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

Новые отопительные печи

НОВЫЕ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ  

 Пути рационализации отопительных печей   

   Состояние современной практики устройства отопительных печей показывает, что решительное улучшение производства печных работ может быть достигнуто лишь при условии перехода от примитивной кустарной кладки печей к заводскому их изготовлению числе и к серийном массовом порядке. Однако заводской метод производства печей возможен и рентабелен лишь при условии значительного упрощения конструкции применяемых печей и резкого сокращения их типов. При этом главное внимание должно быть направлено на уменьшение веса печей настолько, чтобы печь в готовом виде могла транспортироваться на значительное расстояние. Но значительное уменьшение веса отопительных печен несовместимо с сохранением их теплоемкости, а потому для поддержания в отапливаемых помещениях постоянной температуры необходимо отказаться от периодической топки печей и перейти на печи непрерывного замедленного горения.

Применение принципа непрерывного действия обеспечивает возможность сохранения на внешних поверхностях печи наивысших произвольных температур, допустимых гигиеническими нормами 85—90' Ц без печей существенных колебаний температур в течение всего периода действия печи, т. е. круглосуточно. Благодаря этому в 2,5—3 раза увеличивается величина теплоотдачи поверхности печи по сравнению с теплоотдачей печей большой и средней теплоемкости при перидической топке их один или два раза в сутки. Вследствие этого при равной часовой теплоотдаче, печь непрерывного горения будет иметь поверхность нагрева в 2,5—3 раза меньше, чем печь периодического действия. Кроме того, при переходе от периодического действия печи к непрерывному в течение суток, часовое количество сжигаемого топлива, а значит, и выход продуктов горения в печах с непрерывной топкой будут в несколько раз меньше, чем в печах той же тепломощности, вследствие чего при применении печей непрерывного горения могут быть соответственно уменьшены сечения всех дымоходов.      

В целях удобства эксплуатации указанные печи должны снабжаться топливом один или два раза в сутки. Отопительная печьдолжна быть оборудована топливником более совершенной конструкции, обеспечивающей возможность длительной автоматической его работы без необходимости наблюдения и обслуживании, не требующей при его работе хотя бы в течение 10—12 часов шурования топлива и удаления золы или шлаков.

Во избежание ухудшения коэффициента полезного действия печи за счет поступлении в процессе горения избыточного воздуха, топ­ливник должен работать с постоянным сопротивлением слоя топлива и иметь усовершенствованную топочную гарнитуру герметического действия, обеспечивающую возможность удобного регулирования поступления и топку необходимого для горения воздуха с тем, чтобы путем изменения количества притекающего для горения воздуха можно было бы сжигать любое количества топлива и тем самым изменять теплоотдачу печи в широких пределах.

Напряженное положение с топливом вообще и диктуемая этим необходимость всемерного перевода отопительных установок, в том числе и комнатных печен, на местные виды топлива, которые могу iбыть весьма разнообразны (в частности для Ленинграда возмож­ными видами топлива на ближайший период являются дрова, торф икаменный уголь Печорского бассейна), выдвигают почетную задачу создания такой конструкции топливника, который наряду простого своего устройства и эксплуатации допускал бы возможность сжигания в нем всех видов твердого топлива с хорошим коэффициентом полезного действия вне зависимости от влажности топлива.    

В целях обеспечения возможности массового выпуска отечественных комнатных отопительных печей заводского изготовление и широкого внедрения в практику строительства более совершенных типов печей, выполненных по стандартным моделям, необходимо ор­ганизовать специальную отрасль строительной промышленности по производству и выпуску машинным способом готовых отопительных печей сборной конструкции. При этом наряду с выпуском печей, для гражданского строительства, необходимо обратить особое внима­ние на изготовление специальных типов отопительных печей, пред­назначенных для использования их в частях и учреждениях нашей армии, работающих в полевых условиях.

Эксплуатации полевых сооружений показала, что отсутствие промышленных образцов такого рода печей затрудняло нормальную деятельность квартирной службы, так как вынуждало ее заниматься несвойственным делом, т. е. изготовлением отопительных печей свои­ми силами и средствами из случайных подручных материалов: кир­пича, железа, металлической тары и пр.

Нет сомнения в том, что выполненные в таких условиях отопи­тельные печи имели самую примитивную конструкцию, поэтому эксплуатация их сопровождалась неизбежным перерасходом топлива и нарушениями элементарных требований, предъявляемых современ­нойотопительной техникой даже к простейшим обогревательным установкам.

 Выбор типа топливника

 Многовековая практика эксплуатации  отопительных печей показывает, что наиболее существенной деталью всякой печи является топливник и что к наиболее рациональному его стремились  многие специалисты и знатоки печного искусства, например, Свиязев, Войницкий, Лукашевич, Ерченко и другие.

