Печная конвективная система (как последовательность полостей и каналов) по крайней мере в двух точках соединена с внешним пространством. В этой системе мы можем «нарисовать» два типа замкнутых кривых траекторий движения газов. Первый тип - это сквозные траектории, проходящие по внутренностям печи, выходящие наружу и затем вновь входящие в печь. Это вентиляционные траектории, замыкающиеся вне печи. Второй тип - это циркуляционные траектории, располагающиеся только внутри печи и замыкающиеся внутри печей. Это циркуляционные траектории, не выходящие наружу.

Вентиляционные траектории обусловлены наличием тяги дымовой трубы, так что являются траекториями «вынужденного движения газов» (а при наличии механических вентиляторов - траекториями «принудительного движения газов»). Циркуляционные траектории - это траектории «свободного движения газов» в том смысле, что они не определяются дымовой трубой. Общая газодинамическая обстановка в печи< оценивается суммированием скоростей движения по всем возможным траекториям: сквозным и циркуляционным.

Газы могут двигаться только по (тем или иным) замкнутым траекториям, а для этого необходимо, чтобы на этих замкнутых траекториях существовали перепады статического давления Ар (называемые тягой), расходуемые на гидродинамические (турбулентные) и вязкостные сопротивления. Те замкнутые траектории, на которых (при обходе всего контура) суммарный перепад давления отличен от нуля, могут реализо-вываться в природе. Наиболее простой и наглядный анализ осуществляется разбиением замкнутой траектории на два колена и определением весов этих колен. Если вес одного колена больше веса другого, то возникает замкнутый поток газа (вентиляционная или циркуляционная траектория). Вес колен может оцениваться в терминах статических давлений Лр=Р§Н (см. раздел 4.1.4): если на одном высотном уровне (горизонте) в газе появляется разница давлений (тяга), то может появиться и горизонтальный поток газов (ветер). Поэтому информация о распределении давлений в печи может сказать о многом.

Рассмотрим печь упрощённо как систему коммуникаций с постоянно снижающимися температурами по дымовому каналу. Посмотрим графики статических давлений вдоль тракта печи (сплошная ломанная линия) и снаружи печи (пунктирная прямая) по стандартной методике (рис. 101, 112), но с учётом того, что температура в каждом канале печи (прямом участке) одинакова, но меньше по величине, чем температура в предыдущем (по потоку) канале (рис. 137в). Это значит, что наклон отрезков прямых, соединяющих точки с идентификационными буквами, по мере подъёма вверх по потоку увеличивается, то есть отрезок БВ круче, чем отрезок АБ. Как и прежде, построение графиков ведётся сверху из точки А, где статическое давление в печи (а именно в оголовке печи) равно статическому давлению в атмосфере на том же высотном уровне. Сначала находим статическое давление в точке Б как сумму статического давления в точке А плюс вес столба газа АБ исходя из плотности дымовых газов в нём (чем ниже температура, тем выше плотность дымовых газов). Затем находим статическое давление в точке В как разность статического давления в точке Б минус вес столба газа БВ и т. д. Полученная ломаная линия АБВГДЕ при равенстве температур (всюду во всех коммуникациях печи) спрямляется, сливается и превращается в единую прямую АЕ. Если же температура меняется не только в местах поворотов (разворотов) потоков, пронумерованных буквами, а снижается и в пределах каждого канала постепенно по тракту движения дымовых газов, то отрезки прямых между буквами (рис. 137в) превращаются в кривые (без изменения качественных закономерностей).

График на рисунке 137в относится к случаю закрытой дверки топливника (зольника), открытой трубы и отсутствию (или слабости) потока дымовых газов в печи. Этот график относится одновременно к обеим схемам печей (рис. 137а и 1376). Обращает на себя внимание возможность возникновения высокого статического давления в точке В (вверху верхнего колпака или у перевала многооборотной печи), выходящего за пределы пунктирной прямой и указывающего на возможность дымлений печи в этих зонах через щели и трещины кладки или сварки, через дверки или задвижки. Интересен также факт превышения давления в точке Б над давлением в точке И, что указывает на образование циркуляционного потока 1 (в схеме 1376 он невозможен). Аналогично, давление в точке Г превышает давление в точке Е, что указывает на возникновение циркуляции (обратного тока) и в нижней части (ярусе) печи при наличии дверки 2 (или отверстия, или щели - «сухого шва»). Видно, что через «сухой шов» дым при малых расходах двигается циркуляционно (возвращается в топливник), не давая холодным (балластным) газам из топливника пройти в трубу. И наконец, остаётся открытым вопрос о соотношении давлений в точках Б и Д: дело в том, что обычный поток дыма через задвижку летнего хода 3 (растопки) вверх может в определённых условиях повернуть вниз. Отметим, что анализ представленных зависимостей статических давлений р от высоты Ь может осуществляться только сопоставлением давлений на одном и том же высотном уровне п. Но здесь мы хоть и сопоставляем точки Б и Д, относящиеся к разным ярусам печи, но учитываем, что эти точки отвечают одному высотному уровню.

Страницы: 1 2 3