основы конструирования многоярусных печей

Конструирование многоярусных печей. http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=84 В настоящее время, в России бурно развивается строительство индивидуальных жилых домов, в том числе многоэтажных. Во многих случаях, застройка не имеет централизованных коммуникаций, и отопление домов выполняют дровяными печами. Поэтому имеется потребность в отоплении таких многоэтажных домов теплоёмкими многоярусными печами, причём различного назначения на каждом ярусе (этаже). Прежде чем создавать что-то новое, надо изучить опыт конструирования таких печей. В этом мне помогли материалы из монографии Миркиса С.М. " Указатель проектов печей и каминов, опубликованных в России за последние 100 лет", любезно представленные мне автором. Указатель готовится к печати в этом или следующем году. В настоящее время для этих целей используется два типа многоярусных печей: с одним общим для всех ярусов топливником, рис. 76; с отдельным топочным устройством на каждом этаже. Разработано много типовых проектов двухъярусных печей с топкой на каждом этаже. В основном, это отопительные или отопительно-варочные печи. Все они выполнены в соответствии с приведённой общей схемой рис.1: Обозначения в схеме: 1-топливник, 2-подающий канал, 3-конвективная система печи (ярусы печи с дымооборотами), 4-дымовая труба. Конвективная система печи 3, может быть любой из показанных на рис. 45, а также иметь два яруса. Следует отметить, что печи каждого яруса, фактически самостоятельные печи со своей трубой, построенные одна над другой, а так же что труба нижнего яруса занимает часть объема верхней печи. При строительстве трехъярусной печи, этот объем может быть значительным. Имеются разработки однотопочных конструкций многоярусных отопительных печей, Л.П. Триглера, В.Е. Грум-Гржимайло и И.С. Подгородникова, В.П. Протопопова, И.И. Ковалевского, Н.Ф. Волкова и других авторов. Все их конструктивные решения укладываются в схемы многоярусных систем печного отопления, приведенные в книге А.Е. Школьник, "Печное отопление малоэтажных зданий", Москва, "Высшая школа", 1991 год. Привожу схемы с их описанием. Основные конструктивные элементы многоярусных печей с единым топливником (рис. 76): топливник 1, расположенный в подвале или на первом этаже здания; подающий канал 2; дымообороты ярусов 3 и дымовая труба 4. В некоторых случаях (г) дополнительно устраивают сборный канал 5, в который поступают газы, отходящие из каждого яруса. Системы подразделяются на одноканальные (а), двухканальные (б, в) и трёхканальные (г). Двухъярусные печи с одним топливником, могут выполняться с двумя выходами дымовых газов из топливника, из которых дымовые газы направляются раздельно в печь каждого яруса (этажа). Для регулирования объёмов газовых потоков, поступающих в печи каждого яруса, над выходом второго яруса (хайлом), устанавливается регулировочный кирпич. Чертежи такой печи, конструкции В.Е. Грум-Гржимайло и И.С. Подгородникова, приводятся в этой же книге. Какой должна быть печь? Какие требования предъявляются к печи? Концепция хорошей печи изложена в статье "Основы конструирования печей" http://www.stove.ru/new/index.php?lng=0&rs=15 . Вот она: Суть концепции хорошей печи следующая: получить из топлива максимальное количество тепла при его сжигании; полученную теплоту в максимальном объёме аккумулировать в очаге; конструкция очага должна отвечать функциональным требованиям и обеспечивать оптимальную теплоотдачу. Печь должна обеспечивать решение многих вопросов, возникающих у архитектора, заказчика, при хороших эксплуатационных показателях. Например: тепловой контур каждого этажа может иметь различную площадь или объём, причём поэтажные планировки могут значительно отличаться друг от друга; в каждом тепловом контуре, может требоваться различный температурно-влажностный режим; в каждом контуре может требоваться различная по функциональному назначению печь, или печь с камином; должна быть возможность регулирования теплоотдачи печи (возможность регулировать температурный режим на