[go: up one dir, main page]

WO2018186765A1 - Многотопливная печь - Google Patents

Многотопливная печь Download PDF

Info

Publication number
WO2018186765A1
WO2018186765A1 PCT/RU2017/000579 RU2017000579W WO2018186765A1 WO 2018186765 A1 WO2018186765 A1 WO 2018186765A1 RU 2017000579 W RU2017000579 W RU 2017000579W WO 2018186765 A1 WO2018186765 A1 WO 2018186765A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
stoves
housing
burner
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2017/000579
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Андрей Геннадьевич ВИННИКОВ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apetyan Pavel Mkrtychevich
Original Assignee
Apetyan Pavel Mkrtychevich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apetyan Pavel Mkrtychevich filed Critical Apetyan Pavel Mkrtychevich
Publication of WO2018186765A1 publication Critical patent/WO2018186765A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C1/00—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified
    • F24C1/02—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified adapted for the use of two or more kinds of fuel or energy supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C1/00—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified
    • F24C1/02—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified adapted for the use of two or more kinds of fuel or energy supply
    • F24C1/06—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified adapted for the use of two or more kinds of fuel or energy supply by replacing parts, e.g. replacing burners by electric heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C1/00—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified
    • F24C1/16—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified with special adaptation for travelling, e.g. collapsible

Definitions

  • the invention relates to heating, namely to domestic stoves, the supply of which is not limited to solid fuel, in particular to multi-fuel stoves using liquid, solid and gaseous fuels, including collapsible, trench, designed for heating personnel by any type of fuel.
  • the closest analogue of the claimed invention is a technical solution from patent RU 2475678, which is a multi-fuel heating furnace, which contains an axisymmetric housing forming a combustion chamber, the design of which provides for the creation of natural traction, a movable piston located in the combustion chamber, a fuel supply means.
  • the movable control piston divides the combustion chamber into a supra-piston and sub-piston volume and is driven by external influence, an axisymmetric atomizer is located inside the combustion chamber, the design of the combustion chamber includes regular locations for supplying / filling gaseous, liquid and solid fuels.
  • the liquid fuel operation module is made non-removable, which leads to the limited shape and amount of solid fuel being loaded and the laying method and the inability to use the liquid module on another housing or other furnace when the standard housing is destroyed or damaged.
  • the non-separable structure used in this solution does not allow the maximum volume of vehicles to be used for delivery and does not allow delivery by landing.
  • the solution also lacks a smoke collector that acts as a spark arrester.
  • the technical problem to be solved by the claimed invention is aimed at creating a universal furnace with high performance and wide functionality.
  • the technical result of the claimed invention is to expand the functionality of field ovens and domestic heating stoves, including by increasing mobility due to the possibility of delivery by any means of transport, including helicopter throw-outs, ease of bringing from a stowed position to a working position, the versatility of a liquid burner that can operate under excessive air pressure from an external source (pressurization), which makes it possible to use it in field repair crews, in a forge, or for heating bulk parts before welding, operation safety, including in tarpaulin tents and timbers, increasing the versatility in the choice of fuel due to the possibility of operation of the furnace on liquid, solid and gaseous th fuel.
  • the multi-fuel furnace is collapsible and contains a smoke collector and a housing, as well as a piston placed in the upper part of the housing with the possibility of movement along the vertical axis of the housing, and a burner with an evaporator cup placed in the lower part of the housing, in this case, the burner with the evaporator bowl is removable with the formation of a place for laying solid fuel.
  • the piston may include an intake pipe with an air regulator.
  • the piston may contain a base, on one side of which there are distribution channels connected to the intake pipe, and on the other side of the base are focusing channels connected to the distribution channels and provided with openings led into the combustion zone.
  • the burner may comprise at least one air duct and at least one air inlet, with one end of the air duct connected to the air inlet and the other end of the air duct discharged into the combustion zone.
  • the burner evaporator bowl may be provided with an adjustment hole.
  • a multi-fuel furnace may contain thermal screens.
  • the evaporator bowl may be equipped with a nozzle for supplying liquid fuel and a nozzle for supplying gas.
  • Multi-fuel is achieved through two modules: a piston with chimneys for solid fuel and a burner for liquid fuel.
  • the piston with focusing and distribution channels is designed to increase the degree of heating of the combustion zone in order to increase the efficiency of the furnace and reduce specific fuel consumption due to pre-heating of ballast gases.
  • This design provides a 5 increase in furnace efficiency due to heating not only oxygen, but also ballast gases, which are a “cooler” for the combustion zone, to high temperatures.
  • An increase in the range of power adjustments is achieved by shifting the lower boundary of the minimum possible furnace power.
  • the ideal option is the ability to adjust the furnace power from zero to maximum, but in reality this is not achievable. For example, for a 10 kW furnace, the real minimum power is about 4 kW. If you try to reduce the power, the stove will go out, as the temperature in the combustion chamber will become less than the minimum acceptable for maintaining combustion.
  • Using a piston with channels allows you to stretch the range along the lower boundary of the power, i.e.,
  • the burner is universal and is also designed to expand the functionality of field stoves and domestic heating stoves operating from natural traction by increasing the number of fuels used: used oil, diesel fuel, kerosene, gas. If necessary, it can be used in field repair shops as a horn for heating parts and accessories. Burner provides boost
  • the inventive multi-fuel stove is suitable for use in indoor heaters where the use of stoves with a classic air intake is undesirable or dangerous.
  • the inventive device is characterized by the absence of an open flame, the possibility of use in stand-alone mode, work with both air cooling and water
  • the inventive furnace provides a safe stop at 25 unexpected cessation of combustion, unlike the drip and nozzle type furnaces, safe automatic cessation of combustion due to the design features of the furnace during a sharp boiling of fuel in case of accidental ingress / detection of extraneous unnatural impurities, for example, water.
  • FIG. 1 - general view of the furnace
  • FIG. 2 is a view of a furnace without case sheets for operating on liquid or gaseous fuel
  • FIG. 3 is a view of a furnace without case sheets for working on solid fuel with a raised piston
  • FIG. 4 is a view of a furnace without case sheets for working on solid fuel with a piston lowered
  • FIG. 5 is a general view of the piston
  • FIG. 6 is a bottom view of the piston
  • FIG. 7 is a sectional side view of the piston
  • FIG. 8 combined piston with a liquid heat exchanger
  • FIG. 9 is a general view of the burner in the housing.
  • FIG. 10 - a burner without a cup in a section
  • FIG. 11 burner with a bowl of the evaporator
  • FIG. 12 sectional view of a burner with an evaporator bowl
  • FIG. 13 burner during ignition
  • FIG. 14 burner in operation
  • FIG. 15 burner shutdown
  • FIG. 16 is a general view of a device with thermal screens
  • FIG. 17 is a General view of the device with thermal screens in the open position
  • FIG. 18 is a plan view of the device with thermal screens in the closed position
  • FIG. 19 is a top view of the device with thermal screens in the open position
  • FIG. 20 general view of the smoke collector
  • FIG. 21 is a cross section of a smoke box.
