 |
|
 |
| Автор |
Сообщение
|
Холодных Владимир
Зарегистрирован: Пн 11 Январь 2010, 23:25
Сообщения: 36
Регион: С-Пб
|
 Добавлено:
Вт 12 Январь 2010, 02:35
|
  |
Уважаемые коллеги, Вы весьма увлечены топочными процессами, но мало что пишете о процессах теплоусвоения в кладке печи и передачи тепла в помещение. Грамотно сжечь дрова - это только половина дела. Вторая половина вклада в к.п.д. печи именно в поглощении тепла кладкой. Здесь много сюрпризов.
Например, красный кирпич в нижнем колпаке печи на 90% перестает воспринимать тепло после одного часа топки. Его внутренняя поверхность нагревается до температуры топочных газов.
Далее горячие газы из топливника поступают в слегка подогретый верхний колпак. Его поверхность составляет половину теплопоглащающей поверхности печи. При расчете полной теплоусваиваюшей поверхности печи на температуру выходящих газов 150 градусов, на втором часу топки температура газов на входе в трубу будет 300 градусов. В итоге на втором часе топки половина тепла улетает в трубу.
Если к этому добавить время разогрева шамотной футеровки топливника толщиной 4 см до температуры 500 градусов, когда начнут полноценно протекать процессы горения, это 20...30 минут, то к.п.д. печи еще уменьшится.(при размерах пода 25х50 см теплопоглащение топливника около 10 квт.час, а тепловыделение 20...30 квт.час)
К.п.д. печи меняется в течении двухчасовой топки весьма существенно и суммарно не превосходит 70%, хотя в середине первого часа составляет 85..87%, что указано на сайте Кузнецова.
При использовании в качестве тепловоспринимающего и теплоаккумулирующего материала красного кирпича можно запасти в 1 кв. метре кладки стенки печи около 10 квт.час тепла при одноразовой топке. Причем количество поглащаемой теплоты не зависит от толщины стенки печи, если она более полкирпича. Это обусловлено теплотехническими свойствами материала.(соотношением теплоемкости, теплопроводности и удельного веса, точнее температуропроводностью)
Следующий момент - это тепловыделение в помещение. 1 кв.м. поверхности печи выделяет 0,5 квт.час тепла при разнице температуры в 45...50 градусов поверхности печи и воздуха. Здесь мы определим предел возможностей красного кирпича. Если считать что наружная поверхность печи где-то в два раза больше внутренней, то печь охладится за 10 часов при более-менее приемлемой неравномерности теплоотдачи.
Результат: печь из красного кирпича более 10...12 часов не греет, а топить ее более 2 часов подряд бессмысленно.
Следующий момент - это неравномерность теплоотдачи. Вся прелесть красного кирпича кроется в том, в печах периодического действия он обеспечивает минимальную неравномерность теплоотдачи при толщине стенки в полкирпича. Количество теплоты подходящее к поверхности печи через кладку (при начальном нагреве внутренней поверхности печи до 700 градусов, а наружной до 60 градусов) близко к тепловыделяюшей возможности наружной поверности печи. Печь не перегревается и обеспечивает приличный комфорт.
Кроме того, простота! Кладешь печь в полкирпича и получаешь очень приличный отопительный прибор.
Теперь немного о грустном. Получается что в печи из красного кирпича только третья часть кирпича используется, как теплоаккумулирующая, а дву трети нормируют тепловыделение наружу.
Теперь, чтобы мне хотелось. Можно ли сделать печь периодического действия, чтобы при топке один раз в сутки получить результаты, как у печи из красного кирпича при топке два раза в сутки? Причем топить можно и более 2 часов, это не так сложно делать вечером.
По поводу приведенных цифр. Они рассчитывались по диаграммам в справочнике по тепловым нестационарным процессам.
|
|
|
|
  |
|
Александр Бацулин
Зарегистрирован: Пт 17 Февраль 2006, 19:20
Сообщения: 928
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Вт 12 Январь 2010, 09:22
|
|
Все верно, но если внутрянку делать из более теплопроводного шамота, то теплопоглощение возрастет.
