RU2650160C1

RU2650160C1 - Heating device

Info

Publication number: RU2650160C1
Application number: RU2017105179A
Authority: RU
Original assignee: Бальжанов Станислав Цыренович
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-04-09

Abstract

FIELD: heat exchange.

SUBSTANCE: invention relates to heat exchange equipment, namely to devices for air-liquid heating of premises for various purposes when using all kinds of solid fuel. Heating device includes bell-type and furnace chambers, the walls of which are made of fire brick along the body outline. Combustion chamber contains a solid fuel loading door, a bottom, walls, a secondary air supply regulator, boilers, a chimney. Chamber is located above the combustion chamber. In this chamber either a liquid boiler or a system of rectangular shaped pipes is placed, which, together with the fume collector, forms the first bell-type chamber, the top of the fume collector is located at or above the furnace door with the possibility of performing the function of fume redirecting of the first bell-type chamber. Just behind the fume collector in the back wall of the heating device two parallel vertical channels are configured, one of which is several stories high with a system of shaped rectangular pipes, the two channels together form a second bell-type chamber, which is located successively behind the first bell-type. On the basis of the first vertical channel, a steam generator is installed, to which a horizontal pipe is connected, installed below the fire grate of the lower liquid boiler on the diagonal of the combustion chamber, with the muffled end of the pipe on the other side, a catalyst located inside the pipe, and with cross-holes for the steam exit. Anti-ash pit door is installed before the fume redirecting channel, that redirect fumes to the second vertical fume channel and to the vertical channel, made in the form of a chimney. Door is located below the bottom of the combustion chamber under the fire grate of the lower liquid boiler. Holes or vertical slits are made along the side walls of the furnace door in the brickwork joints.

EFFECT: increase in heat and mass exchange of the heating device with air masses in heated space on several floors of the house or liquid coolant by means of thermal radiation and through the complete combustion of flue gases.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области теплообменного оборудования, а именно к устройствам для воздушно-жидкостного обогрева помещений различного назначения при использовании всех видов твердого топлива, и может быть применено в быту, в хозяйственных помещениях и на производстве, где необходима горячая вода с одновременной утилизацией отходов производных продуктов древесины и других материалов, кроме пластиков, пластмасс и тому подобных, при сгорании которых выделяются вредные для человека вещества.The invention relates to the field of heat exchange equipment, and in particular to devices for air-liquid heating of premises for various purposes using all types of solid fuel, and can be used in everyday life, in utility rooms and in production, where hot water is needed while disposing of waste products wood and other materials, except plastics, plastics and the like, during the combustion of which substances harmful to humans are released.

Известны отопительные газогенераторные устройства «Буллерьян» и «Синель», которые работают на дровах древесных отходов, брикетах торфа, низкокалорийном угле. Эти печи могут за 20-30 минут заполнить комнату теплым воздухом. Разжигают их как обычную печь. А потом на раскаленные угли закладывают основное топливо и с помощью двух заслонок устанавливают режим длительного горения. Печи «Буллерьян» имеют встроенные воздуховоды, имеющие входные патрубки снизу и выходные сверху. Эти патрубки засасывают с пола помещения холодный воздух, который, нагреваясь, уходит вверх. Такое устройство повышает интенсивность теплообмена (см. B.C. Синельников. Энциклопедия загородного строительства. М.: ЭКСМО, 2008 г., с. 196).Known heating gas-generating devices "Bulleryan" and "Chenille", which work on wood waste wood, peat briquettes, low-calorie coal. These ovens can fill the room with warm air in 20-30 minutes. Kindle them like an ordinary stove. And then on the hot coals they lay the main fuel and using the two shutters set the long-term burning mode. Bulleryan furnaces have built-in ducts with inlet pipes at the bottom and outputs at the top. These pipes suck in cold air from the floor of the room, which, when heated, goes up. Such a device increases the intensity of heat transfer (see B.C. Sinelnikov. Encyclopedia of suburban construction. M: EKSMO, 2008, p. 196).

