ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Производство газо-дровяной многофункциональной печи-каменки моделей «Уралочка», «Тайга».

Рекомендуемая область пременения

Бытовое использование
Отопление банного и смежных с ним помещений, получение пара, нагрев воды;
отопление жилых и хозяйственных помещений, зданий коммунально-бытового назначения, оборудованных и не оборудованных местными системами водяного отопления с естественной циркуляцией водоснабжения;
подогрев и кипячение воды, приготовление и разогрев пищи, сушка овощей, фруктов грибов и ягод и др.

Назначение, цели и задачи проекта

Основное назначение проекта: разработка современных отопительных аппаратов, способных работать на различных видах топлива.

Цель проекта: удовлетворение потребностей рынка в простой, надежной, недорогой  печи, способной работать на разных  видах топлива, в том числе газе, с минимальными переналадками самой печи.  Внедрение возможности автоматизации процесса управления режимами работы печи.

Создание мобильной системы отопления и банно-прачечного обслуживания экспедиций, а также силовых структур ( МВД, ГОиЧС, ВСРФ).

Задачи:

Проектирование нового отопительного аппарата с возможностью использования различных видов топлива (как твердого, так и газа).

Обеспечение долговечности аппарата, высокой степени надежности и безопасности его работы, многофункциональности назначения.

Автоматизация процесса управления работой аппарата на разных режимах, сокращение времени обслуживания.

Мобильность аппарата (легкость и простота транспортировки), простота монтажа и наладки перед работой.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

На большей части территорий Российской Федерации наиболее доступным и распространенным видом топлива для целей отопления является древесное топливо: дрова, торф, древесные брикеты, изготовленные из отходов деревообработки.

Исполнение программы правительства РФ по газификации территорий страны делает доступным использование еще одного, относительно недорогого, вида топлива – природного газа.

 На российском рынке отопительных аппаратов (приборов) широко представлены изделия, предназначенные для отопления жилых помещений, нагрева парного помещения русской бани и финской сауны. Материалы  и конструктивное исполнение большинства отопительных аппаратов предполагают использование в качестве топлива дрова или древесные брикеты (переработанные отходы деревообработки).

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Печи «Тайга» и «Уралочка» имеют общую конструкцию. Различия заключаются в конструктивном расположении дымоходной трубы. Это связано с необходимостью наиболее эффективного выполнения некоторых функциональных возможностей.

В качестве материала для изготовления печей выбрана высоколегированная коррозионно- и жаростойкая сталь. Параметром, определяющим жаростойкость, является температура начала окалинообразования (температура начала окисления поверхности стали под действием высоких температур, т.е. разрушение поверхности). Коррозионная стойкость и жаростойкость стали определяется содержанием определенной комбинации легирующих компонентов, входящих в состав стали. Наибольшее влияние оказывает на оба параметра процентное содержание такого легирующего компонента, как  хром.  Применяемый материал содержит до 17% хрома, и имеет температуру начала окалинообразования 750…900 ?С.  Применение этого материала, позволило снизить толщину стенок топки и дымоходов печи до 2…2,5 мм без ущерба для срока ее службы и надежности работы. Это позволило существенно снизить массу печи  и, как следствие, ее тепловую инертность – способность быстро передавать тепло от сгораемого топлива отапливаемому помещению. Снижение массы печей повысило мобильность печи (транспортопригодность). Химически инертная поверхность печи сводит к минимуму такое нежелательное явление, как «сгорание кислорода» в отапливаемом помещении.

Конструктивно печи состоят из следующих элементов:

вертикальной цилиндрической топки с чугунной колосниковой решеткой и топочным каналом;

зольной коробки с зольным ящиком;

системы дымоходных каналов;

каменки;

встроенного в топку теплообменника для нагрева воды;

кожуха-конвектора.

