6.09.2011
Печью считается отопительное устройство локального происхождения, производящее обогрев в пределах одного жилого помещения. Печь представляет собой конструкцию, состоящую из комплекса компонентов. К ним относятся топочные устройства печей, тепловые каналы, по которым горючие газы поднимаются к дымовой трубе, одновременно отдавая тепло в помещение, а также дымоходные трубы (иногда конструкция может включать несколько дымоходных каналов и труб), через которые продукты горения выходят наружу.
Каждый компонент считается необходимым в едином процессе обогрева помещения. Однако наибольшее внимание хотелось бы обратить на топливник, поскольку именно в нем происходит непосредственное горение дров, даря человеку волшебное пламя живого огня.
Создание печной конструкции считается сложнейшей технологией, поскольку в ней происходит горение топлива, одновременно с этим, обогрев помещения и выход продуктов горения наружу из помещения. Внешний вид печи отличается великолепием и, порой, вычурностью, однако, мало кто задумывался о том, что же включает в себя внутреннее содержание агрегата. На самом деле, печь должна быть спроектирована таким образом, чтобы горение топлива в ней происходило безопасно в соответствии с конвективными системами печей, то есть, использовалось именно то топливо, которое подходит по своему химическому составу конструкции топки. Кроме того, топка должна изготавливаться с соблюдением законов газодинамики и процессов теплообмена и т.д.
В отличие от бытовых печей, обслуживанием которых занимается непосредственно владелец, работу производственных печей организует непосредственно инженер-теплотехник. Он наблюдает за общим процессом сгорания топлива в конкретной модели печи. К функциям инженера-теплотехника относится подборка топлива, то есть, учет их свойств, химических особенностей, теплотворная способность, его расход. Кроме того, он проверяет на возможность к эффективной эксплуатации различные элементы печей, то есть, дымовых труб, вентиляционных систем, топочных устройств и т.д.
Итак, для эффективного обогрева помещения необходимо знать, какое количество воздуха требуется для полноценного сгорания топлива (твердого, жидкого, газообразного), то есть, какое его количество необходимо, чтобы содержащийся углерод и водород окислились. Воздух считается окислителем и определяется теорией горения, которая носит название "стехиометрическая". По данной теории определяется, какое количество воздуха необходимо для полного сжигания топочного материала. В противном случае, сгорание будет неполным, следовательно, сократится теплоотдача.
Итак, топливом для печей являются твердые (дрова), жидкие и газообразные вещества. Для эксплуатации отопительного устройства важны все виды топочных материалов, особенно, первостепенны проблемы их течения. В работе печи все должно быть органично, то есть, точно должен определяться расход топлива, нормальное количество воздуха и т.д. Для этого инженером-теплотехником должны быть сконструированы топочные устройства печей, дымовых труб, топливников, горелок и т.д. (в зависимости от модели печи и ее функционального назначения). Забота об устройстве, устранение неполадок, систематический уход и прочие подобные вещи входит в его должностные обязанности.
Передача тепловой энергии производится несколькими способами - по принципу лучистого излучения и конвективному принципу. В обоих случаях, для большей эффективности нужно стремиться к полноценному сгоранию топочных материалов, в результате чего увеличивается теплоотдача. Чтобы потеря топлива не происходила, необходимо систематически ухаживать за отопительным устройством, следя, чтобы на поверхности не образовывалось трещин, а горелки и другие элементы печи оставались в порядке.
Мы привыкли думать о том, что печь - это чисто бытовое приспособление для обогрева человеческого жилища, не принимая во внимание тот факт, что печи еще могут быть промышленного предназначения. Так, например, в металлургии используются мартеновские печи, которые отличаются огромными размерами и высокой мощностью (в них оборудованы специальные зоны, в которых находится расплавленный металлический лом или чугун). Для производства кирпича, стекла и других подобных материалов используются печи для обжига (в них присутствует тесный контакт с живым пламенем). В теплоэнергетике также используются паровые котлы, в топках которых сжигается топливо (опять же, жидкое, твердое и газообразное).
Как уже говорилось, конвективные системы печей считаются максимально теплотворными. Однако, по какому бы принципу не работала печь или камин, в них применяется топливо различных видов, которые, в свою очередь, имеют свою специфику сжигания. Так, например, к твердому топливу, помимо древесного, относится уголь, который принято сжигать либо крупными комками, либо протертым в пыль (все зависит от параметров топочного устройства). Использование крупного угля провоцирует частичное окисление, что, как уже, говорилось, провоцирует неполноценное сгорание топлива, а, значит, слабую теплоотдачу. Напротив, измельченный уголь окисляется практически мгновенно, и топливо сжигается моментально.
Одним из самых распространенных видов топлива считаются дрова. Как правило, они применяются, в основном, для топки бытовых печей, поскольку считаются достаточно дорогим горючим материалом. Итак, наибольшей популярностью пользуются породы лиственных деревьев, поскольку хвойные породы при горении выделяют большое количество смолы, которая сильно загрязняет стеклянные топочные дверцы, а также откладывается в виду сажи на стенках топки и дымовой трубе, что ухудшает тягу.
Каждая лиственная порода обладает своими достоинствами. Так, ольха и осина часто используются в качестве самоочистителя (при горении они выделяют вещества, способствующие кристаллизации сажи и осыпании ее на дно топки). Березовые дрова быстро и ярко горят (правда, излишне искрят). Более продуктивны твердые породы деревьев, такие как тополь, дуб, орех, бук, граб, клен и т.д. Их достаточно сложно подготовить для непосредственной топки (расколоть), а также разжечь, зато они будут гореть ровным синим пламенем длительное время, выделяя большое количество тепловой энергии, которая будет равномерно распределяться внутри жилого помещения. Если дерево пересушено, то и сгорит оно быстро. Именно поэтому рекомендуется использовать дерево с влажностью, составляющей 80%. Топочные устройства печей, расположенных в жилище человека, сконструированы именно под древесное топливо.
Промышленные печи работают, в основном, на специальном виде топлива. Как правило, к нему относится мазут и природный газ, которые считаются более экономичными и доступными. Форма подачи данного топлива в топочное устройство, а также принцип горения отличается особенным своеобразием. По-разному горит жидкое и газообразное топливо.
Одной из животрепещущих проблем является проблема максимального сгорания топлива с наименьшим загрязнением окружающей среды. Сейчас ни одна уважающая себя фирма, в том числе компания keddy, не позволюют себе выпускать бытовые и промышленные печи с отсутствующей очистительной системой.
Fireplace.su
