RU212345U1

RU212345U1 - STEAM GENERATOR FOR SAUNA OVEN

Info

Publication number: RU212345U1
Application number: RU2021137928U
Authority: RU
Inventors: Игорь Леонидович Базан; Андрей Геннадьевич Фомин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ФОБАЗ"
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-07-18

Abstract

Полезная модель относится к области устройств для генерации пара, используемых в банных печах, является дальнейшим совершенствованием хорошо зарекомендовавшего себя парогенератора для банной печи (RU 204106 U1) и решает техническую задачу создания парогенератора к банной печи, имеющего повышенную надежность и долговечность. Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности работы парогенератора. Достигается это тем, что парогенератор для банной печи включает корпус с теплообменным элементом, имеющим горизонтально ориентированную цилиндрическую полость для загрузки, корпус выполнен из двух литых из чугуна полукорпусов, объединенных по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением с возможностью, при установке на выходной патрубок для дымовых газов печи, свободного поворота на 360° относительно вертикальной оси, теплообменный элемент выполнен из отрезка стальной трубы, ее охватывает внутренняя отбортовка литых полукорпусов, между литыми полукорпусами и стенкой стальной трубы образован канал для дымовых газов, а полость стальной трубы при ее загрузке теплоаккумулирующими элементами образует внутреннюю каменку, причем с торца теплообменного элемента закреплена заглушка из листовой стали, в отверстие которой выше ее центра вмонтирован штуцер для присоединения средства заливки воды в полость теплообменного элемента. Парогенератор для банной печи может быть снабжен второй заглушкой, расположенной противоположно первой, причем, по крайней мере, одна из заглушек имеет отверстия для выхода пара из полости теплообменного элемента. При этом, по крайней мере, одна из заглушек имеет дверцу для доступа в полость теплообменного элемента. Во второй заглушке выполнено отверстие для возможности перестановки штуцера, причем отверстие закрыто съемной пробкой. Кроме того, парогенератор для банной печи имеет средство для равномерного распределения воды по внутренней каменке. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

The utility model relates to the field of devices for generating steam used in bath ovens, is a further improvement of the well-proven steam generator for a bath oven (RU 204106 U1) and solves the technical problem of creating a steam generator for a bath oven with increased reliability and durability. The technical result is to increase the reliability and durability of the steam generator. This is achieved by the fact that the steam generator for the bath furnace includes a housing with a heat exchange element having a horizontally oriented cylindrical cavity for loading, the housing is made of two cast iron semi-hulls, united along the plane of their separation passing through the vertical axis by a flange connection with the possibility, when installed on the outlet branch pipe for flue gases of the furnace, free rotation by 360 ° relative to the vertical axis, the heat exchange element is made of a piece of steel pipe, it is covered by the internal flanging of cast half-shells, a channel for flue gases is formed between the cast half-shells and the wall of the steel pipe, and the cavity of the steel pipe when it is loaded forms an internal heater with heat-accumulating elements, and a plug made of sheet steel is fixed at the end of the heat exchange element, in the hole of which a fitting is mounted above its center for connecting a means for pouring water into the cavity of the heat exchange element. The steam generator for a sauna stove can be provided with a second plug located opposite the first one, and at least one of the plugs has holes for steam to escape from the cavity of the heat exchange element. In this case, at least one of the plugs has a door for access to the cavity of the heat exchange element. A hole is made in the second plug for the possibility of changing the fitting, and the hole is closed with a removable plug. In addition, the steam generator for the sauna stove has a means for distributing water evenly over the inner heater. 4 w.p. f-ly, 9 ill.

Description

Техническое решение относится к области устройств для генерации пара, используемых в банных печах.The technical solution relates to the field of devices for generating steam used in sauna stoves.

