07.03.2018

Печи малой теплоемкости


а) Камины. Каминами называются печи, состоящие из большого и широкого, открытого спереди, топливника, в котором сжигается топливо, причем продукты горения выпускаются отсюда непосредственно в трубу.

На фиг. 1023 представлен простейшего устройства камин с таганом; его топливник А имеет вид широкой ниши, облицованной огнеупорным кирпичом; спереди края отверстия топливника облицовываются чугунною рамкою или изразцами; сверху топливник перекрывается сводиком в полкирпича (огнеупорного), снизу — ограничивается кирпичным подом, на который ставится чугунный таган С, представляющий решетку на четырех ножках с чугунною же решетчатою загородкою Z. На таган кладутся растопка и дрова или каменный уголь. Дым из топливника поступает в трубу Т через хайло S; зола сыплется через решетку в выдвижной зольник R, сделанный из листового железа.
Устройство чугунного камина представлено на фиг. 1024; он состоит из чугунной рамки b и прикрепленных к ней двух боковых, одной задней и одной верхней чугунных досок, образующих вместе облицовку камина снаружи, и топливника, помещающегося в шипе стены. К стенкам топливника прикрепляется на болтиках или заклепках топочная решетка d с загородкою r спереди и с заднею чугунною доскою е, предохраняющею заднюю стенку камина от быстрого прогорания. Продукты горения, как в предыдущем приборе, уходят в дымовую трубу через хайло х, в котором иногда устраивается баран g для разобщения его с трубою; впрочем, для этой цели лучше устроить баран i в колене дымового канала R, с вычистною дверцею.

Чугунные камины красивее кирпичных, но чугунный желудок их (боковые и задняя стенки) очень быстро прогорает, особенно при топке минеральным топливом (каменным углем, коксом); поэтому камины, назначаемые для усиленной топки, выгоднее устраивать с облицовкою топливника огнеупорным кирпичом.
Для того, чтобы чугунные камины дольше служили, полезно оставлять небольшую отступку s (фиг. 1025) между стенками ниши и чугунными боковыми и заднею стенками камина, так, чтобы по этой отступке свободно циркулировал воздух, который, отнимая тепло от чугунных стенок, не позволяет им слишком сильно накаливаться.

Наиболее употребительные размеры каминов:

- кирпичных: ширина топочного отверстия 54—65 см и более, высота 70—80 см и более, глубина топливника 45—54 см и более;

- чугунных: ширина топочного отверстия 35—45 см, высота 58—70 см, глубина 27—35 см.

Для того, чтобы камин не дымил, следует устраивать широкое хайло (не менее 27х40 см) и дымовому каналу давать размеры 27х27 см. С тою же целью часто устраивают подвешиваемые па крючьях зонтики z (фиг. 1026), несколько прикрывающие верхнюю часть топочного отверстия.
Камины принадлежат к числу самых невыгодных в экономическом отношении нагревательных приборов: горение топлива в них совершается при чрезмерно большом притоке холодного воздуха, понижающем температуру горения (так как воздух отнимает от горящего топлива тепло на свое нагревание); в то же время питающий горение воздух дурно перемешивается с пламенем; вследствие всего этого сгорание получается весьма несовершенным. Затем огромное количество нагретого до высокой температуры воздуха, имеете с продуктами горения, уносится и трубу, не отдавая своего тепла нагревательным поверхностям прибора; стенки же камина согреваются по преимуществу лишь лучистым теплом и лишь отчасти прикосновением пламени горящего топлива. Это же лучистое тепло согревает, во время топки камина, и помещение; поэтому камины следует отнести к разряду приборов малой теплоемкости, обогревающих помещения лишь в то время, когда они топятся.

Лучшим топливом для каминов следует признать такое, которое при горении дает наибольшее количество лучистого тепла; таким образом их выгоднее топить коксом, антрацитом и даже каменным и древесным углем, чем дровами и торфом.

Лучеиспускательною способностью топлива называется отношение количества тепла, лучеиспускаемого топливом в окружающее пространство, ко всему количеству тепла, развиваемому им при горении; для разных сортов топлива лучеиспускательная способность различна; так, она составляет:
Из этого полного количества лучистой теплоты часть задерживается прибором (стенками камина), другая же часть, не более половины, идет на непосредственное согревание помещения.

Вследствие вышеуказанных недостатков каминов, благодаря которым коэффициент полезного действия их колеблется в пределах от 0,05 до 0,20, обогревание ими помещений крайне невыгодно и неравномерно; поэтому они употребляются редко и представляют собою скорее предмет роскоши, чем необходимости.

