Нетеплоемкие отопительные печи
Теплоемкие печи с развитым теплоаккумулирующим массивом громоздки, занимают рабочую площадь в помещениях. Простейшие нетеплоемкие печи (так называемые «времянки») имеют малые габариты, бесфундаментные, их можно устанавливать в помещениях только на отопительный сезон. К таким печам относятся металлические печи, изготовляемые из листовой стали или отливаемые из чугуна. Металлические стенки могут защищаться футеровкой. Печи обычно состоят из одного топливника без внутренних газоходов.
Печи такого типа быстро нагревают помещения, но поддерживают необходимую температуру воздуха только в период топки. Температура отходящих газов чрезмерно высока, поэтому КПД печей понижен (0,4—0,5). Кроме того, эти печи неудовлетворительны в гигиеническом, эстетическом и пожарном отношениях. Применяют их ограниченно для отопления временных сооружений и помещений при периодическом пребывании людей.
Более совершенны и распространены нетеплоемкие печи длительного горения, в которые топливо загружается периодически, но при этом обеспечивается их продолжительная работа в течение 6—8 ч. Печи имеют незначительный массив и шахтный топливник увеличенного объема.
На рис. 12.8 изображена стационарная каркасная отопительная печь длительного горения тепловой мощностью
Рис. 12.8. Каркасная отопительная печь длительного горения АКХ-9 тепловой мощностью 2790 Вт 1 — зольник, 2 — поддувальная дверца' 3 — шуровочная дверца, 4 — топливник с колосниковой решеткой; 5 — промежуточная камера, 6 — топочная дверца 7 — шахта; 8 — коллектор, 9 — средний канал, 10 — боковые каналы |
2790 Вт (масса 350 кг, площадь нагревательной поверхности 2,4 м2, КПД печи 0,85—0,88) Топливник печи выполняют в виде узкой внутренней шахты из огнеупорного кирпича на ребро; кладку топливника стягивают двумя болтами. Подом шахты служит подвижная колосниковая решетка. В верхней части шахты устраивают отверстие для удаления водяного пара и частично газов, выделяющихся при подсушке и горении топлива. Поддувальную дверцу снабжают приспособлением для регулирования подачи воздуха и, таким образом, интенсивности горения топлива (0,26— 1,0 кг/ч).
Горение происходит на поверхности естественного откоса топлива. В процессе горения топливо постепенно сползает вниз, и слой горящего топлива сохраняет постоянную толщину, т. е. в печи поддерживается постоянный режим горения.
При расчете нетеплоемких печей определяют площадь наружной нагревательной поверхности при известной тепЛовой мощности, задаваясь величиной удельного теплового потока по опытным данным (например, 3500 Вт/м3 для гладкой металлической поверхности печи при сжигании угля). При этом учитывают также теплоотдачу стальных печных труб, если они имеются.
Расход топлива G», кг/ч, находят по формуле [обозначения см. формулу (12.1)]
Gi = 3,6Qn/QSrini (12 14)
Где % принимают равным 0,4 для кустарных металлических печей; 0,65 — для футерованных печей.
Зная расход топлива, устанавливают объем топливника VT, м3, печи
VT = kGJpT, (12.15)
Где K — коэффициент запаса топлива, применяется при печах длительного горения; рт — плотность топлива, кг/м3.
К нетеплоемким печам относят камины, представляющие собой нишу для открытого сжигания топлива. Нишу оформляют в виде прямоугольного или полукруглого портала. Очаг для сжигания топлива лишь частично ограждают стенками. В помещение поступает излучение от сгорающего топлива и нагретых стенок.
Камин является декоративным элементом интерьера, благоприятно воздействует на людей, ускоренно обогревает помещение, способствует увеличению в нем воздухообмена. Однако как отопительное устройство камин несовершенен — его КПД не превышает 0,15—0,2.
По конструкции чаще встречаются камины с односторонним излучением от наклонной задней и развернутых боковых стенок (рис. 12.9), хотя возможно устройство менее эффективных по теплотехническим показателям каминов с двух - и трехсторонним излучением.
На рисунке даны общий вид и разрезы по камину, находящемуся на промежуточном этаже здания. Под камина снабжают колосниковой решеткой. Заднюю стенку выполняют наклонной (см. разрез на рис. 12.9) для уси -
ОБЩИЙ вид |
Рис. 12.9. Камин с односторонним излучением 1 «зольник, 2 — под с колосниковой решеткой посередине, 3 — топливник; 4 -» наклонная задняя стенка; 5 — дымовой карниз; 6 — дымовая камера; 7 — задвижка; S дымовая горловина; 9 — отвод, 10 — дымовая труба; И — подтопочный лист |
Ления излучения в нижнюю зону помещения. Над задней стенкой устраивают выступ — дымовой карниз для сбора конденсата, выпадающего из газов при растопке камина. Выше карниза помещают дымовую камеру для сбора продуктов сгорания топлива перед горловиной. Боковые и заднюю стенки, а также под камина футеруют огнеупорным кирпичом.