Deprecated: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in /var/www/satuser4/data/www/sib-rs.ru/engine/modules/show.full.php on line 243 Deprecated: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in /var/www/satuser4/data/www/sib-rs.ru/index.php on line 111 Конвективные системы печей » Сиб-Регион Строй

Стоительный портал Сиб-Регион.

Сиб-Регион Строй » Интересное » Конвективные системы печей

Конвективные системы печей

Последовательные конвективные системы печей

В конвективных последовательных системах печей дымовые газы проходят протяжённый путь к трубе, преодолевая большое количество местных сопротивлений в верхних (перевалах) и нижних (подвёртках) точках, а также, значительные линейные сопротивления.

Большинство печников старой школы стремились класть такие печи, у которых последовательная конвективная система имела много оборотов: от 7 до 13. При этом, нередко применялась двухплоскостная система с несколькими подъёмными и опускными каналами.

Основные недостатки многооборотных печей:


неравномерный прогрев конвективной зоны, что вызывает многочисленные трещины в кладке печи из-за неравномерного температурного расширения каналов;

значительное сопротивление газового тракта, что обусловливает необходимость возведения высоких дымовых труб;

большое количество мест, где скапливается сажа.

К последовательным относятся системы с подъёмными и опускными горизонтальными и смешанными (вертикальными и горизонтальными) дымооборотами.

По эксплуатационным и технологическим качествам такие системы – несовершенны.

Это объясняется тем, что горячий поток топочных газов, перемещаясь по горизонтальным каналам, наслаивается на их верхние стенки, что ведёт к снижению теплопередачи от газового потока к нижним стенкам каналов.

КПД конвективных систем с горизонтальными каналами всегда ниже КПД систем с вертикальными каналами.

Кроме того, горизонтальные каналы, у нижней поверхности которых скорость газов мала, подвержены интенсивным заносам сажей и золой. В свою очередь, это ведёт к ухудшению работы печи.

При кладке печей с горизонтальными каналами, последние часто приходится оформлять в виде сводов, что технологически сложно.

Печи с горизонтальными последовательными конвективными системами были распространены лишь в 19 в. в помещениях небольшой высоты, в которых вертикальные системы разместить не удавалось.


Параллельные конвективные системы печей


Конструктивная особенность параллельных конвективных систем печей состоит в том, что продукты горения подводятся к конвективной зоне по одиночному подъёмному каналу и распределяются общим верхним каналом по нескольким параллельно функционирующим опускным каналам газохода печи.

В каналах топочные газы движутся сверху вниз, достигая коллектора, из которого отводятся в топочную трубу через последний подъёмный канал.

В многоплоскостных параллельных системах подъёмный канал, из которого продукты горения подводятся к конвективной зоне, как правило, занимает центральное положение.

Каналы с нисходящим потоком газов объединяются сборным горизонтальным каналом, из которого газы по каналу попадают в дымовую трубу.

Преимущества параллельных конвективных систем, по сравнению с последовательными, следующие:

при равновеликих площадях поверхностей тепловосприятия, сопротивление газового тракта значительно меньше;

· в одном и том же объёме конвективной зоны размещается большая теплоаккумулирующая масса;

· значительно меньшее количество сопротивлений на пути газового тракта;

· обеспечение равномерного прогрева всей конвективной части печи;

· простота очистки каналов от сажи.

Преимущества систем с одним подъёмным и несколькими опускными параллельными каналами – самопроизвольное регулирование тяги в конвективной части печи.

Выравнивание объёмов циркулирующей среды выполняется, лишь при двух условиях, когда продукты сгорания поступают в параллельно расположенные опускные каналы из одиночного подъёмного участка газохода, а не наоборот: когда нижний коллектор обладает достаточной высотой.

Коллектор должен быть сконструирован так, чтобы перегородки параллельных опускных каналов (рассечки) не сужали его живое сечение.

Несоблюдение этого условия — частая ошибка, допускаемая при кладке печей и ведущая к неравномерному прогреву массива печи.

Параллельная конвективная система, характеризующаяся перечисленными преимуществами, нашла техническое воплощение в ряде конструкций отопительных печей.

Несмотря на значительные преимущества, параллельные конвективные системы печей имеют и недостаток: трудноустранимый перегрев верхней зоны, куда направляются наиболее горячие газы из топливника.

Поэтому, нижняя часть печи прогревается недостаточно интенсивно, что отрицательно сказывается на тепловом режиме помещения.

На рис. 2 приведены примеры конструирования параллельных конвективных систем печей:
 - схема 1 сконструирована плохо, т.к. каждый из дымооборотов испытывает различное сопротивление газовому потоку. Такая система будет прогреваться лишь в левой части;
 - в схеме 2 длина колец резко отличается одна от другой: первое кольцо наиболее короткое, последнее – в 2 раза длиннее первого. При такой схеме, массив печи буде прогреваться неравномерно;
 - схема 3 принципиально неверна, т.к. параллельные каналы сконструированы восходящими. Поэтому принцип саморегуляции выполняться не будет;
 - схема 4 технически грамотна. Все циркуляционные контуры аэродинамически сбалансированы, т.е. печь будет работать устойчиво и равномерно прогреваться;
 - схема 5 неудачна в части выбора места подключения устья дымовой трубы, т.к. это нарушает работу сборного коллектора, который не имеет достаточной высоты и не обеспечивает одинаковой протяжённости тракта на выходе газов из системы.

Таким образом, только одна из пяти схем (схема 4) сконструирована правильно.


Бесканальные конвективные системы печей


Принцип работы бесканальных конвективных систем печей следующий.

Горячие газы из топливника поступают в надтопочную часть вертикальной струёй значительной скорости. Соприкасаясь с холодными поверхностями печи, газы остывают и опускаются вниз.

Навстречу охлаждённым струям поднимаются горячие газы, поток которых расширяется по мере подъёма к перекрытию колпака.

Вовлекая постепенно в сферу своего движения пристенные струи, восходящие газы частично охлаждаются, опускаются между контрфорсами печи, представляющими собой вертикальные стенки, которые аккумулируют теплоту горячих газов.

Температура отработавших в колпаке дымовых газов, которые направляются в трубу, небольшая (около 120°C), что обусловливает высокие теплотехнические качества колпаковых конструкций.

КПДбесканальных конвективных систем печей 93,7%.

Однако, несмотря на простоту конструкции и высокую теплоотдачу, такие печи в современном строительстве применяют редко.

Вызвано это тем, что колпаковые печи в верхней части перегреваются, а в нижней остаются относительно холодными; это создаёт большой перепад температур по высоте отапливаемого помещения.

Чрезмерно нагретый комнатный воздух застаивается под потолком, увеличивая теплопотери здания, что, в итоге, приводит к неоправданному перерасходу топлива.

Основное преимущество бесканальных конвективных систем печей – незначительное внутреннее сопротивление потоку газовой среды.

Поэтому, колпак печей может быть сконструирован в виде одной большой камеры, нескольких объединённых между собой камер или одной камеры с перегородками, увеличивающими теплоаккумулирующую способность конвективных поверхностей

Однако, во всех случаях, вход газов в колпак и выход их в дымовую трубу осуществляются с низу конвективной части печи.

Это делает возможным выпустить в дымовую трубу более холодные газы, не опасаясь уменьшения тяги.


Комбинированные конвективные системы печей


Комбинированные конвективные системы печей устроены так, что горячие газы, выйдя из топливника, сначала опускаются вниз, обогревая стенки печи, расположенные на уровне топливника, затем поднимаются вверх и поступают в параллельно расположенные каналы, размещённые в верхней части печи.

Такие ковективные системы печей называют также системами преимущественно нижнего обогрева.

В комбинированных конвективных системах нижнего обогрева с одним подъёмным и несколькими опускными каналами различной высоты, содержится верхний распределительный канал, представляющий собой коллектор переменного сечения.

Дымовые газы поступают из подъёмного канала в коллектор, сечение которого в начале — наибольшее, а в конце — наименьшее.

Благодаря этому, газовоздушная смесь равномерно распределяется по всем опускным каналам, что способствует равномерному прогреву печи.

Если сечение коллектора — постоянное, то большее количество горячих газов, обладающих значительной кинетической энергией, поступает в последний по ходу канал, что вызовет неравномерный прогрев массива печи.

Многоколлекторные комбинированные конвективные системы, применяемые в печах-лежанках, состоят из параллельных каналов, сгруппированных по 2...3. Каждая группа объединяется своим распределительным и сборным коллектором.

В некоторых комбинированных системах используют также последовательную схему, при которой, дымовые газы сначала омывают нижнюю область печи, а затем, поступают в последовательно объединённые каналы.

Раздел: Интересное Просмотров: 1425

 


Чтение RSS

Популярное