Основные характеристики и схема:

Печь отопительная Тайга - 20

1. Круговой дымоход

2. Стенки топки

3. Защитный кожух

4.Газогорельное устройство

Печь банная Уралочка - 20

1. Каменка 2. Стенки топки 3. Защитный кожух 4. Дно топки 5. Коллектор 6. Предтопочный тоннель 7. Зольник

Топка

Топки печей моделей «Тайга» и «Уралочка» имеют вертикальную цилиндрическую форму. Такая форма топки позволяет обеспечить:

1) наибольшую стойкость к деформациям, которые могут быть вызваны высокими температурами сгорания топлива и тяжестью камней, закладываемых в каменку, при не относительно тонких стенках.

2) наиболее равномерное распределение тепла во всех направлениях.

3) применение природного газа и устройства для его сжигания (горелки).

4) гарантии снижение вероятности прожогов топки, повышает надежность работы печи и срок ее эксплуатации. Топка оснащается литой чугунной колосниковой решеткой. Решетка служит для подачи питающего воздуха к сгорающему топливу. Загрузка топлива в топку осуществляется через топочный тоннель, прикрываемый топочной дверцей. Топочная дверца выполняется в двух вариантах. Стальная дверца, оснащенная теплоизолирующей вставкой, для обеспечения невысокой температуры нагрева декоративной наружной панели. Второй вариант – дверца, оснащенная светопрозрачным экраном из жаростойкого керамического стекла «SHOTTROBAX».

Модели банных печей могут быть оснащены предтопочным тоннелем, позволяющим производить топку из соседнего банному помещения.

Зольная коробка

Зольная коробка, оснащенная совком-зольником, и расположенная под топкой печи, служит для сбора и беспрепятственного удаления продуктов горения – золы. Также при помощи совка-зольника позволяет эффективно регулировать интенсивность горения.

Система дымоходных каналов

В конструкции печей реализована оригинальная кольцевая система дымоходных каналов. Эта конструкция позволила не только значительно повысить площадь теплоотдающих поверхностей  печи, но и  время теплоотдачи уходящих дымогарных газов. Следствием этого является значительное повышение коэффициента полезного действия (КПД) печи.

Каменка

Верхние и внутренние поверхности дымоходных каналов и верхняя стенка топки образуют углубление в верхней части печи – открытую каменку. Глубокая невентилируемая каменка печи прогревается пламенем топки и тепловым излучением от стенок дымохода. Форма внутренней поверхности дымохода такова, что тепловое излучение от его стенок фокусируется  в центре каменки для максимального прогрева камней. Нагретые в каменке печи камни являются аккумулятором тепла и способствуют поддержанию постоянной температуры в отапливаемом помещении.  Пар, образующийся при плескании воды на нагретые камни, позволяет получить мягкий пар, создающий неповторимую атмосферу русской бани. Масса камней, которую можно уложить в каменки печей разных размеров составляет 12…25 кг.  В отопительных вариантах печей каменку можно использовать для установки в нее емкости для нагрева воды или приготовления пищи.

Теплообменник

Рассматриваемые печи могут быть оборудованы стационарным или навесным баком для нагревания воды. В конструкции печей предусмотрен теплообменник, который встраивается в топку и позволяет нагревать воду через систему трубопроводов в баке (емкости), расположенном отдельно.  Длина трубопровода не должна превышать 5м,  а объем бака   60л для  наиболее эффективной работы печей (экономичное использование топлива и сокращения времени нагрева помещения). Допускается подключение вместо бака отопительного радиатора.

Кожух-конвектор

Поверхности нагрева печи охвачены наружным кожухом-конвектором, значительно ускоряющим нагревание воздуха в парилке за счет образуемого им конвекционного потока. Холодный воздух с пола поступает через нижнюю открытую часть кожуха- конвектора, а, затем, интенсивно нагревается, обтекая стенки топки и кольцевого дымохода. Горячий воздух, выходя из кожуха-конвектора, создает циркуляцию (перемешивание) воздуха в отапливаемом помещении. Кроме того, кожух-конвектор, экранирует инфракрасное излучение, исходящее от раскаленных стенок топки,  защищая от случайного прикосновения к ним.

