Способ выработки и подачи теплоносителей в бане и система для его осуществления
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при водолечении. Технический результат изобретения заключается в обеспечении максимально оздоравливающих, удобных и безопасных условий парильщику, а также экономию пара при увеличении его выработки. Способ заключается в нагреве воды в баке, выработке порций пара с аэрозольными веществами, подачей воды на открытые нагретые камни каменки, его свободный подъем под потолок, накопление и подача к настилу парилки. Выработку пара производят в закрытой печи многократно-последовательным испарением горячей воды внутри раскаленных камней и за счет создания избыточного давления пар перемещают по каналам от менее к более нагретым камням, подают приемникам, расположенным вне бани или внутри: парилку, под решетчатые настилы парилки, или в паровую ванну, или под контактную ванну с попутным насыщением аэрозолями. Воду дополнительно нагревают в змеевиковом теплообменнике и подают принудительно в бак горячей воды, из которого ее подают потребителям внутри и/или вне бани гравитационно по трубам с регулировкой и распылением. Устройство содержит печь с открытыми камнями, бак горячей воды, дымоход, парилку с настилом. Печь выполнена замкнутой полостью и снабжена окнами и газоходами с запорно-герметизирующей арматурой, змеевиковым трубчатым теплообменником, распылителями и регуляторами воды, паропроводом с перфорациями и ответвлениями, камнями, расположенными послойно от крупных к мелким, и трубопроводами к приемникам внутри и вне бани. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Известен способ и система выработки порций пара в бане ручной подачей горячей воды с аэрозольными веществами на наружный слой открытых раскаленных камней, превращение воды в пар, его свободное распространение под потолок, где создается повышенная температура, что осуществляется печами той или иной формы, например, в виде емкостей для сжигания топлива-топки, нагрева воды в баке и открытой каменки с камнями. Ближе к потолку бани в зоне повышенной температуры размещают парилку в виде сплошного настила - полка, на котором располагается парильщик для оздоровления путем распаривания. Ближе к полу размещают бак для нагрева воды, из которого воду вручную перемещают для выплескивания на раскаленные камни каменки, помывку, обливание /1, 2/.
Наиболее близким по технической сути к заявленному способу и системе является способ и система выработки порций горячего пара с аэрозольными веществами выплескиванием парильщиком вручную порций горячей воды из бака с растворенными аэрозольными веществами на наружный слой открытых раскаленных камней каменки, превращение воды в пар, его свободное распространение вверх под потолок бани, сгущение и опускание, нагрев пространства между потолком и сплошным настилом парилки /1, 2/.
Продуктами горения топлива из топки нагревают воду в баке и камни в каменке, герметизируют баню от наружного воздуха и парильщик порциями вручную выплескивает горячую воду из бака с растворенными веществами на наружные слои открытых раскаленных камней каменки, образующийся пар с аэрозолями свободно поднимается вверх, заполняя пространство под потолком, сгущается и опускается, создавая повышенную температуру, в том числе и над настилом парилки. Парильщик поднимается на настил для контроля температуры по собственным ощущениям. Выплескивание воды и контроль температуры над настилом - "подъем пара" - парильщик производит неоднократно до достижения предельной температуры, которую может выдержать сам парильщик, после чего он располагается на настиле, оспаривается, интенсивно потеет и оздоравливается, при этом создается противоток пара и продуктов потоотделения - пар вниз, продукты потоотделения вверх, что снижает эффективность оздоровления. Вследствие естественных потерь температура над настилом понижается и "подъем пара" парильщик вынужденно повторяет ручным выплескиванием воды на камни. К тому же вода, испаряясь на раскаленных камнях, охлаждает их, проникает внутрь слоя, испаряется на внутренних камнях, и, поднимаясь вверх, пар охлаждается об остывшие камни - пар становится влажным, обжигающим парильщика, при недостаточном распаривании и снижении выработки качественного пара.
При известном способе и системе выработки пара ручным выплескиванием порций горячей воды с аэрозольными веществами на наружные слои открытых камней, превращение воды в пар, его свободное распространение под потолок, сгущение и опускание вниз создают резкие колебания температуры над настилом с болезненным перегревом головы парильщика при недостаточном тепле у ног, невозможность плавного повышения температуры в парилке и ее поддержание по ощущениям парильщика, невозможность додать компактно пар и горячую воду в любую зону бани и вне ее, велик расход пара, угар аэрозолей на раскаленных камнях и опасность ожога брызгами горячей воды или пара, низкое качество пара и противоток пара и продуктов потоотделения.
Целью данного изобретения является создание способа и системы, обеспечивающих максимально оздоравливающие, удобные и безопасные условия парильщику, экономию пара при увеличении его выработки, расширение применения бань.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе и системе выработки и подачи теплоносителей в парилку и вне бани пар вырабатывают регулируемым распылением горячей воды из бака внутрь слоя камней в закрытой каменке, его неоднократным последовательным подогревом от камней для повышения теплосодержания и снижения влажности и одновременно принудительно подают под решетчатый настил парилки и вне бани через топку, а горячую воду из бака подают приемникам в бане и вне гравитационным напором по трубам, причем регулировку подачи воды в камни каменки осуществляют из парилки, что осуществляется системой, включающей печь с вертикально расположенными топкой с змеевиком и паропроводом, закрытой каменкой с камнями и распылителем воды, баком горячей воды, расположенным в нише потолка и соединенным трубопроводами с приемниками, закрытую парилку с решетчатым настилом в двух уровнях с диафрагмой и паросборниками и дымоход с секционирующими задвижками, при этом распылитель воды в камнях каменки выполняют спиральной трубой с разновеликими отверстиями, один конец которой открыт, а другой соединен с регулирующим вентилем, который снабжен дополнительным штурвалом в парилке, жестко соединенным штангой с основным, паропровод соединяет топку с паросборниками парилки и приемниками вне бани, снабжен перфорациями в зоне парилки, на которых размещают аэрозольные вещества, а бак горячей воды соединен через регулятор трубопроводами с распылителем воды в каменке, бане, змеевиковым теплообменником в топке, баком холодной воды, приемниками вне бани и размещен в нише потолка.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана печь с паропроводом, дымоходом и парилкой. На фиг.2 - то же, что фиг.1, вид сверху.
Устройство включает в себя печь 1 с установленными в вертикальный ряд топкой 4 с дверцами 32, 33, змеевиком трубным 7 и паропроводом 11 с дверцей 34, закрытой каменкой 2 с распылителем воды 6 внутри камней 5, дверцей 8 и регулятором подачи воды 14, к штурвалу 45 которого жестко закреплена штанга дублирующего штурвала 27 в парилке, баком горячей воды 3 с трубопроводами 9, регуляторами 24, 39, распылителем 30, расположенным в нише потолка 25, что обеспечивает гравитационный напор воды в трубопроводах, парилку 15, ограниченную перегородками 31 с дверью 28, с паросборниками 37, 38, разделенными перегородкой 40 с дверью 35, с решетчатым настилом 16, 17 в двух уровнях и диафрагмой 18 из плоских шпунтованных пластин 19, вплотную, подвижных в направляющих 20, отверстий 23 паропровода 11 с аэрозольными веществами 41, дымоход 10 с задвижками 13, 22 и окнами 36, 42, паропровод с задвижкой 44 для подачи пара вне бани и баком холодной воды 26.
Устройство работает следующим образом.
Нагрев камней в каменке и воды в баке.
Загружают в каменку 2 камни 5 послойно: от крупных снизу до мелких сверху, зазоры между камнями образуют каналы для движения продуктов горения топлива из топки 4 в дымоход 10 и пара при его выработке на камнях 5 и подаче в топку 4 и /или/ через дверцу 8. Верхний слой из меньших камней имеет меньшее сечение каналов и создает большее гидравлическое сопротивление, уменьшая унос тепла и охлаждение выработанного пара. Закрывают регуляторы 14, 24, 39, задвижки 13, 44, 29, диафрагму 18, дверцы 8, 34, а задвижку 22, дверцу 33 открывают, соединяя топку 4 печи 1 с атмосферой через камни 5. Заливают воду в бак 3, с змеевиковым теплообменником 7 и трубами 9, загружают топливо в топку 4 через дверцу 32 и зажигает его, дверцу 32 закрывают.
Продукты горения топлива из топки 4, омывая змеевик 7, камни 5, днище бака 3 через окно 42 дымохода 10, открытую задвижку 22, поднимаются в атмосферу, нагревая камни и воду до необходимой температуры, затем, открыв задвижку 13, горячими газами нагревают паропровод 11 и проветривают топку 4. Далее дверцу 33 закрывают, штурвалом 45 на короткое время открывают регулятор 14, и порция горячей воды из бака и самотеком поступает в распылитель 6, из которого через разновеликие отверстия истекает равномерно по сечению каменки внутри раскаленных камней. Вода испаряется, превращается в пар и через дымоход 10 поднимается в атмосферу, попутно очищая камни, топку, паропровод и дымоход от остатков продуктов горения. Задвижки 13, 22 закрывают - печь готова к выработке и подаче пара и горячей воды приемникам в бане и вне.
Варианты нагрева камней: в печи размещают спирали из специальной стали, которые нагревают пропусканием электрического тока и от них нагреваются камни; топку и каменку разделяют негорючим экраном, который нагревают сжиганием топлива и от которого нагреваются камни. В зависимости от варианта нагрева камней воду распыляют снаружи или внутри раскаленных камней.
Реализация паровой ванны.
Над отверстиями паропровода 11 размещают аэрозольные вещества 41, например лекарственные травы, ветки деревьев и т.д., парильщик через две двери 28, 35 размещается на решетчатом настиле 17 и герметизирует паросборник 37 дверью 35 и диафрагмой 18 перемещением шпунтованных пластин 19 встречно до упора в тело парильщика, который медленно регулятором 14 подает горячую воду из бака распылителем 6 равномерно по сечению каменки внутрь слоя раскаленных камней, на которых вода превращается в первичный пар, - создается избыточное давление в каменке, которым первичный пар проталкивается по каналам между камнями в топку, попутно подогреваясь и осушаясь при неоднократном испарении от более нагретых камней, из топки паропроводом 11, отверстия 23, аэрозольные вещества 41 и отверстия настила 17 заполняет паросборник 37 с парильщиком, который распаривается паром с аэрозолями. По окончании паровой ванны парильщик закрывает регулятор 14 и через дверь 35 покидает паросборник 37 и смыкает пластины 19 диафрагмы 18.