Наиболее близким из известных является встроенный в банную печь парогенератор, включающий корпус с полостью для загрузки теплоаккумулирующих элементов, выполненный в виде полого горизонтально расположенного цилиндра, причем продольная ось полого цилиндра перпендикулярна продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка (RU 204106 U1, 06.05.2021).The closest known is a steam generator built into the bath furnace, including a housing with a cavity for loading heat storage elements, made in the form of a hollow horizontally located cylinder, and the longitudinal axis of the hollow cylinder is perpendicular to the longitudinal axis of the outlet pipe located at an equal distance from its ends (RU 204106 U1, 05/06/2021).

Настоящее техническое решение является дальнейшим совершенствованием хорошо зарекомендовавшего себя парогенератора для банной печи и решает техническую задачу создания удобного в установке, надежного и долговечного и ремонтопригодного парогенератора к банной печи.This technical solution is a further improvement of the well-proven steam generator for a sauna stove and solves the technical problem of creating an easy-to-install, reliable, durable and maintainable steam generator for a sauna stove.

Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности работы парогенератора.The technical result is to increase the reliability and durability of the steam generator.

Достигается это тем, что парогенератор для банной печи включает корпус с теплообменным элементом, имеющим горизонтально ориентированную цилиндрическую полость для загрузки, корпус выполнен из двух литых из чугуна полукорпусов, объединенных по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением с возможностью, при установке на выходной патрубок для дымовых газов печи, свободного поворота на 360° относительно вертикальной оси, теплообменный элемент выполнен из отрезка стальной трубы, ее охватывает внутренняя отбортовка литых полукорпусов, между литыми полукорпусами и стенкой стальной трубы образован канал для дымовых газов, а полость стальной трубы при ее загрузке теплоаккумулирующими элементами образует внутреннюю каменку, причем с торца теплообменного элемента закреплена заглушка из листовой стали, в отверстие которой выше ее центра вмонтирован штуцер для присоединения средства заливки воды в полость теплообменного элемента. Парогенератор для банной печи может быть снабжен второй заглушкой, расположенной противоположно первой, причем, по крайней мере, одна из заглушек имеет отверстия для выхода пара из полости теплообменного элемента. При этом, по крайней мере, одна из заглушек имеет дверцу для доступа в полость теплообменного элемента. Во второй заглушке выполнено отверстие для возможности перестановки штуцера, причем отверстие закрыто съемной пробкой. Кроме того, парогенератор для банной печи имеет средство для равномерного распределения воды по внутренней каменке.This is achieved by the fact that the steam generator for the bath furnace includes a housing with a heat exchange element having a horizontally oriented cylindrical cavity for loading, the housing is made of two cast iron semi-hulls, united along the plane of their separation passing through the vertical axis by a flange connection with the possibility, when installed on the outlet branch pipe for flue gases of the furnace, free rotation by 360 ° relative to the vertical axis, the heat exchange element is made of a piece of steel pipe, it is covered by the internal flanging of cast half-shells, a channel for flue gases is formed between the cast half-shells and the wall of the steel pipe, and the cavity of the steel pipe when it is loaded forms an internal heater with heat-accumulating elements, and a plug made of sheet steel is fixed at the end of the heat exchange element, in the hole of which a fitting is mounted above its center for connecting a means for pouring water into the cavity of the heat exchange element. The steam generator for a sauna stove can be provided with a second plug located opposite the first one, and at least one of the plugs has holes for steam to escape from the cavity of the heat exchange element. In this case, at least one of the plugs has a door for access to the cavity of the heat exchange element. A hole is made in the second plug for the possibility of changing the fitting, and the hole is closed with a removable plug. In addition, the steam generator for the sauna stove has a means for distributing water evenly over the inner heater.