Основные трудности по созданию более совершенной конструкции топливника отопительных печей состоят в необходимости сочетания наибольшей простоты устройства и эксплуатации его с высоким коэффициентом полезного действия, так как, только при таких условиях можно добиться хороших теплотехнических результата в процессе сжигания топлива в обычной бытовой обстановке отопительных печей. Этим по существу и объясняется тот большой разрыв, который наблюдается при работе современной конструкции топливника с простой колосниковой решеткой, который при испытании его в лабораторных условиях дает  исключительно высокий коэффициент полезного действия 85—90%, а в работе его в обычных бытовых условиях при различной влажное топлива и отсутствии тщательной регулировки поступления в топливник воздуха коэффициент полезного действия его обычно не превышает 40%. В применяемых нами топливниках с простыми колосниковыми решетками и ручным забрасыванием и шурованием топлива можно достигнуть удовлетворительного сжигания топлив лишь в случае двойного избытка воздуха. Практически, как это указывалось выше, поступление воздуха в топливник в обычна бытовых условиях пользования отопительными печами превышав необходимый объем в десять раз. Так как каждое открывай топочной дверцы, каждое забрасывание свежего топлива сопровождается поступлением воздуха в топку и влечет за собой понижение температуры топочного пространства и нарушение устаю! ленного режима, поэтому при периодической топке, которая обычно производится в наших печах, вследствие сложности наблюдения ухода за процессом горения, нельзя достигнуть хороших условий сжигания топлива.

Для достижения высокого коэффициента полезного действия печей при простейшем обслуживании более применим топливник шахтное типа. Такие топливники могут быть как с верхним, так и нижним горением. В первом случае топливо заполняет шахту толстым слоем в количестве, достаточном на весь период топки. Воздух, необходимый для горения топлива, поступает снизу через колосниковую решетку и проходит через весь слой топлива, сжигая по пути всю органическую массу, дожигание которой происходит в топочном пространстве.

Таким образом, в шахтном топливнике верхнего горения развитие пламени происходит в топочном пространстве. Чем больше топливо дает летучих веществ, тем больше общий процесс горения переходит в топочное пространство и тем больше воздуха, не участвовавшего в горении, требуется пропустить через слой топлива. Это вызывает понижение температуры в слое и ухудшение процесса горения.

Как известно, наиболее употребительными видами топлива, применимыми при печном отоплении, являются дрова, торф, различные древесные отходы, а также каменные угли местных разработок. Указанные виды топлива отличаются большим содержанием летучих веществ, выход которых составляет от 80 до 40% всей массы топлива, поэтому начальная фаза горения (газификация) топлива наступает  вслед за его  подсушкой и сопровождается усиленным выделением  летучих. Максимальное выделение их происходит при температурах 250-500 градусов. Вместе с неконденсированными газами топливо при температуре 350 градусов начинает выделять конденсирующие продукты в виде дегтя (смола), количество которых  все растет и достигает максимума при  550-550 градусах.

Однако в топливниках отопительных печей периодического действия процессы горения не идут в последовательном порядке во всей массе топлива, в то время, когда часть топлива на выгодных условиях по отношению притока воздуха уже совер­шенно обуглится и потеряет все свои летучие вещества, другая часть топлива еще только начинает подвергаться сухой перегонке. По­этому поступающая в топочное пространство смесь газов и про­дуктов горения и летучих веществ сгорает не полное ввиду недостаточности для воспламенения газовой смеси температуры то­почного пространства и отсутствия необходимой величины тяги для поступления необходимого для горения воздуха.

Вследствие этого работа отопительных печей, оборудованных топливниками верхнего горении, в первой фазе процесса горения всегда сопровождается неизбежными потерями от химической не­полноты горения значительной части летучих веществ.

Поэтому, для сжигания всех видов твердого топлива, содержащих большой процент летучих веществ (дрова, торф, горючие сланцы, каменные угли, за исключением антрацита и кокса), целе­сообразнее применять шахтную топку с нижним горением топлива, как более удобную для ведения так называемого жолугенеративного процесса сжигания топлива, характеризующегося неполным горением топлива в слое, с последующим дожиганием продуктов неполного горения в топочном пространстве или в специальной камере до­жигания посредством ввода в топливник вторичного воздуха.

Применение идеи полугенеративного сжигания топлива при конструировании нового типа топливника для печи непрерывного действия обеспечило бы значительное улучшение условии сжигания топлива и особенно тех видов его, которые богаты летучими веществами, но не освободило бы от необходимости постоянного ухода за топливником, ввиду наличия в нем колосниковой решетки, большего, чем выше была бы зольность топлива. Поэтому для печей непрерывного горения топливник в указанном виде все же не может быть рекомендован, так как он не удовлетворил бы основное условию: возможности автоматической работы топливника без стороннего вмешательства хотя бы в течение 10—15 часов.

С этой целью автором было обращено внимание на конструкции газогенераторов, предназначенных, как известно, для газификации твердых сортов топлива. Практика работы газогенераторных установок показывает, что наилучших результатов по сжиганию различных видов твердого топлива можно достигнуть лишь при предварительной газификации топлива. Поэтому наиболее рациональный топливник должен предусматривать возможность предварительно газификации топлива и последующего сжигания в пределах топливника полученного генераторного газа в смеси с воздухом.

Большинство современных типов газогенераторов для регулирования и управления процессами горения имеет сложную топочную гарнитуру и оборудованы вращающимися колосниковыми реше­ками. Однако среди них есть значительная группа газогенератора конструкция шахты которых предусматривает возможность сжигания (газификации) топлива без устройства колосниковой решетки.