Реализация контактной ванны.
На решетчатом настиле 16 размещают емкость-ванну /не показана/, наполняют ее нагретым твердым или жидким оздоравливающим веществом /лечебная грязь, минеральная вода и др./, открывают заслонку 29. Парильщик размещается в ванне с веществом и подает пар в паросборник 38 открыванием регулятора 14. Пар, поднимаясь через отверстия 23 паропровода, настила 16, подогревает ванну с веществом и парильщиком с регулировкой нагрева ванны. По окончании заслонку 29 закрывают.
Прямое общее распаривание.
На решетчатом настиле 16 размещается парильщик, подает пар нужных параметров в паросборник 38, как было описано выше. Пар восходящим потоком омывает тело парильщика с аэрозолями или без, попутным потоком унося продукты потоотделения, увеличивая тепло- и массообмен и оздоравливающий эффект. Или выработанный в печи пар в парилку 15 подают раздельным открыванием дверей 8, 32, 33, 34 и к настилу, и парильщику сверху для распаривания парильщика. По окончании выработки и подачи пара регулятор и запорно-герметизирующую арматуру печи закрывают, и через дверь 28 парильщик покидает парилку 15. Открывают регулятор 24, и горячая вода из бака 3 самотеком поступает в распылитель душирующего устройства 30 для обмыва и обливания /подача холодной воды не показана/.
Подача пара, продуктов горения и горячей воды вне бани.
Для подачи пара приемникам вне бани открывают задвижку 44, вырабатывают пар, как было описано выше, и подают его по паропроводу 11, 12 приемникам вне бани, например, на обогрев теплицы, помещений и т.п. Продукты горения из топки подают аналогичным путем, например, для копчения продуктов, обогрева помещений, теплиц и т.п. Для подачи горячей воды открывают регулятор 39, и вода самотеком поступит приемникам вне бани, например, на обогрев теплиц, помещений и т.п.
Таким образом, предлагаемый способ и устройство выработки и подачи теплоносителей позволяют создавать максимально оздоравливающие, удобные и безопасные условия в бане, сократить расход пара при увеличении его выработки, расширить применение бань путем регулируемой выработки пара в закрытой печи, его многократно-последовательном испарении и подаче его приемникам в бане и вне с попутным насыщением аэрозолями и подаче теплоносителей приемникам вне бани. Как показала опытная эксплуатация, при равном количестве пара высоких параметров требуется вдвое меньше топлива при увеличении эффекта оздоровления.
Перечень литературы
1. Евсеев П.П. Как построить русскую баню. - М.: Стройиздат, 1981 г.
2. Долин В.Н. С легким паром. Журнал "Сделай сам" №1, М.: Знание, 1991 г., стр.37.
1. Способ выработки и подачи теплоносителей в бане с печью, заключающийся в нагреве воды в баке, выработке порций пара с аэрозольными веществами, подачей воды на открытые нагретые камни каменки, его свободный подъем под потолок, накопление и подача к настилу парилки, отличающийся тем, что выработку пара производят в закрытой печи многократно-последовательным испарением горячей воды внутри раскаленных камней и за счет создания избыточного давления пар перемещают по каналам от менее к более нагретым камням, подают приемникам, расположенным вне бани или внутри: парилку, под решетчатые настилы парилки, или в паровую ванну, или под контактную ванну с попутным насыщением аэрозолями, при этом воду дополнительно нагревают в змеевиковом теплообменнике и подают принудительно в бак горячей воды, из которого ее подают потребителям внутри и/или вне бани гравитационно по трубам с регулировкой и распылением
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выработку и подачу пара регулируют подачей воды и его дополнительно подогревают и осушают перемещением внутри раскаленных камней.
3. Устройство для выработки и подачи теплоносителей в бане, содержащее печь с открытыми камнями, бак горячей воды, дымоход, парилку с настилом, отличающееся тем, что печь выполнена замкнутой полостью и снабжена окнами и газоходами с запорно-герметизирующей арматурой, змеевиковым трубчатым теплообменником, распылителями и регуляторами воды, паропроводом с перфорациями и ответвлениями, камнями, расположенными послойно от крупных к мелким, и трубопроводами к приемникам внутри и вне бани.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что аэрозольные вещества размещают на перфорированной части паропровода, распылитель печи выполнен в виде спиральной трубы с разновеликими отверстиями, один конец которого открыт, а второй соединен с регулятором, парилка снабжена паросборниками с решетчатыми настилами в двух уровнях и паровой ванной с диафрагмой или контактной ванной, диафрагма выполнена из плотно подвижных пластин, при этом регулятор подачи воды в печь и управлением им разнесено, бак размещен в нише потолка.
