sib-akva@ya.ru
Официальный дилер
работаем с 2000 года
Ваша корзина
пуста
Перейти в корзину

Хозяйственно-бытовые печи и очаги

КАЛОРИФЕРЫ И ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫЕ ПЕЧИ И ОЧАГИ

 ОГНЕВЫЕ КАЛОРИФЕРЫ

 Под огневыми калориферами разумеются тепловые генераторы, устанавливаемые в подвальных и нижних этажах здания и служащие источниками теплоснабжения вентиляционных или воздушно-отопительных систем здания.

В зависимости от материала, из которого выполняются калориферы, и от их массивности, по аналогии с печами различают калориферы большой, средней и малой теплоемкости. Калориферы большой теплоемкости представляют собой мас­сивные кирпичные устройства, способные за одну топку в сутки аккумулировать все количество тепла, необходимое Зля отопления помещения в течение полных суток. Калори­феры средней теплоемкости вследствие своей меньшей массив­ности способны аккумулировать количество тепла, достаточное для отопления помещения в течение 12—15 час. в сутки. Кало­риферы малой теплоемкости представляют собой металлические (чугунные или железные) печи большой теплоотдачи с сильно разветвленной внутренней и наружной поверхностью нагрева, но почти не имеющие массива, который мог бы аккумулиро­вать сколько-нибудь значительное количество тепла; такие кало­риферы должны топиться в течение всего периода отопления помещения или с весьма небольшими перерывами (2—3 часа). Таким образом, можно сказать, что огневые калориферы пред­ставляют собой те же печи большой, средней и малой тепло­емкости, но имеющие ввиду их значительно большей тепломощности сильно развитую внутреннюю инаружную поверхность нагрева и большой аккумулирующий массив.

Калориферы большой теплоемкости применяются для ото­пления жилых и общественных зданий с постоянным или дли­тельным пребыванием людей; калориферы малой теплоемкости допускаются для отопления нежилых зданий и помещений с кратковременным пребыванием людей или для производствен­ных целей. Ввиду того что установка массивных кирпичных калориферов отнимает много места в помещении, в настоящее время они применяются редко, главным образом в тех случаях, где по каким-либо причинам нельзя произвести установку котлов для получения теплоносителя в виде пара или горячей воды. Еще реже находят себе применение калориферы средней теплоемкости.

36.jpgСхема устройства воздушного отопления с огневым калори­фером и общее расположение отдельных деталей его при поль­зовании комнатным воздухом (воздушное отопление с рецирку­ляцией) показаны на рис. 78. Здесь АА — отапливаемые поме­щения, Б — нагревательный прибор — калорифер, устанавли­ваемый в специальной камере в подвальном или нижнем этаже.

Камера калорифера соединяется с отапливаемыми помещение при помощи каналов двух родов: обратных (рециркуляционных) б, б  по которым комнатный воздух, забираемый из зоны отапливаемой комнаты, опускается в нижнюю часть калориферной камеры, и жаровых в, е, по которым нагретый воздух  из верхней зоны камеры вводится в отапливаемые помещение.Таким образом, происходит постоянная циркуляция комнатного воздуха через камеру калорифера; такая система носит название рециркуляционной.           

На рис. 79 показана воздушная система отопления при пользоовании наружным воздухом; в этом случае холодный воздух поступает в нижнюю часть камеры калорифера по воздухоприемному каналу А; проходя через калорифер Б, воз­дух согревается и затем разводится по отапливаемым помеще­ниям жаровыми каналами е, е; отдавший свое тепло комнатный воздух по вытяжным каналам а, а удаляется из помещения наружу. В этом случае происходит постоянное обновление воз­духа помещения путем подвода свежего наружного воздуха, а следовательно одновременно с отоплением производится и вентиляция помещения; такая система носит название прямо­точной.

Не останавливаясь на рассмотрении устройства и расчета системы воздушного отопления (что относится к специальным курсам отопления), ограничимся описанием устройства огневых калориферов.

