RU66012U1

RU66012U1 - FURNACE FURNACE

Info

Publication number: RU66012U1
Application number: RU2006143136/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Анисимов
Original assignee: Александр Михайлович Анисимов
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2007-08-27

Abstract

Полезная модель относится к отопительным устройствам, в частности, к аккумуляторным воздухонагревателям и может быть использована для отопления жилых и нежилых помещений. Печь теплоаккумулирующая содержит кожух 2 и установленную с зазором относительно окружающего ее кожуха печную вставку 1, представляющую собой сборную конструкцию, соединенные элементы которой образуют топочную камеру 7, дымовой зуб 10 и дымосборник 5. При этом составляющие печную вставку элементы выполнены из талькохлорита. Использование полезной модели обеспечивает быстрое поступление тепла в помещение непосредственно после растопки печи и в процессе горения топлива, повышает эффективность использования печью энергии горящего топлива, в том числе за счет сокращения потерь тепла с отходящими в атмосферу дымовыми газами, позволяет в течение длительного времени после прекращения горения топлива равномерно отапливать помещение за счет использования тепла, аккумулированного печью.The utility model relates to heating devices, in particular, to rechargeable air heaters and can be used for heating residential and non-residential premises. The heat-storage furnace contains a casing 2 and a furnace insert 1 installed with a gap relative to the surrounding casing, which is a prefabricated structure, the connected elements of which form a combustion chamber 7, a smoke tooth 10 and a smoke collector 5. In this case, the components of the furnace insert are made of talchochlorite. The use of the utility model provides a quick heat input to the room immediately after the kindling of the furnace and during the combustion of the fuel, increases the efficiency of the furnace using the energy of the burning fuel, including by reducing heat loss with flue gases leaving the atmosphere, and allows for a long time after the cessation of combustion fuel evenly heat the room through the use of heat accumulated by the stove.

Description

Полезная модель относится к отопительным устройствам, в частности, к аккумуляторным воздухонагревателям и может быть использована для отопления жилых и нежилых помещений.The utility model relates to heating devices, in particular to rechargeable air heaters and can be used for heating residential and non-residential premises.

Известен камин, выполненный в виде двух независимых корпусов, зафиксированных относительно базы, например, стены, внутренний корпус которого представляет собой каркас, на котором установлены керамические блоки, образующие рабочие полости камина: открытую топочную камеру, дымовой канал и дымосборник, а внешний корпус выполнен в виде жестко связанных между собой декоративных элементов и охватывает внутренний корпус, образуя вместе с ним конвективные теплообменные полости. Отопление помещения при использовании камина происходит за счет инфракрасного излучения, испускаемого открытым пламенем и отражаемого стенками топочной камеры, и конвекции нагреваемого воздуха, проходящего между внутренним и внешним корпусами камина (пат. Росс. Федерации 2027115 С1, МПК 6 F 24 B 1/18, 1995).A well-known fireplace, made in the form of two independent buildings, fixed relative to the base, for example, a wall, the inner case of which is a frame on which ceramic blocks are installed that form the working cavity of the fireplace: an open combustion chamber, a smoke channel and a smoke collector, and the outer case is made in in the form of decorative elements rigidly connected among themselves and covers the internal case, forming convective heat-exchange cavities with it. The heating of the room when using the fireplace occurs due to infrared radiation emitted by an open flame and reflected by the walls of the combustion chamber, and convection of the heated air passing between the interior and exterior of the fireplace (Pat. Ross. Federation 2027115 C1, IPC 6 F 24 B 1/18, 1995).

