Сжигание топлива в топливниках печей - Тепловые процессы, происходящие в печах
Печь нагревается вследствие сжигания в ней топлива. Выделяемое при горении топлива тепло передается массиву печи излучением от пламени, от раскаленного слоя топлива (в топливнике) и при непосредственном соприкосновении движущихся дымовых газов со стенками дымоходов. Количество тепла, поглощаемого печью, и быстрота разогрева ее массива находятся в прямой зависимости от рода и количества сжигаемого в единицу времени (1 ч) топлива. Выделение тепла топливом и поглощение его стенками печи при обычном способе топки происходит весьма интенсивно. Достаточно, например, топить отопительную печь средних размеров всего 1,5-2 ч для того, чтобы разогреть ее массив до требуемой температуры и чтобы потом в течение 12 ч и иногда даже целых суток она отдавала тепло помещению.
В печах, предназначенных для приготовления пищи, выпечки хлеба, согревания воды, сушки одежды и продуктов, необходимо, кроме того, иметь в рабочих зонах печи определенную температуру для выполнения указанных операций.
Хорошо сконструировать печь - это значит правильно определить размеры и объем топливника, составить рациональную схему дымоходов и определить их сечение. При этом должны быть взаимно увязаны все основные элементы печи: размеры и форма топливника, внутренняя поверхность теплопоглощения и наружная поверхность теплоотдачи. Толщина стенок в разных местах печи должна быть такова, чтобы массив печи прогревался достаточно равномерно.
Если объем топливника окажется мал по отношению к массиву печи, то в этом случае и теплоотдача печи будет ниже запроектированной. Объем топливника должен соответствовать общей теплоотдаче печи, величине ее внутренней поверхности теплопоглощения. За небольшой период топки стенки топливника и дымовых каналов должны поглотить определенное количество тепла, передать его массиву печи и ее наружным поверхностям.
Необходимые условия для успешного сжигания любого топлива - поддержание в топливнике высокой температуры и равномерный подвод воздуха в достаточном количестве.
Высокую температуру в топливнике можно поддерживать в том случае, если он имеет необходимые размеры и объем. В некоторых случаях для этой же цели в топливнике устраивают своды, отражающие лучистое тепло на горящее топливо.
Равномерный подвод воздуха в зону горения в печах, работающих на твердом топливе, достигается применением колосниковой решетки и устройством в топочной и поддувальной дверках приспособлений для регулирования подачи воздуха. Приток воздуха в топливник зависит в значительной степени от силы тяги дымовой трубы. Тягу в дымовой трубе регулируют обычно задвижкой (шибером) и поддувальной дверкой.
Конструкция топливника печи зависит от применяемого вида топлива. Газообразное и жидкое топливо сжигают, применяя специальные устройства - газовые горелки и форсунки.
Процесс горения, происходящий в топке печи, заключается во взаимодействии горючей части топлива с кислородом воздуха. Чтобы вызвать горение и в дальнейшем поддерживать его, необходимо создать в топливнике достаточно высокую температуру. Например, для воспламенения дерева нужна температура более 300°С, а для воспламенения угля - более 600°С. В обоих случаях требуемую температуру создают, предварительно разжигая в топливнике легковоспламеняющиеся материалы - бумагу, стружки, солому.
Процесс горения в печах протекает при температурах 800-900°С (для дров) и 1000-1200°С (для угля и выше). Высокая температура поддерживается благодаря выделению тепла в процессе горения, которое в свою очередь осуществляется за счет непрерывного поступления к топливу кислорода воздуха. Воздух в топливник поступает через зазоры в колосниковой решетке. При отсутствии колосниковой решетки воздух попадает в топливник только через топочную дверку (топливник с глухим подом). В этом случае воздух не может равномерно проходить сквозь толщу топлива и обеспечивать полное его сгорание. Таким образом, печи без колосниковой решетки работают хуже, чем печи с колосниковой решеткой.
В разные периоды топки в топливник необходимо подавать различное количество воздуха. Количество подаваемого воздуха, а следовательно, и количество кислорода должно соответствовать количеству сжигаемого топлива. Если в топливник поступает слишком много воздуха, то снижается температура в зоне сгорания и процесс сжигания топлива ухудшается. При недостаточном притоке воздуха в топливник горение протекает неравномерно, так как появляются продукты неполного сгорания, что можно обнаружить по цвету пламени и дыма: дрова горят темно-красным пламенем, а из трубы идет густой черный дым.
В состав каждого вида топлива в основном входят водород и углерод. При полном сгорании водорода образуется водяной пар; при полном сгорании углерода - углекислый газ.
Водяные пары, образующиеся в результате взаимодействия водорода топлива с кислородом воздуха, уносятся вместе с дымом в атмосферу. Если по каким-либо причинам стенки дымоходов оказываются недостаточно прогретыми, то водяные пары, соприкасаясь с ними, охлаждаются и конденсируются, т. е. оседают на стенках дымоходов в виде капель воды. Если это явление повторяется часто, то стенки дымовых каналов пропитываются влагой, которая, пройдя на наружную поверхность, образует грязные пятна. Отсыревание стенок ведет к разрушению дымоходов.
Похожие статьи
-
Тяга, создаваемая дымовой трубой - Тепловые процессы, происходящие в печах
Для того чтобы дымовые газы прошли из топливника через дымоходы печи к дымовой трубе, преодолев все встречающиеся на пути сопротивления (трение о стенки,...
-
Теплоаккумуляция и теплоотдача печей - Тепловые процессы, происходящие в печах
Стенки топливника и дымоходов, получив тепло от сожженного топлива, накапливают и передают его через толщу своего массива наружным поверхностям печи. Чем...
-
Теплопоглощение и теплопередача в печах - Тепловые процессы, происходящие в печах
Продолжительность топки больших и малых отопительных печей колеблется обычно в пределах от 1 до 2,5 ч при отоплении дровами, торфом, лузгой и от 2,5 до...
-
Расположение печей в помещениях - Тепловые процессы, происходящие в печах
Для равномерного нагрева воздуха в помещениях отопительную печь следует располагать у наиболее охлаждаемой стены, причем так, чтобы печь по возможности...
-
Гигиенические требования к воздуху помещений - Тепловые процессы, происходящие в печах
Воздух является средой, в которой протекает вся жизнедеятельность человека. Воздух представляет собой механическую смесь газов, состоящую в основном из...
-
Определение теплопотерь - Тепловые процессы, происходящие в печах
Отопительные печи предназначены для отопления зданий в холодное время года. В этот период в помещениях поддерживается определенная температура. Например,...
-
Твердое топливо - Тепловые процессы, происходящие в печах
Дрова - наиболее распространенный вид твердого топлива для комнатных печей и кухонных очагов. Теплотворная способность дров зависит от их влажности....
-
Коэффициент полезного действия печей - Тепловые процессы, происходящие в печах
Коэффициентом полезного действия (КПД) всякой тепловой установки называется отношение количества полезно использованного тепла к количеству затраченного....
-
Движение дымовых газов в печах - Тепловые процессы, происходящие в печах
При конструировании печи необходимо учитывать, что горячие дымовые газы как более легкие, двигаясь по каналам, стремятся заполнить их верхнюю зону, как...
-
Назначение и работа бытовых печей - Тепловые процессы, происходящие в печах
Бытовыми печами называются все виды печных устройств, применяемых в жилом строительстве для отопления, приготовления пищи и горячей воды и для других...
-
Жидкое и газообразное топливо - Тепловые процессы, происходящие в печах
К жидкому топливу, используемому для сжигания в печах и очагах, относятся сырая нефть и нефтяные остатки, которые получают на местах ее добычи, а также...
-
Виды и характеристика топлива, применяемого в печах - Тепловые процессы, происходящие в печах
Для топки печей применяют твердое, жидкое и газообразное топливо. Наиболее распространено твердое топливо - дрова, торф, каменный уголь. Различные виды...
-
Определение эффективных методов температурно-прочностных показателей для контроля качества среднемассивных и массивных конструкций В решении механической...
-
Определение тепловой нагрузки на отопление - Жилое строительство
Расход тепловой энергии на отопление жилых, общественных и производственных зданий следует принимать в соответствии с индивидуальным проектом здания или...
-
Особенности технологии и контроль. - Технология и организация строительных процессов
Прогревать бетон нужно в соответствии с проектом производства работ и технологическими картами, в которых должны быть схема установки электродов,...
-
Одно из серьезных преимуществ газового топлива - возможность автоматического контроля и регулирования процессов сжигания газа. Устройства автоматического...
-
Во время работы печи необходимо следить за температурой нагрева керамического кирпича, за давлением сжатого воздуха. За работой и показаниями проборов....