Газогорелочное устройство с автоматикой регулирования и безопасности

Для использования в качестве топлива природного газа, печи легко оснащаются газогорелочным устройством (ГГУ) с автоматикой регулирования и безопасности САБК-Т. Устройство навешивается на топочном тоннеле вместо дверки.

Данное устройство предназначено для сжигания поступающей газовой смеси в бытовых отопительных газовых печах. Конструкция ГГУ обеспечивает наилучшее смешивание газа с первичным и вторичным воздухом, что позволяет:

получить максимальное сжигание газовой смеси;

обеспечить короткий факел;

исключить проскок пламени в смеситель и срез сопел.

Для обеспечения безопасности периодической топки отопительных и банных печей ГГУ комплектуется автоматикой регулирования и безопасности САБК-Т. Автоматика САБК-Т (термоэлектрическая) - энергозависимое комплексное универсальное малогабаритное устройство, работающее в автоматическом режиме по заданной температуре воздуха в отапливаемом помещении. Поддержание заданной температуры воздуха осуществляется автоматикой с помощью термосильфонного преобразователя температуры. Термосильфонный преобразователь размещается в наилучшем для контроля температуры месте.

Газовая автоматика регулирования и безопасности имеет встроенный регулятор давления газа, поддерживающий постоянное давление газа в газовом коллекторе, чем достигается более точная настойка ГГУ и обеспечивается оптимальный тепловой режим работы отопительной установки. При этом создается постоянная скорость истечения газа на срезе сопла, что обеспечивает равномерное горение воздушной смеси на основной горелке с постоянной теплопроизводительностью, независимо от повышения давления газа в сети. В случае работы газоиспользующей установки  при условии повышения давления в топливной магистрали, регулятор давления позволяет экономить до 30% газа.

Газогорелочное устройство с автоматикой регулирования и безопасности САБК-Т имеет сертификат соответствия  РОСС RU.АЕ56.В04125.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Печи обеспечивают нагрев помещения (объема  до 200м?) и  за время 40…60 мин.  при нагреве бака объемом 60л. до 80…90 ?С. Расход топлива, необходимый для этого приводится в таблице:

Расход топлива при использовании печей снижен на 15…25% по сравнению с аналогами.  

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Экологическая безопасность

Содержание вредных веществ в продуктах сгорания в 1,5…2  раза ниже допустимого предела

Энергосбережение

Расход твердого топлива снижен на 15-25% по сравнению с аналогами.

Применение газогорелочного устройства с автоматикой регулирования и безопасности САБК-Т позволяет снизить потребление природного газа на 30%.

Материалоемкость

Материалоемкость снижена в 4 раза по сравнению с печами-аналогами той же мощности.

 Саморегуляция.

Новые потребительские свойства продукции

возможность использования нескольких видов топлива;
возможность использовать в качестве мобильного банно-прачечного комбината.
высокий КПД предлагаемого аппарата;
работа аппарата в автоматическом режиме;
наличие автоматики безопасности;
простота обслуживания аппарата;

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

-металл согласно ГОСТ 380-94, AISI 430
- чугунные изделия Сч РСТ РФ 678-82

Стадия и уровень разработки

Идея, разработка и технология производства полностью отработана предприятием- изготовителем. Производитель специализируются на производстве подобной продукции. Имеется полный комплект технической документации. Осуществляется модернизация устройства с целью улучшения и расширения потребительских свойств. Продукция сертифицирована.
Пройдены испытания на соответствие требованиям пожарной безопасности, получен соответствующий сертификат.
Данному оборудованию не требуются усилия для сопровождения, кроме соблюдения правил эксплуатации.

Предлагаемые инвестиции

2 млн. руб.

Рынки сбыта

Российская Федерация, станы ближнего зарубежья.

Возможность и эффективность импортозамещения

Отсутствие импортных аналогов.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

12

Дата поступления материала

21.11.2006