RU2544926C1

RU2544926C1 - Steam generator for bath-house

Info

Publication number: RU2544926C1
Application number: RU2014101569/03A
Authority: RU
Inventors: Константин Евгеньевич Бессонов
Original assignee: Индивидуальный Предприниматель Бессонов Константин Евгеньевич
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2015-03-20

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: steam generator for a bath-house includes a reservoir with heat exchange material arranged in it. The reservoir is formed with a wall of a stack of a stove and a shell with a bottom, which is axisymmetrically installed on it. From above the reservoir there located is a water tank formed with the stove stack wall and the shell axisymmetrically installed on it and having an upper conical part constricting in a downward direction, and a lower cylindrical part. Width of an annular gap between the stove stack wall and the lower cylindrical part of the shell of the tank does not exceed 20 mm. The lower cylindrical part of the tank shell partially enters inside the reservoir with the heat exchange material.

EFFECT: excluding penetration of a steam-air aerosol to a vapour room at simultaneous simplification of a steam generator design.

1 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехническому оборудованию и может использоваться для получения пара при проведении банных процедур.The invention relates to heat engineering equipment and can be used to produce steam during bath procedures.

Традиционным способом получения пара в банях является подача воды на каменку (емкость с теплоаккумулирующей загрузкой, камера с теплоемким материалом), нагреваемую посредством ее контакта непосредственно с топкой печи и (или) стенкой дымохода, по которому движутся нагретые газы.The traditional way to get steam in the baths is to supply water to the heater (a tank with a heat storage load, a chamber with heat-resistant material), heated by contacting it directly with the furnace of the furnace and (or) the wall of the chimney through which heated gases move.

Так, известен парообразователь в печи для бани по патенту RU 2362092, содержащий влагоподающее устройство в виде перфорированной трубы и камеру с теплоемким материалом, расположенную над топкой, при этом входное отверстие дымовой трубы расположено ниже камеры с теплоемким материалом, а газоход выполнен вокруг камеры с теплоемким материалом.Thus, a steam generator in a bath furnace according to the patent RU 2362092 is known, containing a moisture supply device in the form of a perforated pipe and a chamber with heat-resistant material located above the furnace, while the inlet of the chimney is located below the chamber with heat-resistant material, and the gas duct is made around the chamber with heat-resistant material.

Недостатком известного технического решения является сложность получения тонкодисперсного пара на выходе из каменки, поскольку вода из влагоподающего устройства распределяется неравномерно по расположенному в камере теплоемкому материалу (который, в свою очередь, имеет разную температуру в различных зонах). Как следствие, процесс парообразования и перегрева пара в разных зонах каменки является неравномерным и на выходе из каменки, наряду с перегретой паровоздушной смесью, присутствует паровоздушный аэрозоль (брызги воды), что не обеспечивает требуемые кондиции бани.A disadvantage of the known technical solution is the difficulty in obtaining finely dispersed steam at the outlet of the heater, since the water from the moisture supply device is not evenly distributed over the heat-sensitive material located in the chamber (which, in turn, has a different temperature in different zones). As a result, the process of steam formation and steam overheating in different zones of the heater is uneven and at the outlet of the heater, along with the superheated steam-air mixture, there is steam-air aerosol (water spray), which does not provide the required condition of the bath.

В этой связи целесообразно было бы осуществлять процесс парообразования при контакте воды с наиболее нагретыми поверхностями топки или дымохода.In this regard, it would be advisable to carry out the process of vaporization in contact with the most heated surfaces of the furnace or chimney.

Наиболее близким по сути к заявляемому техническому решению является парообразователь по патенту RU 2490550, содержащий емкость с размещенным в ней теплообменным материалом, образованную стенкой дымовой трубы печи и осесимметрично установленной на ней обечайки с днищем и крышкой, имеющей кольцевой зазор относительно дымовой трубы, и установленного над емкостью осесимметрично на дымовой трубе печи кожуха, состоящего из двух обечаек - внутренней и наружной и двух профилированных перфорированных днищ, установленных с торцов этих обечаек, с размещенным во внешней полости указанного кожуха теплообменным материалом.The closest in fact to the claimed technical solution is the steam generator according to patent RU 2490550, containing a container with heat-exchange material placed therein, formed by the wall of the furnace chimney and an axisymmetrically mounted shell with a bottom and a lid having an annular gap relative to the chimney, and installed above capacity axisymmetrically on the chimney of the furnace of the casing, consisting of two shells - inner and outer and two profiled perforated bottoms installed from the ends of these shells, with p zmeschennym in the external cavity of said shell heat exchanger material.