На счет 12 часовой теплоотдачи - массивные печи, большого объема обеспечивают и более (проверено). Может быть за счет того, что у них внутренняя поверхность более чем в 2 раза первышает внешнюю.
По поводу того что наружный слой красного кирпича быстро разогреется и КПД упадет тоже верно. Я недавно занимался измерениями КПД (см тему SfshBatsHomeLabs - раздел испытания). Получилось вот что:
12 кг 0,5 час 85-87% второй колпак 10% от запасенного
21 кг 1,1 час 80 % ------------------15%------------------
Это без учета мех. и хим недожега. Как видно, скорость горения весьма высока- среднее тепловыделение в топливнике 80-100 кВт.
Допустим, при таком тепловыделении действительно внутренний слой кладки быстро разогревается и перестает поглощать. А если растянуть время горения (сохраняя избыток воздуха) - кладка будет лучше поглощать?
|
_________________
Здесь могла бы быть ваша реклама.
|
|
 |
|
Михаил Маркин
Зарегистрирован: Чт 9 Март 2006, 20:47
Сообщения: 606
Регион: Владимир
|
| Добавлено:
Вт 12 Январь 2010, 10:24
|
|
| Цитата: |
| Теперь, чтобы мне хотелось. Можно ли сделать печь периодического действия, чтобы при топке один раз в сутки получить результаты, как у печи из красного кирпича при топке два раза в сутки? Причем топить можно и более 2 часов, это не так сложно делать вечером. |
Классный вопрос!
Думаю, что можно! Для этого необходимо увеличить теплоёмкость стенок печи, т.е. делаем футеровку. А вот инженерное решение может быть различным.
PS^ Психологи утверждают, что человек задающий вопрос, заранее имеет подготовленный ответ. Во-от! Какова Ваша точка зрения по данному вопросу? 
|
|
|
|
  |
|
Кирилка
Зарегистрирован: Пт 12 Июнь 2009, 20:40
Сообщения: 384
|
| Добавлено:
Вт 12 Январь 2010, 13:48
|
|
Для того, чтобы получить результаты при топке раз в сутки, следует, для начала, научится максимально быстро и эффективно сжигать топливо. Что для этого необходимо? Правильно! Сухие дрова + развитая поверхность и большая площадь дров + правильная и мощная топка.
В печи Грум-Гржимайло http://forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?t=3074 предусмотрена дополнительная тепловоспринимающая насадка, типа как в регенераторах промышленных печей.
А если быстро сжечь топливо в камере сгорания и достичь температуры 1100С-1200С, то футеровка это всё хорошо примет. Отдачу тепла мы приостановим с помощью применения специальных теплоизоляционных огнеупорных материалов.
|
|
|
|
|
|
Александр Бацулин
Зарегистрирован: Пт 17 Февраль 2006, 19:20
Сообщения: 928
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Вт 12 Январь 2010, 14:16
|
|
| Кирилка писал(а): |
| Для того, чтобы получить результаты при топке раз в сутки, следует, для начала, научится максимально быстро и эффективно сжигать топливо. |
Допустим. Рассмотрим предельный случай. Вы сжигаете дрова ну очень быстро. Допустим за 3 минуты. Что произойдет - поверхностный слой кирпича моментально раскалиться, тепло не успеет распространиться внутрь кладки. Теплообмен упадет, из трубы будут вылетать раскаленные газы. Я не прав?
|
_________________
Здесь могла бы быть ваша реклама.