каждом этаже); должна быть возможность оставить дом без присмотра (уехать на длительный срок), не промораживая его. Существующие типовые печи не могут решить эти вопросы. Большинство печей каждого яруса из приведённых схем, имеют конвективную систему с принудительным движением газов или одноярусный колпак. Они имеют недостатки, описанные в моих статьях "Ещё раз о системе" http://www.stove.ru/new/index.php?lng=0&rs=16 и "Основы конструирования печей" http://www.stove.ru/new/index.php?lng=0&rs=15. Следует отметить, что типовые проекты двухъярусных печей с раздельной топкой на каждом этаже ПТД-2800/2600, ПТД-3700/3000, ПТД-4400/3500, ПТД-5400/5000 относят к двухъярусным, бесканальным. Однако их нельзя отнести к системе "двухъярусный колпак". Они не обладают эффектом "газовой вьюшки", и не соответствуют основному признаку колпаковых печей, выраженной формулой (из моего патента), "нижний ярус и топливник объединены в единое пространство и составляют нижний колпак". Кроме того, это только отопительные печи. У нас накоплен громадный опыт проектирования и строительства многоярусных печей с раздельной топкой на каждом этаже. Построены сотни 2-3-х этажных печей, работающих на одну трубу. Построено несколько 4-х этажных печей. Схема наших печей приведена на рис. 2. Обозначения: 5-камин, остальные те же, что и на рис. 1. Печи каждого этажа имеют схему "двухъярусный колпак" (исключение - печи без нижнего колпака). Конструктивно печи выполняются в двух вариантах: в виде единого массива, одна над другой; на железобетонных перекрытиях, с компоновкой вокруг вертикальной трубы. Сечение трубы увеличивается по мере подключения к ней печей выше расположенных ярусов. Следует отметить, что в соответствии со СНиП 2.04.05-91*, п. 3.70 для каждой печи, как правило, следует предусматривать отдельную дымовую трубу. Это требование верно, так как в печах с любыми другими системами, 2-3-х этажные печи не смогут работать на одну трубу из за большого сопротивления выходящим газам. Печи каждого этажа могут быть любого функционального назначения, размера и тепловой мощности, в том числе с камином (на железобетонных перекрытиях), могут работать на электричестве. Все печи могут работать вместе, или отдельно в любом сочетании. Надо выдерживать единственное правило: задвижки неработающих печей, должны быть закрыты. Обладают рядом уникальных свойств, которыми не обладают печи других систем. Привожу эти свойства: 1. Колпак (печь) может иметь любую форму и объём; 2. Тепловая энергия переносится за счёт естественных сил природы; 3. Внутри колпака происходит турбулентное движение газов; 4. В верхней зоне колпака, собираются самые горячие газы; 5. В верхний колпак переливаются наиболее холодные, тяжелые газы; 6. Внутри колпака, с повышением температуры возникает избыточное (повышенное) давление; 7. Нагрев стенок колпака в каждом горизонтальном сечении одинаков и возрастает в каждом, выше лежащем сечении; 8. Источник тепловой энергии может размещаться в любом месте нижней зоны колпака, при этом характер нагрева сохраняется; 9. Может быть несколько источников тепла; 10. Размещение последовательных колпаков один над другим обеспечивает равномерный прогрев в каждом горизонтальном сечении системы, а так же, нижний колпак воспринимает больше энергии горячих газов, чем верхний; 11. При горизонтальном размещении последовательных колпаков прогрев в каждом горизонтальном сечении системы неравномерен, а также левый, первый колпак воспринимает больше энергии горячих газов, чем последующий; 12. Несвоевременное закрытие задвижки в печах с принудительным движением газов, ведёт к значительной потере тепла. В наших печах в этом случае, потери тепла не значительны (эффект газовой вьюшки); 13. При увеличении времени протапливания печи, не происходит снижения её КПД, так как избыток тепла будет воспринимать верхний колпак. Работа многоярусных печей с одним топливником, прин

119.42 Kb.Название Дата конвертации03.08.2012Размер119.42 Kb.Тип источник

Конструирование многоярусных печей

Конструирование многоярусных печей