  • positions 1-24 are shown:
  • a multi-fuel furnace contains a housing 1, a smoke collector 2, a piston 3.
  • the housing 1 is provided with a frame, legs, housing sheets, a solid fuel ignition hatch 4 and an inspection hatch 5.
  • a burner 6 is located in the housing 1, which contains air pipes 7 and an evaporator bowl 8 with a fitting 9.
  • the furnace is equipped with a dummy plate 10 when using solid fuel.
  • the piston 3 contains an intake pipe 11 with an air supply regulator 12 in this case in the form of a shutter-regulator, a base 13, distribution channels 14 and focusing channels 15.
  • the air supply regulator 12 can be made in the form of a gate valve, a throttle, an axial displacement valve, or an angular valve displacement.
  • the distribution channels 14 and the focusing channels 15 mounted on the base 13 form two supply lines: distribution and focusing, which ensures crushing of the input air stream, its heating and focusing in the combustion zone.
  • FIG. 7 arrows show the direction of air movement.
  • the air supply channels 14-15 may have a spiral shape (Fig. 8), concentric shape. Channels 14-15 can also have any shape, for example, distribution channels are spiral-shaped, and focusing channels are straight, and vice versa.
  • the base 13 and / or distribution 14 and / or focusing channels 15 of the piston 3 may have a water cooling jacket.
  • the burner 6 contains an axisymmetric housing in which at least one air pipe 7 is mounted, for example, having a knee shape, a mixer 22 and an evaporator bowl 8, which is a fuel storage and / or supply module, which together form their respective bodies with three chambers: a camera primary oxygen supply (zone “A” 21), a secondary oxygen supply chamber (zone “B” 22) and a combustion chamber (zone “C” 23).
  • the burner 6 is also provided with air sampling openings 16, to which one of the ends of the air pipes 7 is connected, the other ends of which are brought into the combustion zone for supplying air to the mixer 22 (zone “B”).
  • the evaporator bowl 8 is equipped with a nozzle 9, a fastener 17 to the burner 6, a hole 18 for refueling with liquid fuel, an adjustment hole 19, and a gas supply nozzle 20, which performs the function of a fuel drain fitting at an excessive level.
  • the number of air pipes 7 is determined by the needs of the user, the specific configuration of the furnace and the geometry of the combustion chamber.
  • Duct pipes 7 may have a spiral shape, a cooling jacket.
  • the air intake holes 16 can be combined by a common pipe in order to connect boost.
  • the evaporator bowl 8 as a fuel storage and / or supply module can be made only for liquid type of fuel, only for gaseous type of fuel, or combined for liquid and gaseous type of fuel.
  • the evaporator bowl 8 may be equipped with a float mechanism, an emergency stop valve for fuel supply, and an automatic start means.
  • Housing 1 is closed by removable heat shields 24, designed to protect nearby wooden structures or uniforms from direct heat radiation, to create a convection air flow at the surface of heated housing parts to increase the degree of heat removal, to place soldiers' bowlers on the back of the screens to boil water or heat food , creating a given sector of radiation heat by opening the screens to the desired angle.
  • the device operates as follows.
  • the air supply regulator 12 is closed.
  • the nozzle of the chimney 2 is connected to the chimney.
  • fuel used oil, diesel fuel, kerosene can be used. Due to the presence of draft in the chimney, air enters the furnace exclusively through air ducts 7 and, receiving a portion of the evaporated fuel in the evaporator bowl 8, enters 5 into the mixer 22, where the combustion process takes place.
  • Adjusting the degree of heating of the furnace is provided by turning the handle of the nozzle 9 relative to the housing 1 from left to right.
  • the evaporator cup 8 is filled with fuel through an opening 18 connected to the nozzle 9. Zones A, 21, B 22, and C 23 have the same temperature as the environment and are blown through with air entering through the air inlet openings 16 into the air pipes 7. All the air passing through the air pipes 7 is divided in front of the evaporator bowl 8 into two parts. The first part enters the evaporator bowl 8 in zone "A" 21 through
  • the second part enters through the numerous openings of the mixer 22 into zone “B” and provides a second oxygen supply circuit.
  • the air leaving zone “A” 21 is mixed with air in zone “B” 22 and enters the combustion chamber — zone “C” 23. Further, air, due to the presence of draft, is removed into the chimney through
  • Smoke collector 2 is designed to organize the products of combustion and exhaust to the chimney, extinguish unburnt particles of fuel in the form of sparks, and use it as an additional heat exchanger at the stage of removal of working gases.
  • FIG. 21 shows a smoke collector 2 in a section without covers, where
  • zone "A" 21 After ignition of the fuel surface in zone "A" 21, the temperature and degree of evaporation of the fuel increases, and when a certain value is reached, the number of vapors entering the mixer 22 (zone "B") becomes redundant. By turning the evaporator cup 8 behind the nozzle 9, the control part is partially blocked
  • 35 hole 19 which normalizes the ratio of fuel vapor and oxygen in mixer 22 (zone "B"), and, as a result, in zone "C” 23 there is a full combustion.
  • Stop operation of the burner 6 is made by the final rotation of the bowl of the evaporator 8 until the control hole 19 is completely blocked.
  • the burner 6 is removed from the furnace chamber and a dummy plate 10 is installed in its place.
  • the air supply regulator 12 is fully opened, allowing oxygen to enter the space under the piston 3. If there is no stub plate 10, the fuel will drop out or air will be sucked into the combustion chamber, bypassing air supply regulator 12.
  • Air due to the discharge in the combustion chamber from the chimney, is sucked
  • the degree of heating of the air sharply increases before it enters the combustion zone.
  • Calorific value is the most important basic technical characteristic of a fuel. Distinguish between higher and lower heat of combustion of fuel. The highest heat of combustion QB is the amount of heat that is released
  • the net calorific value of the working mass is determined as the result of the difference in the net calorific value of the combustible fuel elements and the heat expended in the evaporation of all moisture.
  • the dimension of the calorific value Q is expressed in kJ / kg or kJ m 3 .
  • the operation of the furnace on gaseous fuels is similar to the work on liquid fuels.
  • Gaseous fuel is supplied through a gas supply nozzle 20 to the combustion zone. Ignition and adjustment are also carried out similarly. The furnace is stopped by shutting off the gas supply.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Abstract

Изобретение относится к отоплению, а именно к бытовым печам, питание которых не ограничивается твердым топливом, в частности к многотопливным печам, использующим жидкое, твердое и газообразное топливо, в том числе к сборно-разборным, окопным, предназначенным для обогрева личного состава любым видом топлива. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей полевых печей и бытовых отопительных печей, в том числе за счет мобильности благодаря возможности доставки любым транспортом, включая выброску с вертолета, простоте приведения из походного положения в рабочее, универсальности жидкостной горелки, способной работать под избыточным давлением воздуха от внешнего источника (наддув), что дает возможность использовать ее в полевых ремонтных бригадах, в кузне или для прогрева объемных деталей перед сваркой, безопасности эксплуатации в том числе в брезентовых палатках и бревенчатых настилах, повышенного КПД печи как на жидком, так и на твердом топливе. Многотопливная печь выполнена сборно-разборной и содержит дымосборник (2) и корпус (1). В верхней части корпуса (1) поршень (3) выполнен с возможностью размещения и движения вдоль вертикальной оси корпуса (1). Горелка (6) с чашей испарителя (8) выполнены размещаемыми в нижней части корпуса (1). Горелка (6) с чашей испарителя (8) выполнена съемной с образованием места для закладки твердого топлива.

Description

МНОГОТОПЛИВНАЯ ПЕЧЬ Изобретение относится к отоплению, а именно к бытовым печам, питание которых не ограничивается твердым топливом, в частности к многотопливным печам, использующим жидкое, твёрдое и газообразное топливо, в том числе к сборно-разборным, окопным, предназначенным для обогрева личного состава любым видом топлива.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является техническое решение из патента RU 2475678, представляющее собой печь обогревательную многотопливную, которая содержит осесимметричный корпус, образующий камеру сгорания, конструкция которой предусматривает создание естественной тяги, подвижный поршень, расположенный в камере сгорания, средства подачи топлива. Подвижный регулирующий поршень делит камеру сгорания на надпоршневой и подпоршневой объем и приводится в движение внешним воздействием, внутри камеры сгорания расположен осесимметричный распылитель, в конструкции камеры сгорания предусмотрены штатные места расположения средств подачи/закладки газообразного, жидкого и твердого топлива.
Однако в данной конструкции модуль работы на жидком топливе выполнен несъемным, что приводит к ограниченности формы и количества загружаемого твердого топлива и способа закладки и невозможности использовать жидкостной модуль на другом корпусе или другой печи при разрушении или повреждении штатного корпуса. Кроме того неразборная конструкция, используемая в данном решении, не позволяет использовать максимальный объем транспортных средств при доставке и не позволяет осуществлять доставку методом десантирования. В решении также отсутствует дымосборник, выполняющий роль искрогасителя.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании универсальной печи с высокими эксплуатационными характеристиками и широкими функциональными возможностями.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей полевых печей и бытовых отопительных печей, в том числе за счёт повышения мобильности благодаря возможности доставки любым транспортом, включая выброску с вертолета, простоте приведения из походного положения в рабочее, универсальности жидкостной горелки, способной работать под избыточным давлением воздуха от внешнего источника (наддув), что дает возможность использовать ее в полевых ремонтных бригадах, в кузне или для прогрева объемных деталей перед сваркой, безопасности эксплуатации в том числе в брезентовых палатках и бревенчатых настилах, повышению универсальности в выборе топлива благодаря возможности работы печи на жидком, твердом и газообразном топливе.
Указанный технический результат достигается за счёт того, что многотопливная печь выполнена сборно-разборной и содержит дымосборник и корпус, а также поршень, размещаемый в верхней части корпуса с возможностью движения вдоль вертикальной оси корпуса, и горелку с чашей испарителя, размещаемые в нижней части корпуса, при этом горелка с чашей испарителя выполнена съёмной с образованием места для закладки твёрдого топлива.
Поршень может содержать воздухозаборную трубу с регулятором подачи воздуха.
Поршень может содержать основание, на одной стороне которого расположены распределительные каналы, соединённые с воздухозаборной трубой, а на другой стороне основания расположены фокусирующие каналы, соединённые с распределительными каналами и снабжённые отверстиями, выведенными в зону горения.
Горелка может содержать по крайней мере одну воздуховодную трубу и по крайней мере одно воздухозаборное отверстие, причём один конец воздуховодной трубы соединен с воздухозаборным отверстием, а второй конец воздуховодной трубы выведен в зону горения.
Чаша испарителя горелки может быть снабжена регулировочным отверстием.
Многотопливная печь может содержать тепловые экраны.
Чаша испарителя может быть снабжена штуцером для подачи жидкого топлива и соплом для подачи газа.
Многотопливность достигается за счет двух модулей: поршня с жароходами для твердого топлива и горелки для жидкого топлива.
Благодаря съёмной горелке обеспечивается работа на дизельном топливе, авиационном керосине и отработанном масле. Поршень с фокусирующими и распределительными каналами предназначен для повышения степени разогрева зоны горения с целью повышения эффективности печи и сокращения удельного расхода топлива за счет предварительного нагрева балластных газов. Данная конструкция обеспечивает 5 повышение КПД печи за счёт разогрева до высоких температур не только кислорода, но и балластных газов, являющихся «охладителем» для зоны горения. Увеличение диапазона регулировок мощности достигается за счёт смещения нижней границы минимально возможной мощности печи. Идеальным вариантом является возможность регулировки мощности печи от ноля до максимума, однако ю в реальности это не достижимо. Например, для печи мощностью 10 кВт реальная минимальная мощность составляет около 4 кВт. Если попробовать уменьшить мощность, печь погаснет, так как температура в камере сгорания станет меньше минимально допустимой для поддержания горения. Использование поршня с каналами позволяет растянуть диапазон по нижней границе мощности, т.е.,
15 например для печи мощностью 10 кВт регулировка будет возможна не от 4 кВт до 10 кВт, а от 2,5 кВт до 10 кВт без опасения затухания пламени.
Возможность устанавливать жидкостной теплообменник в зону горения без опасения потерять нижний предел минимальных нагрузок по причине «просадки» зоны горения обеспечивается благодаря появлению мощного источника
20 теплоотбора. Т.е. благодаря применению системы прогрева входящего воздуха в зоне горения появляется количественный запас теплоты, который позволяет ввести в зону горения жидкостной теплообменник без боязни переохладить зону до критических значений, после чего КПД резко падает или же вовсе происходит остановка печи, т.к. жидкостной теплообменник является для зоны горения
25 мощным источником теплоотбора.