|
|
|
|
pe4ka
Зарегистрирован: Ср 23 Сентябрь 2009, 17:36
Сообщения: 1902
Регион: Туймазы
|
| Добавлено:
Вт 12 Январь 2010, 16:59
|
|
300 градусов печь на улицу не дает. делал 3 года назад печь около 90 град на выходе было. для того она и печь чтобы отдать тепло. 7 января голландку перебирал. дымообороты на ребро было. вы забыли что изба тут же это тепло тратит на теплопотери обогрева потолка воздуха пола. если грамотная печь на улицу нужна тольго тяга. если все тепло оставим в доме тяги не будет. я считаю вопрос некорректно поставлен. вы про зеркало печи что то читали. чем мощнее печь тем массивнее и дороже. литература есть и я готов к разговору помогу в теории
|
_________________
окажу консультации по кладке печей каминов и их ремонту д51055 код8-34782 сот 8-9173752622 г.Туймазы башкирия
|
|
|
|
Кирилка
Зарегистрирован: Пт 12 Июнь 2009, 20:40
Сообщения: 384
|
| Добавлено:
Вт 12 Январь 2010, 18:38
|
|
Предельный случай это взрыв – тепло распространяет кирпичи.
Не следует бояться высокой температуры на выхлопе, во-первых, вы же можете это тепло перехватить, во-вторых, если при сжигании медлить, то имеем недожог, либо избыток воздуха. И со временем, если я сожгу килограмм древесины за час и килограмм древесины за десять минут, в первом случае, пусть газы на выхлопе и холоднее, но зато, дольше это тепло будет расходоваться.
Чем выше температура поверхности, тем полнее и стабильней процесс горения. Одно дополняет другое и получается гуд. Если интенсивно сжигать топливо, то благодаря высокой температуре и свечению газов футеровка быстрее принимает тепло и передача тепла в поверхностном слое вглубь ускоряется соответственно. Если камера сгорания футерована легковесом, то поверхность разогревается быстрее и интенсифицируется горение в целом. Легковес хоть он и пугает своим названием, но тоже вмещает в себя достаточно тепла но удерживает дольше
|
|
|
|
|
|
Anton Sorokin
Зарегистрирован: Ср 26 Март 2008, 15:17
Сообщения: 752
|
| Добавлено:
Вт 12 Январь 2010, 21:40
|
|
А как, извините, вы хотите увеличить напряжение топочного обьема печи в несколько раз, сохряняя полноту сгорания?
|
|
|
|
|
|
Кирилка
Зарегистрирован: Пт 12 Июнь 2009, 20:40
Сообщения: 384
|
| Добавлено:
Ср 13 Январь 2010, 11:30
|
|
| Цитата: |
| Что для этого необходимо? Правильно! Сухие дрова + развитая поверхность и большая площадь дров + правильная и мощная топка. |
Дожигаем окись углерода в камере сгорания, не в топке, в первом колпаке, по местному определению.
Уделим чуть больше внимания подготовке топлива и получим результат.
Плюс хорошая тяга и ещё некоторые мелкие примочки.
|
|
|
|
|
|
Anton Sorokin
Зарегистрирован: Ср 26 Март 2008, 15:17
Сообщения: 752
|
| Добавлено:
Ср 13 Январь 2010, 12:57
|
|
| Кирилка писал(а): |
Дожигаем окись углерода в камере сгорания, не в топке, в первом колпаке, по местному определению.
Уделим чуть больше внимания подготовке топлива и получим результат.
Плюс хорошая тяга и ещё некоторые мелкие примочки. |
А не получится ли тогда, что дешевле и надежнее будет закупать и сжигать жидкое топливо?
Если мы фиксируем размер теплоемкой печи. В качестве теплонакопителя используем кирпич и хотим увеличить мощность сжигания. Я вижу следующие проблемы
1. Напряжение топочного объема ограничено и мы не можем его сильно увеличить. Следовательно, для увеличения мощности топки необходимо увеличивать объем топливника (линейно?).
2. Теплопередача от пламени падает с ростом температуры теплонакопителя, а кирпич мы и так нагреваем сильно (до какой температуры можно нагревать учитывая что на выходе мы хотим иметь около 200 градусов?). Необходима большая внутренняя площадь печи а так же большая масса печи для сохранения тепла.
Вопрос в том насколько велики резервы существующих печей, чтобы соответствовать пунктам 1 и 2 сохраняя внешний размер. Но вряд ли речь идет о запасе в разы.
|
|
|
|
|
|
Кирилка
Зарегистрирован: Пт 12 Июнь 2009, 20:40
Сообщения: 384
|
| Добавлено:
Ср 13 Январь 2010, 13:37
|
|
| Цитата: |
| А не получится ли тогда, что дешевле и надежнее будет закупать и сжигать жидкое топливо? |
Дешевле и надёжней и проще для покупателя брикеты и гранулы из опилок. Мазут и отработка не в счёт. А если чел сам делает заготовку дров, то пусть побеспокоится процентов на двадцать больше, ему вернётся. Подготовить дрова загодя, буквально, за год до сжигания, сараюшку сухую организовать, чурочки покороче, и не на четыре части, а на шесть-десять.
| Цитата: |
| Необходима большая внутренняя площадь печи а так же большая масса печи для сохранения тепла. |
Для сохранения тепла много массы не надо, достаточно и сотни килограмм разогретых до 1000С. Это тепло потом отдаётся плавно, постепенно. Регулировка теплопередачи подробно: http://forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?t=2323
| Цитата: |
Теплопередача от пламени падает с ростом температуры теплонакопителя, а кирпич мы и так нагреваем сильно (до какой температуры можно нагревать учитывая что на выходе мы хотим иметь около 200 градусов?). |
С ростом температуры теплонакопителя (а лучше изолятора) растёт температура горения, в камере сгорания. На выходе вроде как есть ещё и второй «колпак» с дополнительной накопительной насадкой, в нём и утилизуется остальное тепло.
| Цитата: |
| Следовательно, для увеличения мощности топки необходимо увеличивать объем топливника (линейно?) |
Повторю. Надо уменьшить время пребывания количества топлива Х в топке. Сжечь как порох. Это древнейшая аксиома.
Не совсем понятно, почему здесь, все, называют топку топливником. Топливник это место где хранится топливо, а топка, это место где происходит его сжигание, топочный процесс. Топка - достаточно древний термин, и давно общепринятый.
|
|
|
|
|
|
Александр Бацулин
Зарегистрирован: Пт 17 Февраль 2006, 19:20
Сообщения: 928
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Ср 13 Январь 2010, 16:13
|
|
| Кирилка писал(а): |
| Сжечь как порох. |
Так вопрос в том, успеет-ли за короткое время произойти теплообмен?
Где автор темы - он упоминал какие-то справочнике по нестационарной теплопередаче.
|
_________________
Здесь могла бы быть ваша реклама.
|
|
|
|
Кирилка
Зарегистрирован: Пт 12 Июнь 2009, 20:40
Сообщения: 384
|
| Добавлено:
Ср 13 Январь 2010, 16:52
|
|
Древнее суеверие:
Если полено большое, то горит долго, а значит, тепла от горения даёт больше.
| Цитата: |
Теплопередача от пламени падает с ростом температуры теплонакопителя, а кирпич мы и так нагреваем сильно (до какой температуры можно нагревать учитывая что на выходе мы хотим иметь около 200 градусов?). |
С ростом температуры теплонакопителя растёт теплопроводность вглубь. Растёт скорость теплопередачи - увеличивается усвоение тепла.
Поверхность лёгкой футеровки разогревается быстрее, благодаря чему повышается температура пламени и стабилизируется горение, что в свою очередь обеспечивает высокий нагрев поверхности. Одно другое дополняет.
|
|
|
|
|
|
Александр Д
Зарегистрирован: Вс 6 Декабрь 2009, 18:50
Сообщения: 123
Регион: Боровичи
|
| Добавлено:
Ср 13 Январь 2010, 17:44
|
|
Извините господа, но по-моему вы все немного ошибаетесь!