б) Чугунные печи. Чугунные печи представляют также приборы малой теплоемкости; устройство их бывает весьма разнообразное.
Простейшего вида чугунная печь представлена на фиг. 1027; она составлена из трех отдельных чугунных цилиндров: нижнего, в котором имеется сбоку отверстие а, куда вставляется железная коробка — зольник А; среднего, выложенного в нижней своей части огнеупорным кирпичом в четверку (В) и отделенного от нижнего цилиндра чугунною решеткою k, причем выше кирпичной обделки и стенкe цилиндра устроено топочное отверстие с дверцою b; и из верхнего цилиндра С, меньшего диаметра, закрытого сверху крышкою и имеющего отверстие d с патрубком, которым печь соединяется с дымовою трубою. Топливо кладется на решетку и поджигается, после чего топочная дверца плотно закрывается; необходимый для горения воздух поступает в топку из зольника, через решетку, и хорошо перемешивается с пламенем, что способствует наибольшему совершенству горения. Продукты горения, пройдя по верхнему цилиндру, через хайло d уходят в трубу.

В этих печах количество выпускаемого в топливник воздуха можно регулировать посредством поддувальной дверцы а; продукты горения, проходя около чугунных стенок печи, отдают им большое количество тепла, которое рассеивается внешними нагревательными поверхностями печи в окружающую среду; благодаря этим двум обстоятельствам такие печи дают большой коэффициент полезного действия, т. е. экономичны. Однако они очень неудобны для отопления жилых помещений, во-первых, вследствие своей малой теплоемкости, благодаря чему они согревают помещение только в продолжение топки, во-вторых, вследствие того, что тонкие чугунные стенки их сильно раскаляются, что становится невыносимым для находящихся в комнате людей; кроме того, они портят воздух, вызывая пригорание носящихся в воздухе пылевых органических частиц.
Чтобы уменьшить сильное лучеиспускание от чугунных печей, их иногда окружают вторым железным футляром (фиг. 1028), оставляя в нем около пола отверстия а и делая такие же отверстия в крышке b — для циркуляции между стенками футляра и печи воздуха, который, входя в отверстия а, согревается и выходит в комнату через отверстия b. Такие печи могут быть приспособлены и для вентиляции впуском в футляр воздуха со двора, проведенного сюда особым каналом (m).
С целью уменьшения накаливания чугунных печей устраивают их в виде цилиндров с наружными приливными ребрами n (фиг. 1029), расположенными вертикально по всей наружной боковой поверхности печи, или только против ее средней части (фиг. 1030). Такие приливные ребра увеличивают также и количество тепла, отдаваемое печью в окружающую среду, так как, по закону Ньютона, количество тепла, передаваемое нагретым телом в более холодную среду, прямо пропорционально разности температур и поверхности тел, от которых происходит теплоотдача. Таким образом, увеличивая наружную поверхность печи, мы тем самым повышаем и теплоотдачу ее в помещение, а потому понижаем и температуру теплоотдающей поверхности; в то же время от понижения температуры стенок печи несколько увеличивается количество тепла, воспринимаемого внутренними поверхностями печи от пламени и продуктов горения, вследствие чего повышается коэффициент полезного действия печи.

Чтобы еще больше увеличить коэффициент полезного действия чугунных печей, иногда, кроме наружных приливных ребер, устраивают еще и внутренние; однако это представляет не столько улучшение, сколько ухудшение печей, так как последние при этом сильно накаляются, промежутки же между внутренними ребрами быстро засоряются сажею и продуктами сухой перегонки топлива; поэтому такие печи можно топить только бездымным топливом (коксом, антрацитом, древесным углем).
Из всего, что было сказано о печах малой теплоемкости, видно, что они не могут быть признаны удобными для обогревания жилых помещений: камины — вследствие их низкого коэффициента полезного действия и малой теплоемкости, чугунные печи — вследствие малой теплоемкости и сильного накаливания во время топки. Однако в некоторых случаях те и другие приборы могут быть очень полезны: так, камины представляют отличный прибор для отопления вестибюлей, в которых бывает важно быстро согреть помещение, охлажденное многократным открыванием входной двери; чугунные же печи, особенно ребристые, весьма пригодны для обогревания помещений, назначаемых для временного пребывания в них людей, напр., манежей, выставочных павильонов и проч., а также для осушения сырых помещений. Для того же, чтобы, несмотря на малую теплоемкость этих печей, иметь возможность, без особенно затруднительного ухода за ними, получить довольно равномерное обогревание ими помещений, в чугунных печах иногда устраивается приспособление, дающее возможность положить в них сразу большое количество топлива (кокса, угля), достаточное для поддержания горения в течение 4—6 часов; такие приспособления навиваются наполнительными конусами; на фиг, 1031 представлен пример устройства подобной печи (N — наполнительный конус).





Яндекс.Метрика