Факт появления движения дымовых газов в печи (со скоростью V) приводит к снижению силы тяги на величину рУ2/2 (которая, строго говоря, в различных зонах печи различна), то есть сдвигает сплошную ломаную линию вправо или (как это сделано для графической простоты на рисунке 137в) сдвигает пунктирную линию влево (до положения штрих-пунктирной прямой) на величину рУ2/2 . Видно, что при повышении скорости дымового потока дымление из щелей возникает сначала во всём верхнем ярусе, а затем и у свода нижнего колпака в точке Д.

Если же дополнительно учесть наличие местных газодинамических сопротивлений для движений газов (по методу рис. 114), то получаем график на рисунке 137г. Видно, что в этом динамическом режиме статическое давление в точке Б заметно меньше, чем статическое давление в точке Д, что обеспечивает работу задвижки 3. Соотношения давлений в точках Б и И, а также в Е и Г показывают, что возникновение движения дымовых газов в печной системе при наличии местных газодинамических сопротивлений прекращает циркуляционные движения газов в колпаках обоих ярусов. Колпаки по-существу превращаются в проточные полости со входным и выходным каналами. Это существенный результат: если при совсем малых расходах газов через печь в полостях (колпаках) преобладают циркуляционные процессы, то при увеличенных расходах газов через печь в полостях (колпаках) преобладают проточные процессы с подавлением циркуляции.

На рисунке 137г каждая полость формально описывается двумя высотными участками, формирующими тягу полости, и горизонтальным участком, формирующим газодинамическое сопротивление полости (колпака). При снижении расхода газа горизонтальные участки графика на рисунке 137г сокращаются, и рисунок 137г преобразуется в рисунок 137в. Видно, что по самому факту появления дымления из щелей можно в определённой мере судить о газодинамических свойствах печи.

Создание в печах всевозможных полостей бывает очень заманчивым для печников-практиков. Действительно, чем обдумывать оптимальный вариант прокладки каналов, проще, не задумываясь, направить дымовые газы в некий колпак, наивно полагая, что колпак сам по себе по своей внутренней природе «автоматически» охладит дымовые газы, причём при отсутствии гидравлических потерь (сопротивлений). К сожалению, газодинамические сопротивления существуют всегда, даже при внутренних свободно конвективных течениях внутри изолированных полостей (колпаков). Стоит только появиться потоку газа, тут же появляется сопротивление потоку (и вдоль сквозной вентиляционной траектории через полость, и вдоль внутренней циркуляционной траектории внутри полости). Поскольку сопротивление трения обычно мало, величину реального сопротивления можно визуально оценить по интенсивности тур-булизации потоков в печи: чем больше вы видите вихрей, тем больше газодинамическое сопротивление. При этом турбулентности возникают, по крайней мере, в трёх случаях: при больших скоростях в канале, при наличии поворотов и разворотов в каналах, а также при турбулизациях струй при сужении и расширении каналов (при истечениях из каналов в полости).

Особо остановимся на возможности накопления в колпаках токсичных и взрывоопасных газов (продуктов пиролиза древесины). Так, например, если на этапе интенсивного горения дров закрыть воздухопода-ющее отверстие, то раскалённый топливник продолжает нагревать дрова, а выделяющиеся при этом продукты пиролиза заполняют весь объём печи (вне зависимости от того, имеет ли печь полости, колпаки или только каналы), а при низких температурах дополнительно и пропитывают кладку.

Каналы сушатся и вентилируются легко, в каналах затруднено воспламенение горючих смесей за счёт повышенного теплоотвода в стенки, каналы механически прочней полостей ввиду малых поперечных размеров. А вот полость, особенно тупиковая, заполненная смесью горючего газа с воздухом и имеющая стенки большой площади, может сыграть роль своеобразной «бомбы». При горении стехиометрических смесей температура продуктов сгорания может теоретически достичь 2000°С (с повышением давления в замкнутом сосуде до 8 атм). При объёмах, например, 400 литров, произведение объёма на давление может, в принципе, достичь 3200. Хотя на печи не распространяются требования «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03), тем не менее целесообразно предусматривать определённые предосторожности (не прикрывать верхнюю вьюшку, делать постоянные открытые продухи из верха колпаков в трубы, закладывать прочистные отверстия легковыбрасываемыми заделками и т. п.). Так или иначе, при работе с любыми печами (особенно с герметичными дверками) известны случаи глухих хлопков внутри с выбросами дыма и пламени из топливника.

Страницы: 1 2 3