ОБОГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ИЗ КИРПИЧА, КЕРАМИК И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ
Развитие установок
В конструкциях кирпичных печей вполне определенно намечается тенденция уменьшения объема кладки за счет более рационального использования кирпича для улучшения теплообмена. Практически это достигается уменьшением толщины стенок топливников (исследования Пересвет-Солтана в 1909 г.), уменьшением толщины стенок прочих элементов печей.
Разработаны конструкции канальных печей с преимущественным прогревом низа печей, что дает более равномерное распределение температур воздуха по высоте отапливаемых помещении и сокращает расход топлива для достижения одинакового теплового эффекта в сравнении с печами иных конструкций.
В России такие печи были впервые сконструированы в 80-х годах прошлого столетия инж. Степановым .
Ряд вариантов стационарных печей этого рода предложен советскими специалистами (Смухиин, Кашкаров, Бордзенко, Степанов, Будаков и др.).
Разработаны также конструктивные варианты сборных блочных печей с преимущественным прогревом нижней половины их. Одним из первых конструкторов таких печей является инж. Яхимович .
Сконструированы печи с насадками из кирпича (печи Свиязева, Быльчинского, Кирсанова и Самарина и др.).
По возможности равномерноесжигание в печах топлива для уменьшения потерь тепла с лишним воздухом через трубу достигается несколькими способами:
а) уменьшением размеров топливников в печах (начиная со Свиязева и Войницкого) с подкладыванием в них топлива по мере сгорания последнего и устройством призматических топливников с углублением в них колосниковых решеток для дожигания углей с минимальным числом прогаров;
б) устройством наполнительных шахт для закладки кускового топлива, как каменный уголь, антрацит;
В) применением герметичных дверец, что резко сокращает доступ воздуха для горения топлива и приводит к весьма медленному и длительному горению последнего в топливниках печей;
г) применением задвижек на дымовых трубах и регулирование последними доступа воздуха для горения.
Для индустриализации печного дела предложены разборные ночи из отдельных блоков, что упрощает сборку их.
Для изготовления отопительных печей, в частности разборных, начинает широко применяться керамика. Большой размах конструирования керамических печей наблюдается в США. На рис. 37 приведены вертикальный разрез и внешний вид разборной печи из керамики конструктора инженера Уайта. А на рисунке 38 – схематический разрез и внешний вид отопительной печи из керамики конструкции Иллинойского Университета. Рассматривая чертежи печей, можно констатировать:
1) Стремление обеспечить равномерное горение топлива и упростить уход за печами путем применения наполнительных шахт;
2) Стремление к достижению полноты горения топлива путем рассредоточенного (в трех местах) подвода воздуха (печь Иллинойского Университета рассчитана на бездымное сжигание угля).
3) стремление развить тепловоспринимающую и теплоотдакг щую поверхности (печь Уайта);
4) введение автоматических регуляторов (печь Иллинойского университета для упрощения ухода за печью и повышения КПД ее.
5) Арх. Свиязевым впервые на русском языке опубликованы технически обоснованные конструкции кухонных очагов. Его очаги имеют следующие особенности:
а) уменьшенные размеры топливников для экономного сжигания топлива; дли дров им разработан: специальный топливнике узкой щелью для подвода воздуха взамен колосниковой решетки;
б) уменьшенные размеры очагов в сравнении с очагами того
времени для сокращения расхода тепла на прогрев кирпичной
кладки; идя по этому пути, были разработаны переносные очаги- плиты;
в) изобретена Свиязевым впервые в России параллельная система дымооборотов в печах большой теплоемкости, применена им и в очагах с двумя духовыми шкафами, чем достигается равномерность прогрева последних;
г) оптимальные размеры высоты газоходов под горизонтальными плитами очагов: для плиты с одним духовым шкафом не более 9 см, а для плит с двумя духовыми шкафами не более 7 см;
д) откидные дверцы топливников, позволяющие регулировать поступление воздуха через них для дожигания летучих углеводородов.
В очагах (рис. 39), предложенных Свиязевым, отходящие в трубу дымовые газы по пути подогревали в котлах воду для хозяйственных надобностей.
Призматические топливники 1 выполнены с узкими щелями 2 для подвода воздуха взамен колосниковых решеток, зольники 3 снабжены дверцами 4. Духовые шкафы 5 и газоходы над ними 6 имеют ограниченные размеры по высоте. В конце газоходов над духовыми шкафами устраивались небольшие порожки для задержания золы, которые создавали своеобразный газослив и подпирали неглубокий газоход. Эти порожки способствовали поджатию раскаленных газов к обогреваемой ими плите.
В некоторых конструкциях очагов Свиязев предусмотрел дополнительное поступление подогретого воздуха по каналу 7 к пламени при выходе последнего из топливника для дожигания несгоревших углеводородов.
Большое внимание уделял Свиязев регулированию поступления воздуха в топливник откидными дверцами 8 и дверцами в зольнике 4; последние при сжигании дров обычно не открывались вовсе.