37.jpg

38.jpg

39.jpg

40.jpgКалориферы большой теплоемкости наиболее распространены в виде кирпичных калориферов системы проф. Лукашевича, один из которых изображен на рис. 80. Калорифер имеет то­пливник шахтного типа, предназначенный в основном для сжи­гания дров, но который может быть легко переоборудован для сжигания угля и антрацита. Ии топливника дымовые газы поднимаются одним жаровым каналом вверх и поступают и один, два ж три распределительных канала, из которых  опускаются вниз  по целом ряду опускных параллельных каналов, располагаемых в соответствии с числом верхних распределительных каналов в один, два или три продольных ряда.

Собравшись в нижних сборных каналах, газы уходят  в дымовую трубу. Путь, проходимый газами от топливника до дымовой трубы, остается постоянной длины, по какому бы опуск­ному каналу они не шли, а потому и прогревание калорифера получается равномерным.

Дли очистки калорифера от золы и сажи, оседающей глав­ным образом в нижнем сборном канале, устраиваются прочистные дверцы.

Передней своей стороной, в которой расположена топливная дверца, топливник калорифера выходит в подвальное помещение, откуда и происходит его обслуживание. Для придания калориферу большей компактности парные опускные каналы вытягиваются не в одну линию, а с изломом и своей хвостовой приближаются к топливнику. Нередко дымовую трубу устанавливают в один ряд с топливником, и таким образом  управление дымовой задвижкой становится возможным из того же подвального помещения, из которого производится и топка калорифера. Теплоотдающими поверхностями калорифера являются боковые стенки топливника и боковые стенки каждого из каналов, так как между ними имеются продухи, омываемые воздухом, а также перекрыша калорифера. Иногда для использования нижней поверхности сборных дымоходов они укладываются в шанцах, что еще более увеличивает поверхность нагревания калорифера.

Стенки топливника выполняются в 1 ½  кирпича с футеровкой внутри огнеупорным или гжельским кирпичом в ½  кирпича. Вертикальные дымообороты складываются нз кирпича на ребро и заключаются в железные футляры, чем достигается их прочность и устраняется опасность проникания дыма в камерукалорифера в случав образования в стенках колодцев трещин.

Подвод наружного свежего воздуха осуществляется через канал Н, снабженный в месте его выхода наружу заборной шахтой с воздухоприемным отверстием. Обратный рециркуля­ционный воздух из помещения опускается в камеру по каналам ц, ц, а подогретый воздух уходит по каналам г, г. Каждый из перечисленных каналов снабжен задвижками или клапанами, которые позволяют регулировать работу калорифера, превращая его либо в чисто отопительное устройство, либо в нечто венти­ляционное, либо с частичной рециркуляцией воздуха. Так как наиболее прогреваемая часть калорифера — разводящий канал находится в верхней части его массива, то и весь калорифер в целом имеет преимущественно верхний прогрев; но здесь это обстоятельство в противоположность отопительным печам яв­ляется весьма желательным, так как при наличии его создается противоточное движение воздуха и дымовых газов, что содей­ствует повышению температуры нагреваемого воздуха.

Увлажнение воздуха, подаваемого в помещение, особенно желательное в холодное время года, когда абсолютная влажность забираемого наружного воздуха бывает весьма ничтожна, произ­водится путем испарения воды с открытой поверхностью ее в плоском сосуде, устанавливаемом над топливником калори­фера невдалеке от жаровых окон. Благодаря расчлененности калорифера Лукашевича на отдельные сравнительно мелкие, элементы — колодцы, представляется широкая возможность ме­нять его общую поверхность нагрева, увеличивая или уменьшая число колодцев. Соответственно должны изменяться и размеры топливника.

Калориферы средней теплоемкости как весьма редко применяемые, практического значения не имеют и потому их описание не приводится.

Огневые калориферы малой теплоемкости по­добно отопительным печам малой теплоемкости выполняются либо с чисто металлическими стенками и футеровкой только с части топливника, либо с кирпичным топливником и чисто металлическими поверхностями дымооборотов. Последним придают форму коробок или гладкостей их или ребристых труб.

На рис. 81 представлена схема устройства такого трубчатого металлического калорифера, снабженного вентилятором для| | лучшего обдувания его воздухом и увеличения теплосъема.

Трубы укладываются в шахтном порядке и внутри них вентилятором прого­няется воздух; снаружи трубы омыва­ются топочными га­зами. Коэффициент теплоперехода от газов к воздуху может быть определен по данным проф. Хоттингера.

Коэффициент теплоперехода от газов к воздуха

Трубчатые калориферы нашли одно время в прошлом сто­летии широкое применение у нас в России и по имени изобре­тателя этой системы калориферов Амосова получили название амосовских калориферов, а система отопления „амосовской".

41.jpgНа рис. 82 приведена система металлического трубчатого калорифера в изготовлении немецкой фирмы Е. Кеlling. Здесь I — кирпичный топливник в железном футляре; 2 и 3 — подъем­ный и распределительные каналы также в футляре; 4 4— си­стема гладкостенных труб — дымоходов, представляющих по­верхность нагрева калорифера; Д - отвод дымовых газов в дымо­вую трубу,

На рис. 83 представлен коробовый калорифер, состоящий из чугунных плит, снабженных ребрами; нижняя часть его в том месте, где расположен топливник, обделана огнеупорны кирпичом. Арочки С служат для отражения тепла сверху на топливо

Внутри калорифера подвешены горизонтальные чугунные плиты Е, которые исполняют то же назначение, что и насадка в жаровых каналах кирпичных печей; G — дымовая труба, К - стенки камеры; нижние плиты снабжены одиночными, верхние двойными ребрами; S —стенка, выделяющая топочную дверцу изобъема калориферной камеры; L— дверь в эту последнюю.

Калориферы малой теплоемкости, остывающие немедленно после окон­чания топки, требуют беспрерывной топки и рассчитываются на максимальную часовую теплопотребность помещения по формуле, где величина теплоотдачи К может быть опреде­лена с учетом имеющих место средних температур газов и воздуха или более приближенно— на основании данных, приведенных в разделе „Печи малой теплоемкости.

а)  Расчет калориферов большой теплоемкости. Исходными данными для расчета калориферов большой тепло­емкости являются, так же как и для отопительных печей, мак­симальные теплопотери помещений, подлежащих обогреванию. Полученная величина с коэффициентом к = 0,60 может бытьgздесь принята, как требуемая часовая теплоотдача калори­фера Некоторое уменьшение ковфнцнрнта кпротив его значе­ния для печей большой теплоемкости объясняете* тем, что прж воздушном отоплении не только массив калорифера, но и стенки камеры поглощают тепло и отлают его окружающему воздуху. На основании этого точное определение величины массива калорифера представляется затруднительным. Калориферы большой теплоемкости при их двухкратной суточной топке увеличивают теоплоотдачу примерно на 70% сравнительно с нормальной теплоотдачей при топке 1 раз в сутки. 

Между тем принятие за расчетную величину, позволяет заметно уменьшить объем массива калори­фера и в то же время приблизить его к условиям повседневной его работы, а не к условиям работы в течение тех немногих пиковых дней, а отсюда расчетная наружная температура будет равна 28,8 —18=10,8°, что принятое с обратным знаком приблизи­тельно отвечает средней январской температуре, принимаемой за расчетную температуру для приточной вентиляции жилых и общественных зданий.

При расчете калорифера следует различать случаи, когда обслуясиваемая им воздушная система является чисто отопи­тельной или когда она одновременно совмещается с системой приточной вентиляции.

В атом последнем случае допускается не учитывать при определении тепловой мощности калорифера тепловую нагрузку от вентиляции при условии пользования вентиляцией в течение не свыше б—6 час. в сутки, считая, что расход тепла на на­гревание наружного воздуха может быть пополнен усиленной теплоотдачей нагревательных поверхностей калорифера в часы, соответствующие второй половине топки и следующие за ними по ее окончании. Как известно, теплоотдача нагревательных поверхностей печей большой теплоемкости, а следовательно и массивных калориферов в этот период времени повышается примерно на 50°/0 против средней расчетной для суток. Таким образом, регулирование может идти за счет режима эксплуатации калорифера.

Начиная топку калорифера примерно за 2 часа до включения приточной вентиляции и оканчивая ее не позже как за 2 часа до окончания ее действия и соответственно удлиняя время топки в дни пользования приточной вентиляцией, можно по­крыть расход тепла на вентиляцию, если он не превышает 50% от потерь тепла на отопление, не увеличивая поверхности нагрева калорифера. При расходах тепла на вентиляцию более 50% и при отсутствии добавочных источников тепловыделения в вентилируемых помещениях следует к определенной ранее расчетной величине прибавить излишки тепла, получаемые сверх указанных 50%.     

При непрерывном действии вентиляции расход тепла на нагревание наружного воздуха следует целиком прибавлять к расходам тепла на отопление.

В приведенной формуле не учтены непроизводительные потери тепла в воздуховодах, а также расход тепла на есте­ственную вытяжную вентиляцию. Для этих статей расхода тепла вводится коэффициент.

Для случаи временного пользования приточной вентиля­цией, если расход тепла не превышает.

При постоянном действии вентиляции добавка на непроиз­водительные расходы тепла и на естественную вентиляцию может быть уменьшена до 60%, и тогда расчет калорифера может быть произведен.

Определив расчетную тепломощность калорифера, переходят к определению размеров топливника, поверхности нагрева и остальных составных частей калорифера. Порядок производства расчетов остается тот же, что и для печей большой теплоемкости. Меняются только некоторые нормативные величины, принимаемые в расчет, а именно к коэффициент теплоотдачи от стенок калорифера к омывающему его к воздуху и напряжения колосниковой решетки и топочного пространства.

При определении величины коэффициента теплоотдачи кало­рифера проф. Чаплин предлагает применять К= 240 ккал/час, исходя из опытных данных и пользуясь следующими рассужде­ниями:

Теплоотдача нагревательных поверхностей теплоемкого кало­рифера находится в зависимости от его массивности. Чем больше масса по отношению к поверхности, тем лучше сохраняется температура массива, тем выше средняя температура его по­верхности и тем больше его теплоотдача.

Если на 1 м2 поверхности нагрева калорифера приходится 0,15 м* массива, то при одной топке в сутки можно принять теплоотдачу 1 м* калорифера в 1 час равной 240 ккал. На каждые 0,01 м2 разницы в массивности калорифера при сохра­нении той же толщины стенок прибавляется или убавляется около10ккал по отношению к 240. При постоянном действии вентиляции средняя температура воздуха в камере ниже, чем при рециркуляционном воздушном отоплении, благодаря чему увеличивается теплоотдача нагревательной поверхности и величина F может быть принята равной 0,8 F.Отличительной особенностью при определении поверхности нагрева калорифера по сравнению с такой же поверхностью массивных печей слу­жит то, что в калориферах принимается в расчет и горизон­тальная поверхность их перекрытий, как активно участвующая в передаче тепла циркулирующему воздуху.

Ввиду того что топливник калориферов являются более мощными, чем топливники комнатных печей, а самый процесс тонки их более длительным и отличающимся большим постоян­ством, возможно величины напряжения колосниковой решетки и топочного пространства принять на 20—26°/0 более тако­вых же для печей (см. табл. 2). Для дров и угля эти вели­чины применительно к топливникам калориферов составят – 250 и 100 кг/м2 час соответственно.

При определении величины массива калорифера по прибли­зительному расчету и получаемым в практике данным можно принять, что 1 .к3 массива калорифера аккумулирует во время топки 1 раз в сутки 30 000 ккал, кроме того 20°/0 этого коли­чества тепла, т. е. 6 000 ккал аккумулируют стенки камеры и стейки жаровых каналов. Таким образом на 1 м3 массива можно принимать 36 000 ккал, аккумулированных во время топки и выделенных в течение суток действия калорифера.

Некоторое несоответствие полученного объема топливника и его поверхности нагрева с расчетными данными не предста­вляется абсолютно недопустимым, так как отражается лишь на колебаниях по времени температуры отапливаемых помещений, а не средней ее величины за сутки. Во всем остальном метод расчета главных частей кирпичного калорифера ничем не отли­чается от расчета частей печей большой теплоемкости.