Недостатками известных устройств являются: ограничение по максимальной мощности ~35 кВт, выполнение устройств полностью неразборными из металла, что накладывает ограничение по габаритам, весу, следовательно, и по максимальной мощности.The disadvantages of the known devices are: the limitation on the maximum power of ~ 35 kW, the implementation of the devices completely non-separable from metal, which imposes a limitation on the dimensions, weight, and therefore on the maximum power.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является отопительное устройство, содержащее колпаковую и топочную камеры, стенки которых выполнены из огнеупорного кирпича по контуру корпуса. Топочная камера содержит дверку для загрузки твердого топлива с шибером, теплообменник, дымоходную трубу, дымоходную задвижку. Теплообменник выполнен в виде пенала с водой и установлен в середине колпаковой камеры с возможностью обогрева дымовыми газами со всех сторон. Вплотную к передней стенке топочной камеры установлена прямоугольная металлическая пластина на двух поперечно расположенных уголках, которая в совокупности с основанием теплообменника, выполненным также из металлической пластины, установленным на поперечно расположенных профильных прямоугольных металлических трубах, образует канал для сжигания дымовых газов. Поддувальная дверка установлена сбоку с задней стороны топочной камеры для подачи и регулировки подачи вторичного воздуха в канал сжигания дымовых газов. На входе колпаковой камеры установлена поддувальная дверка с шибером для подачи вторичного воздуха в колпаковую камеру и окончательного дожигания дымовых газов в ней. В отопительном устройстве вертикально расположены два ряда профильных прямоугольных металлических труб, установленных в швы кирпичной кладки дымоходной трубы от подвертки до второй задвижки с возможностью нагрева от горячих дымовых газов воздуха внутри профильных прямоугольных металлических труб и посредством конвективного тепломассообмена с возможностью обогрева помещения и помещения этажом выше, где установлена дымоходная труба. Ряды профильных прямоугольных металлических труб вертикально расположены с возможностью связывания кирпичей между собой при кладке дымоходной трубы и установлены внутри дымоходной трубы следующим образом: по левой стороне в четных рядах, а по правой стороне в нечетных рядах (см. патент №2551183 RU, МПК F24C 13/00, опубл. 20.05.2015 г.).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a heating device comprising a bell and furnace chambers, the walls of which are made of refractory bricks along the contour of the housing. The combustion chamber contains a door for loading solid fuel with a gate, a heat exchanger, a chimney pipe, a chimney valve. The heat exchanger is made in the form of a pencil case with water and is installed in the middle of the bell chamber with the possibility of heating with flue gases from all sides. A rectangular metal plate is installed close to the front wall of the combustion chamber at two transverse corners, which, together with the base of the heat exchanger, also made of a metal plate, mounted on transversely arranged rectangular rectangular metal pipes, forms a channel for burning flue gases. A blower door is installed on the side of the rear side of the combustion chamber for supplying and adjusting the supply of secondary air to the flue gas combustion channel. At the inlet of the bell chamber, a blower door with a gate is installed for supplying secondary air to the bell chamber and the final afterburning of flue gases in it. In the heating device, two rows of profile rectangular metal pipes are vertically located installed in the seams of the brickwork of the chimney pipe from the underfloor to the second valve with the possibility of heating air from the hot flue gases inside the profile rectangular metal pipes and by convective heat and mass transfer with the possibility of heating the room and premises on the floor above, where the chimney is installed. The rows of profile rectangular metal pipes are vertically arranged with the possibility of bonding bricks to each other when laying the chimney and installed inside the chimney as follows: on the left side in even rows, and on the right side in odd rows (see patent No. 2551183 RU, IPC F24C 13 / 00, published on May 20, 2015).

Недостатками известного устройства являются: недостаточный обогрев прямоугольных профильных труб второго этажа воздушными массами, так как туда подается остаток тепла после обогрева первого этажа и котла над топочной камерой и плитой, недостаточный нагрев котла лучевой тепловой энергией топочной камеры, так как котел находится в тени плиты и имеет не маленькие размеры, образование и отложение смолы на поверхности котла и в дымоходной трубе.The disadvantages of the known device are: insufficient heating of the rectangular profile pipes of the second floor with air masses, since the heat is transferred there after heating the first floor and the boiler above the combustion chamber and stove, insufficient heating of the boiler with the radial thermal energy of the combustion chamber, since the boiler is in the shadow of the stove and it is not small in size, the formation and deposition of resin on the surface of the boiler and in the chimney.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции отопительного газогенераторного устройства в кирпичном исполнении с воздушно-жидкостным обогревом помещений как принудительным, так и естественным тепломассообменом.The technical task of the invention is to develop a design of a heating gas-generating device in brick construction with air-liquid heating of the premises, both forced and natural heat and mass transfer.

Технический результат изобретения - увеличение тепломассобмена отопительного устройства с воздушными массами обогреваемого помещения на нескольких этажах дома или жидкостным теплоносителем посредством теплового излучения и за счет полного сжигания дымовых газов.The technical result of the invention is the increase in heat and mass transfer of the heating device with the air masses of the heated room on several floors of the house or with a heat transfer fluid through thermal radiation and due to the complete combustion of flue gases.