Недостатком камина является применение керамических блоков в его конструкции в качестве элементов, образующих топочную камеру, дымовой канал и дымосборник. Керамические блоки, обладая, как правило, низкой теплопроводностью, не обеспечивают непосредственно после растопки камина и в процессе горения топлива интенсивную передачу тепла воздуху, проходящему между внутренним и внешним корпусами камина, в связи с чем отопление помещения за счет конвективного теплообмена отличается пониженной эффективностью, существуют значительные потери тепловой энергии с отходящими в атмосферу дымовыми газами. При этом элементы внутреннего корпуса камина, составляющие каркас, предназначенный для размещения керамических блоков, испытывают при горении топлива избыточные температурные нагрузки, что может привести к их деформации.The disadvantage of the fireplace is the use of ceramic blocks in its design as elements forming the combustion chamber, smoke channel and smoke collector. Ceramic blocks, which, as a rule, have low thermal conductivity, do not provide, immediately after ignition of the fireplace and during the combustion of the fuel, intensive heat transfer to the air passing between the internal and external bodies of the fireplace, and therefore the heating of the room due to convective heat exchange is characterized by reduced efficiency, there are Significant loss of thermal energy with flue gases leaving the atmosphere. At the same time, the elements of the fireplace’s inner case, which make up the frame, designed to accommodate ceramic blocks, experience excessive temperature loads during fuel combustion, which can lead to their deformation.

Наиболее близким аналогом полезной модели является печь-камин, включающая топку (каминную вставку) и размещенный с зазором относительно топки кожух. Топка печи-камина представляет собой выполненную из чугуна сборную конструкцию, соединенные элементы которой образуют полость для горения топлива, дымовой зуб (выступ в верхней части задней стенки топки) и дымосборник. В целях снижения температурных нагрузок на элементы топки, а также повышения теплоаккумулирующих способностей печи-камина топка футерована изнутри шамотными огнеупорными материалами. Отопление помещения при использовании печи-камина осуществляется, преимущественно, за счет естественной конвекции нагреваемого стенками топки воздуха (см., например: Гори-гори ясно // Камины и отопление. - 2003. - №2 (16). - С.20-30; Стеклянная дверца - эмблема уюта // Камины и отопление. - 2004. - №2 (20). - С.32-40; Ковалев В. Камин для дачи // Идеи вашего дома. - 2005. - №10. - С.264-269).The closest analogue of the utility model is a fireplace stove, including a firebox (fireplace insert) and a casing placed with a gap relative to the firebox. The fireplace insert is a prefabricated cast iron structure, the connected elements of which form a cavity for burning fuel, a smoke tooth (a protrusion in the upper part of the rear wall of the furnace) and a smoke collector. In order to reduce the temperature stresses on the elements of the furnace, as well as to increase the heat storage capacity of the fireplace stove, the furnace is lined with chamotte refractory materials from the inside. Heating a room when using a fireplace stove is carried out mainly due to the natural convection of the air heated by the walls of the furnace (see, for example: Gori-gori clear // Fireplaces and heating. - 2003. - No. 2 (16). - P.20- 30; The glass door is the emblem of comfort // Fireplaces and heating. - 2004. - No. 2 (20). - P.32-40; Kovalev V. Fireplace for gardening // Ideas of your home. - 2005. - No. 10. - S.264-269).

Недостатком печи-камина является, во-первых, низкая скорость отдачи тепла помещению непосредственно после растопки печи-камина и в процессе горения топлива, обусловленная размещением на внутренней поверхности топки шамотных огнеупорных материалов, коэффициент теплопроводности которых составляет 0,2-0,6 Вт/м·К. Как следствие, имеются большие потери тепла вместе с отходящими в атмосферу дымовыми газами. Во-вторых, в связи с невысокими удельной теплоемкостью чугуна (460-560 Дж/кг·К) и плотностью шамотных огнеупорных материалов (600-1300 кг/м³ при удельной теплоемкости 700-900 Дж/кг·К), применяемых при изготовлении и футеровании топки, теплоаккумулирующие способности печи-камина при сравнительно небольших ее габаритных размерах и массе недостаточны, чтобы обеспечить накопление тепла в значительном объеме с целью последующей отдачи его помещению в течение длительного времени.The disadvantage of the fireplace stove is, firstly, the low rate of heat transfer to the room immediately after kindling the fireplace stove and during fuel combustion, due to the placement of chamotte refractory materials on the inner surface of the furnace, the thermal conductivity of which is 0.2-0.6 W / m · K. As a result, there is a large heat loss along with the flue gases leaving the atmosphere. Secondly, due to the low specific heat of cast iron (460-560 J / kg · K) and the density of chamotte refractory materials (600-1300 kg / m ³ with a specific heat of 700-900 J / kg · K) used in the manufacture and lining the furnace, the heat-accumulating abilities of the fireplace stove with its relatively small overall dimensions and mass are insufficient to ensure the accumulation of heat in a significant amount with the aim of subsequent return to its room for a long time.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание отопительной печи, обладающей улучшенными тепловыми характеристиками в сравнении с ближайшим аналогом при сходных с ним габаритных размерах и массе, позволяющей быстро отапливать помещение, в котором такая печь установлена, после ее растопки, а также отдавать тепло в течение длительного времени после завершения процесса горения топлива.The task to which the utility model is directed is to create a heating furnace with improved thermal characteristics in comparison with the closest analogue with similar overall dimensions and weight, allowing you to quickly heat the room in which such a furnace is installed, after its kindling, and also give heat for a long time after the completion of the combustion process.

