книги из ГПНТБ / Семенов, Леонид Алексеевич. Печное отопление

В качестве образца печи непрерывного горения приводим из­ разцовую печь АК.Х-9 (рис. 53), разработанную Академией ком­

мунального хозяйства [8].

Размеры печи в плане 590X490 мм, высота печи 1050 мм, поверхность нагрева 2,4 ж2, вес 350 кг. Теплоотдача печи — Q = = 2 000 ккал)час.

Для вмещения запаса топлива, необходимого для поддержа­ ния горения в течение суток и более, в печи имеется загрузочная

Рис. 54. Изразцовая блочная печь непре­ рывного горения ИБД-1

камера размером 140X140 мм и высотой 560 мм. Подом загру­

зочной камеры служит подвижная колосниковая решетка.

В передней (фронтальной) стенке печи имеются три отвер­ стия, закрываемые герметическими дверцами: верхнее отверстие для загрузки топлива, среднее — шурования топлива и очистки колосниковой решетки и нижнее —поддувальное с приспособле­

нием для регулирования подачи воздуха в топливник. Регулиро­

вание количества подаваемого воздуха следует производить весьма точно, с тем чтобы была обеспечена необходимая, весьма малая, интенсивность горения (от 0,26 до 1 кг!час). Регулирова­ ние производится движком, перекрывающим небольшое отвер­ стие в поддувальной дверце.

Так как присос воздуха через неплотности в дверцах и швах может нарушить регулировку, заметно изменить ход процесса

59

сжигания и, следовательно, понизить к. п. д., поэтому корпус печи и дверцы не должны иметь щелей. Самым простым спосо­ бом проверки отсутствия щелей является закрывание дымовой трубы при топке печи; при этом не должно быть выбивания дыма из печи в помещение.

На рис. 54, 55 приведена изразцовая блочная печь ИБД-1, применяющаяся в Финляндии. Она состоит из четырех блоков и имеет топливник нижнего горения. Топливо загружается сверху через отверстие, закрываемое круглой крышкой с песочным за­ твором.

—---------~~~75

План г*~в

Рис. 55. Блоки для изразцовой печи ИБД-1

Дымовые газы из топливника поднимаются кверху по двум каналам, расположенным по обе стороны загрузочной шахты и

затем спускаются вдоль боковых наружных стенок печи, после чего собираются внизу и отводятся в дымовую трубу.

Патрубок для присоединения к дымовой трубе расположен в нижней части печи на высоте 8 см от пола. Печь изготовляется из огнеупорной массы и облицовывается изразцовыми плит­ ками. Теплоотдача печи — Q = 1 650 ккал/час.

При вставке в печь дополнительного блока 3 получается дру­ гая модель печи (ИБД-2) с теплоотдачей — Q = 2 000 ккал/час.

60

Широкое применение имеют изразцовые печи непрерывного горения и с периодической топкой в Польше, Чехословакии, Гер­ манской Демократической Республике и др. Из германских пе­ чей пользуются известностью печи Браббе, обладающие хоро­

шим прогревом, нижней части [23, 25].

В большинстве случаев печи непрерывного горения представ­ ляют собой легкие тонкостенные конструкции и выполняются из изразцов с футеровкой шамотными плитами. Они имеют кра­

сивое внешнее оформление, удобны благодаря относительно ма­ лым размерам, однако вследствие высокой температуры внеш­ них стенок (до 150° и выше) не удовлетворяют нашим санитар­ но-гигиеническим, требованиям.

При периодической топке таких печей получается чрезмерно высокий коэффициент неравномерности теплоотдачи, вследствие чего печи существующей конструкции мало пригодны в наших климатических условиях; они не удовлетворяют требованиям теплоустоЙинеости.

5. ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ НА ГАЗОВОМ ТОПЛИВЕ

Применение газа в отопительных печах имеет ряд существен­

ных преимуществ по сравнению с твердым топливом. При ис­ пользовании газа легко может быть организовано непрерывное горение, при котором размеры печи могут быть уменьшены, а

конструкция ее максимально облегчена.

В 'результате проведенных за последние годы Академией

коммунального хозяйства научных работ были созданы рацио­ нальные конструкции газогорелочных автоматических устройств для сжигания газа в отопительных печах. Разработаны (канд.

техн, наук Б. Н. Лернер, инженеры Ю. П. Соснин и А. П. Смир­ нов) конструкции печей, удобные и безопасные в эксплуатации.

Ниже приводим описание двух типов этих печей. Обе печи — непрерывного горения [7, 8].

Печь кирпичная АКХ-14. Внешний вид, разрезы и по­ рядовки печи АКХ-14 приведены на рис. 56, 57.

Печь выкладывается непосредственно на месте из красного кирпича. Верхняя часть топливника и нижняя насадка выпол­ няются из огнеупорного кирпича. Толщина стенок печи, включая стенки топливника, одинакова и составляет 120 мм (7г кирпича). Внутри печи последовательно расположено три ряда насадок из

кирпичей, поставленных «на ребро». Между кирпичами (наса­ док) образуются узкие прямоточные газоходы с достаточно раз­ витыми тепловоспринимающими поверхностями, обеспечиваю­

щими хороший конвективный теплообмен при сравнительно не­ большой длине. Сверху, в середине насадок, кладутся плашмя

■кирпичи, отклоняющие продукты горения к боковым стенкам печи.

61

При кладке стенок топливника в топочном отверстии устанав­

ливается рамка с болтами для крепления топочного щитка га­

зогорелочного устройства.

Печь рекомендуется устанавливать фронтовой стенкой в сто­ рону коридора или кухни. На фронтовой стенке размещается вое

газооборудование печи, а также печная задвижка и над ней тятопрерыватель, в качестве которого может служить обычная чугунная зольниковая дверка.

Чтобы избежать околки, кирпичи в пяти рядах кладки, слу­

печи и разрезы приведены на рис. 58.

В отличие от предыдущей печь АКХ-15 может быть изготов­ лена на заводе или в мастерских и доставлена на место уста­ новки в готовом виде.

Заводское изготовление печей АКХ-15 и небольшое количе­

ство деталей, требуемых на одну печь, позволяют получить высо­

ческие показатели. Благодаря малому весу печь АКХ-15 не тре­

бует фундамента и может устанавливаться на междуэтажных пе­ рекрытиях, в мансардах и т. д. Печь состоит из металлического каркаса, выполненного из стальных уголков, соединенных на сварке, и верхнего' съемного уголка, прикрепленного к каркасу винтами. В верхнюю рамку закладываются глазурованные стан­ дартные изразцы размером 220X220 лглг, с отколотыми румпами. Боковые стенки выполняются из целых изразцов. Пространство между румпами и внутренность румпов заполняются кусками битых изразцов и раствором либо готовыми керамическими плитками соответствующего размера.

Под, свод топливника, перекрыта и низ газосборного коллек­

тора печи выполняются из одинаковых деталей, представляю­ щих собой облегченные плиты с узкими каналами по периферии для прохода продуктов сгорания. Под нижнюю плиту топлив­

ника на внутренние поверхности каркаса укладывается сталь­ ной лист толщиной 1,54-2 мм. В топливнике печи, вдоль внешних

стенок, устанавливаются керамические плиты, 'служащие как для

увеличения термического сопротивления стенок и, 'следовательно,

предохранения их от перегрева, так и в качестве опоры для верх­ них блоков. В блоках, устанавливаемых в три яруса друг над другом, имеются сквозные отверстия, образующие вертикальные газоходы, объединенные под перекрышей в сборный коллектор,

снабженный дымоотводящим патрубком.

63

Рис. 58. Газовая изразцовая каркасная печь АКХ-15

64

Все детали внутренней кладки печи изготовляются из огне­ упорной керамики. Сборка изразцов и внутренних блоков произ­ водится на растворе, состоящем из огнеупорной глины и шамот­

ного порошка.

Толщина стенок печи, если считать от «дыма», составляет в

топливнике 85 мм, выше топливника — 75 мм. Для крепления то­ почного щитка с газогорелочным устройством к каркасу прива­

риваются шпильки.

Движение продуктов сгорания в печи протекает следующим образом: из топливника, где происходит горение газа, продукты

горения после отдачи значительной части тепла поверхностям топливника, поступают в вертикальные каналы и затем в сбор­ ный коллектор. Теплоотдача печи—Q — 1 500 ккал/час,вес 220 кг.

6. ГАЗОГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕЧЕЙ АКХ-14 и АКХ-15

Газогорелочное устройство состоит из эжекционных горелок трубчатого типа, трубы или металлического короба для подачи вторичного воздуха, запального устройства и приборов защит­ ной- и терморегулирующей автоматики. В каждую печь могут устанавливаться либо две горелки с одним продольным рядом выходных отверстий в каждой головке и общим газоподводящим коллектором, либо одна горелка с двумя рядами выходных от­ верстий в головке. Как в первом, так .и во втором случаях длина головок горелок и короба вторичного воздуха должна соответ­ ствовать длине топливника.

Вариант устройства однотрубчатой горелки для печи АКХ-15 показан на рис. 59. На газопроводе, ведущем к горелке, уста­

навливается фильтр 1, предназначенный для очистки газа от пыли, которая может засорить малые отверстия в запальнике.

Из фильтра газ поступает в электромагнитный клапан 2, при помощи которого производится включение и выключение газогорелочного устройства. Термопара 3, соединенная контак­ тами с магнитным клапаном, запальник 4, в который поступает часть газа из клапана по трубке 5, устанавливаются в топлив­ нике, близ топочного щитка. До поступления в горелку газ по­ ступает из клапана 2 через сопло 6 в термостатический регу­ лятор 7 и газовый кран 8, открываемый в момент разжига после

проверки устойчивости работы запальника. Зажигание запаль­ ника производится через проем в топочном щитке 9, закрывае­ мый маятниковой заслонкой 10. Запальник горит двумя факе­

нагревает спай термопары, в результате чего в цепи электромаг­ нитного клапана появляется электрический ток, и электромаг­ нит в клапане 2 притягивает якорь. Связанные с якорем с по­

мощью стержня внутренние клапаны устанавливаются в таком положении, при котором таз получает возможность поступать не только на запальник, но и на горелки. Вследствие этого при

открывании крана 8 газовоздушная смесь, выходящая из отвер­ стий в головке горелки 11, зажигается. При срывах пламени (в

случаях увеличений тяги или временного прекращения подачи

Рис. 59. Общий вид газогорелочного устройства для печи АК.Х-15

газа в сеть) термопара остывает, ток в цепи электромагнитного клапана прекращается, и клапан перекрывает проход газа в горелку и запальник.

Воздух для горения газа поступает в печь через смеситель 12 (первичный воздух) и по коробу 13 (вторичный воздух). Под­ сос первичного воздуха производится за счет эжектирующего

66

действия газовой струи. Регулирование подачи его в горелку осуществляется розеточным регулятором 14, расположенным на

торце смесителя.

Вторичный воздух поступает по коробу 13 вследствие разре­ жения в топливнике и эжектирующего действия факелов пла­ мени. Выходные отверстия в коробе расположены в верхней его части, в два ряда, в шахматном порядке. Подача воздуха в ко­ роб регулируется дроссельной заслонкой 15.

Для предохранения внешней поверхности газовой печи дли­ тельного горения от перегрева и поддержания температуры ее поверхности в заданных пределах служит термостатический ре­ гулятор 7. Импульсная часть регулятора 7 — стержень 16—

ляется в соответствующих кирпичах (печь АКХ-14) или изразцах

(печь АКХ-15) заранее либо пробивается в готовой печи тонким шлямбуром.

При нагреве кладки печи в месте расположения импульсного

прибора до определенной температуры, на которую настроен прибор, термостатический регулятор автоматически выключает горелку, оставляя горящим запальник. Горелка вновь зажи­ гается от запальника после того, как температура кладки сни­ жается до заданного предела. Предельные температуры наст­

ройки терморегулятора: верхняя — 80° и нижняя — 60°.

Путем подъема имеющегося в термостатическом регуляторе рычажка вверх (верхний предел) или опускания вниз (нижний

предел) достигается соответственно повышение или понижение теплоотдачи печи.

Таким образом, благодаря автоматически действующим при­ борам исключена опасность попадания газа в помещение при работе печей АКХ-14 и АКХ-15. Ввиду особенностей сжигания газового топлива (в отличие от твердого) не требуется дополни­ тельной загрузки топлива, удаления золы, чистки колосниковой решетки и т. п. Эти печи могут работать непрерывно в течение всего отопительного сезона без особого ухода; требуется лишь

с целью изменения теплоотдачи в соответствии с температурой наружного воздуха соответствующий перевод рычажка термо­

регулятора.

Газогорелочные устройства для печей АКХ-14 и АКХ-15 обе­ спечивают устойчивый процесс сжигания газа при малых избыт­ ках воздуха. Горелки предназначены для работы на смешанном газе с теплотворностью Q“ =6 500 4-7 000 ккал)нм? и давлении

перед горелкой /г=50 ми вод. ст. При работе на других газах и другом давлении следует в соответствии с характеристикой

применяемого газа изменить диаметр выходного отверстия сопла dz

7. НЕТЕПЛОЕМКИЕ ПЕЧИ

Нетеплоемкие отопительные печи применяются у нас для отопления: помещений временного характера (землянок, бара­ ков, палаток, сторожевых будок и т. д.); помещений с периоди­ ческим пребыванием людей (мастерских, торговых и складоч­ ных помещений и т. п.); вагонов, приспособленных для жилья и

всякого рода помещений, в ко­ торых основная система отоп­ ления не дает достаточного эф­ фекта.

В Западной Европе, США и т. п. к печным отопительным приборам предъявляются более низкие санитарно-гигиени­ ческие требования, чем у нас.

Так, например, в Западной Германии при испытаниях ком­ натных металлических печей

средняя расчетная температура внешней поверхности'печи при­ нимается 220°. При этой тем­ пературе теплоотдача с 1 л2 по­

дымоходов. Вследствие этого температура отходящих газов очень высокая, и если газы сразу отводятся в дымовую трубу, то они уносят с собой до 50% и больше тепла, содержащегося в топливе.

Для лучшего использования топлива часто к печам присое­ диняют дополнительные поверхности нагрева, простейшими из которых являются стальные трубы, горизонтально1 подвешенные

в отапливаемом помещении. Проходя по этим трубам, газы от­

68