Немного о работе печи, которая делится на три этапа:
1.Растопка.
Рубленные на щепу поленья загружают в топку и используют во время розжига в холодной камере сгорания. Первичная стадия – это подсушка и разогрев слоя сопровождается активным поглощением теплоты стенками топливника и дымооборотами канальной печи. Далее, по мере разогрева слоя, начинается выделение разнообразных летучих компонентов.
Что же представляет собой огонь, который мы видим: Между поленьями выделяются газы, образуя факел, эти газы проходят через горящий слой угля и они разлагаются на микроскопические частички сажи и летучие газы. Вот этот язык пламени начинает взаимодействовать с кислородом и воздухом. Оболочка пламени является фронтом горения газа с воздухом и ярко светится от температуры.
Любой газ при повышении температуры горения в 1200 градусов повышает свою вязкость в 15-20 раз, то есть, мы имеем дело с вязким веществом. Летучий газ – это практически деготь. Древесина разлагается с выделением уксусной кислоты и воды, потом выделяются скипидары (так же газы фактически), далее деготь креозот в виде паров, который воспламеняется от углей – источника зажигания и горит в виде оболочки при температуре от 1200 градусов.
2.Температурный пик, высшая полнота сгорания:
Представляет собой процесс быстрого и полного окисления горючего вещества, при высокой температуре с интенсивным выделением тепла. Окислителем является воздух, содержащий кислород 23%, вступающим в интенсивную реакцию с пламенем летучих веществ.
Вернемся снова к костру в топке: Когда дрова горят – промежутки между поленьями нагреваются до 1200 градусов и газ лучистым теплом нагревает лишь только стенки топливника – при этом дымообороты остаются холодными. Пламя в камере сгорания не горит широко, оно сужается все время.
Для, того чтобы, получить равномерный поток пламени мы должны равномерно распределить газ по топочной камере, с помощью преграды из множества каналов. Например: множество трубок с пластинами для съема тепла, которые, раскаляясь до свечения, начинают мощно излучать и дожигают топливо – газы, передавая лучистое тепло на стенки топливника.
Выше у нас находится широкая дымовая камера, для равномерного распределения отходящих газов, которая выходит в дымовую трубу. Если дымовую трубу в верхней точке заузить (например, поставить вставку), то тяга – разрежение в дымоходе увеличивается в разы. В условиях свободного движения газов под действием гравитации.
Например: Если над костром поставить кусок дымоходной трубы, то в своей верхней точке скорость пламени – газа возрастет, а, если мы, еще вокруг костра опустим ее, оставив отверстие для доступа воздуха к огню, то и скорость подачи воздуха, резко увеличится. А, если, мы к тому же заузим, дымовую трубу поставив вставку, то отходящие в атмосферу газы, ускоряясь в трубе, будут как бы всасывать последующие. Это и есть основной закон гравитации, который используется в работе любых печей и каминов.
Для того, что бы дымовые газы прошли из топливника через дымообороты, преодолев все сопротивления, встречающиеся на пути, затрачивается определенное усилие, превышающее это сопротивление.
Транзитный поток, постепенно повышая свою температуру, увеличивает дальнобойность струи газа и становится достаточным, чтобы омыть и прогреть все циркуляционные каналы, смешавшись в одно с циркуляционным потоком выйти в атмосферу.
3. Заключитльный этап топки:
Накопленная зольная масса препятствует поступлению воздуха к остывающим углям, в результате костер тухнет, остается только тяга трубы, горячий поток в топливнике остывает, остаются лишь холодные газы, а труба горячая, печь продолжает работать как вентилятор, постепенно остывая.
В отопительных печах тепло от сгорания топлива должно пройти сквозь толстые стенки и нагреть отапливаемое помещение. При уменьшении толщены стен, так же уменьшается массивность кладки, а, следовательно, и ее аккумулирующая способность.
Также, при периодической топке, температура топочной камеры во время максимального горения сильно перегревается, что не допустимо и приводит к неравномерности нагрева – топливник горячий, дымообороты холодные.
Кратковременный, резкий нагрев непрогретой печи приводит к растрескиванию кирпичей и разрушению кладки печи. Необходимо подобрать такой режим топки, чтобы избежать столь резких перепадов температур. Все процессы, во время работы печи должны протекать не резко, а постепенно.
Если же, в целях экономии топлива, остывшая печь, топится периодически и кратковременно, то дымовые каналы не успевают прогреться отходящими дымовыми газами транспортного потока.
Проходя по каналам дымооборотов газ сильно, охлаждается, расходуя на прогрев отбирающей тепло поверхности, свою первоначальную температуру. При этом, одновременно с выходящим из трубы дымом, в трубу попадает холодный воздух, образуя циркуляционный поток.
От разницы температур и недостатка тепла, на стенках дымохода оседают кислотные, водяные пары – конденсат. Пропитывая едкой влагой верхнею, наружную часть трубы, кирпичную кладку и раствор.
Если же, дымовой конденсат в трубе вовремя не высушить – то, во время морозов, разрушается пропитанный влагой кирпич наружной части трубы.
В сильные морозы, во время непрерывной топки, печь набирается теплом, аккумулируя его. Излучая лучистое тепло в помещение, становится центром отопления загородного дома, при этом расход топлива ниже, чем при периодической топке холодной печи. Анализируя все вышесказанное нужно отметить что, отопительная печь в современном загородном доме остается источником уюта и тепла.
|