Системы дымовых каналов
Дымовые каналы устраивают в корпусе печи для пропуска газов из топливника в дымовую трубу. Во время топки печи стенки каналов поглощают теплоту дымовых газов и потом отдают ее через наружные теплоотдающие поверхности печи в помещение
При проектировании дымовых каналов необходимо придерживаться следующих правил.
1. Сечение каналов должно быть достаточным для пропуска соответствующего количества дымовых газов; при этом сопротивление каналов проходу газов должно быть возможно меньшим Если это условие не будет выполнено, печь будет дымить.
2. Внутренняя поверхность каналов, омываемая дымовыми газами, по своим размерам, включая и топливник, должна быть достаточной для поглощения за время топки всего количества теплоты, которое печь должна отдавать в течение суток.
3. Каналы должны быть по возможности устроены таким образом, чтобы наиболее горячие газы проходили по нижней части печи.
На практике применяют различные системы дымовых каналов, основные из которых приведены ниже.
Многооборотная система дымовых каналов (рис. 11, а) состоит из последовательно соединенных вертикальных и горизонтальных каналов. В таких каналах газы, двигаясь от топливника к дымовой трубе, делают много поворотов и испытывают на своем пути значительное сопротивление. Чтобы преодолеть это сопротивление, необходима достаточная тяга в дымовой трубе. Такую тягу можно получить, либо увеличив высоту дымовой трубы печи, что не всегда выполнимо, либо повысив температуру уходящих газов, что влечет за собой излишнюю потерю теплоты. Такая система каналов дает удовлетворительные результаты лишь в случае небольшой их протяженности.
Недостатки печей с многооборотной системой: большое газовое хояротивление для прохода дымовых газов и потому возможность дымления; неравномерный прогрев участков печи, вызывающий неравномерное расширение кирпичного массива в этих местах и растрескивание кладки. Неравномерный прогрев обычно наблюдается на участках печи, где рядом проходит наиболее прогреваемый первый жаровой канал и последний канал, в котором температура газов самая низкая. Многооборотную систему применять не рекомендуется.
|
Рис. 11. Системы дымовых каналов: а — многооборотная, б — с одним восходящим и несколькими опускными каналами, в — бесканальная колпаковая. |
Система с одним восходящим и несколькими параллельными опускными каналами (рис. 11, б) лишена недостатков .многооборотной системы, но в больших печах применять ее невыгодно, так как при этом интенсивнее прогревается верхняя часть печи и значительно хуже — нижняя. Происходит это потому, что наиболее горячие газы из топливника поступают прежде всего 8 верхнюю часть печи, нижнюю часть омывают уже значительно остывшие газы.
В бесканальной колпаковой системе (с. 11, а) дымовые газы по выходе из топливника поступают в верхнюю камеру — колпак. Достигнув перекрыши камеры и отразившись от нее, газы растекаются по сторонам и, соприкасаясь со стенками печи, отдают им теплоту, в дымовую трубу газы уходят достаточно охлажденными. Движение газов при колпаковой системе каналов обусловливается тем, что более горячие и, следовательно, более легкие газы поднимаются вверх, а более холодные опускаются вниз.
Наилучшая форма печи при бесканальной системе — круглая, соответствующая естественной форме газового потока.
Недостатки печей с бесканальной колпаковой системой: преимущественный прогрев верха печи, в то время как низ прогревается значительно слабее; отложение в колпаке (при наличии в нем кирпичной насадки) сажи, особенно при использовании длиннопламенного топлива, удалять которую очень трудно.
Система с преимущественным нижним прогревом характеризуется тем, что низ печи прогревается сильнее верха. В малых печах преимущественный прогрев низа печи осуществляется за счет того, что в низу печи расположены стенки топливника, наиболее нагреваемые. В больших печах преимущественный прогрев низа печи происходит за счет пропуска наиболее горячих дымовых газов по каналам, расположенным в нижней части печи, что не всегда удается сделать.
Для того чтобы раскаленные газы, стремящиеся вверх, опускались вниз, нужна постоянная хорошая тяга в печи. Такую тягу легко получить в печах, расположенных в первом этаже двухэтажных зданий, или в печах с малым газовым сопротивлением (однооборотных или колпаковых). Если необходимой тяги нет, то печи с поворотным книзу жаровым каналом при растопке часто дымят, особенно весной и осенью, когда повышается наружная температура.
Из сказанного можно сделать следующий вывод. Наиболее рациональны и экономичны печи с нижним прогревом, так как они отдают теплоту преимущественно в нижнюю зону помещения, т. е. в зону пребывания человека. Однако при этом сопротивление движению газов в печи должно быть по возможности минимальным.