close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4338

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4338
(13)
C1
7
(51) F 24C 3/00
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
(21) Номер заявки: a 19990297
(22) 1999.03.30
(46) 2002.03.30
ГАЗОВАЯ ПЛИТА
(71) Заявитель: Полоцкий
государственный
университет (BY)
(72) Автор: Липко В.И. (BY)
(73) Патентообладатель: Полоцкий государственный
университет (BY)
BY 4338 C1
(57)
Газовая плита, включающая камеру сжигания газа и духовой шкаф с установленными в них горелками,
жарочную плиту, закрывающую сверху камеру сжигания газа и имеющую отверстия по числу горелок, закрывающиеся крышками, а также газоотводной тракт с задней стороны плиты, отличающаяся тем, что в
камере сжигания газа выполнено отверстие с фронтальной стороны плиты, над которым установлен козырек,
а газоотводной тракт включает верхний прямоточный канал на выходе из камеры сжигания газа, снабженный
регулирующим шибером, промежуточный канал, соединяющий камеру сжигания газа с духовым шкафом, и
нижний вытяжной канал, причем верхний прямоточный канал и нижний вытяжной канал соединены с вертикальным газоотводным каналом, внутри которого установлен трубчатый теплообменник, соединенный с воздухозаборной трубой внизу и выходным патрубком вверху.
Фиг. 1
(56)
Газовое оборудование, приборы и арматура (справочное руководство). Изд.2-е, переработанное и дополненное / Под ред. Н.И. Рябцева. - М.: Недра, 1972. - С. 500.
BY 960269 А, 1997.
SU 334440С1, 1972.
SU 359483C1, 1972.
Кязимов К.Г. Справочник молодого газовика. - М.: Высшая школа, 1992. - С. 208-209.
BY 4338 C1
RU 2095695 С1, 1995.
RU2041427 С1, 1995.
US 87113492 А, 1992.
US 3645249 A, 1972.
JP 63226529 A, 1987.
Газовая плита предназначена для приготовления пищи, сушки (грибов, сухарей и т.п.), вяления (рыба, мяса и т.п.), копчения холодного и горячего (мясорыбопродуктов), отопления и вентиляции кухонь с рекуперацией теплоты в жилых домах и общественно-коммунальных (детские сады, ясли, буфеты учебных заведений,
кухни общежитий, кафе, лечебные учреждения и т.п.).
Известны газовые плиты [1, ст. 493, рис. 11], предназначенные для сжигания газа в бытовых целях для
приготовления пищи, устанавливаемые в помещениях кухонь жилых зданий, общежитий, учебных и дошкольных заведений и т.п.
Принятая за аналог бытовая газовая плита ПГ-4/1-1 модели Московского завода газовой аппаратуры состоит из рабочего стола высотой 850 мм, выполненного из штампованной стальной рамы, двух комфорочных вкладышей и верхнего подгорелочного листа, над которым укреплены четыре инжекционные газовые
горелки. В средней части корпуса вмонтирован духовой шкаф с дверкой объемом 59 л. В нижней части духового шкафа расположены две трубчатые газовые горелки.
Выделяемые при сжигании газа вредности в виде углекислого газа, угарного газа, влаги, избыточной теплоты и т.п. по принятой технологии должны разбавляться до предельно-допустимых значений ПДК и удаляться из помещения кухонь через вытяжные каналы общеобменной вентиляции.
Согласно техническим требованиям к газогорелочным устройствам бытовых газовых плит по качеству
сжигания газа, концентрация окиси углерода в продуктах сгорания не должна превышать 0,03 % по объему в
пересчете на сухие дымовые газы. Инжекционные газогорелочные устройства бытовых газовых плит при
работе должны засасывать 50 % необходимого для сжигания газа первичного воздуха, а остальная часть вторичного воздуха поступает к пламени из окружающей среды. Горение газа должно быть устойчивым, без
проскоков и отрыва пламени. Такое горение обеспечивается лишь при стабильном режиме газоснабжения.
Однако на тупиковых участках газопроводов при одновременном включении газовых приборов давление газа может понизиться ниже минимально допустимых значений, что приведет к снижению к.п.д. газогорелочных устройств и резкому увеличению вредных компонентов в продуктах сгорания, ухудшающих микроклимат жилых помещений и кухонь. В зависимости от химического состава, режима горения, расхода
сжигаемого газа для ассимиляции выделяющихся вредностей до допустимых значений ПДК по санитарным
нормам необходимо подать в помещение кухни от 120 до 140, а по некоторым источникам [2, стр. 132] до
200 и более кубических метров свежего наружного воздуха, в то время как для технологического сжигания 1
м3/ч газа необходимо только около 10 м3/ч воздуха. Таким образом, нормируемый воздухообмен газифицированных кухонь более чем в 20 раз превышает потребность в воздухе, что приводит в неоправданно значительным расходам тепловой энергии на нагрев наружного воздуха, подаваемого в помещения кухонь. Учитывая, что на цели отопления и вентиляции зданий затрачивается свыше 30 % всех потребляемых
энергоресурсов, то их сокращение сулит народному хозяйству нашей страны и мировой экономике в целом
значительные выгоды.