Впервые газогенератор без колосниковой решетки был примет в конце тридцатых годов прошлого столетия. Генератор работа при естественной тяге трубой. Воздух поступал через отверстие в нижней части генератора, которое служило также и для удаления золы. Самый большой диаметр имела зола газификации, тогда ка кверху и книзу шахта сильно суживалась.

28.jpgИз современных конструкций наиболее известным типом бесколосникового генератора является генератор, изображенный рис. 24. Сущность его состоит в том, что шахта генератора сужается книзу таким образом, что самое сильное сужение приходите на высоте дутьевых отверстий. Ниже дутьевых отверстий шахта переходит в зольник, который отделяется от зоны газификации при выгребании золы выдвигаемой задвижкой.        

Особенно широкое применение последнее время ониполучили в транспортных установках, в частности, на газогенераторных автомобилях и тракторах. В целях выжигания смол и двойного гашения получаемого газа, транспортные силовые газогенераторы в отличие от обычных газогенераторных установок работают с обращенным процессом газификации. В этом газорадиаторе топливо и газ движутся в одном направлении сверху воздух подается в слой топлива через фурмы в стенках шахты генератора, и в этом месте образуется зона горения. В высших слоях топлива происходит сухая перегонка и подсушка топлива для восстановления располагается внизу под зоной горения. Про­дукты сухой перегонки проходят через зону горения, где смоляная влага топлива разлагаются, обогащая газ.

          Бесколосниковый транспортный газогенератор с обращенным процессом изображен на рис. 25. Газ, выходящий из камеры газификации снизу, поднимается по кольцевому пространству между двойными стенками кожуха, подогревая топливо, а затем отводится газогенератора через штуцер 9. Воздух засасывается в газогенератор через отверстие 7 за счет разрежения, создаваемого газовым двигателем, и распределяется по сечению шахты газогенератора с помощью отверстия 8. Топливо загружается через люк 2 в бункер 1, откуда оно затем поступает в шахту 5 и топливник 6. Пар удаляется.

Как известно, основное назначение колосниковой решетки стоит в равномерном распределении притекаемого воздуха втоплива, а также поддержания топлива над 1 шахтной топке нижнего горения слой раскаленного угля и обладая большой воздухопроницаемостью, вследствие многочисленных прогаров, может с успехом заменять колосниковой решетки в части равномерного распределения воздуха к слою горящего топлива. Правильное положения подтверждается фактом существования рациональных печей, как, например, мусоросжигательных. Присжигание мусора становится возможным лишь в случае обрезания на колосниковой решетке значительного слоя раскаленных углей (печи «Хинан и Фруд», печи «Сепиа»). Что же касается необходимости поддержания слоя топлива над золовымпространством в случае сжигания топлива в шахтном топливнике, это легко может быть достигнуто особой конструкцией шахты, суживающейся в ней части настолько, чтобы топливо могло держаться наклонными поверхностями воронкообразной шахты, образуя над зольником своеобразный свод из слоя горящего топлива.

На основании изложенного для печей непрерывного горя мною разработан новый тип топливника оригинальной конструкции, допускающей возможность эффективного сжигания в нем всего твердого топлива с предварительной газификацией его.

Для достижения возможности сжигания в печи всех видов  топлива, а также длительной работы ее без наблюдения и облуживания, т. е. не требующей шурования топлива и удалей золы и шлаков хотя бы в течение 10—15 часов, отопительная печь непрерывного горения оборудована шахтной топкой, в которой обычная колосниковая решетка заменена специальным сужением шахты, образующим в нижней части выступы в форме цилиндрического свода, устроенные таким образом, что самое сужение шахты приходится на высоте приточных каналов, в которых топливная шахта переходит в зольник. Благодаря этому топливо, заполняющее топливную шахту, под  воздействием существенного веса и реакции опор (пят) в суженной части шахты образует цилиндрический свод.

Вследствие образования свода, из слоя топлива горение конструкции топливника происходит не на колосниковой решетке, а лишь  на поверхности свода.

Обстоятельство это позволяет полностью отказаться от применения колосниковой решетки, что чрезвычайно   важно, так как условия для длительного действия печи необходимы для  колосниковой решетки от золы и шлаков и шурования. .. Кроме того, в случае горения топлива лишь на поверхности слоя топлива происходит быстрая газификации может иметь возможность спекания угля и образования шлаков.

Оглавление:

  1.  Русские кирпичные и изразцовые печи

  2.  Печи архитектора Свиязева

  3.  Отопительные печи современных конструкций

Топливники печей

  1.  Топливник с глухим подом
  2.  Топливники печей архитектора Свиязева
  3.  Топливник Лукашевича
  4.  Топливники современных конструкций


Недостатки современных отопительных печей

Конструкции нового типа

  1.  Новые отопительные печи
  2.  Печь непрерывного горения
  3.  Применение новых отопительных печей

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Количество просмотров: 1242
Отзывов пока никто не оставил. Вы будете первым.
 
 

Похожие статьи: