
книги из ГПНТБ / Семенов, Леонид Алексеевич. Печное отопление
.pdfдают помещению дополнительное количество тепла и уходят в дымоход с более низкой температурой. Ниже приведены пять конструкций нетеплоемких отопительных печей (рис. 60—65).
Испытания трех первых конструкций печей производились автором на дровах (влажность около 25%), причем топка ве лась при трех режимах.
Первый режим характерен сжиганием минимального коли чества топлива (В1«:г/час), при котором было еще возможно под
держание устойчивого процесса горения; второй режим харак терен сжиганием максимально возможного количества топлива
(В3 кг/час) с интенсивной шуровкой; в третьем случае прини мался средний расход топлива [Вз = Bl^-3 кг/час^. К печам при
соединялись трубы из кровельной стали. Размеры печей приве
дены в табл. 2. Температура уходящих газов |
замерялась в |
|
нескольких точках по длине труб, |
на расстоянии L м от выхода |
|
газов из печи. |
величины теплоотдачи печей |
|
В результате были получены |
Q ккал/час и теплоотдачи участков труб длиной L. Эти данные
помещены в табл. 3—10, где приведена теплоотдача (Q ккал/час),
температура уходящих газов и к. п. д. (т]), отнесенные соб ственно к печи, без учета труб при L = 0.
Печи испытывались при высоте дымовой трубы от уровня
колосниковой решетки, равной 4 м.
Цилиндрическая печь из кровельной стали
(рис. 60). Разработаны и испытаны три печи этого типа разных размеров (табл. 2). Результаты испытаний приведены в табл. 3, 4, 5.
Печь «Циклон» из кровельной стали конст рукции автора. Печь (рис. 61) состоит из двух цилиндриче ских элементов. Первый служит топливником и имеет колосник-
вую решетку. В верхней части его имеется отверстие с патруб ком для присоединения ко второму элементу (циклону-эконо майзеру). Внешняя боковая стенка патрубка касательна к по верхности циклона.
69
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
Теплотехнические данные для модели I |
|
|
|||||
Длина |
|
3,9 кг/час |
|
В2=5,4 кг/час |
|
В3=8,9 кг/час |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
труб |
Q в |
|
|
Q в |
|
|
Q в |
|
|
L в м |
Тух |
|
т ух |
1 |
тУх |
|
|||
|
ккал/час |
|
ккал!час |
ккал/час |
|
||||
0 |
6 100 |
320 |
0,49 |
11400 |
465 |
0,56 |
15 000 |
540 |
0,53 |
1 |
6 700 |
287 |
0,54 |
12 300 |
410 |
0;61 |
16 800 |
450 |
0,59 |
2 |
7 200 |
255 |
0,58 |
13 000 |
360 |
0,64 |
18 100 |
0*3 |
0,64 |
4 |
7 900 |
212 |
0,64 |
14 000 |
295 |
0,69 |
19 700 |
300 |
0,7 |
6 |
8 500 |
176 |
0,69 |
14 800 |
242 |
0,73 |
20 600 |
255 |
0,73 |
8 |
9 000 |
148 |
0,72 |
15 500 |
200 |
0,77 |
21 200 |
215 |
0,75 |
10 |
— |
_ |
— |
16 000 |
170 |
0,79 |
21 800 |
183 |
0,77 |
12 |
— |
— |
— |
— |
— |
22 400 |
160 |
0,79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
Теплотехнические данные для модели I при устройстве внутренней |
|||||||||
