Вообще говоря, лучистый теплообмен играет большую роль (нежели кондуктивно-конвективный) при малой разнице температур дымовых газов и стенок теплосъёмных элементов, поскольку (Т4-Тт4) более чувствительно к температуре, нежели (Т-Тт). А чем выше Тт тем более эффективна печь для нагрева воздуха. Поэтому попытки анализа и конструкторских расчётов топливников и дымооборотов банных печей без учёта вклада лучистого теплопереноса могут приводить к существенной погрешности. Также и стремление придать топливникам какую-либо хитрую специальную форму с множеством изломов для увеличения площади контакта дымовых газов с корпусом часто не приводит к ожидаемому повышению теплоотдачи, поскольку лучистая теплоотдача вообще не зависит от формы топливника, а конвективная теплоотдача при горячих стенках (и кирпичных, и металлических) весьма мала. Фигурность топливника оправдана в случае строго холодных (менее 100°С) стенок водогрейных котлов и змеевиков, где добиваются теплосъёма конвекцией на уровне 0,5 от теплоты сгорания дров, а радиацией до 0,4 (общий коэффициент полезного действия достигает 0,9). В отопительных металлических печах теплосъём конвекцией не превышает 0,2, а радиацией до 0,4 (общий коэффициент полезного действия до 0,6); наибольший КПД достигается при минимально возможных скоростях подачи воздуха. Поэтому и режимы длительного горения в условиях тления дров при малых скоростях подачи воздуха также имеют весьма высокие коэффициенты полезного действия - в металлических печах не ниже 0,6.

В заключение вспомним принципы некогда общепринятого расчёта отопительных печей, который рассматривает процесс горения дров в печах крайне усреднённо (в предположении сгорания углей и летучих одновременно) и не углубляется в детали вышерассмотренных особенностей процесса горения (ГОСТ 2127-47 «Печи отопительные теплоёмкие. Нормы проектирования», отменённый с 01.01.76 без замены). Тепловой расчёт кирпичного топливника выполняется для «основного периода интенсивного горения топлива» без учёта излучения для разовой закладки дров исходя из неких «нормативных» показателей (закладываемых в расчёт догматически) в следующей последовательности:

- исходя из требуемой теплоотдачи печи по нормируемой продолжительности топки т=1-2 часа, срока остывания (времени теплоотдачи) печи, нормируемому коэффициенту полезного действия КПД=0,7 и нормируемой теплоте сгорания дров определяют необходимый расход дров (топлива) за время одной топки С;

- исходя из расчётного значения С рассчитывают площадь пода топливника 8Т по плотности дров р и нормируемой толщине слоя топлива Ьсл по формуле 8т=С/р Ьсл;

- исходя из расчётного значения С рассчитывают площадь колосниковой решётки по формуле 8р=С/тВр, где В - нормируемое значение допустимого удельного напряжения колосниковой решётки, установленное, видимо, опытным путём без учёта аэродинамического сопротивления закладки дров и слоя углей;

- рассчитывают высоту топливника по нормируемому значению удельного теплового напряжения объёма топливника 0,т/Ут (где Цт -мощность, идущая на стенки топливника, то есть мощность сгорания дров, умноженная на КПД, Ут - объём топливника);

- рассчитывают площадь поддувального отверстия исходя из нормируемого практически необходимого расхода воздуха и нормируемой скорости движения воздуха в живом (проходном) сечении поддувального отверстия, принимаемой равной (1-2) м/сек. Некогда нормирвавшиеся по ГОСТ 2127-47 параметры топливников приведены в таблице 19.

Таблица 19

Нормативные показатели для расчёта топливников отопительных печей (А.Н. Сканави, Отопление, М.:АСВ, 2002 г.)

Вид топлива Дрова влажностью 25%

Обращаем внимание, что объём воздуха, заложенный на сгорание дров, вдвое превышает

Обращаем внимание, что объём воздуха, заложенный на сгорание дров, вдвое превышает стехиометрический уровень (см. раздел 5.7.2). Это значит, что кирпичные печи рассчитывают на коэффициент избытка воздуха на уровне а=2, и расчётная высота топливника должна соответствовать высоте пламени в этом режиме. Для режимов с меньшим а (с высокими пламенами) нормативную величину 0,т/Ут следует, видимо, существенно снижать. Тем не менее, описанный стандартный расчёт позволяет хотя бы приблизительно сориентироваться по конструкторским параметрам. Для сведения приведём также некогда нормировавшиеся параметры для расчёта газоходов (дымоходов) отопительных печей.

Страницы: 1 2 3 4 5 6