Существенность признаков обеспечивается их направленностью на реализацию технического результата. Так, выполнение теплообменного элемента из отрезка стальной трубы, торцы которой охватывает внутренняя отбортовка литых из чугуна (ГОСТ 1412, ГОСТ 1585, ГОСТ 7293, ГОСТ 26358) полукорпусов, между литыми полукорпусами и стенкой стальной трубы образован канал для дымовых газов, позволяет осуществлять ее интенсивный нагрев непосредственно равномерно обтекающими ее по поверхности горячими дымовыми газами с минимально возможным местным перегревом. Равномерности нагрева корпуса парогенератора, а следовательно - повышению надежности и его долговечности, способствует горизонтальное расположение стальной трубы, имеющей горизонтально ориентированную цилиндрическую полость для загрузки, а также объединение двух литых полукорпусов по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением. Возможность свободного поворота на 360° относительно вертикальной оси полукорпусов литых из чугуна и объединенных по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением с возможностью, при установке парогенератора на выходной патрубок для дымовых газов печи, кроме свободного выбора вектора подачи пара, также обеспечивает снижение напряжений в корпусе в местах соединения корпуса парогенератора с выходным патрубком для дымовых газов печи, выполняемым, как правило, литьем из чугуна с соответствующими допусками на литые изделия из чугуна. Полость стальной трубы при ее загрузке теплоаккумулирующими элементами образует внутреннюю каменку, закрытую с торца теплообменного элемента закрепленной к печи заглушкой. Наличие закрепленной к корпусу заглушки, выполненной из стали, в отверстие которой выше ее центра вмонтирован штуцер для присоединения средства заливки воды в полость теплообменного элемента позволяет повысить надежность и ремонтопригодность печи за счет соединения штуцера с контактом по поверхности заглушки, выполненной из листа стали и, в силу этого, обеспечивающей требуемую герметизацию и надежность соединения. Также может быть установлена вторая заглушка, которая расположена противоположно первой, и в этом случае, по крайней мере, одна из заглушек имеет отверстия для выхода пара из полости теплообменного элемента. Сечение отверстий рассчитаны на пропускание пара, исключающее создание максимально допустимого его давления в парогенераторе. При этом, по крайней мере, одна из заглушек имеет запирающуюся дверцу для доступа в полость теплообменного элемента, что обеспечивает регулирование загрузки теплоемкими элементами, их распределение (вне рабочего процесса) с организацией наиболее. Во второй заглушке выполнено отверстие для возможности, при такой необходимости, перестановки штуцера, причем отверстие закрыто съемной пробкой, что не требует изменения выбранного при установочном повороте на 360° положения парогенератора и предотвращает образование щелей и зазоров в соединениях, повышая тем самым надежность и долговечность. Кроме того, парогенератор для банной печи имеет средство для равномерного распределения воды по внутренней каменке с учетом возможности формирования через дверцу формы поверхности загрузки.Significance of features is ensured by their focus on the implementation of the technical result. So, the implementation of the heat exchange element from a piece of steel pipe, the ends of which are covered by the internal flanging of cast iron (GOST 1412, GOST 1585, GOST 7293, GOST 26358) semi-hulls, a channel for flue gases is formed between the cast half-hulls and the wall of the steel pipe, which makes it possible to carry out its intensive heating directly by hot flue gases evenly flowing around it over the surface with the lowest possible local overheating. The uniformity of heating of the steam generator body, and hence the increase in reliability and its durability, is facilitated by the horizontal arrangement of the steel pipe, which has a horizontally oriented cylindrical cavity for loading, as well as the union of two cast half-hulls along the plane of their separation passing through the vertical axis by a flange connection. The possibility of free rotation by 360° about the vertical axis of cast iron semi-hulls and combined along the plane of their separation passing through the vertical axis by a flange connection with the possibility, when installing the steam generator on the outlet pipe for flue gases of the furnace, in addition to the free choice of the steam supply vector, also provides stress reduction in the housing at the junction of the steam generator housing with the flue gas outlet of the furnace, which is usually made by casting from cast iron with the appropriate tolerances for cast iron products. The cavity of the steel pipe, when loaded with heat storage elements, forms an internal heater, closed from the end of the heat exchange element by a plug fixed to the furnace. The presence of a plug fixed to the body, made of steel, in the hole of which a fitting is mounted above its center for connecting a means for pouring water into the cavity of the heat exchange element, makes it possible to increase the reliability and maintainability of the furnace by connecting the fitting with contact along the surface of the plug made of steel sheet and, in strength of this, providing the required sealing and reliability of the connection. A second plug can also be installed, which is located opposite the first one, in which case at least one of the plugs has holes for steam to escape from the cavity of the heat exchange element. The cross-section of the holes is designed for the passage of steam, excluding the creation of its maximum allowable pressure in the steam generator. At the same time, at least one of the plugs has a lockable door for access to the cavity of the heat exchange element, which ensures the regulation of the load with heat-intensive elements, their distribution (outside the working process) with the organization of the most. A hole is made in the second plug for the possibility, if necessary, of changing the fitting, and the hole is closed with a removable plug, which does not require changing the position of the steam generator selected during the installation rotation by 360° and prevents the formation of cracks and gaps in the joints, thereby increasing reliability and durability. In addition, the steam generator for the sauna stove has a means for evenly distributing water over the inner heater, taking into account the possibility of forming a loading surface through the mold door.