|
|
|
футеровки в 1/4 кирпича |
|
|
|
|||
Длина |
В,=2,5 кг/час |
|
Ва=4 кг/час |
|
В3=5,5 кг/час |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
труб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L в м |
Q в |
тух |
ч |
Q в |
тух |
|
Q в |
^ух |
|
|
ккал/час |
ккал/час |
|
ккал/час |
|
||||
0 |
2 390 |
330 |
0,3 |
6900 |
440 |
0,53 |
9 400 |
540 |
0,53 |
1 |
3 100 |
285 |
0,39 |
7 800 |
365 |
0,6 |
10 600 |
440 |
0,6 |
2 |
3 700 |
245 |
0,47 |
8 500 |
303 |
0,65 |
11 500 |
370 |
0,65 |
4 |
4 700 |
187 |
0,59 |
9 400 |
219 |
0,72 |
12 600 |
280 |
0,72 |
6 |
5200 |
155 |
•0,66 |
10 000 |
170 |
0,77 |
13500 |
210 |
0,76 |
8 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
14100 |
165 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Техплотехнические данные для модели III |
|
|
||||||
Длина |
В,—4 кг/час |
|
В2=4,5 кг/час |
|
В3=6 кгУас |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
труб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I В Л |
Q в |
тУх |
’1 |
Q в |
тух |
1 |
Q в |
тух |
’l |
|
ккал/час |
ккал/час |
ккал/час |
||||||
0 |
3 800 |
410 |
0,42 |
7 000 |
600 |
0,49 |
9200 |
640 |
0,48 |
1 |
4 600 |
345 |
0,48 |
8 000 |
490 |
0,56 |
10 700 |
520 |
0,56 |
2 |
5 100 |
300 |
0,53 |
8 900 |
400 |
0,62 |
16900 |
420 |
0,62 |
4 |
5 800 |
240 |
0,6 |
10100 |
280 |
0,7 |
13 400 |
300 |
0,7 |
6 |
6 400 |
195 |
0,66 |
10 800 |
205 |
0,75 |
14 300 |
225 |
0,75 |
8 |
6 800 |
155 |
0,71 |
11 200 |
160 |
0,78 |
15 000 |
165 |
0,79 |
70
Второй элемент—циклон-экономайзер — имеет крышку с от верстием, которая соединяется наглухо с внутренней дымовой трубой, занимающей в цилиндре центральное положение.
При упаковке для перевозки печь разбирается и топливник вкладывается внутрь циклона-экономайзера. Размеры и тепло
технические данные двух печей этого типа приведены в табл, 6.
Рис. 61. Печь «Циклон». Элементы топливника
/—цилиндрический |
корпус; |
2—съемное дно; |
5—-крышка; |
4—отводной патрубок; 5—топочная дверца; |
6—поддуваль |
||
ная дверца; 7—подставка; S—болты с шайбами; 9—колос |
|||
никовая решетка; |
10—ножки |
колосниковой решетки. Эле |
менты циклона-экономайзера;* |
//—цилиндрический корпус; |
||
12—крышка; 13—внутренняя |
труба; |
14—съемное |
дно; |
/5—ножки; 16—приемный патрубок; |
17—отверстия |
для |
|
болтов |
|
|
Характерной особенностью их является то, что искры, образую щиеся в топливнике, полностью улавливаются в циклоне-эконо майзере и дымовые трубы этих печей «не искрят». При любом
виде топлива (сухие еловые дрова, хворост, солома и т. п.) из трубы печи «Циклон», как показали специальные испытания, не
вылетает ни одной искры. Даже в момент интенсивной шуровки топлива, когда от горящего топлива отделяется множество искр,
все они задерживаются в циклоне-экономайзере и ни одна не
вылетает через трубу наружу.
Эта особенность данного типа печей является весьма важ ной, и поэтому они рекомендуются во всех случаях, когда тре буется печь безопасная в пожарном отношении. Печи «Циклон»
71
имеют |
большую теплоотдачу |
порядка |
16 000—19 000 |
ккал!час |
||||||
(табл.7). |
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Размеры печей „Циклон" |
(см. рис. 61) |
|
|
|
||||
№ |
|
|
|
|
Размеры в мм |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
модели |
D, |
D |
/11 |
Л2 |
|
<Т |
а |
б |
в |
г |
|
|
|||||||||
I |
405 |
450 |
250 |
160 |
125 |
135 |
100 |
300 |
120 |
100 |
II |
270 |
310 |
200 |
140 |
80 |
85 |
70 |
210 |
90 |
70 |
Таблица 7
Теплотехнические данные для модели I печи „Циклон"
Длина |
В, = 2,6 кг/час |
|
В2=4,9 кг[час |
|
В3=7,2 кг/час |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
труб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L в м |
Q в |
ТУХ |
4 |
Q в |
тух |
4 |
Q в |
ТУх |
т |
|
ккал/час |
ккал/час |
ккал/час |
||||||
0 |
5 700 |
224 |
0,69 |
11000 |
265 |
0,7 |
16 000 |
390 |
0,69 |
1 |
6 100 |
189 |
0,74 |
11500 |
225 |
0,73 |
16700 |
330 |
0,73 |
2 |
6 300 |
150 |
0,76 |
11 900 |
190 |
0,76 |
17 300 |
285 |
0,75 |
4 |
_ |
— |
_ |
12 500 |
140 |
0,8 |
18 200 |
210 |
0,79 |
6 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
18 900 |
155 |
0,82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
Теплотехнические данные для модели I печи „Циклон" с футеровкой |
|||||||||||
|
толщиной 4 см из кирпича, разрубленного на лещадку |
|
|||||||||
Длина |
В,=2,5 кг/час |
|
Ва=3,8 кг/час |
|
|
В8=5 кг/час |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
труб |
Q в |
г |
1 |
|
|
|
|
<2 в |
|
|
|
Z. в м |
4 |
Q в |
тУХ |
4 |
Тух |
4 |
|||||
|
ккал/час |
Ух |
|
ккал/час |
ккал/час |
||||||
0 |
5 300 |
235 |
|
0,67 |
8 400 |
300 |
0,7 |
11 |
500 |
350 |
0,72 |
1 |
5 800 |
190 |
|
0,72 |
8 900 |
250 |
0,74 |
12 100 |
295 |
0,76 |
|
2 |
6 100 |
160 |
|
0,76 |
9400 |
210 |
0,77 |
12 600 |
250 |
0,79 |
|
4 |
— |
— |
|
— |
•10 000 |
140 |
0,82 |
13 500 |
175 |
0,84 |
Практика эксплуатации таких печей показала, что в условиях холодной московской зимы две печи вполне могут обеспечить отопление большой палатки на 20—25 человек. В самые силь ные морозы (/н =—40°) температуру внутри палатки можно было поддерживать на уровне +18°. Установка печей «Циклон»
72
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 9 |
|
|
Теплотехнические данные для модели II печи „Циклон" |
|
|||||||
Длина |
Bj=2 кг/час |
|
Д=3 кг/час |
|
В3=4 кг/час |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
труб |
Q в |
|
|
' Q в |
|
|
|
|
|
L в м |
Гух |
|
Тух |
1 |
Q в |
тух. |
|
||
|
ккал/час |
|
ккал/час |
ккал/час |
|
||||
0 |
4 800 |
200 |
0.75 |
7 300 |
222 |
0,75 |
9 700 |
237 |
0,76 |
1 |
5 000 |
165 |
0,78 |
7500 |
190 |
0,78 |
10 000 |
195 |
0,78 |
2 |
5 100 |
140 |
0,8 |
7600 |
160 |
0,8 |
10 200 |
165 |
0,8, |
4 |
— |
— |
— |
— |
— |
—— |
10 500 |
120 |
0,83 |
(I модели) в палатке показана на рис. 62. На месте установки
печей деревянный пол палатки покрывается двумя слоями асбе-
План палатки |
Деталь Д |
Рис. |
62. Установка печей «Циклон» модели |
в палатке |
||
/—печь «Циклон» |
модели I; 2—дымовая труба; 3—верхняя манжета: |
карман в по |
||
лотне палатки; |
5—полотно крыши палатки; 6—нижняя манжета; |
7—асбест |
в два слоя; |
|
5—бортик /< |
15 |
мм-, 5—листовой асбест; 10—кровельная сталь; //—полоска из кро |
||
|
|
вельной стали |
|
|
ста или войлока, вымоченного в глине, и обивается кровельной,
сталью.