Избавление от недожога топлива при малых и средних нагрузках вследствие падения температуры в зоне горения обеспечивает избавление от вредных отложений в дымоходе, мешающих качественному теплообмену.
Горелка является универсальной и также предназначена для расширения зо функциональных возможностей полевых печей и бытовых отопительных печей, работающих от естественной тяги, за счет увеличения количества используемых видов топлива: отработанного масла, дизельного топлива, керосина, газа. В случае необходимости может использоваться в полевых ремонтных мастерских в качестве горна, для разогрева деталей и приспособлений. Горелка обеспечивает повышение
35 КПД печи за счет предварительного разогрева до высоких температур не только кислорода, но и балластных газов, являющихся «охладителем» для зоны горения. Благодаря использованию данной горелки происходит увеличение диапазона регулировок мощности за счет смещения нижней границы минимальной мощности. Появляется также возможность устанавливать жидкостной теплообменник в зону 5 горения без опасения потерять нижний предел минимальных нагрузок по причине «просадки» жаровой зоны из-за появления мощного источника теплоотбора. Горелка также обеспечивает избавление от недожога топлива при малых и средних нагрузках вследствие падения температуры в зоне горения, что обеспечивает избавление от вредных отложений, мешающих качественному теплообмену.
ю Заявляемая многотопливная печь подходит для использования отопителей в закрытых помещениях, где нежелательно или опасно применение печей с классическим воздухозабором. Кроме того, заявляемое устройство характеризуется отсутствием открытого пламени, возможностью использования в автономном режиме, работы как с воздушным охлаждением, так и с водяным
15 контуром, бесшумной работой, простотой кинематики органов контроля и управления в случае автоматизации процессов, надежностью, удобством и простотой обслуживания, а также возможностью применения наддува для увеличения «огневой плотности» при использовании в качестве мощного средства для нагрева больших деталей, в кузнечном цеху или в полевых ремонтных
20 мастерских.
За счет наличия дымосборника, выполняющего роль пламя/искрогасителя, дополнительно повышается безопасность эксплуатации в брезентовых палатках и бревенчатых настилах.
Кроме того, заявляемая печь обеспечивает безопасную остановку при 25 непредвиденном прекращении горения в отличие от печей «капельного» и «форсуночного» типа, безопасное автоматическое прекращение горения благодаря конструктивной особенности печи при резком вскипании топлива при случайном попадании/обнаружении посторонних не свойственных примесей, например, воды.
зо Обеспечивается также возможность дистанционного забора воздуха, например, для бань, саун, сушилок, малярных мастерских.
Наилучший вариант реализации заявляемого изобретения показан на фигурах 1-21 , на которых изображены:
Фиг. 1 - общий вид печи; Фиг. 2 - вид печи без корпусных листов для работы на жидком или газообразном топливе;
Фиг. 3 - вид печи без корпусных листов для работы на твердом топливе с поднятым поршнем;
Фиг. 4 - вид печи без корпусных листов для работы на твердом топливе с опущенным поршнем;
Фиг. 5 - общий вид поршня;
Фиг. 6 - вид поршня снизу;
Фиг. 7 - вид поршня сбоку в разрезе;
Фиг. 8 - комбинированный поршень с жидкостным теплообменником;
Фиг. 9 - общий вид горелки в корпусе;
Фиг. 10 - горелка без чаши в разрезе;
Фиг. 11 - горелка с чашей испарителя;
Фиг. 12 - горелка с чашей испарителя в разрезе;
Фиг. 13 - горелка при розжиге;
Фиг. 14 - горелка в работе;
Фиг. 15 - остановка работы горелки;
Фиг. 16 - общий вид устройства с тепловыми экранами;
Фиг. 17 - общий вид устройства с тепловыми экранами в раскрытом положении;
Фиг. 18 - вид устройства сверху с тепловыми экранами в закрытом положении;
Фиг. 19 - вид устройства сверху с тепловыми экранами в раскрытом положении;
Фиг. 20 - общий вид дымосборника
Фиг. 21 - поперечный разрез дымосборника.
На фиг. 1-21 позициями 1-24 показаны:
1 - корпус;
2 - дымосборник;
3 - поршень;
4 - люк розжига твёрдого топлива;
5 - смотровой люк;
6 - горелка;
7 - воздуховодная труба;
8 - чаша испарителя; 9 - штуцер;
10 - пластина-заглушка;
11 - воздухозаборная труба;
12 - регулятор подачи воздуха;
13 - основание;
14 - распределительный канал;
15 - фокусирующий канал;
16 - воздухозаборное отверстие;
17 - крепление чаши испарителя;
18 - отверстие для заправки топливом;
19 - регулировочное отверстие;
20 - сопло подачи газа;
21 - зона «А»;
22 - смеситель, соответствующий зоне «Б»;
23 - зона «В»;
24 - тепловой экран.
Многотопливная печь содержит корпус 1 , дымосборник 2, поршень 3. Корпус 1 снабжён каркасом, ножками, корпусными листами, люком 4 розжига твёрдого топлива и смотровым люком 5. В корпусе 1 расположена горелка 6, которая содержит воздуховодные трубы 7 и чашу испарителя 8 со штуцером 9. Печь комплектуется пластиной-заглушкой 10 при использовании твёрдого топлива. Поршень 3 содержит воздухозаборную трубу 11 с регулятором 12 подачи воздуха в данном случае в виде заслонки-регулятора, основание 13, распределительные каналы 14 и фокусирующие каналы 15. Регулятор 12 подачи воздуха может быть выполнен в виде шибера, дросселя, клапана осевого перемещения или клапана углового перемещения.
Смонтированные на основании 13 распределительные каналы 14 и фокусирующие каналы 15 образуют две линии подачи: распределительную и фокусирующую, что обеспечивает дробление потока входного воздуха, его разогрев и фокусировку в зоне горения. На фиг. 7 стрелками показано направление движения воздуха.
Каналы 14-15 подвода воздуха могут иметь спиралевидную форму (фиг. 8), концентрическую форму. Каналы 14-15 также могут иметь любую форму, например распределительные - спиралевидную, а фокусирующие - прямую, и наоборот. Основание 13 и/или распределительные 14 и/или фокусирующие 15 каналы поршня 3 могут иметь водяную рубашку охлаждения.
Горелка 6 содержит осесимметричный корпус, в котором смонтированы по меньшей мере одна воздуховодная труба 7, например, имеющая форму колена, смеситель 22 и чаша испарителя 8, являющаяся модулем хранения и/или подачи топлива, которые все вместе образуют своими телами соответствующие три камеры: камеру первичной подачи кислорода (зона «А» 21), камеру вторичной подачи кислорода (зона «Б» 22) и камеру сгорания (зона «В» 23). Горелка 6 также снабжена воздухозаборными отверстиями 16, с которыми соединены одни из концов воздуховодных труб 7, другие концы которых выведены в зону горения для подачи воздуха в смеситель 22 (зона «Б»). Чаша испарителя 8 снабжена штуцером 9, креплением 17 к горелке 6, отверстием 18 для заправки жидким топливом, регулировочным отверстием 19, и соплом 20 подачи газа, выполняющим функцию штуцера слива топлива при избыточном уровне.
Количество воздуховодных труб 7 определяется потребностями пользователя, конкретной конфигурацией печи и геометрией камеры сгорания.
Воздуховодные трубы 7 могут иметь спиралевидную форму, рубашку охлаждения. Воздухозаборные отверстия 16 могут быть объединены общим патрубком в целях подключения наддува.