-
Преимущества пластинчатого теплообменника - ИТП - индивидуальный тепловой пункт
Водоснабжение теплообменник циркуляционный Теплообменник любой конструкции представляет собой аппарат, основной функцией которого является передача тепла...
-
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ ГОРЕНИЯ - Пожарная безопасность в строительстве
Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества с окислителем, он сопровождается выделением большого количества...
-
Основые технологические процессы и оборудования - Кровельные керамические изделия
Глину для производства керамической черепицы добывают в карьерах, расположенных обычно внепосредственной близости от завода. Глины обычно залегают на...
-
Расчет сальникового компенсатора на тепловые удлинения Из СНИПа "Тепловые сети" 41-02-2033 п.7.31. сальниковые стальные компенсаторы допускается...
-
Определение тепловой нагрузки на вентиляцию - Жилое строительство
Потребность тепловой энергии на вентиляцию зданий рассчитывается при наличии в них систем принудительной приточно-вытяжной вентиляции. При отсутствии...
-
Для определения расхода топлива разработки эксплуатационных режимов и графиков ППР, оборудования графиков работы и отрезков, А также должностных...
-
Особенности бетонирования в зимний период. - Технология и организация строительных процессов
Возведение монолитных железобетонных сооружений в настоящее время осуществляют круглогодично. Но при этом бетонирование в зимних условиях имеет...
-
Теплопотери, для каждой ограждающей конструкции помещения рассчитываются по формуле: , Где - площадь ограждающей конструкции, - коэффициент теплопередачи...
-
Сырьем для производства обыкновенного глиняного кирпича является суглинок средней, пылевой коричневого цвета, добываемый в карьере. Добыча глины...
-
Определение свойств газа - Расчет городской, внутриквартальной и внутридомовой системы газоснабжения
Состав газа: СН4=97,2 %; С2Н6=1,5 %; С3Н8=0,3 %; С4Н10=0,2 %; C5Н12 = 0,1 %; СО2=0,2 %; N2=0,5 %. При известном составе газообразного топлива его...
-
Введение - Спортивные сооружения школ
Спортивные сооружения школ . Это спортивные площадки, расположенные в зоне школьного участка, и учебно-спортивные крытые сооружения (спортивные залы,...
-
Для закрепления лессовых просадочных грунтов в течение установленного времени через грунт пропускаются раскаленный воздух или раскаленные газы при...
-
Расчет воздухораспределения - Проектирование и расчет систем вентиляции и кондиционирования воздуха
Предварительный выбор типоразмеров решеток и плафонов осуществляется через расход воздуха на одну решетку или плафон LО и рекомендуемую скорость воздуха...
-
Расчет неподвижных опор с углом поворота Рассмотрим в качестве примера участок УП2 в соответствии с монтажной схемой. Определить напряжение от...
-
Нормативные требования к микроклимату помещений. Расчетные параметры наружного воздуха Оптимальные значения относительной влажности воздуха находятся в...
-
Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и индивидуального теплового пункта Отопительные приборы необходимо располагать преимущественно под...
-
Уравнение теплового баланса Расчетная тепловая нагрузка системы отопления в Вт определяется по формуле: А) для комнат жилых зданий При При ; Б) для...
-
Напор бустерных насосов принимается равным: м. Общее сопротивление тепловой сети: По полученному значению строим характеристику сети по уравнению....
-
Снижение затрат на эксплуатацию аппарата - ИТП - индивидуальный тепловой пункт
Ряд преимуществ конструкции пластинчатых теплообменников перед кожухотрубными теплообменниками обеспечивает дополнительное снижение затрат при...
-
Крыша - верхняя венчающая часть здания - служит для зашиты его от вредного воздействия атмосферных осадков (дождя, снега), резких колебаний наружной...
-
Мероприятия, приводящие к экономии тепловой энергии [3]: - снижение температуры наружной поверхности ограждающих конструкций теплового агрегата с 40...45...
-
Плотность воздуха в помещении, при заданной температуре tв, и сн на улице при температуре самой холодной пятидневки С =, Где µ - молярная масса воздуха,...
-
Охрана окружающей среды - Реконструкция как часть строительного процесса
Проект разработан с учетом современных норм и требований к проектированию и эксплуатации зданий и сооружений, с использованием новейших технологий и...
Сжигание топлива в топливниках печей - Тепловые процессы, происходящие в печах