Недостатками указанной выше бытовой газовой плиты являются:
отсутствие локализации высокотоксичных продуктов сжигания газа, ухудшающих микроклимат жилых
помещений и кухонь;
необходимость подачи значительного количества свежего наружного воздуха для ассимиляции (разбавления) вредностей до допустимых санитарными нормами пределов (ПДК), что также связано со значительными теплопотерями, охлаждением здания и понижением температуры внутреннего воздуха, создающих
дискомфорт для людей;
отсутствие средств утилизации (рекуперации) уходящей с отработанным воздухом теплоты через вытяжные системы вентиляции зданий.
Наиболее близким к заявленному является ресторанная газовая плита ПГР-ЗМ [1, стр. 500, рис. 11-16],
которая имеет одну верхнюю открытую горелку и сплошную жарочную поверхность из двух чугунных вкладышей, под которыми в камере сжигания газа размещено шесть щелевых горелок. Каждый чугунный вкладыш имеет съемную глухую комфорку. В плите ПГР-ЗМ имеется духовой шкаф, в нижней части которого
находится трубчатая горелка. Все газовые горелки плиты инжекционного типа. Продукты сгорания газа от
верхних горелок и горелки духового шкафа отводятся в дымоход через патрубок, расположенный на задней
стороне плиты.
Этот прототип имеет основным недостатком удаление высокотемпературных продуктов сгорания газа,
достигающих 350 °С и выше, без утилизации уходящей теплоты. Кроме того, наличие открытой горелки
ухудшает микроклимат помещений.
2
BY 4338 C1
Задачей изобретения является создание более усовершенствованной конструкции газовой плиты с многофункциональными возможностями ее использования, снижение воздухообменов вентилируемых помещений, нормализация микроклимата и использование уходящей теплоты на нагрев приточного вентиляционного воздуха.
Поставленная задача решается тем, что при сохранении в конструкции газовой плиты общих с прототипом признаков - наличия камеры сжигания газа и духового шкафа с установленными в них горелками, жарочной плиты, закрывающей сверху камеру сжигания газа и имеющей отверстия по числу горелок, закрывающихся крышками, а также газоотводного тракта, расположенного с задней стороны плиты, в отличие от
прототипа введены дополнительные элементы в виде отверстия с фронтальной стороны плиты, служащего
для поступления в камеру сжигания газа из помещения кухни отработанного вентиляционного воздуха, а отверстие снабжено козырьком для формирования всасывающего спектра и направления воздушных потоков
при вентилировании кухни. Газоотводной тракт включает верхний прямоточный канал на выходе из камеры
сжигания газа, снабженный регулирующим шибером для регулирования расхода и направления движения
продуктов сгорания. Входящий в газоотводной тракт промежуточный канал соединяет камеру сжигания газа
с духовым шкафом. Ниже промежуточного канала под ним расположен нижний вытяжной канал, соединяющий духовой шкаф с вертикальным газоотводным каналом, внутри которого установлен трубчатый теплообменник, предназначенный для нагрева наружного воздуха, который забирается снаружи и по воздухозаборной трубе, расположенной снизу теплообменника, поступает в помещение кухни через выходной
патрубок, расположенный в верхней части теплообменника.
С помощью шибера можно регулировать направление и расход продуктов сгорания газа. Газоотводной
тракт позволяет отводить газы через верхний прямоточный канал при полностью открытом шибере.
При полностью закрытом шибере продукты сгорания из камеры сжигания газа направляются по промежуточному каналу в духовой шкаф для осуществления его прямых функций без дополнительного включения
газогорелочного устройства духового шкафа, что даст существенную экономию газа. При частично прикрытом шибере часть продуктов сгорания в нужном количестве, обеспечивающем заданный температурный режим в духовом шкафу, позволяет использовать его для сушки, например, грибов или сухарей также без
включения газовой горелки духового шкафа. Если при этом включить горелку духового шкафа на слабом
режиме горения и на нее поставить металлический поддон с опилками, то духовой шкаф превращается в мини-коптильню для приготовления копченых мясных, рыбных продуктов холодного и горячего копчения, которые зависят от температурного режима и расхода продуктов сгорания газа или воздуха. Если в газовой
плите включена только горелка духового шкафа, то продукты сгорания газа могут отводиться из духового
шкафа через нижний вытяжной канал при полностью закрытом шибере или одновременно через нижний вытяжной и верхний прямоточный каналы по параллельной схеме работы газоотводного тракта.
Удаляемый через газоотводной тракт внутренний воздух из помещения кухни создает в нем разрежение,
под действием которого наружный воздух поступает по воздухозаборной трубе в теплообменник, нагревается в нем и через выходной патрубок выдается в верхнюю зону вентилируемого помещения кухни. Трубчатый
теплообменник расположен в вертикальном газоотводном канале, который может быть отдельно стоящий
или встроенный в конструкцию внутренней стены здания. И в том и другом случае нагретые поверхности
вертикального газоотводного канала и стены со встроенными газоходами превращаются в отопительные панели для лучистого обогрева здания. При варианте со встроенными в стену газоходами за счет большей массивности и теплоаккумулирующей способности их теплоотдача более равномерна в течение суток и поэтому
более предпочтительна при конструктивном решении при проектировании зданий.