Чаша испарителя 8 в качестве модуля хранения и/или подачи топлива может быть выполнена только для жидкого вида топлива, только для газообразного вида топлива или комбинированной для жидкого и газообразного вида топлива. Чаша испарителя 8 может быть оборудована поплавковым механизмом, краном аварийной остановки подачи топлива, средством автоматического пуска.
Корпус 1 закрывают съёмные тепловые экраны 24, предназначенные для защиты рядом находящихся деревянных конструкций или обмундирования от прямого теплового излучения, создания конвекционного потока воздуха у поверхности разогретых корпусных деталей для увеличения степени теплоотбора, размещения на тыльных сторонах экранов солдатских котелков с целью кипячения воды или разогрева пищи, создания заданного сектора лучевого тепла путем раскрытия экранов на требуемый угол.
Устройство работает следующим образом.
На жидком топливе (фиг. 2).
Регулятор 12 подачи воздуха закрывают. Патрубок дымосборника 2 подсоединяют к дымоходу. К штуцеру 9, выполняющему функцию регулировочной рукоятки горелки 6, подают топливо. В качестве топлива может быть использовано отработанное масло, дизельное топливо, керосин. Благодаря наличию тяги в дымоходе воздух попадает внутрь печи исключительно через воздуховодные трубы 7 и, получая порцию испарившегося топлива в чаше испарителя 8, попадает 5 в смеситель 22, где и происходит процесс сгорания.
Регулировка степени нагрева печи обеспечивается поворотом рукоятки штуцера 9 относительно корпуса 1 влево-вправо.
При этом горелка 6 функционирует следующим образом. Для работы на жидком топливе чашу испарителя 8 заполняют топливом через отверстие 18, ю соединённое со штуцером 9. Зоны «А» 21 , «Б» 22 и «В» 23 имеют одинаковую температуру с окружающей средой и продуваются воздухом, поступающим через входные воздухозаборные отверстия 16 в воздуховодные трубы 7. Весь воздух, прошедший через воздуховодные трубы 7, делится перед чашей испарителя 8 на две части. Первая часть попадает в чашу испарителя 8 в зону «А» 21 через
15 регулировочное отверстие 19 и обеспечивает первый контур подачи кислорода.
Вторая часть попадает через многочисленные отверстия смесителя 22 в зону «Б» и обеспечивает второй контур подачи кислорода. Воздух, вышедший из зоны «А» 21 , смешивается с воздухом в зоне «Б» 22 и попадает в камеру сгорания - зона «В» 23. Далее воздух, благодаря наличию тяги, удаляется в дымоход через
20 дымосборник 2.
Дымосборник 2 предназначен для упорядочивания продуктов сгорания и отвода к дымовой трубе, гашения непрогоревших частиц топлива в виде искр, использования в качестве дополнительного теплообменника на этапе отвода рабочих газов. На фиг. 21 показан дымосборник 2 в разрезе без крышек, где
25 стрелками указано направление движения дымовых газов. Отработанные газы из камеры сгорания не могут напрямую попасть в дымоход. Проходя по дымосборнику 2, газы несколько раз меняют свое направление и скорость, благодаря чему резко теряют заряд своей тепловой энергии, отдавая его через корпус 1 в окружающее пространство и гася непрогоревшие частицы топлива, зо появляющиеся в виде искр.
После розжига поверхности топлива в зоне «А» 21 температура и степень испарения топлива растёт, и по достижении определенной величины количество паров, попавших в смеситель 22 (зона «Б»), становится избыточным. Поворотом чаши испарителя 8 за штуцер 9 частично перекрывают регулировочное
35 отверстие 19, что приводит в норму соотношение паров топлива и кислорода в смесителе 22 (зона «Б»), и, как результат, в зоне «В» 23 происходит полноценное горение. После разогрева и выхода на рабочий режим для поддержания полноценного сгорания рабочей смеси дальнейшая регулировка производится таким же образом - поворотом чаши испарителя 8, которая изменяет сечение 5 регулировочного отверстия 19. Качество горения проверяется по цвету пламени, через смотровой люк 5 в камере сгорания.
Остановка работы горелки 6 производится окончательным поворотом чаши испарителя 8 до полного перекрытия регулировочного отверстия 19.
На твердом топливе (фиг. 3-4).
ю Горелку 6 удаляют из камеры печи и на ее место устанавливают пластину- заглушку 10. Регулятор 12 подачи воздуха полностью открывают, обеспечивая доступ кислорода в пространство под поршнем 3. При отсутствии пластины- заглушки 10 топливо выпадет или будет подсос воздуха в камеру сгорания, минуя регулятор 12 подачи воздуха.
15 По мере выгорания топлива поршень 3 постепенно опускается на самое дно камеры печи (фиг. 4). Для последующего запуска достаточно вынуть поршень 3, предварительно сняв крышки и произвести новую закладку топлива. Розжиг осуществляют через люк 4 (фиг. 1).
Воздух, благодаря разряжению в камере сгорания от дымохода, всасывается
20 через регулятор 12 подачи воздуха и далее по воздухозаборной трубе 11 попадает в распределительные каналы 14, которые дробят воздух на несколько направлений, в результате чего резко увеличивается площадь теплообмена, сильно снижается скорость прохождения кислорода и балластных газов от входного отверстия до зоны горения. В результате увеличения длины пути
25 входящего воздуха и увеличения площади теплового обмена резко увеличивается степень разогрева воздуха, прежде чем он попадает в зону горения.
Таким образом из фокусирующих каналов 15 выходит уже разогретый воздух, что максимально благоприятно сказывается на повышении энергонагруженности зоны горения при том же топливе и при тех же внешних условиях. Данная зо процедура позволяет увеличить коэффициент использования теплоты топлива, особенно на пределах низшей теплоты сгорания.
Теплота сгорания является наиболее важной основной технической характеристикой топлива. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива. Высшей теплотой сгорания QB называют количество тепла, которое выделяется
35 при сгорании 1 кг твёрдого (жидкого) или 1 м3 газообразного топлива. Низшая теплота сгорания QH отличается от высшей на теплоту испарения влаги топлива и влаги, образующейся при горении водорода. Чем больше влажность топлива, тем меньше будет величина QH. Низшая теплота сгорания рабочей массы определяется как результат разности высшей теплоты сгорания горючих элементов топлива и теплоты, затраченной на испарение всей влаги. Размерность теплоты сгорания Q выражается в кДж/кг или кДж м3. Иными словами, если топливо обводненное, то количество теплоты, суммарно выделяемое печью, будет меньше, т. к. часть энергии топлива уйдет на испарение влаги из топлива. Именно поэтому усиление тепловой плотности в зоне горения за счет каналов 14-15 позволяет избежать понижения температур в зоне горения. Таким образом, использование каналов позволяет увеличить коэффициент использования теплоты топлива, особенно при обводнении топлива, которое изменяет точку низшей теплоты сгорания.
На газообразном топливе.
Работа печи на газообразном топливе аналогично работе на жидком топливе.
Газообразное топливо подводят через сопло 20 подачи газа в зону горения. Розжиг и регулировку проводят также аналогично. Остановку печи производят перекрытием подачи газа.
Приведённые примеры являются частными случаями и не исчерпывают всех возможных реализаций заявляемого изобретения.
Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что различные вариации заявляемого устройства не изменяют сущность изобретения, а лишь определяют его конкретные воплощения.
ю

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Многотопливная печь, характеризующаяся тем, что выполнена сборно- разборной и содержит дымосборник и корпус, а также поршень, размещаемый в верхней части корпуса с возможностью движения вдоль вертикальной оси корпуса, и горелку с чашей испарителя, размещаемые в нижней части корпуса, при этом горелка с чашей испарителя выполнена съёмной с образованием места для закладки твёрдого топлива.
2. Многотопливная печь по п.1 , характеризующаяся тем, что поршень содержит воздухозаборную трубу с регулятором подачи воздуха.
3. Многотопливная печь по п.2, характеризующаяся тем, что поршень содержит основание, на одной стороне которого расположены распределительные каналы, соединённые с воздухозаборной трубой, а на другой стороне основания расположены фокусирующие каналы, соединённые с распределительными каналами и снабжённые отверстиями, выведенными в зону горения.
4. Многотопливная печь по п.1 , характеризующаяся тем, что горелка содержит по крайней мере одну воздуховодную трубу и по крайней мере одно воздухозаборное отверстие, причём один конец воздуховодной трубы соединен с воздухозаборным отверстием, а второй конец воздуховодной трубы выведен в зону горения.
5. Многотопливная печь по п.1 , характеризующаяся тем, что чаша испарителя горелки снабжена регулировочным отверстием.
6. Многотопливная печь по п.1 , характеризующаяся тем, что содержит тепловые экраны.
7. Многотопливная печь по п.1 , характеризующаяся тем, что чаша испарителя снабжена штуцером для подачи жидкого топлива и соплом для подачи газа.
PCT/RU2017/000579 2017-04-04 2017-08-08 Многотопливная печь Ceased WO2018186765A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111221 2017-04-04
RU2017111221A RU2651823C1 (ru) 2017-04-04 2017-04-04 Многотопливная печь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018186765A1 true WO2018186765A1 (ru) 2018-10-11

Family

ID=62045746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000579 Ceased WO2018186765A1 (ru) 2017-04-04 2017-08-08 Многотопливная печь

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2651823C1 (ru)
WO (1) WO2018186765A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110375332B (zh) * 2019-08-01 2020-12-22 泰州市姜堰区华宇不锈钢制品厂 一种适用于多种燃料交替燃烧的燃烧设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1825414A3 (ru) * 1991-06-28 1993-06-30 Цehtpaльhый Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt Лecocплaba Отопительно-варочное устройство
RU8453U1 (ru) * 1998-02-04 1998-11-16 Алексей Александрович Дорожков Многотопливный отопительный котел
RU2232946C1 (ru) * 2002-12-15 2004-07-20 Тюкин Константин Константинович Печь для отопления
RU2244879C1 (ru) * 2003-12-03 2005-01-20 Военный инженерно-технический университет Отопительно-варочное устройство
RU2475678C1 (ru) * 2011-08-08 2013-02-20 Андрей Геннадьевич Винников Печь обогревательная многотопливная
RU139611U1 (ru) * 2013-03-19 2014-04-20 Петр Прокофьевич Ковтун Горелочное устройство теплогенератора

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1825414A3 (ru) * 1991-06-28 1993-06-30 Цehtpaльhый Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt Лecocплaba Отопительно-варочное устройство
RU8453U1 (ru) * 1998-02-04 1998-11-16 Алексей Александрович Дорожков Многотопливный отопительный котел
RU2232946C1 (ru) * 2002-12-15 2004-07-20 Тюкин Константин Константинович Печь для отопления
RU2244879C1 (ru) * 2003-12-03 2005-01-20 Военный инженерно-технический университет Отопительно-варочное устройство
RU2475678C1 (ru) * 2011-08-08 2013-02-20 Андрей Геннадьевич Винников Печь обогревательная многотопливная
RU139611U1 (ru) * 2013-03-19 2014-04-20 Петр Прокофьевич Ковтун Горелочное устройство теплогенератора

Also Published As

Publication number Publication date
RU2651823C1 (ru) 2018-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8186286B2 (en) Wood fired boiler
CA1160116A (en) Wood fuel heating apparatus and combustion process
RU2651823C1 (ru) Многотопливная печь
WO2006008762A1 (en) A pellet heat generator with production of hot water and air
US8161959B1 (en) Wood burning furnace
US20080035137A1 (en) Combustion apparatus
CN204187606U (zh) 转换式燃煤和生物质气化节能环保锅炉
CN201014730Y (zh) 一种固体燃料旁置式燃烧炉
CN2681035Y (zh) 立式简易煤气锅炉
RU174100U1 (ru) Горелка для печи
CN108800203A (zh) 循环流化床锅炉的油点火系统及方法
EP0050105A2 (en) A method and a device for the combustion of solid fuels
RU2698362C1 (ru) Универсальная печь воздушного отопления
RU2835020C1 (ru) Котел длительного горения
RU219323U1 (ru) Твердотопливная мобильная печь длительного горения
RU2657580C2 (ru) Способ обеспечения длительного горения топлива и твердотопливный трехкамерный котел длительного горения
CN2901154Y (zh) 气化室燃锅炉
RU2812546C1 (ru) Воздухонагреватель помещений
CN208846439U (zh) 一种废触媒废液焚烧炉
WO2024181942A1 (en) Smoke-free heating system that burns high calorie solid fuels with high efficiency
RU211042U1 (ru) Походная печь
CN202938363U (zh) 组合式煤转气燃烧供暖炉
RU2740962C1 (ru) Конвекторная печь
RU2178541C2 (ru) Печь для отопления
RU126095U1 (ru) Отопительная циклонно-вихревая печь

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17904403

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 11/02/2020)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17904403

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1