07.03.2018

Печи улучшенных конструкций


В настоящее время чаще устраиваются печи улучшенных конструкций, в которых недостатки голландских и утермарковских печей устранены или ослаблены; таковы системы печей Свиязева, Лукашевича и проч.

Общие условия, положенные в основание при их проектировании, следующие: топливник должен быть устроен так, чтобы, при возможно меньшем притоке воздуха, топливо сгорало наиболее совершенно; обороты должны иметь возможно большую внутреннюю поверхность при наименьшей длине пути продуктов горения, причем получается и наименьшее сопротивление их движению и следовательно требуется наименее высокая температура газов в дымовой трубе.

Последнее достигается устройством печей только в два оборота: из них первый — подъемный и второй — опускной. Подъемный оборот должен быть один, опускной же может состоять из нескольких, параллельных друг другу, каналов (2', 2", 2"', фиг. 1043), по которым газы одновременно опускаются вниз, до общей подвертки р, откуда они уходят в дымовую трубу t. При таком устройстве оборотов нагревание печи будет весьма равномерным, так как, если какой - нибудь из опусков прогреется сильнее остальных, нисходящее движение газов в нем тотчас замедлится сравнительно с другими, более холодными, потому что, проходя по более нагретому каналу, газы будут терять меньше тепла и, таким образом, будут менее плотны, чем в остальных опусках.
Подъемный дымоход следует делать только один, так как если газы пустить сразу в несколько подъемных каналов, то какой-нибудь из них (обыкновенно — средний) прогреется несколько более других, вследствие чего тяга в нем увеличится, что вызовет еще более сильное прогревание его, и ущерб остальным.

Что касается устройства топливника, то оно бывает различно, в зависимости от системы печи и от рода топлива, для которого она назначается.
Из улучшенных конструкций рассмотрим здесь печи Свиязева и Лукашевича, а также некоторые новейшие типы улучшенных печей.

1. Печи Свиязева. Конструкция печи Свиязева представлена на фиг. 1044. Топливник T — узкий, шириною в 20—30 см, имеет наклонный под с отвалом к задней стенке; дрова ставят на под стоймя, чтобы зола, свободно ссыпаясь вниз, не препятствовала их горению; топочная дверца — откидная вниз, на шарнире, с боковыми крыльями (k); прикрывая дверцу, можно уменьшать приток воздуха в топливник, направляя его струю вниз, для лучшего перемешивания с пламенем. Хайло х — посередине свода; из него продукты горения и пламя поступают в подъемный дымоход В, ширина которого равна ширине топливника или на 5—10 см менее ее, длина же определяется размерами печи; в нем, для увеличения теплоемкости печи, устраивается насадка из простого или огнеупорного кирпича; дойдя по подъемному дымоходу доверху, продукты горения поворачивают направо и налево, в перевалы rr, и от года поступают в два опуска сс, по которым идут вниз; соединяясь затем ниже топливника общею подверткою s, они выходят в дымовую трубу. Обороты заключены в железные футляры, а вокруг них устраиваются наружные стенки с отступкою от оборотов в 5—10 см; такое большое развитие камерных поверхностей делает эти печи весьма пригодными для устройства их с притоком наружного воздуха, для чего воздух со двора проводится особым каналом в нижнюю часть этих отступок, вверху же выпускается согретым в комнату. Если печи не предназначаются для согревания наружного воздуха, то все-таки вверху и внизу устраиваются отверстия в камеры для циркуляции по ним комнатного воздуха.

Топливник Свиязева назначается для топки дровами; он дает возможность, при весьма ограниченном впуске воздуха, получать довольно полное сгорание топлива.
Печи Свиязева, благодаря рациональному устройству топливника и дымоходов, дают высокий коэффициент полезного действия, нагреваются очень равномерно и не требуют особенного ухода за топкою. Если желают получить прибор, согревающий помещение не столько гретым воздухом, сколько лучистою теплотою, что особенно важно для каменных зданий, то изменяют конструкцию печи, как показано на фиг. 1045, т. е., уничтожая отступки между внутренними и внешними стенками оборотов, оставляют воздушные камеры только между дымоходами, а также между ними и заднею стеною (т. е. отступку).
2. Пеки Лукашевича. В печах Лукашевича топливник устраивается с поддувалом и чугунною решеткою, отделяющею его от последнего (фиг. 1046); топливник T книзу сильно сужен; топочная дверца D помещается в широкой части топливника; поддувало или зольник 3 закрывается дверцею d с прорезями и подвижною пластинкою, которою можно регулировать количество притекающего в топливник воздуха. Дрова накладываются в топливник через топочное отверстие Oi которое во время топки плотно закрыто дверцею D; питающий горение воздух проходит из поддувала через решетку и, хорошо смешиваясь с пламенем, поддерживает весьма совершенное горение; при этом, регулируя его впуск, возможно уменьшить его количество до 1,5—2 объемов, теоретически необходимых для сжигания топлива. Из топливника продукты горения поступают через хайло х в первый (подъемный) оборот, узкий и длинный, обыкновенно располагаемый у лицевой, передней поверхности печи; далее, дойдя до верха, продукты горения разделяются рассечками (стрелками) r и идут вниз, одновременно по двум, трем или более опускным дымоходам (2,2); дойдя до низа их, над сводом, перекрывающим топливник, они соединяются подверткою t и через патрубок и идут в дымовую трубу.

Устройство круглой печи Лукашевича представлено на фиг. 1047; отличие ее от прямой заключается в виде дымоходов и в том, что она обыкновенно не углубляется в проем стены.
В больших печах, Лукашевича как прямых и угловых, так и круглых, между подъемным и опускными оборотами устраивается камера k из кровельного железа, шириною 7—13,5 см (фиг. 1048) для увеличения внутренней нагревательной поверхности печи; кроме того, в первом обороте устраивается насадка. Опускные дымоходы в прямых и угловых печах большею частью также облицовываются кровельным железом.

Наружные поверхности этих печей облицовываются изразцами, гофрированным или гладким железом.

Топливник Лукашевича назначается для топки дровами, но годится также для каменного угля и торфа. При хорошем уходе эти печи дают весьма большое, полезное действие. К недостаткам этих печей следует отнести несколько сложную и затруднительную кладку топливника, а также — значительную ценность металлического прибора.

3. Новейшие типы улучшенных печей. При больших размерах печей, имеющих один подъемный и несколько опускных каналов, является рациональным подъемный канал располагать центрально, а опускные доводить до самого низа печи, чтобы прогреть нижние поверхности печи, соприкасающиеся с наиболее холодным слоем воздуха.
К этим печам принадлежат типы, принятые Военно-строительным Управлением (фиг. 1049 и 1050), которые делаются обычно в железных гофрированных или гладких футлярах, но, в равной степени, поверхности печи могут быть облицованы изразцами или оштукатурены.

На черт. 1049 представлена круглая печь диаметром 85 см. Продукты горения попадают из топливника в центральный подъемный дымоход и, дойдя до верха печи, разделяются на восемь опускных. На уровне поддувала они собираются опять в один канал и отводятся в дымовую трубу.

На фиг. 1050 представлена прямоугольная печь 85х85 см с центральным подъемным и десятью опускными каналами.
В обеих печах толщина стенок подъемных каналов принята в пол-кирпича, остальные в четверть кирпича, стенки и свод топливника выкладываются из огнеупорного кирпича.

В печах инженера Смухнина (фиг. 1051—1054) продукты горения из топливника направляются сперва вниз, сообщая наиболее сильное нагревание низу печи (фиг. 1051 и 1053, вертикальные разрезы). Затем они поднимаются кверху у одной из боковых стенок и опускаются одним или двумя каналами до верхнего уровня топливника, омывая одну или две наружные камеры (фиг. 1052 и 1054), после чего выпускаются в дымовую трубу.

Топливник и первые дымоходы складываются из огнеупорного кирпича, с толщиной стенок топливника в 1,2—3,4 кирпича, остальные стенки делаются толщиной в 1/4 кирпича.

Фиг. 1051 и 1052 изображают печь в железном футляре; фиг. 1053 и 1054 — с изразцовой облицовкой.
Печи Смухнина дали на практике хорошие результаты, некоторый недостаток их заключается в большом сопротивлении движению газов, вследствие чего иногда замечается дымление печей.

Отметим еще печи инженера Яхимовича. Особенности их заключаются в следующем:

1) они собираются из заготовленных заранее стандартных элементов, причем на сборку печи требуется от 30 до 60 минут; элементы кладутся на глиняном растворе;

2) элементы имеют двухслойную конструкцию стенок; внутренний слой из кирпича на глине связывается с наружным цементным раствором, в который закладываются железные кольца;

3) топливник имеет малые размеры в плане, что не позволяет загружать много топлива; вертикальный же размер топливника делается большой согласно современной американской теории устройства котельных топок, применимой и к печному делу.
Согласно этой теории извлечь из топлива все тепло на колосниковой решетке не представляется возможным, так как значительная часть его остается в углеводородах, которые в топливнике обычного устройства не успевают сгореть. Использовать тепло углеводородов можно только в том случае, если топка будет иметь достаточный размер в высоту и не будет происходить преждевременного охлаждении углеводородов от соприкосновения с более холодными стенками, так как в противном случае углеводороды не сгорают в топливнике, а уносятся в трубу, оставляя в дымоходах сажистые или смолистые отложения.

Для использования лучистой теплоты топлива важно иметь достаточное развитие поверхности топливника, тогда как увеличение дымоходов приносит в этом отношении мало пользы, вызывая излишнюю громоздкость печи.

На основании этих соображений объем топки в печах Мхимовича рассчитан на теплоотдачу в 350 000 калорий в час с одного куб. м топочного пространства и топливнику придана форм а прямоугольника со значительной высотой (фиг. 1055).

Система дымоходов в первых образцах печей Яхимовича была принята аналогичная с немецкими печами Браббе (фиг. 1056), отличаясь от последних более узкой топкой при большей толщине стенок. В последующих образцах этих печей достигнуто почти полное отсутствие дымоходов за счет увеличения размеров топливника.
Отношение поверхности поглощения тепла к поверхности теплоизлучения составляет 50—55% как и в печах нормального типа, поверхности же поглощения лучистого тепла получают здесь значительное развитие, чего в обычных печах нет.

Хотя печи Яхимовича имеют значительно меньшие размеры, чем печи других систем, их надо отнести все же к приборам большой теплоемкости, так как практика показывает, что обычно можно обходиться одной топкой в сутки и только в исключительно сильные морозы приходится топить два раза в сутки. Это объясняется тем, что,

во-первых, объем пустот в них меньше, а, во-вторых, температура нагревания внутренней кладки больше, чем в обычных печах, вследствие чего удельная теплоемкость их, т. е. теплоемкость 1 куб. м, больше, чем в печах других конструкций.
По форме, величине и теплоемкости они могут быть различны. На фиг. 1057—1060 представлены круглая, прямоугольная, треугольная и овальная печи.

Испытание этих печей на практике при Академии Художеств в Ленинграде и на Мурманской ж. д. дало положительные результаты, но пока еще не может считаться законченным.





Яндекс.Метрика