Он также отмечал, что конструкции кухонных очагов (рис. 39) не гарантировали хорошего использования тепла м» гаемого топлива, что и характеризовалось высокими темни?* турами отходящих в трубу дымовых газов.
Отмеченные особенности очагов Свиязева представляют интерес в настоящее время.
Более поздние конструкции кухонных очагов сохранили основные конструктивные размеры очагов Свиязева.
Для кухонных плит Пересвет-Солтана (44) рекомендует высоту дымохода под плитой и вокруг пирожного шкафа делать еще меньше (~ 5 см) для лучшего использования тепла продуктов горения. Им же подчеркивается необходимость регулирования задвижками притока воздуха и интенсивности горения топлива.
Целесообразность использования тепла дымовых газов от кухонных очагов посредством обогревательных щитков достаточно отчетливо выявлена у А. Скородинского.
В отношении высоты газоходов под плитой оставлены свиязевские нормы (7—9 см) с высотой топливников 22—28 см.
Проф. Павловский рекомендует топливники очагов устраивать возможно малого размера высотой 27—-31 см, оставляя высоту газоходов под плитой по Свиязеву (7—9 см).
А. П. Трухачов (47) приводит чертежи кухонного очага с топливниками для плиты и для духового шкафа, с верхним топливником высотой всего 14 см с решеткой от площади плиты; загрузка топлива в этот топливник производится через конфорку. Газоход под плитой высотой 7 см имеет две поперечные перегородки, турбулизирующие газовый поток для энергичного подогрева тpexкастрюль, интересно отметить, что в заграничной литературе, текущего столетия рекомендуется для лучшего поджатия газов к плите высоту газохода под плитой принимать не больше 5—7 см. Последние величины обосновывались опытами с кухонными плитами. Таким образом подтверждается рациональность размеров, предложенных Свиязевым и Пересвет- Солтаном. Опытами выявлен весьма низкий к. п. д. кухонных плит (15—20%), если последние не снабжены дополнительными устройствами по использованию тепла дымовых газов.
Непонятным кажется появление в современной технической литературе описания кухонных очагов, в которых не учтен многолетний опыт упомянутых ранее строителей.
В самом малом очаге высота топливника 27—28 см. При этом размер колосниковой решетки 20 х 27 см в свету превышает таковую самого большого из трех упомянутых очагов.
Экономия топлива заставила строителей искать пути использования части тепла дымовых газов от кухонных очагов —плит.
В настоящее время это достигается:
а) установкой около плит кирпичных обогревателей «щитков» с вертикальными дымоходами, в которых движение газов происходит последовательно или параллельно в зависимости от располагаемого напора в трубе и конструктивных особенностей очага; иногда вместо «щитка» устанавливается небольшая печь, могущая нагреваться или дымовыми газами от плиты или самостоятельно при сжигании топлива в топливнике;
б) развитием в массиве очага-плиты горизонтальных дымоходов с возможностью движения дымовых газов по кратчайшему пути (лето) или по развитой системе дымоходов—в холодное время года.
В качестве примера возможного увеличения использования тепла в кухонных плитах на рис. 40 показана кухонная плита, реконструированная автором книги (1926 г.). Топливник 1 высотой около 17 см снабжен колосниковой решеткой, разделяющей его от зольника 2.
Раскаленные газы проходят под плитой по газоходу высотой около б см.
Они могут удаляться затеи в дымовую трубу 3 или направляться под духовой шкаф 4 (который обтекается дымовыми газами с четырех сторон), под зольник 2, под сосуд для согревания воды 5 и далее но горизонтальным газоходам, расположенным над шанцами 6, удаляться в дымовую трубу. Такое устройство плиты потребовало установки дополнительных прочистных дверец и задвижек и изготовления из кровельного железа коробов для шанцев (рис. 41).
Однако дополнительные затраты на материал и на рабочую силу быстро окупились экономией на топливе.
В качестве опыта в 1942 году в г. Фрунзе была построена в одном из общежитий кухонная плита средних размеров. В ней вместо двух больших топливников были устроены четыре топливника малых размеров, горячие газы которых обогревали духовые шкафы. Опыт дал положительные результаты в отношении экономии топлива.
При постройке кухонных очагов для их экономной эксплуатации должны соблюдаться следующие требования:
- кухонные очаги-плиты, работающие на твердых сортах топлива, должны иметь минимальные размеры для уменьшения тепловой инерции их и расхода тепла на прогрев теплоемких массивов в теплое время года. Металлические плиты в этом отношении лучше кирпичных.
- В поселковом строительство для использования тепла отходящих из кухонных плит дымовых газов надлежит устранять обогревательные щитки или небольшие печи-экономайзеры.
- Постоянное регулирование процесса горения топлива и ограничение поступления лишнего воздуха надо осуществлять задвижками и поддувальными дверцами (выдвижными ящиками).
ОГЛАВЛЕНИЕ
I
II