б)     Устройство калориферов. Кладка кирпичных кало­риферов ведется с соблюдением тех же правил, что и кладка комнатных печей большой теплоемкости. Тщательное выпол­нение правил кладки кирпичных печей здесь особенно важно потому, что калориферы нагреваются гораздо сильнее печей, и все неполадки с ними отражаются весьма заметно на со­ставе воздуха (возможность его загрязнения дымовыми газами). Фундаменты устраиваются обычно бутовые на цементном рас­творе и связываются с фундаментами стен здания. Устрой­ство шанцев под калориферами не может быть рекомендовано потому, что они, не принося существенной пользы, обычно забиваются пылью, чем ухудшают санитарное состояние всего устройства.

Стенки топливника делаются в ½  кирпича, из них вну­тренняя футеровка выполняется в ¼  кирпича огнеупорного. При больших размерах подъемного канала внутри него по стенкам делается насадка на кирпича для увеличения размеров наи­более активной тепловоспринимающей внутренней поверх­ности калорифера в его аккумулируйщей поверхности.

Наружные части топливника и подъем­ного канала штука­турятся; каналы — верхний разводя­щий, опускные и нижний сборный за­ключаются в желез­ные футляры. Тол­щина стенок опуск­ных каналов и ниж­него сборного де­лается в г/4 кир­пича; в последнем устраиваются прочистные отверстия с дверцами.

Камера, в кото­рой устраивается калорифер, должна иметь стены и пото­лок несгораемые, нетеплопроводные, чтобы по возможности уменьшить потери тепла в окру­жающую среду. Между стенкой камеры и калорифером оставляется проход шириной не менее 50—60 см, необходимый для производства осмотра или ремонта. Для входа в камеру в одной из стенок устраивается железная дверь, снабженная с внутренней стороны железной коробкой, заполненной нетеплопроводными материалами (асбест, трепел и т. п.). Дверь должна плотно прикрываться во избежание проникания через неплотности и щели холодного наруж­ного воздуха, не всегда при этом чистого.

При устройстве пере­крытия над калорифе­ром не следует забы­вать о том, что в слу­чае недостаточного его утепления может обнару­житься чрезмерный переход тепла в располо­женное над ним помеще­ние; ввиду этого рекомендуется снабжать ка­лориферную камеру соб­ственным несгораемым перекрытием с тепло­изоляционной засыпкой.

Расстояние от верха ка­лорифера до потолка ка­меры должно быть не менее 0,5—0,6 м.

Пример расчета кало­рифера большой теплоемкости

Задание. Требуется за­проектировать калорифер большой теплоемкости для отопления и вентиляции зда­ния паровозного депо. Макси­мальный часовой расход тепла на отопление и вентиляцию составляет 180000 ккал/час.

Вентиляция должна работать наравне с отоплением полные сутки. Расчетная наруж­ная температура отопления— 30°.

Сопротивление системы воздуховодов 50 мм вод. ст.

Топливо — антрацит, 7 000 ккал/кг (рис. 84).

42.jpg

43.jpgВвиду того что сопроти­вление системы воздуховодов составляет = 50 мм вод.ст.,т.е. значительно превосходит те­пловой напор, который может быть создан калорифером, принимаем к установке систему воздушного отопления с побудительной циркуляцией воздуха при по­мощи вентилятора. Это обстоятельство скажется и на коэффициенте съема тепла с калорифера.

ОГЛАВЛЕНИЕ

  1.  Классификация печей

  2.  Определение теплопотерь отапливаемого помещения при отоплении кирпичными печами

  3.  Топливники разных печей

  4.  Системы дымооборотов в печах

РАЗНОВИДНОСТИ ПЕЧЕЙ

  1.  Отопительно-вентиляционные печи

  2.  Многоэтажные печи

  3.  Сборные печи

  4.  Хозяйственно-бытовые печи и очаги

  5.  Кухонные плиты и плиты для общественных столовых из кирпича

  6.  Русские печи

  7.  Банные каменки

Материалы для кладки печей

Устройство фундаментов и оснований под печи

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Количество просмотров: 1732
Отзывов пока никто не оставил. Вы будете первым.
 
 

Похожие статьи: