Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

  

Будівництво та ремонт

Побутові печі, каміни і водонагрівачі


Ю. П. Соснін, Е. Н. Бухаркин

 

РОЗДІЛ II

РОБОТА ПОБУТОВИХ ПЕЧЕЙ НА ГАЗОПОДІБНОМУ І РІДКОМУ ПАЛИВІ

РОЗДІЛ 3

ПЕРЕКЛАД НА ГАЗ ОПАЛЮВАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ

12. Вплив режимів горіння газоподібного палива на економічність роботи печі

  

 

Для того щоб правильно провести газифікацію печі, доцільно з'ясувати ті фактори, які мають суттєвий вплив на економічність спалювання газу. Про економічності використання газу в опалювальних печах, як і в будь-якому іншому тепловому апараті, за коефіцієнтом корисної дії. ККД опалювальних печей в основному залежить від коефіцієнта надлишку повітря в топливнике печі (), площі поверхні тепловоспрінімающіе димооборотов тривалості топки і часовий подачі газу.

Розглянемо характер впливу цих параметрів на економічність роботи печі.

1. Багаторічні експлуатаційні спостереження за роботою опалювальних печей на газі показали, що оптимальна величина коефіцієнта надлишку повітря повинна знаходитись в межах 1,9-2,5. При великих значеннях ат = 3-4 ККД печей помітно знижується, що видно з графіка ( 26, а). Чим менше площа внутрішньої сприймаючої поверхні димооборотов, тим більшою мірою позначається величина коефіцієнта надлишку на зниження ККД печі. Наприклад, якщо ат збільшиться в топливнике з 1,5 до 4,5, то в печі з площею внутрішньої тепло-сприймаючої поверхні димооборотов S^M =1,5 м2 ККД знизиться на 38%, а в печі з 5д£Гм =4,5 м2 - лише на 17%.

Великі надлишки повітря газифікованих печах спостерігаються в тих випадках, коли при установці пальників у топливник залишають без зміни колишню зольниковую дверку розміром 13X13 см або 19 х 13 див. Взимку, особливо в сильні морози, через таку дверцята в піч надходить в 6-7 раз повітря більше, ніж потрібно для нормального спалювання 1,5-2 м3/год газу. Це пояснюється наступним.

Коли піч експлуатується на твердому паливі, то процес горіння складається з трьох періодів: розгоряння, стадії інтенсивного горіння та стадії догорання. Під час інтенсивного горіння зростає швидкість оксидно-відновних процесів, збільшується вихід летких речовин у одиницю часу. У цей період для повного згоряння палива потрібна в кілька разів більше повітря, ніж в моменти розгортання або догорання палива. Тому в печах, призначених для твердого палива, ставлять значні за розмірами зольниковые дверки. Одноразова топлення твердим паливом (дровами, вугіллям) найбільш поширених теплоємних печей (з середньою теплопродуктивністю 2-2,3 кВт) до переведення їх на газ відбувається зазвичай протягом не більше 1,5 ч. При цьому середня кількість теплоти, що виділяється за 1 год у паливниках, складає 52-59 кВт. Відповідно кількість повітря, що надходить у топливник печі (при середньому ат=3) через піддувальну дверку і підтримуючого режим горіння, має бути не менше 150-160 м3/ч.

Інакше протікає процес горіння при спалюванні газоподібного палива. Надходження пального газу у топливник відбувається безперервно і з постійною швидкістю. Тому кількість повітря, що надходить у топливник в будь-який момент часу, практично не змінюється протягом усього топки і, головне, повітря потрібно значно менше, ніж для твердого палива період інтенсивного горіння. Наприклад, для спалювання 1,5 м3/год природного газу при ат=2 потрібно близько 30 м3 повітря. Якщо прийняти мінімальне розрідження в топливнике 2 Па і врахувати, що на колосникових гратах шар відсутній палива, що створює додатковий гідравлічний опір, то для надходження у топливник 30 м3 повітря потрібно вхідний отвір в зольнику з площею перерізу близько 35 см2. Існуючі опалювальні печі мають зольниковые дверки розміром 13X13 і 19x13 см з відповідними площами перерізу 169 і 247 см2. При наявності таких дверцят в піддувалі газифікованих печей в експлуатаційних умовах практично неможливо відрегулювати подачу кількості повітря, необхідного для спалювання газу.

Як відображається невміла регулювання вторинного повітря на економічності роботи печей, показали випробування різних багатооборотних печей, встановлених в одному з районів Москви. Кожну з випробовуваних печей досліджували 2 рази: перший раз топку проводили співробітники Академії комунального господарства (АКХ), використовуючи контрольно-вимірювальні прилади, другий раз - саме населення району, користується печами. При топці печей населенням ККД їх був 65-70%. а при топці їх співробітниками АКХ - підвищувався до 92,4%. Зниження ККД печей під час обслуговування їх населенням пояснюється тим, що вони надмірно відкривали зольниковую дверку, в результаті чого в топливник печі надходило дуже багато вторинного повітря, який не брав участь у процесі горіння.