Конструкция парогенератора поясняется чертежами, где:The design of the steam generator is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 - вид спереди на корпус парогенератора;- in Fig. 1 is a front view of the steam generator housing;

- на фиг. 2 - то же, вид сбоку;- in Fig. 2 - the same, side view;

- на фиг.3 - то же, вид сверху;- figure 3 - the same, top view;

- на фиг. 4 - узел фланцевого соединения по А на фиг. 3;- in Fig. 4 - node flange connection according to A in Fig. 3;

- на фиг. 5 - корпус парогенератора - 3D;- in Fig. 5 - steam generator body - 3D;

- на фиг. 6 - парогенератор в сборе - 3D;- in Fig. 6 - steam generator assembly - 3D;

- на фиг. 7 - вид спереди парогенератора в сборе;- in Fig. 7 is a front view of the steam generator assembly;

- на фиг. 8 - то же, вид сбоку;- in Fig. 8 - the same, side view;

- на фиг. 9 - то же, вид сверху.- in Fig. 9 - the same, top view.

На фиг. 6-9 представлены размеры парогенератора для определения потребителем фактических габаритов парогенератора и оценки возможности его монтажа, в том числе, как дополнительного, в существующие банные печи.In FIG. 6-9 shows the dimensions of the steam generator for determining the actual dimensions of the steam generator by the consumer and assessing the possibility of its installation, including, as an additional one, in existing bath stoves.

