верхнее профилированное днище кожуха выполнено с возможностью изменения его проходного сечения, что позволяет регулировать расход пара.In an embodiment, the upper profiled bottom of the casing is made with the possibility of changing its bore, which allows you to adjust the flow of steam.

В варианте исполнения, в кольцевом зазоре между внутренней и наружной обечайками кожуха выполнена полость, преимущественно, для теплообменного материала.In an embodiment, a cavity is made in the annular gap between the inner and outer shells of the casing, mainly for heat exchange material.

В варианте исполнения, внутренний диаметр d_вн внутренней обечайки кожуха составляет d_вн≈(1,1…1,5)D_тр, а внутренний диаметр d_н наружной обечайки корпуса составляет d_н≈(1,1…2)d_вн, при этом толщина s стенок трубы, внутренней и наружной обечаек корпуса составляет s≈(0,04…0,12)D_тр, где: d_вн - внутренний диаметр внутренней обечайки кожуха, d_н - внутренний диаметр наружной обечайки корпуса, D_тр - внутренний диаметр трубы.In an embodiment, the inner diameter d _{n of the} inner shell of the casing is d _n ≈ (1.1 ... 1.5) D _tr , and the inner diameter d _{n of the} outer shell of the casing is d _n ≈ (1.1 ... 2) d _vn , at the thickness s of the walls of the pipe, the inner and outer shells of the housing is s≈ (0.04 ... 0.12) D _tr , where: d _int is the inner diameter of the inner shell of the casing, d _n is the inner diameter of the outer shell of the shell, D _tr is the inner pipe diameter.

Нижний предел соотношения d_вн≈(1,1…1,5)D_тр выбран исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении возрастает сопротивление тракта, образованного внутренней обечайкой и трубой, что приводит к снижению эффективности работы печи.The lower limit of the ratio d _int ≈ (1.1 ... 1.5) D _{tr is} selected based on the fact that with a further decrease in it, the resistance of the path formed by the inner shell and pipe increases, which leads to a decrease in the efficiency of the furnace.

Верхний предел указанного соотношения выбран исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит снижение скорости пара, проходящего по указанному зазору, что приводит к ухудшению условий теплопередачи, и, соответственно, снижению эффективности работы печи.The upper limit of the specified ratio is selected based on the fact that with a further increase in it, there is a decrease in the speed of steam passing through the specified gap, which leads to a deterioration in heat transfer conditions, and, accordingly, a decrease in the efficiency of the furnace.

Нижний предел соотношения d_н≈(1,1…2)d_вн выбран исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении возрастает сопротивление тракта, образованного внутренней обечайкой и наружной обечайкой, что приводит к снижению эффективности работы печи.The lower limit of the ratio d _n ≈ (1.1 ... 2) d _{vn is} selected based on the fact that with a further decrease in it, the resistance of the path formed by the inner shell and the outer shell increases, which reduces the efficiency of the furnace.

Кроме этого, дальнейшее его увеличение приводит к ухудшению массово-габаритных характеристик печи.In addition, its further increase leads to a deterioration in the mass-dimensional characteristics of the furnace.

Нижний предел соотношения s≈(0,04…0,12)D_тр выбран исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит потеря устойчивости и формы конструктивных элементов печи, при увеличении выше указанного - возрастает тепловая инерционность конструкции, увеличивается время на прогрев и ухудшаются условия теплопередачи между металлическими частями, продуктами сгорания и паром.The lower limit of the ratio s≈ (0.04 ... 0.12) D _{tr is} selected on the basis that, with a further decrease in it, the stability and shape of the structural elements of the furnace are lost, while increasing above this, the thermal inertia of the structure increases, the time for heating up increases, and heat transfer conditions between metal parts, combustion products and steam are deteriorating.

В варианте исполнения, внутренний диаметр емкости для парообразующей жидкости составляет d_ем≈(1,8…3,0)D_тр, предпочтительно 2 D_тр, где: d_eм - внутренний диаметр емкости для парообразующей жидкости, D_тр - внутренний диаметр трубы.In an embodiment, the inner diameter of the container for the vaporizing liquid is d _em ≈ (1.8 ... 3.0) D _tr , preferably 2 D _tr , where: d _em is the inner diameter of the container for the vaporizing liquid, D _tr is the inner diameter of the pipe.

Нижний предел соотношения d_ем≈(1,8…3,0)D_тр выбран, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит практически мгновенное вскипание и испарение парообразующей жидкости, что ухудшает эксплуатационные показатели работы печи, а увеличение внутреннего диаметра емкости для парообразующей жидкости выше указанного предела ведет к увеличению времени подготовки печи к работе из-за необходимости прогрева достаточно большого объема воды и к ухудшению массово-габаритных характеристик печи.The lower limit of the ratio d _em ≈ (1.8 ... 3.0) D _{tr is} selected on the basis that, with its further decrease, almost instant boiling and evaporation of the vaporizing liquid occurs, which affects the operational performance of the furnace, and the increase in the inner diameter of the tank for vaporizing liquid above the specified limit leads to an increase in the preparation time of the furnace for operation due to the need to heat a sufficiently large volume of water and to the deterioration of the mass-dimensional characteristics of the furnace.

В варианте исполнения, нижнее днище кожуха установлено от крышки емкости с парообразующей жидкостью, предпочтительно, кольцевого зазора между крышкой и трубой, на расстоянии h≈(0,01…0,5)D_тр, где: h - расстояние от крышки емкости до нижнего днища кожуха, D_тр - внутренний диаметр трубы.In an embodiment, the lower bottom of the casing is installed from the lid of the tank with a vaporizing liquid, preferably an annular gap between the lid and the pipe, at a distance h≈ (0.01 ... 0.5) D _tr , where: h is the distance from the lid of the tank to the bottom the bottom of the casing, D _Tr - the inner diameter of the pipe.

Нижний предел соотношения h≈(0,01…0,5) выбран, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит увеличение сопротивления тракта и происходит перераспределение расхода пара, идущего в кольцевой зазор между стенкой трубы и внутренней обечайкой и в кольцевой зазор между внутренней и наружной обечайками. Увеличение кольцевого зазора выше указанного верхнего предела приводит к ухудшению условий парообразования в кольцевой емкости и ухудшению массово-габаритных характеристик печи.The lower limit of the ratio h≈ (0.01 ... 0.5) is chosen based on the fact that with a further decrease in it, there is an increase in the path resistance and a redistribution of the flow of steam going into the annular gap between the pipe wall and the inner shell and into the annular gap between inner and outer shells. The increase in the annular gap above the specified upper limit leads to the deterioration of the conditions of vaporization in the annular tank and the deterioration of the mass-dimensional characteristics of the furnace.

В варианте исполнения, наружный диаметр кольцевого зазора между крышкой парообразующей емкости и трубой составляет не более 1,5 D_тр, где: D_тр - внутренний диаметр трубы.In an embodiment, the outer diameter of the annular gap between the lid of the vaporizing container and the pipe is not more than 1.5 D _tr , where: D _Tr is the inner diameter of the pipe.

Указанное значение выбрано исходя из того, что, при дальнейшем его увеличении происходит резкое ухудшение условий парообразования в кольцевой емкости.The indicated value is chosen on the basis that, with its further increase, a sharp deterioration in the conditions of vaporization in the annular tank occurs.

В варианте исполнения, в верхней выходной части трубы установлена заслонка с возможностью изменения проходного сечения трубы, что позволит регулировать тягу, и, соответственно, изменять режимы процесса горения топлива в печи.In an embodiment, a shutter is installed in the upper output part of the pipe with the possibility of changing the bore of the pipe, which will allow you to adjust the draft, and, accordingly, change the modes of the fuel combustion process in the furnace.

В варианте исполнения, длина кожуха составляет L≈(1…12)D_тр, где: L - длина кожуха, D_тр - внутренний диаметр трубы.In an embodiment, the length of the casing is L≈ (1 ... 12) D _tr , where: L is the length of the casing, D _tr is the inner diameter of the pipe.

Нижний предел указанного соотношения выбран, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении пар, подаваемый в кольцевые зазоры кожуха, не успеет прогреться в достаточной степени и отобрать тепло от уходящих продуктов сгорания, что приведет к ухудшению экономичности работы печи. Верхний предел указанного соотношения выбран, исходя из того, что при дальнейшем его увеличении интенсивность теплообмена между уходящими продуктами сгорания и паром, за счет уменьшения температуры продуктов сгорания, падает, и в помещение будет поступать недогретый пар или пар, уже отдавший полученное тепло, что приведет к ухудшению экономичности работы печи. Кроме этого, дальнейшее увеличение указанного предела ведет к ухудшению массово-габаритных характеристик печи.The lower limit of this ratio is chosen on the basis that, with a further decrease in it, the steam supplied to the annular gaps of the casing will not have time to warm up sufficiently and take away heat from the exhaust products of combustion, which will lead to a decrease in the efficiency of the furnace. The upper limit of the specified ratio is selected based on the fact that with a further increase in it, the heat exchange intensity between the exhaust products of combustion and steam, due to a decrease in the temperature of the combustion products, decreases, and unheated steam or steam that has already transferred the heat received will enter the room, which to the deterioration of the efficiency of the furnace. In addition, a further increase in the specified limit leads to a deterioration in the mass-dimensional characteristics of the furnace.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез дымовой трубы, на фиг.2 - днище кожуха, вид сверху, на фиг.3 - вид дымовой трубы в аксонометрии, с указанием распределения потоков пара и потока продуктов сгорания.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a chimney, in Fig. 2 is a bottom of the casing, a top view, in Fig. 3 is a perspective view of a chimney, indicating the distribution of steam flows and the flow of combustion products.

Дымовая труба для печи содержит вертикально ориентированный корпус 1. Нижняя входная часть 2 корпуса 1 соединяется с источником горячих газов, предпочтительно, продуктов сгорания топлива в печи, верхняя выходная 3-е окружающей атмосферой. В нижней части 2 корпуса 1 трубы установлена обечайка 4 с днищем, образующая с корпусом 1 трубы кольцевую емкость 5 для парообразующей жидкости, преимущественно, воды и теплообменного материала. Верхняя выходная часть емкости 5 закрыта крышкой 6, выполненной в виде усеченного конуса. Между крышкой 6 и корпусом 1 трубы выполнен кольцевой зазор 7. Над емкостью 5, в непосредственной близости от нее, коаксиально с корпусом 1 трубы, установлен цилиндрический кожух 8, состоящий из двух обечаек - внутренней 9 и наружной 10, установленных коаксиально с кольцевым радиальным зазором по отношению к корпусу трубы и друг к другу. Кольцевые радиальные зазоры 11 и 12 между корпусом трубы 1 и внутренней обечайкой 9 и между внутренней 9 и наружной 10 обечайками соответственно соединены с внутренней полостью кольцевой емкости 5 для воды через упомянутый кольцевой зазор 7 между крышкой 6 и корпусом трубы 1. Кожух 8 с торцов закрыт профилированными перфорированными днищами 13 и 14, причем днище 14 может быть выполнено с возможностью изменения его проходного сечения. В верхней части 3 корпуса 1 установлена с возможностью вращения заслонка 15. В полость кольцевой емкости 5 и в кольцевой зазор 12, между внутренней 9 и наружной обечайками 10, укладывают крупнодисперсный теплообменный материал 16.The chimney for the furnace contains a vertically oriented housing 1. The lower inlet part 2 of the housing 1 is connected to a source of hot gases, preferably the combustion products of the fuel in the furnace, the upper outlet 3rd ambient atmosphere. In the lower part 2 of the pipe body 1, a shell 4 with a bottom is installed, forming with the pipe body 1 an annular container 5 for vaporizing liquid, mainly water and heat exchange material. The upper output part of the tank 5 is closed by a cover 6 made in the form of a truncated cone. An annular gap 7 is made between the lid 6 and the pipe body 1. A cylindrical casing 8 is installed above the container 5, in the immediate vicinity of it, coaxially with the pipe body 1, consisting of two shells - internal 9 and external 10, installed coaxially with an annular radial clearance in relation to the pipe body and to each other. The annular radial gaps 11 and 12 between the pipe body 1 and the inner shell 9 and between the inner 9 and the outer 10 shells are respectively connected to the inner cavity of the annular water tank 5 through said annular gap 7 between the cover 6 and the pipe body 1. The casing 8 is closed from the ends profiled perforated bottoms 13 and 14, and the bottom 14 can be made with the possibility of changing its bore. In the upper part 3 of the housing 1, a shutter 15 is rotatably mounted. In the cavity of the annular container 5 and in the annular gap 12, between the inner 9 and the outer shells 10, coarse heat-exchanging material 16 is laid.

Предложенное устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Поток продуктов сгорания, полученный в топке печи, и имеющий высокую температуру, направляется в нижнюю входную часть 2 корпуса трубы 1 и за счет тяги поднимается вверх, к выходной части 3, разогревая при этом корпус 1 дымовой трубы. В полость емкости 5, образованной обечайкой 4 с днищем, с предварительно уложенным крупнодисперсным теплообменным материалом 16, заливается парообразующая жидкость, преимущественно вода.The flow of combustion products obtained in the furnace of the furnace, and having a high temperature, is directed to the lower inlet part 2 of the pipe body 1 and due to the traction rises up to the output part 3, while heating the chimney body 1. A vapor-forming liquid, mainly water, is poured into the cavity of the container 5, formed by the shell 4 with the bottom, with the coarse-dispersed heat-exchanging material 16 previously laid.

За счет конвективного теплообмена между горячей стенкой нижней части 2 корпуса 1 и налитой в кольцевую емкость 5 водой, осуществляется разогрев воды до температуры парообразования и происходит образование пара с одновременным увлажнением воздуха, находящегося в зоне крышки 6. Образовавшаяся паровоздушная смесь, состоящая из пара и увлажненного воздуха, и имеющая теплоемкость выше, чем обычный воздух, поднимается вверх, к кольцевому зазору 7.Due to convective heat transfer between the hot wall of the lower part 2 of the housing 1 and the water poured into the annular container 5, the water is heated to the vaporization temperature and steam is formed while moistening the air in the lid area 6. The resulting air-vapor mixture consisting of steam and moistened air, and having a heat capacity higher than ordinary air, rises up to the annular gap 7.

Пройдя кольцевой зазор 7, поток паровоздушной смеси разделяется на две части. Одна, первая, часть указанного потока через профилированное перфорированное днище 13 поступает в кольцевой зазор 11, между трубой 1 и внутренней обечайкой 9, другая, вторая часть, - в кольцевой зазор 12 между внутренней обечайкой 9 и наружной обечайкой 10, заполненный крупнодисперсным теплообменным материалом 16.Having passed the annular gap 7, the vapor-air mixture flow is divided into two parts. One, the first, part of the specified flow through the profiled perforated bottom 13 enters the annular gap 11, between the pipe 1 and the inner shell 9, the other, the second part, into the annular gap 12 between the inner shell 9 and the outer shell 10, filled with coarse heat-exchanging material 16 .

Первая часть потока, проходя по кольцевому зазору 11, отбирает тепло у горячей стенки корпуса 1 трубы, нагревается дальше при этом сама и поступает в обогреваемое помещение. Часть тепла при движении указанная часть потока отдает внутренней обечайке 9.The first part of the flow, passing through the annular gap 11, removes heat from the hot wall of the pipe body 1, heats itself further and enters the heated room. Part of the heat during movement of the specified part of the flow gives the inner shell 9.

Вторая часть потока, проходя по кольцевому зазору 12, отдает тепло крупнодисперсному теплообменному материалу 16, разогревает его до требуемой температуры и также поступает в обогреваемое помещение.The second part of the stream, passing through the annular gap 12, gives off heat to the coarse heat-exchanging material 16, heats it to the required temperature and also enters the heated room.

Регулирование тяги печи осуществляется при помощи перекрытия/открытия проходного сечения дымовой трубы при помощи заслонки 15, установленной в верхней части 3 корпуса 1 с возможностью вращения.Regulation of the furnace traction is carried out by overlapping / opening the passage section of the chimney with a damper 15, mounted in the upper part 3 of the housing 1 with the possibility of rotation.

Использование для процессов теплопередачи увлажненного воздуха, имеющего теплоемкость выше, чем обычный сухой воздух, позволит значительно улучшить условия теплопередачи между рабочим телом - полученной паровоздушной смесью - и рабочими органами печи - корпусом 1, внутренней 9 и наружной 10 обечайками при неизменном расходе топлива, что в конечном итоге, позволит повысить экономичность работы печи.The use of humidified air with a heat capacity higher than ordinary dry air for heat transfer processes will significantly improve the heat transfer conditions between the working fluid — the vapor-air mixture obtained — and the working bodies of the furnace — casing 1, inner 9 and outer 10 shells with constant fuel consumption, which ultimately, will improve the efficiency of the furnace.

Проведенные автором и заявителем испытания полноразмерного образца печи с предложенной дымовой трубой подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.The tests carried out by the author and applicant of the full-sized sample of the furnace with the proposed chimney confirmed the correctness of the design and technological solutions.

Использование предложенного технического решения позволит создать дымовую трубы для печи, конструкция которой даст возможность повысить теплоотдачу продуктов сгорания топлива и значительно увеличить время работы печи при неизменном расходе топлива с возможностью получения перегретого пара с регулируемой температурой и влажностью.Using the proposed technical solution will create a chimney for the furnace, the design of which will make it possible to increase the heat transfer of the combustion products of the fuel and significantly increase the operating time of the furnace with constant fuel consumption with the possibility of producing superheated steam with controlled temperature and humidity.

Claims

1. A chimney for a furnace primarily for heating bath rooms, comprising a vertically oriented body, preferably made of an alloy of material based on iron and carbon, the lower inlet of which is connected to a source of hot gases, preferably the combustion products of the fuel in the furnace, and the upper outlet to the surrounding atmosphere, characterized in that a shell with a bottom is installed in the lower part of the pipe casing, forming with the pipe casing a predominantly annular container for vaporizing liquid, predominantly water, preferably with flavoring agents, and a heat exchange material, preferably stones, the upper outlet of said container being closed with a lid, preferably in the form of a truncated cone, and a gap, preferably annular, is made between said cover and the pipe casing, above In the immediate vicinity of it, a cylindrical casing, predominantly cylindrical, consisting of at least two shells, an inner and a guns installed coaxially with an annular radial clearance in relation to the pipe body and to each other, the ring radial clearances between the pipe body and the inner shell and between the inner and outer shells of the casing are connected to the inner cavity of the annular water tank through said annular gap between the cover and the pipe body, while the casing from the ends is closed by profiled perforated bottoms.

2. The chimney for the furnace according to claim 1, characterized in that the upper profiled bottom of the casing is made with the possibility of changing its bore.

3. The chimney for the furnace according to claim 1, characterized in that in the annular gap between the inner and outer shells of the casing, a cavity is made mainly for the heat exchange material.

4. The chimney for the furnace according to claim 1, characterized in that the inner diameter d _{n of the} inner shell of the casing is d _n ≈ (1.1 ... 1.5) D _tr , and the inner diameter d _{n of the} outer shell of the casing is d _n ≈ (1.1 ... 2) d _corolla, the thickness s of the pipe walls of the inner and outer shells of the housing is s≈ (0,04 ... 0,12) D _rp, where d _ext - inner diameter of the inner housing shell, d _n - internal the diameter of the outer shell of the housing, D _tr - the inner diameter of the pipe.

5. Chimney furnace according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the container for evaporative liquid is d _eat ≈ (1,8 ... 3,0) D _rp, preferably D 2 _tr, where d _em - inner diameter of container vaporizing liquid, D _Tr - the inner diameter of the pipe.

6. The chimney for the furnace according to claim 1, characterized in that the lower bottom of the casing is installed from the lid of the tank with vaporizing liquid, preferably an annular gap between the lid and the pipe at a distance of h≈ (0.01 ... 0.5) D _tr , where h - the distance from the lid of the tank to the lower bottom of the casing, D _Tr - the inner diameter of the pipe.

7. The chimney for the furnace according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the annular gap between the cover of the vaporizing container and the pipe is not more than 1.5 D _Tr , where D _Tr is the inner diameter of the pipe.

8. A chimney for a furnace according to claim 1, characterized in that a damper is installed in the upper outlet part of the pipe with the possibility of changing the bore of the pipe.

9. The chimney for the furnace according to claim 1, characterized in that the length of the casing is L≈ (1 ... 12) D _Tr , where L is the length of the casing, D _Tr is the inner diameter of the pipe.