Решение поставленной задачи заключается в том, что в качестве полезной модели предложена печь теплоаккумулирующая, содержащая кожух и установленную с зазором относительно окружающего ее кожуха печную вставку, представляющую собой сборную конструкцию, соединенные элементы которой образуют топочную камеру, дымовой зуб и дымосборник. При этом составляющие печную вставку элементы выполнены из талькохлорита.The solution to this problem lies in the fact that as a utility model, a heat storage furnace is proposed, comprising a casing and a furnace insert installed with a gap relative to the surrounding casing, which is a prefabricated structure, the connected elements of which form a combustion chamber, smoke tooth and smoke collector. At the same time, the constituent elements of the furnace insert are made of talchochlorite.

Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, выражается в быстром поступлении тепла в помещение непосредственно после растопки печи и в процессе горения топлива, повышении эффективности использования печью энергии горящего топлива, в том числе за счет сокращения потерь тепла с отходящими в атмосферу дымовыми газами, равномерной отдаче аккумулированного печью тепла в течение длительного времени после прекращения горения топлива.The technical result provided by the utility model is expressed in the rapid heat input to the room immediately after the furnace is kindled and during the combustion of the fuel, increasing the efficiency of the furnace using the energy of the burning fuel, including by reducing heat loss with flue gases emitted into the atmosphere, and the uniform return of the accumulated furnace heat for a long time after the cessation of fuel combustion.

Достижение указанного технического результата обусловлено выполнением элементов печной вставки из талькохлорита, обладающего высокими тепловыми и физическими показателями, а также конструкцией печи, в частности, расположением кожуха и печной вставки с зазором между ними. Наличие зазора обеспечивает возможность при использовании печи отапливать помещение за счет конвекции нагреваемого воздуха, а после прекращения горения топлива находящийся в зазоре воздух также выполняет роль теплоизолирующего элемента, увеличивая время сохранения тепла, накопленного печной вставкой.The achievement of the specified technical result is due to the implementation of the elements of the furnace insert made of talchochlorite, which has high thermal and physical properties, as well as the design of the furnace, in particular, the location of the casing and the furnace insert with a gap between them. The presence of a gap makes it possible, when using the furnace, to heat the room by convection of the heated air, and after the cessation of fuel combustion, the air in the gap also acts as a heat-insulating element, increasing the retention time of the heat accumulated by the furnace insert.

На фиг.1 показан главный вид печи теплоаккумулирующей.Figure 1 shows a main view of a heat storage furnace.

На фиг.2 показан разрез А-А печи теплоаккумулирующей, изображенной на фиг.1.Figure 2 shows a section aa of the heat storage furnace shown in figure 1.

На фиг.3 показан разрез Б-Б печи теплоаккумулирующей, изображенной на фиг.1.Figure 3 shows a section BB of the heat storage furnace shown in figure 1.

Печь теплоаккумулирующая, изображенная на фиг.1-3, включает печную вставку 1 и кожух 2, между которыми имеется зазор 3. Печная вставка 1 установлена на опоре 4, изготовленной в виде металлической рамы или выполненной в форме постамента из кирпича, бетона или любого другого аналогичного материала. Расположение печной вставки 1 с зазором относительно окружающего ее кожуха 2 обеспечивается тем, что кожух 2 жестко связан с опорой The heat storage furnace shown in figures 1-3 includes a furnace insert 1 and a casing 2, between which there is a gap 3. The furnace insert 1 is mounted on a support 4, made in the form of a metal frame or made in the form of a pedestal of brick, concrete or any other similar material. The location of the furnace insert 1 with a gap relative to the surrounding casing 2 is ensured by the fact that the casing 2 is rigidly connected to the support

4, например, сварным соединением или за счет применения фиксирующих устройств.4, for example, by welding or by using fixing devices.

