Дымовая труба для печи

Дымовая труба для печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к конструкциям печей и способам сжигания топлива и может быть использовано при разработке печей для сжигания любого вида топлива.

Известно устройство для дожигания дымовых газов печи, содержащее корпус, топку, дымовую трубу, источник перегретого пара и камеру дожигания дымовых газов в виде трубы, расположенной в топке и соединенной одним концом с дымовой трубой, а другим - с вихреобразователем и воздуховодом, при этом источник перегретого пара соединен с дожигателем дымовых газов с помощью трубопровода, снабженного распылителем(ями) пара, установленным(и) внутри трубы камеры дожигания (патент RU 2276755, МПК: F24B 5/00, F23J 15/00, опубл. 20.05.2006).

Недостатками его являются невысокие энергетические показатели печи, значительная температура выходящих продуктов сгорания топлива в печи.

Известно устройство для дожигания дымовых газов печи, содержащее корпус, топку, дымовую трубу, источник перегретого пара и камеру дожигания дымовых газов в виде трубы, расположенной в топке и соединенной одним концом с дымовой трубой, а другим - с вихреобразователем и воздуховодом, при этом источник перегретого пара соединен с дожигателем дымовых газов с помощью трубопровода, снабженного распылителем(ями) пара, установленным(и) внутри трубы камеры дожигания, при этом источник перегретого пара выполнен в виде камеры с теплоаккумулирующей загрузкой, расположенной над топкой и снабженной влагоподающим устройством и выпускной трубой, при этом источник перегретого пара содержит дополнительный вихреобразователь, установленный с торца выпускной трубы, расположенной в топке или над топкой с возможностью выхода пара через отверстие в ней, и распылитель(и) в трубу камеры дожигания дымовых газов.

Известен способ дожигания дымовых газов, реализуемый при помощи указанного устройства, при использовании которого дымовые газы, образующиеся при сгорании топлива в топке, и подогретый воздух с помощью вихреобразователей закручивают в одну и ту же сторону и направляют в камеру дожигания дымовых газов в виде трубы, воду подают в камеру с теплоаккумулирующей загрузкой, где производят парообразование, полученный пар подают в разогретую выпускную трубу, предварительно закрутив в дополнительном вихреобразователе, полученный после прохождения выпускной трубы перегретый пар подают через тангенциально установленные распылители в трубу камеры дожигания в направлении, совпадающем с направлением закрутки и перемещения дымовых газов и подогретого воздуха в трубе камеры дожигания (патент РФ№2419747, заявка №2009145534/03 от 08.12.2009, МПК: F24B 5/00, F23J 15/00 - прототип).

Недостатком его являются невысокие энергетические показатели печи, значительная температура выходящих продуктов сгорания топлива в печи, сложность конструкции.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и повышение теплоотдачи печи путем понижения температуры выходящих дымовых газов.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной дымовой трубе для печи, преимущественно для обогрева банных помещений, содержащей вертикально ориентированный корпус, нижняя входная часть которого соединяется с источником горячих газов, предпочтительно продуктов сгорания топлива в печи, верхняя выходная - с окружающей атмосферой, согласно изобретению в центральной части корпуса трубы ее нижняя и верхняя части соединены между собой при помощи изолированных друг от друга профилированных каналов - одного центрального, имеющего форму поперечного сечения в виде окружности, и нескольких периферийных, имеющих форму поперечного сечения в виде дуговых секторов окружности, установленных с радиальным зазором по отношению друг к другу и к центральному каналу, причем суммарная проходная площадь указанных каналов равна или превышает проходную площадь дымовой трубы, при этом упомянутые каналы установлены в ступенчатых расширениях, выполненных на смежных участках трубы.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана печь с предложенной трубой, на фиг. 2 - вид сбоку предложенной трубы в увеличенном масштабе, на фиг. 3 - поперечное сечение предложенной трубы.

Дымовая труба для печи содержит вертикально ориентированный корпус 1, состоящий из нижней входной части 2 и верхней выходной 3. В центральной части корпуса 1 трубы ее нижняя входная 2 и верхняя выходная части 3 соединены между собой при помощи нескольких изолированных каналов. Центральный канал 4 имеет в поперечном сечении форму окружности 5, а периферийные каналы 6 выполнены в виде дуговых сегментов окружности и установлены вокруг центрального канала 5 с радиальным зазором 7. Суммарная проходная площадь всех каналов равна или превышает проходную площадь дымовой трубы.

Каналы 4 и 6 установлены в ступенчатых расширениях 8 и 9, выполненных на частях трубы 2 и 3 соответственно. Труба устанавливается на печь 10.

Предложенная труба в составе печи работает следующим образом.

Поток продуктов сгорания топлива, сжигаемого в печи 10, поступает в нижнюю входную часть 2 и поднимаются вверх, к ступенчатому расширению 8. В ступенчатом расширении 8 поток продуктов сгорания разделяется по каналам 4 и 6 и движется далее, к ступенчатому расширению 9 верхней выходной части 3 трубы.

При прохождении потока продуктов сгорания через каналы 4 и 6 происходит интенсивный разогрев их наружных стенок, при этом периметр контакта горячих продуктов сгорания с элементами трубы увеличивается с 3,14 D до 10,2 D, где D - внутренний диаметр цилиндрической части трубы перед ступенчатым расширением, т.е. примерно в три раза. Увеличение периметра контакта при неизменной площади поперечного сечения ведет к более интенсивному отбору тепла у уходящих продуктов сгорания, что приводит к повышению температуры центральной части трубы и снижению температуры ее выходной части. За счет радиальных зазоров 7 окружающий воздух проникает между стенками каналов 4 и 6 и разогревается до температуры окружающих стенок, что приводит к более интенсивному разогреву помещения и повышению эффективности работы печи, т.к. часть тепла, ранее уходившего с продуктами сгорания, будет использоваться для разогрева объема помещения.

Проведенные испытания полноразмерной печи с предложенной трубой подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений. При испытаниях печи с обычной трубой разница температур потока продуктов сгорания топлива на входе и выходе из трубы составила примерно 50°C, в то время как при испытаниях печи с предложенной трубой упомянутая разница температур на входе и выходе составила примерно 250°C. Увеличение разницы температур примерно в 5 раз свидетельствует о значительном улучшении условий теплообмена между нагревательными элементами печи, в частности трубой, и потоком продуктов сгорания.

Использование предложенного технического решения позволит повысить теплоотдачу печи путем понижения температуры выходящих дымовых газов.

Дымовая труба для печи, преимущественно для обогрева банных помещений, содержащая вертикально ориентированный корпус, нижняя входная часть которого соединяется с источником горячих газов, предпочтительно продуктов сгорания топлива в печи, верхняя выходная - с окружающей атмосферой, характеризующаяся тем, что в центральной части корпуса трубы ее нижняя и верхняя части соединены между собой при помощи изолированных друг от друга профилированных каналов - одного центрального, имеющего форму поперечного сечения в виде окружности, и нескольких периферийных, имеющих форму поперечного сечения в виде дуговых секторов окружности, установленных с радиальным зазором по отношению друг к другу и к центральному каналу, причем суммарная проходная площадь указанных каналов равна или превышает проходную площадь дымовой трубы, при этом упомянутые каналы установлены в ступенчатых расширениях, выполненных на смежных участках трубы.