Парогенератор для банной печи включает корпус 1 с теплообменным элементом 2, имеющим горизонтально ориентированную цилиндрическую полость 3 для теплоаккумулирующей загрузки (не показана). Корпус 1 выполнен из двух литых из чугуна полукорпусов 4 и 5, объединенных по проходящей через вертикальную ось плоскости их разъема фланцевым соединением 6. Конструкция полукорпусов 4 и 5 обеспечивает возможность их свободного поворота на 360° относительно вертикальной оси при установке парогенератора на выходной патрубок для дымовых газов печи. Теплообменный элемент 2 выполнен из отрезка стальной трубы, торцы которой охватывает внутренняя отбортовка 7 литых полукорпусов 4 и 5, между которыми и стенкой стальной трубы образован канал 8 для дымовых газов. При этом, литые полукорпуса 4 и 5 могут быть выполнены с рифлениями или продольными ребрами 9 на внешней поверхности, переходящими в местах болтового соединения их фланцев в ребра жесткости 10. На внешних торцевых поверхностях литых полукорпусов также выполнены радиально ориентированные рифления или ребра 9. Отбортовка 7 литых полукорпусов выполнена с возможностью размещения примыкающей к стальной трубе заглушки 10 с одного из торцов теплообменного элемента парогенератора, и размещения в ограничиваемой ею полости теплоаккумулирующей загрузки -каменки. Таким образом, с торца теплообменного элемента закреплена заглушка 10 из листовой стали, в отверстие которой выше ее центра вмонтирован штуцер 11 для присоединения средства 12 заливки воды в полость теплообменного элемента 2. Парогенератор для банной печи может быть снабжен второй заглушкой 13, расположенной противоположно первой, причем, по крайней мере, одна из заглушек имеет отверстия 14 для выхода пара из полости теплообменного элемента. При этом, по крайней мере, одна из заглушек 10 и/или 13 имеет дверцу 15 для доступа в полость теплообменного элемента 2. Во второй заглушке 13 выполнено отверстие для возможности перестановки штуцера 11, причем отверстие закрыто съемной пробкой 16. Кроме того, парогенератор для банной печи имеет средство для равномерного распределения воды по внутренней каменке. Для центрирования теплообменного элемента 2 и увеличения теплоотдачи парогенератора в его конструкцию могут быть введены внутренние ребра, например, в виде уголкового профиля 17. Форма и диаметр отверстий 14 могут быть рассчитаны таким образом, чтобы выход пара сопровождался звуковым эффектом, например, звуком, подобным звуку вьюги. Такой звук будет иметь переменную тональность в связи с изменяющимся расходом пара через отверстия 14.The steam generator for a sauna stove includes a housing 1 with a heat exchange element 2 having a horizontally oriented cylindrical cavity 3 for a heat storage load (not shown). The body 1 is made of two cast iron semi-hulls 4 and 5, united along the plane of their separation passing through the vertical axis by a flange connection 6. The design of the half-hulls 4 and 5 provides the possibility of their free rotation by 360 oven gases. The heat exchange element 2 is made of a piece of steel pipe, the ends of which are covered by an internal flange 7 of cast half-shells 4 and 5, between which and the wall of the steel pipe a flue gas channel 8 is formed. At the same time, cast semi-hulls 4 and 5 can be made with corrugations or longitudinal ribs 9 on the outer surface, turning into stiffening ribs 10 at the points of bolted connection of their flanges. On the outer end surfaces of the cast semi-hulls, radially oriented corrugations or ribs 9 are also made. of the cast half-shells is made with the possibility of placing a plug 10 adjacent to the steel pipe from one of the ends of the heat exchange element of the steam generator, and placing a heat-storing load-heater in the cavity limited by it. Thus, a plug 10 made of sheet steel is fixed at the end of the heat exchange element, in the hole of which, above its center, a fitting 11 is mounted to connect the means 12 for pouring water into the cavity of the heat exchange element 2. The steam generator for a bath stove can be equipped with a second plug 13, located opposite the first one, moreover, at least one of the plugs has holes 14 for steam to escape from the cavity of the heat exchange element. At the same time, at least one of the plugs 10 and/or 13 has a door 15 for access to the cavity of the heat exchange element 2. A hole is made in the second plug 13 for the possibility of rearranging the fitting 11, and the hole is closed with a removable plug 16. In addition, the steam generator for The sauna heater has a means for even distribution of water over the inner heater. To center the heat exchange element 2 and increase the heat transfer of the steam generator, internal ribs can be introduced into its design, for example, in the form of an angle profile 17. The shape and diameter of the holes 14 can be calculated in such a way that the steam output is accompanied by a sound effect, for example, a sound similar to the sound blizzards. Such a sound will have a variable tone due to the changing steam flow through the holes 14.