В известном парообразователе в емкость, образованную обечайкой с днищем, заливают парообразующую жидкость, преимущественно воду.In a known steam generator, a vapor-forming liquid, mainly water, is poured into a container formed by a shell with a bottom.

За счет конвективного теплообмена между горячей стенкой дымовой трубы печи, теплообменным материалом и налитой в емкость водой происходит разогрев воды до температуры парообразования, после чего происходит образование пара с одновременным увлажнением воздуха, находящегося в зоне крышки емкости. Образовавшаяся паровоздушная смесь, состоящая из пара и увлажненного воздуха, и имеющая теплоемкость выше, чем обычный воздух, поднимается вверх, к кольцевому зазору крышки и, пройдя через нее, разделяется на две части.Due to convective heat transfer between the hot wall of the chimney of the furnace, the heat exchange material and the water poured into the tank, the water is heated to the temperature of vaporization, after which steam is formed while moistening the air in the zone of the tank lid. The resulting steam-air mixture, consisting of steam and humidified air, and having a heat capacity higher than ordinary air, rises up to the annular gap of the lid and, passing through it, is divided into two parts.

Первая часть указанного потока через профилированное перфорированное днище кожуха подается в кольцевой зазор между дымовой трубой печи и внутренней обечайкой кожуха, вторая часть - в кольцевой зазор между внутренней и наружной обечайками кожуха, заполненный крупнодисперсным теплообменным материалом.The first part of the specified flow through the profiled perforated bottom of the casing is fed into the annular gap between the chimney of the furnace and the inner shell of the casing, the second part is in the annular gap between the inner and outer shells of the casing, filled with coarse-grained heat-exchange material.

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

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

Известное техническое решение также несвободно от недостатков: во-первых, полученный при нагревании парообразующей жидкости пар и увлажненный при этом воздух поступают через кольцевой зазор между крышкой емкости и дымовой трубой не только в кольцевые полости кожуха, но и непосредственно в помещение бани, внося, таким образом, паровоздушный аэрозоль в указанное помещение, что снижает кондиции бани; во-вторых, конструкция парообразователя является сложной и нетехнологичной в изготовлении и использовании.The known technical solution is also not free from disadvantages: firstly, the steam obtained by heating the vaporizing liquid and moistened with air enter through the annular gap between the lid of the tank and the chimney not only into the annular cavity of the casing, but also directly into the bathhouse, introducing such thus, steam-aerosol in the specified room, which reduces the condition of the bath; secondly, the design of the steam generator is complex and low-tech in the manufacture and use.

Задача заявляемого в качестве изобретения технического решения заключается в совершенствовании процесса парообразования путем исключения попадания паровоздушного аэрозоля (брызг воды) в парильное помещение при одновременном упрощении конструкции парообразователя.The objective of the claimed technical invention as an invention is to improve the process of vaporization by eliminating the ingress of steam aerosol (water spray) into the steam room while simplifying the design of the steam generator.

Техническим результатом заявляемого решения является получение пара необходимых параметров в парильном помещении бани.The technical result of the proposed solution is to obtain a pair of necessary parameters in the steam room of the bath.

Технический результат достигается за счет того, что в парообразователе для бани, содержащем емкость с размещенным в ней теплообменным материалом, образованную стенкой дымовой трубы печи и осесимметрично установленной на ней обечайки с днищем, сверху над емкостью расположен резервуар для воды, образованный стенкой дымовой трубы печи и осесимметрично установленной на ней обечайки с конической верхней частью, сужающейся сверху-вниз, и цилиндрической нижней частью, при этом ширина кольцевого зазора между стенкой дымовой трубы печи и цилиндрической нижней частью обечайки резервуара не превышает 20 мм, и цилиндрическая нижняя часть обечайки резервуара частично входит внутрь емкости с теплообменным материалом.The technical result is achieved due to the fact that in the steam generator for the bath containing the tank with the heat exchange material placed therein, formed by the wall of the furnace chimney and the shell with the bottom axisymmetrically mounted on it, a water tank located above the tank formed by the wall of the furnace chimney and an axisymmetrically mounted shell on it with a conical upper part, tapering from top to bottom, and a cylindrical lower part, the width of the annular gap between the wall of the chimney of the furnace and cylinder The bottom of the tank shell does not exceed 20 mm, and the cylindrical bottom of the tank shell partially enters the tank with heat-exchange material.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез парообразователя для бани.The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of a steam generator for a bath.

Парообразователь для бани содержит емкость 1 с теплообменным материалом 2, образованную стенкой 3 дымовой трубы и обечайкой 4 с днищем 5, и резервуар 6 для воды, образованный стенкой дымовой трубы и обечайкой 7 с конической и цилиндрической частями 8 и 9 соответственно. Между обечайкой резервуара и стенкой дымовой трубы имеется зазор 10.The steam generator for the bath contains a container 1 with heat exchange material 2 formed by the chimney wall 3 and the shell 4 with the bottom 5, and a water tank 6 formed by the chimney wall and the shell 7 with the conical and cylindrical parts 8 and 9, respectively. Between the shell of the tank and the wall of the chimney there is a gap 10.

Парообразователь для бани работает следующим образом.The steam generator for the bath is as follows.

В резервуар 6 заливается вода, которая под действием гравитации истекает через зазор 10 в емкость 1 с теплообменным материалом 2. В процессе перетекания вода соприкасается со стенкой 3 дымовой трубы, имеющей температуру, превышающую температуру кипения воды. При контакте воды (в общем случае - жидкости) с телом, более горячим, чем температура ее кипения (1000°С для воды), возникает «эффект Лейденфроста», заключающийся в том, что в месте контакта жидкости с нагретым телом формируется изолирующий слой пара, вызывающий дробление жидкости и ее разбрызгивание в виде мелких капель (см., например: Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия. 1969-1978).Water is poured into the tank 6, which, under the action of gravity, flows out through the gap 10 into the container 1 with heat exchange material 2. During the flow, the water contacts the wall 3 of the chimney, which has a temperature exceeding the boiling point of water. When water (in the general case, liquid) comes in contact with a body hotter than its boiling point (1000 ° С for water), the “Leidenfrost effect” arises, which consists in the formation of an insulating vapor layer at the point of contact of the liquid with the heated body , causing crushing of the liquid and its spraying in the form of small drops (see, for example: Great Soviet Encyclopedia. - M.: Soviet Encyclopedia. 1969-1978).

Благодаря вышеописанному эффекту полученный паровоздушный аэрозоль разбрызгивается в емкости 1 в объеме теплообменного материала 2, имеющего высокую температуру вследствие нагрева от стенки 3 дымовой трубы, перегревается и в виде перегретой воздушной смеси поступает наружу через кольцевую полость между обечайкой 4 емкости 1 и частично входящей в нее цилиндрической нижней частью 9 обечайки 7 резервуара 6. При этом обратному движению паровоздушного аэрозоля через зазор 10 препятствует объем воды в верхней конической части 8 обечайки 7 резервуара 6, что исключает попадание указанного аэрозоля наружу.Due to the above-described effect, the resulting vapor-air aerosol is sprayed in the tank 1 in the volume of the heat-exchange material 2, which has a high temperature due to heating from the chimney wall 3, overheats and enters the air through the annular cavity between the ring 4 of the tank 1 and the cylindrical part partially entering it the lower part 9 of the shell 7 of the reservoir 6. In this case, the reverse movement of the vapor-air aerosol through the gap 10 is impeded by the volume of water in the upper conical part 8 of the shell 7 of the reservoir Varus 6, which prevents ingress of said aerosol out.

Поскольку при увеличении ширины зазора между цилиндрической нижней частью обечайки резервуара и стенкой дымовой трубы печи объем воды, попадающей в емкость с теплообменным материалом в единицу времени, увеличивается, и, соответственно, с определенного момента начинает происходить ее «заливание», когда количество поступающей воды превышает количество воды испаряющейся, то максимально данная ширина не должна превышать 20 мм.Since with increasing width of the gap between the cylindrical lower part of the shell of the tank and the wall of the chimney of the furnace, the volume of water falling into the tank with heat exchange material per unit time increases, and, accordingly, from a certain moment it begins to “fill” when the amount of incoming water exceeds amount of water evaporating, then the maximum given width should not exceed 20 mm.

Применение вышеописанного парообразователя позволяет обеспечить получение пара необходимых параметров в парильном помещении бани и не допускает его «заливания».The use of the above-described steam generator allows to obtain a pair of the necessary parameters in the steam room of the bath and does not allow its "flooding".

Claims

A steam generator for a bath containing a container with heat exchange material formed in it, formed by the wall of the chimney of the furnace and an axisymmetrically mounted shell with a bottom, characterized in that a water tank is formed above the tank, formed by the wall of the chimney of the furnace and the axisymmetrically mounted shell with a conical upper part, tapering from top to bottom, and a cylindrical lower part, while the width of the annular gap between the wall of the chimney of the furnace and the cylindrical lower part of the shell and the tank does not exceed 20 mm, and the cylindrical lower part of the shell of the tank partially enters the tank with heat transfer material.