Таким образом, благодаря предлагаемому усовершенствованию теплота от сжигания топлива в бытовых
газовых плитах многократно используется, снижая затраты энергоресурсов на отопление и вентиляцию, и
одновременно улучшаются условия микроклимата для комфортного пребывания людей в зданиях жилсоцкультбыта, влияющие на работоспособность, восстановительные функции организма человека и производительность труда.
На фиг. 1 представлена схематично заявляемая конструкция газовой плиты - поперечный разрез, а на
фиг. 2 - вид в плане.
Газовая плита сверху имеет жарочную плиту (1) с открывающимися крышками (2) по числу газовых горелок (3) и образует с глухими боковыми стенками камеру сжигания газа I, в которую воздух поступает через отверстие (4) с фронтальной стороны плиты, над которым установлен козырек 5, а удаляются продукты
сгорания через газоотводной тракт, расположенный с задней стороны плиты и включает верхний прямоточный канал 6, на выходе из камеры сжигания газа I и снабженный регулирующим шибером 7, промежуточный канал 8, соединяющий камеру сжигания газа I с духовым шкафом 9 и нижний вытяжной канал 10. Оба
канала 6, 10 соединены с вертикальным газоотводным каналом 11, внутри которого установлен трубчатый
теплообменник 12, соединенный с воздухозаборной трубой 13 внизу и выходным патрубком 14 вверху.
Газовая плита работает следующим образом. Для розжига одной или нескольких газовых горелок 3 в камере сжигания газа I последовательно открываются крышки 2 жарочной плиты 1 над соответствующей го3
BY 4338 C1
релкой, подносится пламя запальника (спички) и открывается газовый кран. Убедившись в том, что при зажигании газа пламя мгновенно распространилось по всему огневому периметру или поверхности горелки,
производят регулировку пламени с помощью крана, а затем отверстие над горелкой закрывается крышкой 2
либо соответствующей емкостью для приготовления пищи (кастрюля, сковорода, чайник и т.п.). Аналогично
выполняется розжиг и других горелок 3 камеры сжигания газа I при необходимости. Операция розжига горелок камеры сжигания газа I производится при полностью открытом шибере 7. В момент пуска газовой
плиты продукты сгорания из камеры сжигания газа I отводятся через верхний прямоточный канал 6 газоотводного тракта при полностью открытом шибере 7 по пути наименьшего сопротивления и вертикальный газоотводной канал 11 в атмосферу. После того как горячие газы заполнят вертикальный газоотводной канал
11 на всю высоту, естественная тяга газоотводного тракта становится устойчивой и при необходимости использования духового шкафа по прямому назначению шибер частично или полностью перекрывается и продукты сгорания направляются из камеры сжигания газа I через промежуточный канал 8 в духовой шкаф 9, а
затем через нижний вытяжной канал 10 и вертикальный газоотводной канал 11 выводится в атмосферу. Воздух, необходимый для горения газа, поступает в камеру сжигания газа через отверстие 4 с фронтальной стороны плиты из помещения кухни за счет естественной (гравитационной) тяги, создаваемой в газоотводном
тракте под действием разности плотностей воздуха, величина которой определяется из выражения:
Ре = Н · q · (ρв - ρг),
где Н - высота газоотводного тракта, определяемая как разность отметок фронтального отверстия плиты и
устья вертикального газоотводного канала, м;
q - ускорение свободного падения, м/с2;
ρг - средняя плотность продуктов сгорания в газоотводном тракте, кг/м3;
ρв - плотность воздуха в помещении кухни, кг/м3;
Ре - естественная тяга в газоотводном тракте, Па.
Под действием естественной тяги, создаваемой в газоотводном тракте и при условии герметичности ограждающих конструкций помещения кухни, наружный воздух по воздухозаборной трубе 13 будет поступать
в теплообменник 12, нагреваться в нем за счет рекуперации продуктов сгорания и через выходной патрубок
14 выдаваться в помещение кухни для осуществления вентиляции и затем вторичного использования для
технологического сжигания газа в газовой плите.
При такой предлагаемой технологической схеме эксплуатации газовой плиты наружный воздух, проходя
через теплообменник 12, создает дополнительную тягу, способствующую более устойчивому режиму вентилирования помещения кухни, величина которой определится из выражения:
Ре = h · q · (ρн - ρв),
где h - расстояние по вертикали или разность отметок между воздухозаборной трубой и выходным патрубком, м;
q - ускорение свободного падения, м/с2;
ρн, ρв - плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3.
Источники информации:
1. Газовое оборудование, приборы и арматура (справочное руководство). Изд. 2-е переработанное и дополненное / Под ред. Н.И. Рябцева. - М.: Недра, 1972. - С. 520.
2. Варягин К.Ю. Справочное руководство по вентиляции газифицированных зданий. - М.: Стройиздат,
1970. - С. 225.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
132 Кб
Теги
by4338, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа