F24B1 / 02 - закриті печі
Власники патенту RU 2562647:
Товариство з обмеженою відповідальністю Завод "Ферингер і К" (RU)
Винахід відноситься до конструкції печей і способу генерації перегрітої пари. Технічний результат - отримання пара з регульованою температурою і вологістю, підвищення економічної роботи пристрою. Спосіб отримання пара полягає в забезпеченні взаємодії парообразующей рідини з розігрітими теплообмінними елементами, при цьому вказане взаємодія здійснюють за допомогою печі. Піч містить корпус з кришкою і дверцятами для завантаження палива і з топкою, розміщеної всередині зазначеного корпусу, димову трубу, яка з'єднує порожнину топки з навколишньою атмосферою, контейнер з теплообмінних крупнодісперсной матеріалом, розміщений всередині корпусу печі в безпосередній близькості від зони горіння печі. У контейнері встановлюють пристрій для парообразующей рідини, що містить ємність для парообразующей рідини з каналом для заливки рідини, клапаном скидання надлишкового тиску і трубопроводом відведення пара. Причому згаданий трубопровід встановлюють таким чином, що його вхідна частина з'єднується з порожниною ємності для парообразующей рідини, а вихідна частина відкривається в нижню частину корпусу печі, між топкою і корпусом. При цьому між корпусом печі та топкою встановлюють теплообмінні елементи з розвиненою поверхнею теплообміну, а в корпусі печі виконують щілини для виходу пара. Для отримання пара парообразующего рідина розігрівають у згаданій ємності до температури пароутворення, потім отриманий вологий пар направляють до основи печі, між топкою і корпусом печі, нижче рівня розташування / на рівні розташування згаданих теплообмінних елементів, де виробляють його підігрів і осушення від містяться в ньому частинок вологи за допомогою зазначених теплообмінних елементів. Після чого отриманий перегрітий сухий пар направляють в щілини, виконані в корпусі печі для виходу пара. 2 з.п. ф-ли, 2 мул.
Винахід відноситься до конструкції печей і способу генерації перегрітої пари і може бути використано при обладнанні лазень стаціонарного і мобільного типів, а також для обігріву побутових та виробничих приміщень.
Недоліком зазначених печей є можливість попадання в парильню топкових газів і наявність в парі з відносною вологістю до 70% великих крапель доведеної до кипіння води. При цьому неможливо отримання перегрітої пари з відносною вологістю менше 25%.
Відомі способи отримання перегрітої пари з вологої пари високого тиску шляхом відділення рідини від пара, дроселювання і перегріву за рахунок теплообміну з насиченою парою і підвищення тим самим економічності (Патент SU 561048 A, F22G 1/10, 01.08.1977).
Недоліком способів є необхідність в додатковому парогенераторі і труднощі стабілізації температури перегрітої пари.
Відомі спосіб отримання пара і піч «Гейзер» для його реалізації, що містить металевий корпус з топкою, димоходом і відкритий контейнер з теплообмінних крупнодісперсной матеріалом, причому вказаний відкритий контейнер розміщений у верхній частині топки з боку приміщення, що обігрівається, в топці поміщена ємність підвищеного тиску з теплообмінних крупнодісперсной матеріалом і встановленим в її верхній частині влагораспределітельним пристроєм, сполученим з баком для парообразующей рідини за допомогою дозатора, у зазначеній ємко сті від низу до верху вбудована дросельна труба, що проходить через теплообмінний крупнодісперсной матеріал і верхню частину топки в зазначений відкритий контейнер, що забезпечує додатковий перегрів утворився в ємності підвищеного тиску перегрітої пари в верхній частині топки і за рахунок рекуперативного теплообміну з крупнодісперсной матеріалом. При цьому дозатор рідини може бути виконаний у вигляді дросельного каналу, або у вигляді вентиля з ручним керуванням, або у вигляді електромагнітного клапана, з'єднаного з блоком управління подачею рідини із заданою тимчасової скважностью між включеннями. Перегрів сдросселірованного пара здійснюють у верхній елементи керування труби, що проходить через топку, і шляхом рекуперативного теплообміну з крупнодісперсной матеріалом в додатковому контейнері (Патент РФ №2250417, МПК: F24B 1/24 - прототип).
Зазначена піч для лазні "Гейзер" працює наступним чином.
В топку металевого корпусу розглянутої модифікації печі через дверцята закладається паливо і розпалюється. Залишки від сгораемого палива прокидаються через колосникові грати в піддавали. Гарячий газ, що утворився від згорання палива, піднімається вгору топки, нагріває теплообмінний крупнодісперсной матеріал в ємності і контейнері, а також пар у верхній елементи керування труби. Потім гарячий газ, піднімаючись вгору в наскрізний димарі, обігріває бак з водою. Поступово теплообмінний крупнозернистий матеріал розігрівається до (350 ... 450) ° C, нагріваючи повітря в приміщенні до (60 ... 100) ° C.
Спосіб перегріву пара полягає в наступному.
Для отримання перегрітої пари парообразующего рідина з бака через дросельний канал з патрубком надходить у влагораспределітельное пристрій. Нагрівання рідини відбувається при її контакті з теплообмінних грубозернистим матеріалом. Утворився насичений пар піднімається у верхню частину ємності і потім, у міру збільшення його обсягу, під власним тиском просочується через матеріал, ще більше нагрівається понад 100 ° C і надходить у вхідний отвір дросельної труби в нижній частині ємності. Далі перегрітий пар нагрівається на горизонтальній ділянці щоб елементи керування труби у верхній частині топки. Сдросселірованний пар надходить у відкритий контейнер і в процесі рекуперативного теплообміну з крупнодісперсной матеріалом перегрівається понад 110 ° C, здійснюючи нагрів приміщення.
Основним недоліком даного способу отримання пара є наступне.
Парообразующего рідина подається з влагораспределітельного пристрої у вигляді крапель або дозованого потоку рідини прямо на розігрітий крупнодісперсной матеріал. Така подача призводить до того, що частина рідини випаровується, не потрапляючи в дросельну трубу, що призводить до зниження економічності і нерозрахованих режиму роботи парообразующего пристрою. Крім цього, наявність досить протяжного горизонтальної ділянки в дросельної трубі призводить до додаткового опору при русі отриманого пара горизонтально, при цьому на виході горизонтально рухається пар повинен подолати опір тракту, утвореного крупнодісперсной теплообмінних матеріалом.
Завданням запропонованого технічного рішення є створення способу отримання пара, застосування якого дозволить отримувати пар з регульованою температурою і вологістю, а також спрощення конструкції і підвищення економічності роботи пристрою для його отримання.
Зазначена задача вирішується за рахунок того, що в запропонованому способі отримання пара, що полягає в забезпеченні взаємодії парообразующей рідини з розігрітими теплообмінними елементами, відповідно до винаходу вказане взаємодія здійснюють за допомогою печі, що містить корпус з кришкою і дверцятами для завантаження палива і з топкою, розміщеної всередині зазначеного корпусу, димову трубу, яка з'єднує порожнину топки з навколишньою атмосферою, контейнер з теплообмінних крупнодісперсной матеріалом, розміщений всередині корпусу печі в непо редственной близькості від зони горіння печі, при цьому в згаданому контейнері встановлюють пристрій для парообразующей рідини, що містить ємність для парообразующей рідини з каналом для заливки рідини, клапаном скидання надлишкового тиску і трубопроводом відведення пара, причому згаданий трубопровід встановлюють таким чином, що його вхідна частина з'єднується з порожниною ємності для парообразующей рідини, а вихідна частина відкривається в нижню частину корпусу печі, між топкою і корпусом, при цьому між корпусом печі та топкою вус новлюють теплообмінні елементи з розвиненою поверхнею теплообміну, а в корпусі печі виконують щілини для виходу пара, при цьому для отримання пара парообразующего рідина розігрівають у згаданій ємності до температури пароутворення, потім отриманий вологий пар направляють до основи печі, між топкою і корпусом печі, нижче рівня розташування / на рівні розташування згаданих теплообмінних елементів, де виробляють його підігрів і осушення від містяться в ньому частинок вологи за допомогою зазначених теплообмінних елементів, після че про отриманий перегрітий сухий пар направляють в щілини, виконані в корпусі печі для виходу пара.
У варіанті застосування способу теплообмінні елементи з розвиненою поверхнею теплообміну виконують у вигляді зубів гребінки, при цьому зуби гребінки виконують профільованими.
У варіанті застосування способу, щілини для виходу пара виконують між верхньою частиною корпусу і кришкою.
Суть винаходу ілюструється кресленнями, де на фіг. 1 показана піч з пристроєм для подачі парообразующей рідини, вид збоку; на фіг. 2 показана піч з пристроєм для подачі парообразующей рідини, вид спереду.
Запропонований спосіб може бути реалізований за допомогою печі, що має наступну конструкцію.
Запропонована піч для лазні містить корпус 1, з дверцятами 2 для завантаження палива і з топкою 3, розміщеної всередині зазначеного корпусу 1. Між корпусом 1 печі і топкою 3 встановлені теплообмінні елементи 4 з розвиненою поверхнею теплообміну, виконані, переважно, у вигляді гребінки. Димова труба 5 з'єднує порожнину топки 3 з навколишньою атмосферою. Контейнер 6 з теплообмінних крупнодісперсной матеріалом 7, переважно камінням природного походження розміщений всередині корпусу 1 печі в безпосередній близькості від зони горіння печі. У контейнері 6 встановлено пристрій для парообразующей рідини, що містить ємність 8 для парообразующей рідини з каналом 9 для заливки рідини, клапаном 10 скидання надлишкового тиску і трубопроводом 11 відводу пара, причому згаданий трубопровід 11 встановлений таким чином, що його вхідна частина 12 з'єднується з порожниною ємності 8 для парообразующей рідини, а вихідна частина 13 відкривається в нижню частину корпусу 1 печі, переважно, між топкою 3 і корпусом 1, нижче теплообмінних елементів 4. у корпусі 1 печі виконані щілини 14 для виходу ара. На корпусі 1 зверху встановлена кришка 15.