Печная вставка 1 представляет собой конструкцию, собранную из соединенных между собой в форме полых коробов элементов (например, кирпичей, плит, пластин), выполненных из талькохлорита, преимущественно, путем распила блоков из талькохлорита, добытых промышленным способом. Элементы печной вставки, а также указанные короба соединены в паз или с помощью крепежных деталей, в частности, штифтов, скоб, уголков, термостойких клея или мастики.The kiln insert 1 is a structure assembled from elements interconnected in the form of hollow boxes (for example, bricks, plates, plates) made of talchochlorite, mainly by cutting blocks of talchochlorite obtained industrially. The elements of the furnace insert, as well as these boxes are connected in a groove or using fasteners, in particular pins, brackets, angles, heat-resistant glue or mastic.

В верхней части печной вставки 1 образован дымосборник 5, в одной из стенок которого имеется отверстие 6, предназначенное для размещения присоединяемого к печи дымоотводящего патрубка (на фиг.1-3 не показан), а в нижней части образована топочная камера 7, снабженная отверстием 8 для размещения колосниковой решетки (на фиг.1-3 не показана) и зольника (на фиг.1-3 не показан). Со стороны передней стенки печной вставки 1 к топочной камере 7 прикреплена топочная дверца 9.In the upper part of the furnace insert 1, a smoke collector 5 is formed, in one of the walls of which there is an opening 6, designed to accommodate a smoke outlet connected to the furnace (not shown in Figs. 1-3), and in the lower part a combustion chamber 7 is provided with an opening 8 for placing a grate (not shown in FIGS. 1-3) and an ash pan (not shown in FIGS. 1-3). On the side of the front wall of the furnace insert 1, a furnace door 9 is attached to the combustion chamber 7.

Над топочной камерой 7 находится дымовой зуб 10, представляющий собой выступ на задней стенке печной вставки 1, который защищает топочную камеру 7 от встречных воздушных потоков из дымохода (на фиг.1-3 не показан), способных вызвать задымление помещения и выброс в него продуктов неполного сгорания топлива, препятствует попаданию искр из топочной камеры 7 в дымосборник 5 и улучшает тягу при растопке печи.Above the combustion chamber 7 there is a smoke tooth 10, which is a protrusion on the rear wall of the furnace insert 1, which protects the combustion chamber 7 from oncoming air flows from the chimney (not shown in Figs. 1-3), which can cause smoke in the room and release products into it incomplete combustion of fuel, prevents sparks from entering the combustion chamber 7 into the smoke collector 5 and improves traction during the kindling of the furnace.

Дымовой зуб 10 образован, предпочтительно, за счет размещения в одном из полых коробов, составляющих печную вставку 1, плит или пластин, выполненных из талькохлорита, имеющих трапециевидную форму и скрепленных с помощью крепежных деталей, например, штифтов, скоб, заклепок, термостойких клея или мастики.Smoky tooth 10 is formed, preferably, by placing in one of the hollow boxes constituting the furnace insert 1, plates or plates made of talc chloride, having a trapezoidal shape and fastened with fasteners, for example, pins, staples, rivets, heat-resistant glue or mastics.

Кожух 2 выполнен из металла или собран из плит, выполненных из керамики или природного камня. Плиты установлены на каркасе, преимущественно, металлическом, и соединены друг с другом в паз и (или) с помощью крепежных деталей, например, штифтов, скоб, уголков, термостойких клея или мастики. В верхней части кожуха 2 один из блоков установлен в форме крышки 11, соединенной разъемным или неразъемным соединением с боковыми The casing 2 is made of metal or assembled from plates made of ceramic or natural stone. The plates are mounted on the frame, mainly metal, and connected to each other in the groove and (or) using fasteners, for example, pins, brackets, angles, heat-resistant glue or mastic. In the upper part of the casing 2, one of the blocks is installed in the form of a cover 11 connected by a detachable or one-piece connection to the side