При сборке парогенератора на производстве между его полукорпусами 4 и 5 размещают в их отбортовке 7 теплообменный элемент 2, при необходимости в местах соединения полукорпусов 4 и 5 между собой и с теплообменным элементом 2 выполняют герметизацию и соединяют полукорпуса 4 и 5 фланцевым соединением (фиг. 4). Такое соединение полукорпусов 4 и 5 между собой с выполненным в виде отрезка стальной трубы теплообменным элементом 2 позволяет повысить надежность и герметичность. Теплообменный элемент 2 продольной осью цилиндрической стенки ориентируется в требуемом направлении выхода теплового потока или пара Односторонняя направленность пара и теплового потока из полости, ограниченной цилиндрической стенкой теплообменного элемента 2 реализована установкой с другого конца заглушки в виде крышки. При этом, выходящий пар получает дополнительный нагрев вследствие увеличения пути его прохождения в зоне интенсивного теплового излучения и приобретает мелкодисперсность - новые положительные свойства и обеспечивает за счет передачи ему тепла эффективный теплоотвод с теплообменного элемента 2 и от внутренней каменки. Возможна подача воды для образования пара на поверхность теплообменного элемента и на загрузку каменки в непосредственной близости от установленной заглушки. Вторая заглушка обеспечивает более длительное пребывание пара в зоне теплообмена и тем самым повышает качество пара. Возможность, при необходимости, перестановки штуцера 11 без изменения выбранного положения парогенератора, исключает какие-либо смещения элементов парогенератора, ранее установленного в выбранное путем его поворота в пределах 360° положение, что обеспечивает надежность и долговечность каменки.When assembling the steam generator in production, between its half-shells 4 and 5, a heat exchange element 2 is placed in their flanging 7, if necessary, at the junctions of the half-shells 4 and 5 with each other and with the heat exchange element 2, sealing is performed and the half-shells 4 and 5 are connected by a flange connection (Fig. 4 ). Such a connection of half-shells 4 and 5 with each other made in the form of a piece of steel pipe heat exchange element 2 improves the reliability and tightness. The heat exchange element 2 is oriented by the longitudinal axis of the cylindrical wall in the required direction of the heat flow or steam exit. At the same time, the outgoing steam receives additional heating due to an increase in the path of its passage in the zone of intense thermal radiation and acquires fine dispersion - new positive properties and provides effective heat removal from the heat exchange element 2 and from the inner heater due to the transfer of heat to it. It is possible to supply water for steam formation to the surface of the heat exchange element and to the heater loading in the immediate vicinity of the installed plug. The second plug ensures a longer stay of steam in the heat exchange zone and thereby improves the quality of the steam. The possibility, if necessary, of relocating the fitting 11 without changing the selected position of the steam generator eliminates any displacement of the elements of the steam generator previously installed in the position selected by turning it within 360°, which ensures the reliability and durability of the heater.

Конструкция парогенератора также позволяет защитить дымоход от перегрева, посредством равномерного распределения тепла во все его элементы, в том числе и в камни теплоаккумулирующей загрузки, расположенные внутри стальной трубы, что обеспечивает его долговечность и надежность работы.The design of the steam generator also makes it possible to protect the chimney from overheating by uniformly distributing heat to all its elements, including the stones of the heat-accumulating load located inside the steel pipe, which ensures its durability and reliability.

Claims

1. A steam generator for a bath furnace, comprising a housing with a heat exchange element having a horizontally oriented cylindrical cavity for loading, the housing is made of two half-shells cast iron, united along the plane of their separation passing through the vertical axis by a flange connection with the possibility, when installed on the outlet pipe for flue gases of the furnace, free rotation by 360 ° relative to the vertical axis, the heat exchange element is made of a piece of steel pipe, it is covered by the internal flanging of cast half-shells, a channel for flue gases is formed between the cast half-shells and the wall of the steel pipe, and the cavity of the steel pipe when it is loaded with heat storage elements forms an internal heater, and at the end of the heat exchange element a plug made of sheet steel is fixed, in the hole of which a fitting is mounted above its center for connecting a means for pouring water into the cavity of the heat exchange element.

2. The steam generator for a bath oven according to claim 1, characterized in that it is equipped with a second plug located opposite the first one, and at least one of the plugs has holes for steam to escape from the cavity of the heat exchange element.

3. The steam generator for a sauna stove according to claim 1, characterized in that at least one of the plugs has a door for access to the cavity of the heat exchange element.

4. The steam generator for a sauna stove according to claim 1, characterized in that it is equipped with a second plug, in which a hole is made to allow the fitting to be moved, and the hole is closed with a removable plug.

5. The steam generator for a sauna stove according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that it is provided with a means for uniform distribution of water over the inner heater.