Для того щоб усунути надходження надлишкового вторинного повітря в газифіковані печі, слід у всіх без винятку випадках зменшувати вхідний перетин зольниковая дверки до розміру 10X7 см, причому і це перетин має регулюватися заслінкою.

Площа вхідного перетину зольниковая дверки 70 см2 прийнята виходячи з наступних міркувань. Часто на практиці димові труби біля печей мають велику висоту і продукти згоряння, проходячи по них, охолоджуються нижче точки роси з подальшим конденсатообразованием на стінах труби. Щоб усунути це небезпечне явище, слід в ряді випадків свідомо збільшувати вступ у топливник вторинного повітря (вище норми) та експлуатувати піч з ат=3,5-4.

2. Загальна площа внутрішньої поверхні печі складається з площ тепловоспрінімающіе поверхонь топливника і димооборотов. Величина ST®" знаходиться зазвичай в межах 0,8-1,5 м2, а величина S^M залежить від числа димооборотов та може різко змінюватися. На практиці більшість печей має площу тепловоспрінімающіе поверхні димооборотов від 1,5 до 3,5 м2. Наприклад, у трехоборотной печі площа внутрішньої тепловоспрінімающіе поверхні димооборотов дорівнює 1,5 м2, а у семиоборотной - 3,5 м2. З збільшенням 5Дым зростає ККД печі. Якщо прийняти зміну коефіцієнта надлишку повітря в печах з зменшеними зольниковыми дверками (10x7 см) від ат = 2,5 до ат = 3, то в межах цього інтервалу ККД печей буде змінюватися від 60 до 93%.

При існуючих в даний час способи перекладу опалювальних печей на газ, коли одну типову пальник періодичної дії встановлюють різні за габаритами печі, не можна домогтися більш або менш однакових теплотехнічних показників навіть для більшості печей і, головне, гарантувати безпеку їх роботи. Наприклад, коли перекладена на газ голландська опалювальна піч має малі габарити (64X53x220 см), то кладка її добре і швидко прогрівається, при закритій заслінці теплота в ній зберігається 10-12 год, відсутня конденсація водяних парів на оголовку димової труби, але в той же час ККД такої печі в зв'язку з недостатньо розвиненою площею тепловоспрінімающіе поверхні димооборотов невеликий і становить 60-65 %.

Якщо пальник встановлена, наприклад, в масивній багатооборотної печі (100X89x220 см) з площею внутрішньої поверхні димооборотов, рівною 4 м2, то ККД її буде 90-93%, але великий масив печі буде прогріватися довго, що створює незручності при експлуатації. У зв'язку з надмірно розвиненою площею тепловоспрінімающіе поверхні димооборотов температура вихідних газів виявиться низькою ( 43), що призведе до зими конденсації водяних парів на оголовку труби, а в сильні морози з конденсату можуть утворюватись крижані пробки. З теплотехнічної точки зору було б найбільш правильно в кожну піч встановлювати пальник з такої теплової навантаженням, яка відповідала б теп-лопроизводительности цієї печі. Між тим приблизний розрахунок показує, що якщо врахувати всі зустрічаються на практиці побутові печі, то при періодичній топці тривалістю 1,5-2 год необхідно було мати набір пальників з подачею природного газу від 1,1 до 5,2 м3/ч. Однак наша промисловість випускає в основному пальника з подачею газу до 2 м3/ч.

Ця обставина змушує здійснювати більш або менш раціональне переобладнання на газове паливо самих печей відповідно до наявними газогорелочными пристроями.

3. Тривалість топлення (т) робить істотний вплив на ККД печей в тому випадку, коли площа тепловоспрінімающіе поверхні димооборотов мала. Це показано на графіку, наведеному на 26, ст.

Проведені експериментальні дослідження роботи малогабаритних печей на газоподібному паливі показують, що із збільшенням тривалості топки різко зростає температура вихідних газів (/ух), що при тривалих топках не тільки призводить до зниження ККД печі, але і створює небезпека виникнення пожежі. При збільшених за часом у топках печей починає тріскатися кладка, особливо в районі першого висхідного димового каналу. Іноді навіть спостерігаються зрушення цегл від виникають термічних напруг. З утворених тріщин у верхніх оборотах в приміщення виходять розжарені продукти згоряння. Через тріщини у вертикальних разделках сильно нагріті продукти згоряння можуть проникнути до дерев'яним конструкціям і викликати спочатку їх тління, а потім загоряння. Тривалі топки по кілька годин з подачею 1,5-2 м3/год газу виробляються населенням в основному в морозні дні, коли збільшуються тепловтрати крізь стіни приміщень. В такі дні краще топити газові печі по 2 рази в день протягом 1,5-2 год (не більше).

    

 «Побутові печі, каміни та водонагрівачі» Наступна сторінка >>>

 

Інші книги розділу: Кладіть печі самі Будівництво будинку Червона цегла Будівельні розчини