В местах прохода дымовых труб через отверстия в кровле па латки вставляются несгораемые манжеты.
73
Фасад |
Разрез по А |
Рис. 63. Цилиндрическая чугунная печь
1—корпус печи; 2—крышка; 3—колосниковая решетка; 4—плита для поддона; 5—дверца топочная; 6—дверца поддувальная; 7 и 8—направляющие стержни;
Р—ручка
74
Цилиндрическая чугунная печь. Печи этой кон струкции (рис. 63) имеют большое распространение на желез ных дорогах для отопления вагонов-теплушек. Они особенно удобны при топке каменным углем и антрацитом. Теплотехни
ческие |
данные |
приведены в табл. |
10. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10 |
|
Теплотехнические данные для цилиндрической чугунной печи |
|||||||||
Длина |
В,=2,4 кг/час |
|
Bs=4,2* |
кг/час |
В3=6 кг/час |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
труб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L в м |
Q в |
tух |
|
Q в |
тух |
1 |
Q в |
т ух |
1 |
|
ккал/час |
|
ккал/час |
ккал/час |
|||||
0 |
2 800 |
310 |
0,37 |
6 700 |
550 |
0,5 |
10500 |
625 |
0,55 |
1 |
3400 |
270 |
0,44 |
7 700 |
450 |
0.57 |
12000 |
487 |
0,63 |
2 |
3 800 |
238 |
0,5 |
8 500 |
365 |
0.63 |
13000 |
390 |
0,68 |
4 |
4400 |
195 |
0,57 |
9 500 |
258 |
0,71 |
14200 |
275 |
0,74 |
6 |
4800 |
165 |
0,62 |
10 100 |
195 |
0,75 |
14 900 |
207 |
0,78 |
8 |
— |
— |
— |
10 400 |
155 |
0,78 15400 |
160 |
0,81 |
|
Цилиндрическая печь с футеровкой шамот |
|||||||||
ными вкладышами. |
На рис. |
64 |
изображена цилиндриче |
ская печь из листовой стали, футерованная шамотными вкла дышами в виде отдельных сегментов. Оголовок и постамент пе чи, а также рама с дверцами — чугунные. Общая высота печи — 93 см, диаметр цилиндрической части — 27 см, верхнего ого ловка — 35 см.
В плите печи имеется конфорка.
Колосники печи состоят из двух деталей: неподвижной и при водимой в движение. Неподвижная деталь имеет вид части ци линдра с вертикальными прорезями; совершающая движение де
таль (горизонтальная плоская) может двигаться по кругу и поступательно (вперед и назад).
Загрузку топлива производят сверху через особую дверцу.
Нижняя дверца двойная, прикрывает отверстие для шуровки и
удаления золы.
Газы отводятся вверх, сзади печи, при помощи патрубка с дроссельной задвижкой, укрепленной на вертикальной оси. В
печи можно с успехом сжигать бурый уголь, дрова, кокс, ка
менный уголь, антрацит и брикеты.
Одна закладка бурого угля весом 8—10 кг сгорает в течение 10—12 час. при средней температуре отходящих газов Тух = =3004-350° ит)=0,60-? 0,65.
Теплоотдача печи при топке каменным углем — Q = 2 000 + + 3 000 ккал/час. При топке дровами температура уходящих га зов (Тух) поднимается до 600° и выше, а т] падает до 0,3—0,4.
75
Печи данного типа под названием «Ирландские» имеют осо бенно широкое применение в странах Западной Европы. Лучше всего работают они при топке антрацитом и коксом.
Рис. 64. Цилиндрическая печь с |
футеровкой ша |
|||||
|
мотными |
вкладышами |
|
|||
/—основание; |
2—корпус; |
3—колодка; |
4—рама |
дверцы; |
||
5—рамка; 6—под; 7—дверца-решетка; 8—решетка пово |
||||||
ротная; 5—решетка выдвижная; |
10—зольник; 11—дверца; |
|||||
12—заслонка; |
13 и |
14 рамки; 15—ручка; 16—штифт; |
||||
/7—ось; 18—верхняя |
оправа; |
19—защитный |
колпак; |
|||
20—крышка; |
21—ось |
с рычажком; 22—заслонка; |
||||
23—вкладной |
кружок; |
24—загрузочная |
крышка; |
|||
25—ось; 26—ручка; 27—футеровка |
|
|||||
По данным проф. |
Chr. |
Eberle |
[26], |
теплоотдача их 2 600— |
4 900 ккал)час с 1 л2, а к. п. д. при правильном регулировании процесса горения достигает 67—80%.
76
В табл. 11 приведены характеристики нетеплоемких печей рас смотренных выше типов. Теплоотдача их приведена без учета теплоотдачи трубами.
Таблица 11
Ориентировочные характеристики нетеплоемких печей (без учета труб)
|
№ |
Расход |
|
|
Тил печи |
дров |
|
Q в |
|
модели |
в |
Т1 |
ккал', час |
кг!час
Поверх
ность нагрева Примечание
в лг3
Цилиндрическая |
I |
4,8 |
0,5 |
8 000 |
1 |
Без футеровки |
в |
||
из |
кровельной |
I |
3 |
0,45 |
4 500 |
1. |
С футеровкой |
||
стали (рис. 60) |
II |
3,6 |
0,5 |
6 000 |
0,7 |
|
кирпича |
|
|
|
|
Без футеровки |
|
||||||
|
|
III |
3 |
0,45 |
4 500 |
0,4 |
То же |
|
|
„Циклон' (рис. 61) |
I |
3,5 |
0,7 |
8 000 |
2,3 |
Без |
футеровки |
|
|
|
|
I |
3,1 |
0,69 |
7 000 |
2,3 |
С футеровкой |
в |
|
|
|
II |
2,5 |
0,75 |
6 000 |
1,48 |
4 |
см |
|
|
|
Без футеровки |
|
||||||
Цилиндрическая |
I |
2,7 |
0,44 |
4 000 |
0,45 |
Без футеровки |
|
||
чугунная (рис. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цилиндрическая |
I |
— |
— |
2 000-3 000 — |
С футеровкой |
|
|||
с |
шамотными |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
вкладышами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рис. 64) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Во избежание излишнего перегрева |
стенок |
печи |
значения |
теплоотдачи определены при расходе топлива, средним между величиной Bi и В2, т. е. немного большим того минимума, при ко
тором обеспечивается устойчивый процесс горения.
В среднем теплоотдачу стальными трубами |
можно принять |
||||||||
1 000 ккал!час с 1 л2 |
поверхности. |
Теплоотдача 1 |
пог. |
м труб |
|||||
разных диаметров при среднем режиме |
нагрева |
приведена |
в |
||||||
табл. 12. |
|
|
|
|
|
|
Таблица |
12 |
|
|
Теплоотдача стальными трубами |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
^тр В |
ММ |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
|
Q в ккал!час с |
1 пог. м |
250 |
280 |
310 |
350 |
380 |
410 |
440 |
|
77
Печызремянка конструкции инж. Быстрова затяжного горения для сжигания мелких отхо
дов топлива. Подобных печей имеется несколько конструк
ций по принципу сходных, но разработанных различными авто
рами.
На рис. 65 приведена печь конструкции инж. Быстрова. Печь круглая диаметром 43,5 см, высотой (с ножками) 79 см изготов-
Разрез ДО
Рис. 65. Печь-времёняка затяжного горения для сжи гания мелких отходов топлива
ляется из кровельной стали. Состоит она из двух цилиндров: на
ружного 1 и внутреннего 2.
Наружный цилиндр (рис. 65, а) имеет два отверстия в боко вой поверхности; одно для пропуска воздуховода, другое с пат рубком 3 для отвода газов в трубу. Сверху цилиндр закрывает ся крышкой, в которой может быть устроена конфорка.
Для подачи воздуха в зону горения служит воздуховод с ре гулирующей задвижкой. Внутренняя часть воздуховода заги
78