Технический результат достигается тем, что в отопительном устройстве, содержащем колпаковую и топочную камеры, стенки которых выполнены из огнеупорного кирпича по контуру корпуса, топочная камера содержит дверку для загрузки твердого топлива, основание, стенки, регулятор подачи вторичного воздуха, котлы, дымоходную трубу, согласно изобретению над топочной камерой расположена камера, в которой размещен либо жидкостный котел, либо система прямоугольных профильных труб, которая в совокупности с хайлом образует первую колпаковую камеру, причем верх хайла расположен на уровне или выше топочной дверки с возможностью выполнения функции подвертки первой колпаковой камеры, сразу за хайлом в задней стенке отопительного устройства выполнены два параллельных вертикальных канала, один из которых высотой в несколько этажей с системой профильных прямоугольных труб, образуют в совокупности вторую колпаковую камеру, которая расположена за первой колпаковой камерой последовательно, на основании первого вертикального канала установлен парогенератор, к которому подключена горизонтальная трубка, установленная ниже колосниковой решетки нижнего жидкостного котла по диагонали топочной камеры, с заглушенным концом трубки с другой стороны, катализатором, расположенным внутри трубки, и со сквозными поперечными отверстиями для выхода пара, при этом антиподдувальная дверка, установленная перед подверткой во второй вертикальный дымоходный канал и в вертикальный канал, выполненный в виде дымоходной трубы, расположена ниже основания топочной камеры под колосниковой решеткой нижнего жидкостного котла, кроме того, по боковым стенкам топочной дверки в швах кирпичной кладки выполнены отверстия или вертикальные щели.The technical result is achieved by the fact that in a heating device containing a bell and furnace chambers, the walls of which are made of refractory bricks along the body contour, the furnace chamber contains a door for loading solid fuel, a base, walls, a secondary air supply regulator, boilers, a chimney, according to According to the invention, a chamber is located above the combustion chamber, in which either a liquid boiler or a system of rectangular shaped pipes is placed, which together with the high form the first bell-shaped chamber, By the way, the top of the high is located at or above the furnace door with the possibility of performing the function of underlining the first bell-shaped chamber; immediately after the high in the rear wall of the heating device, two parallel vertical channels are made, one of which is several floors high with a system of profile rectangular pipes, together form the second a bell chamber, which is located sequentially behind the first bell chamber, on the basis of the first vertical channel, a steam generator is installed, to which the horizon a pipe placed below the grate of the lower liquid boiler diagonally to the combustion chamber, with a plugged end of the pipe on the other hand, a catalyst located inside the pipe, and with through transverse openings for steam output, with an anti-blow door installed in front of the second vertical chimney the channel and the vertical channel, made in the form of a chimney, is located below the base of the combustion chamber under the grate of the lower liquid boiler, in addition, sideways Holes or vertical slots are made in the walls of the furnace door in the seams of the brickwork.

Отличительными конструктивными признаками предлагаемого отопительного устройства по сравнению с прототипом являются:Distinctive design features of the proposed heating device in comparison with the prototype are:

- расположение над топочной камерой камеры, выполненной из огнеупорного кирпича, в которой размещен либо жидкостный котел, либо система прямоугольных профильных труб, которая в совокупности с хайлом образует первую колпаковую камеру, позволит лучше прогревать котел лучевым излучением, конвекцией и вследствие теплопроводности из топочной камеры, так как в предлагаемой конструкции отсутствует плита, которая создает тень для котла и забирает всю лучевую энергию;- the location above the combustion chamber of a chamber made of refractory brick, in which either a liquid boiler or a system of rectangular shaped tubes, which together with the high, forms the first bell chamber, will allow the boiler to be better heated by radiation, convection and due to heat conduction from the furnace chamber, since in the proposed design there is no stove that creates a shadow for the boiler and takes all the radiation energy;

- расположение верха хайла на уровне или выше топочной дверки с возможностью выполнения функции подвертки первой колпаковой камеры и выполнение сразу за хайлом в задней стенке отопительного устройства двух параллельных вертикальных каналов, один из которых высотой в несколько этажей с системой профильных прямоугольных труб, антиподдувальной дверкой, установленной перед подверткой снизу между двумя параллельными вертикальными каналами, которые образуют в совокупности вторую колпаковую камеру, расположенную за первой колпаковой камерой последовательно, а другой вертикальный канал с дымоходной трубой, обеспечивают компактность предлагаемого отопительного устройства, позволяет прогревать лучше помещения, находящиеся этажом выше и помещение, где находится отопительное устройство, так как тепло отдается с помощью прямоугольных профильных труб восходящими воздушными потоками, а не остывшими остатками тепла после подвертки;- the location of the top of the hail at or above the furnace door with the possibility of performing the function of underlining the first bell-shaped chamber and performing immediately after the hail in the rear wall of the heating device two parallel vertical channels, one of which is several floors high with a system of profile rectangular pipes, an anti-blow door, installed in front of the underside of the bending between two parallel vertical channels, which together form a second bell-shaped chamber located behind the first bell-shaped chamber a swarm sequentially, and another vertical channel with a chimney, provides the compactness of the proposed heating device, allows you to heat better the rooms located one floor higher and the room where the heating device is located, since the heat is transferred through rectangular shaped pipes by ascending air currents and not by cooled residues heat after twisting;

- выполнение по боковым стенкам топочной дверки в швах кирпичной кладки отверстий или вертикальных щелей обеспечивает полное сжигание твердого топлива вследствие равномерной подачи воздуха в топочную камеру;- making holes or vertical slots on the side walls of the furnace door at the seams of the brickwork ensures complete combustion of solid fuel due to uniform air supply to the furnace chamber;

- выполнение подвертки второй колпаковой камеры ниже основания топочной камеры, а под основанием топочной камеры под колосниковой решеткой при воздушном отоплении или под решетками нижнего котла, которые выполняют функцию колосниковой решетки в случае жидкостного отопления, с возможностью подачи сухого водяного пара с парогенератора, позволяют выделить водород Н₂ и СО, при горении водорода выделяется температура более 2000°С, которая способствует полному сжиганию дымовых газов, следовательно, повышению КПД отопительного устройства, уменьшению отложения в виде смолы и дегтя в отопительном устройстве.- performing a twist of the second bell chamber below the base of the combustion chamber, and under the base of the combustion chamber under the grate for air heating or under the gratings of the lower boiler, which act as grate in the case of liquid heating, with the possibility of supplying dry water vapor from the steam generator, allow hydrogen H ₂ and CO, the hydrogen is released during the combustion temperature is over 2000 ° C, which promotes complete combustion of the flue gases, thus increasing the efficiency of the heating device, um nsheniyu deposits in the form of tar and resin in the heating device.

Предлагаемое отопительное устройство поясняется чертежами, на которых изображено: фиг. 1 - вид сбоку отопительного устройства в разрезе В-В фиг. 3; фиг. 2 - вид спереди отопительного устройства в разрезе С-С фиг. 3; фиг. 3 - сечение А-А фиг. 1 отопительного устройства; фиг. 4 - сечение D-D фиг. 3 отопительного устройства.The proposed heating device is illustrated by drawings, which depict: FIG. 1 is a side view of a heating device in section BB of FIG. 3; FIG. 2 is a front view of a heating device in section CC of FIG. 3; FIG. 3 is a section AA of FIG. 1 heating device; FIG. 4 is a cross-section D-D of FIG. 3 heating devices.

Отопительное устройство (см. фиг. 1, 2, 3, 4) состоит из топочной камеры 1, первой колпаковой камеры 2, второй колпаковой камеры 3, последняя расположена последовательно за первой колпаковой камерой 2. Первая колпаковая камера 2 расположена над топочной камерой 1, которые объединены в одну камеру. Топочная камера 1, колпаковые камеры 2 и 3 содержат стенки 4, выполненные из огнеупорного кирпича по контуру отопительного устройства. В отопительном устройстве установлен вертикальный канал, выполненный в виде дымоходной трубы 5, нижний жидкостный котел 6, который находится непосредственно в топочной камере 1, верхний жидкостной котел 7 или система прямоугольных профильных труб 8, расположенная на первом и втором этажах, которые находятся непосредственно над топочной камерой 1, и парогенератор 9. Водяной пар, вырабатываемый парогенератором 9, подается под колосниковую решетку 10 и взаимодействует с раскаленными углями, лежащими на ней.The heating device (see Fig. 1, 2, 3, 4) consists of a combustion chamber 1, a first bell-shaped chamber 2, a second bell-shaped chamber 3, the latter is located sequentially behind the first bell-shaped chamber 2. The first bell-shaped chamber 2 is located above the combustion chamber 1, which are combined into one camera. The combustion chamber 1, bell-shaped chambers 2 and 3 contain walls 4 made of refractory bricks along the circuit of the heating device. In the heating device, a vertical channel is installed, made in the form of a chimney pipe 5, a lower liquid boiler 6, which is located directly in the combustion chamber 1, an upper liquid boiler 7 or a system of rectangular profile pipes 8, located on the first and second floors, which are located directly above the furnace chamber 1, and a steam generator 9. Water vapor generated by the steam generator 9 is fed under the grate 10 and interacts with the hot coals lying on it.

Нижний жидкостный котел 6 имеет L-образную форму для обеспечения достаточного расстояния от низа котла 6 до верхнего жидкостного котла 7, нижняя часть которого выполняет функцию колосниковой решетки 10 или от основания 11 топочной камеры 1 в случае отсутствия нижнего жидкостного котла 6 до верхнего жидкостного котла 7 для полного сгорания дымовых газов в топочной камере 1. В случае, когда отапливаемая площадь дома небольшая, много комнат и необходима варочная плита в отопительном устройстве, тогда убирается верхний жидкостный котел 7 и на его место устанавливается варочная плита (на фиг. 1, 2, 3, 4).The lower liquid boiler 6 is L-shaped to provide a sufficient distance from the bottom of the boiler 6 to the upper liquid boiler 7, the lower part of which acts as a grate 10 or from the base 11 of the combustion chamber 1 in the absence of a lower liquid boiler 6 to the upper liquid boiler 7 for complete combustion of flue gases in the combustion chamber 1. In the case when the heated area of the house is small, there are many rooms and a hob is required in the heating device, then the upper liquid boiler 7 and its Then the hob is installed (in Figs. 1, 2, 3, 4).

Топочная камера 1 состоит из боковых стенок 4, колосниковой решетки 10, основания 11, топочной дверки 12, по боковым стенкам которой выполнены боковые отверстия или вертикальные щели (не показаны на фиг. 1, 2, 3, 4) в швах кирпичной кладки, поддувальной дверки 13, регулятора подачи вторичного воздуха 14, горизонтально расположенной трубки 15 с отверстиями для выхода пара, установленной под колосниковой решеткой 10, ниже жидкостного котла 6 для полного взаимодействия сухого пара с горячими углями, лежащими на колосниковой решетке 10 нижнего жидкостного котла 6. Боковые отверстия либо вертикальные щели, выполненные в швах кирпичной кладки, между топочной дверкой 12 и кирпичной кладкой стенки 4 топочной камеры 1 нужны для полного сжигания дров без головешек, когда остается одно или два полена в топочной камере 1.The combustion chamber 1 consists of side walls 4, a grate 10, a base 11, a furnace door 12, on the side walls of which there are lateral holes or vertical slots (not shown in Figs. 1, 2, 3, 4) in the seams of masonry, blowing door 13, the secondary air supply regulator 14, a horizontally located tube 15 with steam outlet openings, mounted under the grate 10, below the liquid boiler 6 for full interaction of dry steam with hot coals lying on the grate 10 of the lower liquid debug 6. Side holes or vertical slots made in the seams of the brickwork between the furnace door 12 and the brickwork of the wall 4 of the furnace chamber 1 are needed for the complete burning of firewood without fires, when one or two logs remain in the furnace chamber 1.

Первая колпаковая камера 2 состоит из боковых стенок 4, хайла 16, являющегося общим элементом с топочной камерой 1, перекрытия 17, верхнего жидкостного котла 7. Верх хайла 16 расположен на уровне или выше топочной дверки 12 с возможностью выполнения функции подвертки первой колпаковой камеры 2. Вторая колпаковая камера 3 состоит из первого вертикального дымоходного канала 18, системы прямоугольных профильных труб 8, расположенной на первом и втором этажах за хайлом 16 и находящейся непосредственно над топочной камерой 1, нижней задвижки 19, переходного канала 20 на второй вертикальный дымоходный канал 21, подвертки 22 второй колпаковой камеры 3, которая расположена снизу, между двумя вертикальными параллельными дымоходными каналами 18 и 21, антиподдувальной дверки 23, установленной рядом с подверткой 22. Внизу, вначале первого вертикального дымоходного канала 18 установлен парогенератор 9. За верхней задвижкой 24 второго вертикального дымоходного канала 21 установлен вертикальный канал в виде дымоходной трубы 5. Парогенератор 9 состоит из жидкостного бака 25 с водой, подключенного с одной стороны извне отопительного устройства, с вертикальной прозрачной трубкой 26, предназначенной для контроля уровня воды в жидкостном баке 25, воронки 27 для пополнения баланса воды. К парогенератору 9 с другой стороны подключена горизонтальная трубка 15 с заглушенным концом с другой стороны трубки, с расположенным внутри катализатором (на фиг. 1, 2, 3, 4 не показан) и со сквозными поперечными отверстиями для выхода пара, установленная по диагонали топочной камеры 1 ниже жидкостного котла 6 для полного взаимодействия водяных паров с горячими углями, лежащими на колосниковой решетке 10. Подвертка 22 второй колпаковой камеры 3 расположена ниже основания 11 топочной камеры 1.The first bell-shaped chamber 2 consists of side walls 4, hail 16, which is a common element with the combustion chamber 1, floor 17, and the upper liquid boiler 7. The top of the hail 16 is located at or above the combustion door 12 with the possibility of performing the function of underlining the first bell-shaped chamber 2. The second bell-shaped chamber 3 consists of a first vertical chimney channel 18, a system of rectangular shaped pipes 8 located on the first and second floors behind the high 16 and located directly above the combustion chamber 1, the lower gate 19, of the first channel 20 to the second vertical chimney channel 21, the undercoat 22 of the second bell-shaped chamber 3, which is located below, between two vertical parallel chimney channels 18 and 21, the anti-blow door 23 installed next to the underside 22. At the bottom, at the beginning of the first vertical chimney channel 18 is installed steam generator 9. Behind the upper valve 24 of the second vertical chimney channel 21, a vertical channel is installed in the form of a chimney pipe 5. The steam generator 9 consists of a liquid tank 25 with water connected from one side us external heating device with a vertical transparent tube 26, designed to control the water level in the liquid tank 25, a funnel 27 for replenishing water balance. On the other hand, a horizontal tube 15 is connected to the steam generator 9 with a plugged end on the other side of the tube, with a catalyst located inside (not shown in FIGS. 1, 2, 3, 4) and with through transverse openings for steam output mounted diagonally on the combustion chamber 1 below the liquid boiler 6 for the full interaction of water vapor with hot coals lying on the grate 10. The undercoat 22 of the second bell-shaped chamber 3 is located below the base 11 of the combustion chamber 1.

После поступления горячих дымовых газов из первой колпаковой камеры 2 через хайло 16 во вторую колпаковую камеру 3 сначала нагревается система прямоугольных профильных труб 8, распложенных на первом этаже, затем на втором этаже. При растопке нижняя задвижка 19 открыта, при этом дымовые газы через переходный канал 20 поступают в вертикальный канал в виде дымоходной трубы 5. После восстановления тяги трубы нижняя задвижка 19 закрывается, при этом дымовые газы отдают все свое тепло системе прямоугольных профильных труб 8, расположенных на втором этаже, остывая, опускаются вниз, отдавая остаток тепла системе прямоугольных профильных труб 8, расположенных на первом этаже. Затем через колосниковую решетку 10 проходят сверху вниз до подвертки 22 второй колпаковой камеры 3 и поступают во второй вертикальный дымоходный канал 21, далее в вертикальный канал в виде дымоходной трубы 5.After the arrival of hot flue gases from the first bell-shaped chamber 2 through the helo 16 to the second bell-shaped chamber 3, the system of rectangular shaped pipes 8 located on the first floor and then on the second floor is first heated. When kindling, the lower valve 19 is open, while the flue gases through the transition channel 20 enter the vertical channel in the form of a chimney pipe 5. After the draft of the pipe is restored, the lower valve 19 is closed, while the flue gases give all their heat to the system of rectangular shaped pipes 8 located on the second floor, cooling down, fall down, giving the remainder of the heat to the system of rectangular profile pipes 8 located on the first floor. Then through the grate 10 pass from top to bottom to the undercoat 22 of the second bell-shaped chamber 3 and enter the second vertical chimney channel 21, then into the vertical channel in the form of a chimney pipe 5.

Предлагаемое отопительное устройство работает следующим образом (см. фиг. 1, 2, 3, 4).The proposed heating device operates as follows (see Fig. 1, 2, 3, 4).

Дрова или другие виды твердого топлива подаются через загрузочную дверку 12 в топочную камеру 1. При растопке отопительного устройства поддувальная дверка 13, задвижки: нижняя 19 и верхняя 24 приоткрыты. После достаточной растопки твердого топлива в топочной камере 1 поддувальная дверка 13 и нижняя задвижка 19 полностью закрываются, открывается регулятор подачи вторичного воздуха 14 и тем самым переводятся в режим тления. В случае, если длительность горения-тления одной закладки дров не достаточна, не хватает на всю ночь или на время отсутствия на работе человека, пользующегося предлагаемым отопительным устройством, в данной конструкции помимо регулировки тяги отопительного устройства верхней задвижкой 24, предусмотрена дополнительная регулировка посредством антиподдувальной дверки 23, установленной рядом с подверткой 22. Механизм регулировки тяги отопительного устройства таков: в процессе топки дымовые газы поднимаются вверх, отдавая свое тепло жидкостным котлам: нижнему 6 и верхнему 7, стенкам 4 первой колпаковой камеры 2, затем через хайло 16 поступают во вторую колпаковую камеру 3, отдают тепло системе прямоугольных профильных труб 8, расположенных на первом, затем втором этажах, остывая, опускаются вниз до основания 11 топочной камеры 1, через колосниковую решетку 10, подвертку 22 второй колпаковой камеры 3 попадают во второй вертикальный дымоходный канал 21, затем в вертикальный канал, выполненный в виде дымоходной трубы 5. При открывании антиподдувальной дверки 23, установленной перед подверткой 22, извне поступает холодный воздух и вытесняет назад остывшие дымовые газы, которые опускаются вниз. Чем больше открывается антиподдувальная дверка 23, тем больше вытесняется нисходящий встречный поток дымовых газов и ухудшается тяга в отопительном устройстве и регулируется скорость горения-тления дров в топочной камере 1. Таким образом, механизм регулировки антиподдувальной дверки 23 противоположен механизму действия поддувальной дверки 13. Дверка 13 служит для прочистки золы и пепла из зоны под колосниковой решеткой 10.Firewood or other types of solid fuel are fed through the loading door 12 into the combustion chamber 1. When the heating device is fired, the blower door 13, valves: lower 19 and upper 24 are ajar. After sufficient kindling of solid fuel in the combustion chamber 1, the blower door 13 and the lower gate valve 19 are completely closed, the secondary air supply regulator 14 is opened and thereby transferred to smoldering mode. In the event that the burning-smoldering period of one firewood laying is not sufficient, it is not sufficient for the whole night or for the absence of a person using the proposed heating device at work, in this design, in addition to adjusting the draft of the heating device with the upper valve 24, additional adjustment is provided by means of the anti-blow door 23, installed next to the undercoat 22. The mechanism for adjusting the draft of the heating device is as follows: during the combustion process, flue gases rise up, giving off their heat to the liquid. boilers: lower 6 and upper 7, walls 4 of the first bell-shaped chamber 2, then through the hail 16 they enter the second bell-shaped chamber 3, heat is transferred to the system of rectangular profile pipes 8 located on the first and then second floors, cooling down to the bottom 11 the combustion chamber 1, through the grate 10, the undercoat 22 of the second bell chamber 3 fall into the second vertical chimney channel 21, then into the vertical channel made in the form of a chimney pipe 5. When opening the anti-blowing door 23 installed in front of the door Coy 22, outside air enters cold and displaces backwards cooled flue gases, which are lowered down. The more the anti-blow door 23 opens, the more the downward oncoming flue gas flow is displaced and the draft in the heating device deteriorates and the burning-smoldering rate of the firewood in the combustion chamber 1 is regulated. Thus, the adjustment mechanism of the anti-blow door 23 is opposite to the action mechanism of the blow door 13. Door 13 serves to clean ash and ash from the area under the grate 10.

В предлагаемой конструкции отопительного устройства нижний жидкостной котел 6 находится непосредственно в топочной камере 1, а верхний жидкостной котел 7 или система прямоугольных профильных труб 8 находятся непосредственно над топочной камерой 1, что позволяет значительно быстрее их нагревать посредством теплового излучения, затем - теплопроводностью и конвекцией.In the proposed design of the heating device, the lower liquid boiler 6 is located directly in the combustion chamber 1, and the upper liquid boiler 7 or a system of rectangular shaped tubes 8 are located directly above the furnace chamber 1, which allows them to be heated much faster by thermal radiation, then by thermal conductivity and convection.

Также в данной конструкции отопительного устройства система прямоугольных профильных труб 8 (ППТ) установлена во второй колпаковой камере 3 на нескольких этажах и находится непосредственно над топочной камерой 1, что позволяет значительно лучше нагревать помещения, где проходят системы ППТ 8, затем отдавшее свое тепло системе ППТ 8 дымовые газы опускаются до колосниковой решетки 10, проходят сверху вниз сквозь толщу древесных углей до подвертки 22 и попадают во второй вертикальный дымоходный канал 21 и в вертикальный канал, выполненный в виде дымоходной трубы 5.Also, in this design of the heating device, a system of rectangular profile pipes 8 (ППТ) is installed in the second bell-shaped chamber 3 on several floors and is located directly above the combustion chamber 1, which allows much better heating of the rooms where the ППТ 8 systems pass, then the heat transfer to the ППТ system 8 flue gases go down to the grate 10, pass from top to bottom through the thickness of charcoal to undercoat 22 and fall into the second vertical chimney channel 21 and into the vertical channel, made in the form 5 chimney.

Когда для топки используются сырые дрова из лиственницы и другие, при недостаточном поступлении вторичного воздуха и близком расположении верхнего жидкостного котла 7, через регулятор подачи вторичного воздуха 14 на поверхности верхнего жидкостного котла 7, во втором вертикальном дымоходном канале 21 могут образоваться отложения в виде смолы и дегтя, которые ухудшают его теплообмен, тягу и повышает пожаробезопасность.When raw firewood from larch and others is used for the furnace, with insufficient intake of secondary air and close proximity of the upper liquid boiler 7, deposits in the form of resin may form in the second vertical chimney channel 21 through the secondary air supply regulator 14 on the surface of the upper liquid boiler 7 tar, which degrade its heat transfer, traction and increases fire safety.

Для уменьшения образования различных отложений в виде смолы и дегтя в отопительном устройстве и тем самым увеличения КПД предлагаемой конструкции отопительного устройства установлен парогенератор 9. Водяной пар, выработанный парогенератором 9, подается под колосниковой решеткой 10 и взаимодействует с раскаленными углями, лежащими на ней. При взаимодействии раскаленных углей с водяными парами при высокой температуре возникают горючие газы СО и Н₂:To reduce the formation of various deposits in the form of tar and tar in the heating device and thereby increase the efficiency of the proposed design of the heating device, a steam generator 9 is installed. Water vapor generated by the steam generator 9 is supplied under the grate 10 and interacts with the hot coals lying on it. The interaction of hot coals with water vapor at high temperature gives rise to combustible gases CO and H ₂ :

С+H₂O=СО+Н₂ иC + H ₂ O = CO + H ₂ and

С+2H₂O=CO₂+2Н₂,C + 2H ₂ O = CO ₂ + 2H ₂ ,

при этом суммарный тепловой эффект усиливает процесс сжигания твердого топлива и увеличивает теплоотдачу от него. При горении водорода выделяется температура более 2000 градусов по Цельсию, при высоких температурах в верхней зоне углеродного слоя осуществляются обратные восстановительные эндотермические реакции с поглощением теплоты согласно уравнению:while the total thermal effect enhances the process of burning solid fuel and increases the heat transfer from it. When hydrogen is burned, a temperature of more than 2000 degrees Celsius is released, at high temperatures in the upper zone of the carbon layer reverse reverse endothermic reactions are carried out with the absorption of heat according to the equation:

CO₂+С=2СО,CO ₂ + C = 2CO,

которые обладают довольно высокой удельной теплотой сгорания, таким образом, увеличивается полнота сгорания дымовых газов, следовательно, КПД отопительного устройства и уменьшаются отложения в виде смолы и дегтя на поверхности верхнего жидкостного котла 7, во второй колпаковой камере 3, во втором вертикальном дымоходном канале 21 и в вертикальном канале, выполненном в виде дымоходной трубы 5.which have a fairly high specific heat of combustion, thus increasing the completeness of combustion of flue gases, therefore, the efficiency of the heating device and reducing deposits in the form of tar and tar on the surface of the upper liquid boiler 7, in the second bell chamber 3, in the second vertical chimney channel 21 and in a vertical channel made in the form of a chimney 5.

Предлагаемое отопительное устройство по сравнению с прототипом (см. патент №2551183 RU, МПК F24C 13/00, опубл. 20.05.2015 г.) позволяет получить следующие преимущества:The proposed heating device compared with the prototype (see patent No. 2551183 RU, IPC F24C 13/00, published on 05/20/2015) allows you to get the following advantages:

- более лучший прогрев жидкостных котлов лучевым излучением, конвекцией и теплопроводностью из топочной камеры, так как в предлагаемой конструкции отопительного устройства отсутствует плита, которая создает тень для котла и забирает часть тепла вследствие конвекции и теплопроводности;- better heating of liquid boilers with radiation, convection and heat conduction from the combustion chamber, since the proposed design of the heating device does not have a stove that creates a shadow for the boiler and takes part of the heat due to convection and heat conduction;

- компактность конструкции отопительного устройства обеспечивает более лучший прогрев помещения, находящегося на втором этаже, так как тепло отдается с помощью системы ППТ восходящими воздушными потоками, а не остывшими остатками тепла после подвертки, как в прототипе;- the compactness of the design of the heating device provides better heating of the room located on the second floor, since the heat is transferred using the PPT system to the ascending air currents, and not to the cooled-off heat residues after twisting, as in the prototype;

- полное сжигание твердого топлива вследствие равномерной подачи воздуха в топочную камеру, по боковым стенкам топочной дверки которой в швах кирпичной кладки проделаны отверстия или вертикальные щели;- complete burning of solid fuel due to the uniform supply of air into the combustion chamber, on the side walls of the furnace door of which holes or vertical slots were made in the seams of the brickwork;

- увеличение полноты сгорания дымовых газов, следовательно, КПД отопительного устройства и уменьшение отложения в виде смолы и дегтя на поверхности нижнего жидкостного котла, вертикальных параллельных дымоходных каналов и вертикального канала, выполненного в виде дымоходной трубы, так как подвертка второй колпаковой камеры выполнена ниже основания топочной камеры, а под основанием топочной камеры, под колосниковой решеткой или под решетками нижнего жидкостного котла, которые выполняют функцию колосниковой решетки в случае жидкостного отопления, с возможностью подачи водяного пара с парогенератора.- increasing the completeness of combustion of flue gases, therefore, the efficiency of the heating device and reducing deposits in the form of tar and tar on the surface of the lower liquid boiler, vertical parallel chimney channels and a vertical channel made in the form of a chimney, since the underside of the second bell chamber is made below the base of the furnace chamber, and under the base of the combustion chamber, under the grate or under the grates of the lower liquid boiler, which perform the function of the grate in the case of liquid about heating, with the possibility of supplying water vapor from a steam generator.

Claims

A heating device comprising a bell and furnace chambers, the walls of which are made of refractory bricks along the body contour, the furnace chamber contains a door for loading solid fuel, a base, walls, a secondary air supply regulator, boilers, a chimney, characterized in that it is located above the furnace chamber a chamber in which either a liquid boiler or a system of rectangular shaped tubes is placed, which, together with the high, forms the first bell-shaped chamber, the top of the high being located at or above f of the furnace door with the possibility of performing the function of underlining the first bell-shaped chamber, immediately after the high in the rear wall of the heating device two parallel vertical channels are made, one of which is several stories high with a system of profile rectangular pipes, together form the second bell-shaped chamber, which is located behind the first in a bell-shaped chamber sequentially, on the basis of the first vertical channel, a steam generator is installed, to which a horizontal tube is connected, installed below the grate a lower liquid boiler grate along the diagonal of the combustion chamber, with a plugged end of the tube on the other hand, a catalyst located inside the tube, and with through transverse openings for steam output, while the anti-blow door installed in front of the twist in the second vertical chimney channel and in the vertical channel , made in the form of a chimney, is located below the base of the combustion chamber under the grate of the lower liquid boiler, in addition, along the side walls of the combustion door in the brick seams masonry holes or vertical slots.