Запропонований спосіб може бути реалізований за допомогою зазначеної печі наступним чином.
В топку 3 корпусу 1, через дверку 2 для завантаження палива в топку 3, завантажують паливо, наприклад дрова, і підпалюють. Відпрацьовані гази відводять із зони горіння за допомогою димової труби 5, що з'єднує порожнину топки 3 з навколишньою атмосферою. При згорянні палива в топці 3 виділяється тепло і теплообмінні елементи 4, розміщені між корпусом 1 печі і топкою 3, починають розігріватися, і, в міру спалювання палива в печі, досягають певної температури. Також при згорянні палива нагрівається контейнер 6 з теплообмінних крупнодісперсной матеріалом 7, розміщений всередині корпусу 1 печі в безпосередній близькості від зони горіння печі.
Пристрій для парообразующей рідини, що містить ємність 8 для парообразующей рідини з клапаном 10 скидання надлишкового тиску, встановлене в контейнері 6, також починає прогріватися.
Через канал 9 для заливки рідини в ємність 8 для парообразующей рідини заливається парообразующего рідина. У міру прогрівання ємності 8, рідина починає розігріватися і утворювати пар. Для скидання тиску пари, що служить клапан 10 скидання надлишкового тиску.
Пара, що утворилася, що містить краплі вологи, по трубопроводу 11, встановленому таким чином, що його вхідна частина 12 з'єднується з порожниною ємності 8 для парообразующей рідини, а вихідна частина 13 відкривається в нижню частину корпусу 1 печі, переважно, між топкою 3 і корпусом 1, надходить до теплообмінних елементів 4, к їх розвиненим поверхонь теплообміну. Проходячи за рахунок різниці щільності пара і підігрітого повітря крізь поверхні теплообміну, пар остаточно осушується і розігрівається до температури, що забезпечується за рахунок контакту з розігрітими поверхнями теплообмінних елементів. Отриманий пар надходить в банний приміщення / парну з щілин 14, виконаних в стінках корпусу 1 печі.
Таким чином, в парну надходить пар з необхідною вологістю і температурою, без великих крапель доведеної до кипіння води, що забезпечує комфортні умови перебування в парній.
У варіанті виконання, теплообмінний елемент 4 виконаний у вигляді гребінки з профільованими зубами, переважно, у вигляді букви «Z». Таке рішення дозволяє збільшити площу поверхні теплообмінних елементів без збільшення їх габаритних розмірів.
У варіанті виконання, щілини 14 для виходу пара виконані між верхньою частиною корпусу і кришкою 15. Таке рішення дозволяє спростити конструкцію корпусу печі і поліпшити його дизайн за рахунок відсутності видимих щілин на поверхні корпусу.
Використання запропонованого технічного рішення дозволить створити піч, що забезпечує отримання пара з регульованою температурою і вологістю, спростити конструкцію і підвищити економічність роботи пристрою для його отримання.
1. Спосіб отримання пара, що полягає в забезпеченні взаємодії парообразующей рідини з розігрітими теплообмінними елементами, що характеризується тим, що вказане взаємодія здійснюють за допомогою печі, що містить корпус з кришкою і дверцятами для завантаження палива і з топкою, розміщеної всередині зазначеного корпусу, димову трубу, яка з'єднує порожнину топки з навколишньою атмосферою, контейнер з теплообмінних крупнодісперсной матеріалом, розміщений всередині корпусу печі в безпосередній близькості від зони горіння печі, при цьому згаданому контейнері встановлюють пристрій для парообразующей рідини, що містить ємність для парообразующей рідини з каналом для заливки рідини, клапаном скидання надлишкового тиску і трубопроводом відведення пара, причому згаданий трубопровід встановлюють таким чином, що його вхідна частина з'єднується з порожниною ємності для парообразующей рідини, а вихідна частина відкривається в нижню частину корпусу печі, між топкою і корпусом, при цьому між корпусом печі та топкою встановлюють теплообмінні елементи з розвиненою повер хность теплообміну, а в корпусі печі виконують щілини для виходу пара, при цьому, для отримання пара, парообразующего рідина розігрівають у згаданій ємності до температури пароутворення, потім отриманий вологий пар направляють до основи печі, між топкою і корпусом печі, нижче рівня розташування / на рівні розташування згаданих теплообмінних елементів, де виробляють його підігрів і осушення від містяться в ньому частинок вологи за допомогою зазначених теплообмінних елементів, після чого отриманий перегрітий сухий пар направляють в щел , Виконані в корпусі печі для виходу пара.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що теплообмінні елементи з розвиненою поверхнею теплообміну виконують у вигляді зубів гребінки, при цьому зуби гребінки виконують профільованими.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що щілини для виходу пара виконують між верхньою частиною корпусу і кришкою.