стенками кожуха 2. В частном случае кожух 2 образован указанными плитами, соединенными между собой без использования каркаса. В нижней части кожуха 2 имеются отверстия 12, необходимые для поступления в зазор 3 воздуха, участвующего в конвективном теплообмене, а в верхней части - отверстия 13, предназначенные для выхода нагретого воздуха в помещение, и отверстие 14 для размещения присоединяемого к печи дымоотводящего патрубка.the walls of the casing 2. In a particular case, the casing 2 is formed by these plates, interconnected without using a frame. In the lower part of the casing 2 there are openings 12 necessary for entering into the gap 3 of the air involved in convective heat transfer, and in the upper part there are openings 13 for letting heated air out into the room, and an opening 14 for accommodating a smoke outlet connected to the furnace.

Горение топлива происходит в топочной камере 7. Необходимый для горения топлива воздух попадает в топочную камеру 7 через зольник и колосниковую решетку или через отверстия, выполненные в топочной дверце 9. Дымовые газы, образующиеся в топочной камере 7, поступают вдоль дымового зуба 10 в дымосборник 5, после чего через дымоотводящий патрубок отходят в дымоход.The combustion of fuel takes place in the combustion chamber 7. The air necessary for combustion of the fuel enters the combustion chamber 7 through the ash pan and grate or through the holes made in the combustion door 9. The flue gases generated in the combustion chamber 7 enter along the smoke tooth 10 into the smoke box 5 then through the flue pipe go into the chimney.

Благодаря высоким плотности (2800-3000 кг/м³) и коэффициенту теплопроводности (6-6,4 Вт/м·К) талькохлорита при его удельной теплоемкости 700-900 Дж/кг·К элементы печной вставки 1 начинают непосредственно после растопки печи интенсивно аккумулировать тепловую энергию горящего топлива, в том числе отбирать тепло у отходящих дымовых газов, соприкасающихся со стенками топочной камеры 7, дымового зуба 10 и дымосборника 5. Одновременно с этим через стенки печной вставки 1 происходит быстрая передача тепла находящемуся в зазоре 3 воздуху, который за счет конвекции выходит в отапливаемое помещение через отверстия 13. В свою очередь, находящийся в нижней части помещения холодный воздух поступает в зазор 3 через отверстия 12 и, нагреваясь стенками печной вставки 1, поднимается вверх, в результате чего через зазор 3 идет непрерывный поток теплого воздуха.Due to the high density (2800-3000 kg / m ³ ) and the thermal conductivity coefficient (6-6.4 W / m · K) of talcochlorite with its specific heat capacity of 700-900 J / kg · K, the elements of the furnace insert 1 begin immediately after the furnace is kindled accumulate the thermal energy of burning fuel, including taking heat from the exhaust flue gases in contact with the walls of the combustion chamber 7, the smoke tooth 10 and the smoke collector 5. At the same time, through the walls of the furnace insert 1, heat is rapidly transferred to the air in the gap 3, which account to Injection enters the heated room through the openings 13. In turn, the cold air located in the lower part of the room enters the gap 3 through the openings 12 and, being heated by the walls of the furnace insert 1, rises up, as a result of which a continuous stream of warm air flows through the gap 3.

Остывание печи происходит в течение длительного времени после прекращения горения топлива. Отопление помещения продолжается за счет продолжающейся конвекции, обусловленной отдачей печной вставкой 1 аккумулированного тепла проходящему в зазоре 3 воздуху или передачи тепла через кожух 2 в случае отказа от использования конвективного способа отопления помещения (закрытия отверстий 13) либо за счет совместного применения указанных способов.The furnace cools down for a long time after the cessation of fuel combustion. The heating of the room continues due to ongoing convection due to the return of the accumulated heat from the furnace insert 1 to the air passing in the gap 3 or heat transfer through the casing 2 in case of refusal to use the convective method of heating the room (closing the openings 13) or due to the combined use of these methods.

Claims

A heat storage furnace containing a casing and placed with a gap relative to the surrounding casing of the furnace insert, which is a prefabricated structure, the connected elements of which form a combustion chamber, a smoke tooth and a smoke collector, characterized in that the elements making up the furnace insert are made of talcum chloride.