Попытаюсь объясниться. Задача любой печи обеспечить теплом человека и его жилище. Скорость получения тепла в печи всегда выше, чем усвоение тепла человеком. Естественно при условии максимально эффективного сжигания продуктов пиролиза древесины(в нашем случае). Условия эффективного сжигания очень просты: температура не менее 600 градусов и наличие достаточного количества кислорода. Вот для этого и служат теплоаккумулирующие системы(теплонакопительные колпаковые печи системы Кузнецова в нашем случае). Используемый для их строительства кирпич не поглощает тепла вообще(все что он аккумулирует, он и передает менее нагретой среде)!!! Необходимость эффективного сжигания продуктов пиролиза вызвана желанием минимально загрязнять и природу и печь сажей-кондесатом тяжелых продуктов пиролиза. Скорость пиролиза зависит только от сечения дров(чем оно больше, тем скоростьпиролиза медленнее). Медленное сжигание (длительный пиролиз) позволяет кирпичам максимально акумулировать тепло. Это позволит кирпичу эффективно, без потерь в трубу, передать тепло человеку. Именно этим условиям и соответствуют печи Кузнецова. Их двухярусный топливник расположенный в колпаке очень быстро (10-20 минут) нагревается, что очень хорошо для эффективного сжигания продуктов пиролиза, разделяет тепловые потоки продуктов сжигания колпаку(..ам), которые, в свою очередь, и передают тепло человеку. Обеспечивая при этом удаление остывших до минимально допустимой температуры(требования достаточной тяги и отсутствия конденсата) продуктов горения в трубу.
Вот кратко немного теории (это тот самый "лес", который не всем виден за ветками серьезной научности).
Извините, если кого-то задел.
|
_________________
Александр Дроганов
|
|
|
|
Кирилка
Зарегистрирован: Пт 12 Июнь 2009, 20:40
Сообщения: 384
|
| Добавлено:
Ср 13 Январь 2010, 18:39
|
|
Здесь обозначена задача такого рода:
| Цитата: |
| Теперь, чтобы мне хотелось. Можно ли сделать печь периодического действия, чтобы при топке один раз в сутки получить результаты, как у печи из красного кирпича при топке два раза в сутки? Причем топить можно и более 2 часов, это не так сложно делать вечером. |
Следовательно, необходимо скорректировать тепловой режим и применение традиционных материалов.
| Цитата: |
| Необходимость эффективного сжигания продуктов пиролиза вызвана желанием минимально загрязнять и природу и печь сажей-кондесатом тяжелых продуктов пиролиза. |
Не догоревшие «продукты пиролиза» это 10-20% теплотворной способности дров.
Температура воспламенения угарного газа 600 – 660С, нижний предел концентрации газа в смеси, необходимый для горения 12,5%. Качественный дожиг обеспечивается пережимом газов в пламенном окне, высокой температурой среды и соответствующей концентрацией газа.
| Цитата: |
Медленное сжигание (длительный пиролиз) позволяет кирпичам максимально акумулировать тепло
|
Максимально долго аккумулировать тепло. Это не значит, что максимально полно.
| Цитата: |
| Именно этим условиям и соответствуют печи Кузнецова. |
Не помню в какой теме, Евгений Колчин обозначил диаметрально противоположный приоритет печей Кузнецова.
Огонь и мифы всегда тесно переплетались
Если задел кого, тоже, прошу не сердиться.
|
|
|
|
|
|
Александр Бацулин
Зарегистрирован: Пт 17 Февраль 2006, 19:20
Сообщения: 928
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Ср 13 Январь 2010, 19:04
|
|
| Кирилка писал(а): |
Огонь и мифы всегда тесно переплетались
|
Да уж!!! +1
|
_________________
Здесь могла бы быть ваша реклама.
|
|
|
|
kalimusk
Зарегистрирован: Ср 27 Февраль 2008, 06:23
Сообщения: 65
Регион: Ижевск
|
| Добавлено:
Чт 14 Январь 2010, 13:29
|
|
| Александр Д писал(а): |
Извините господа, но по-моему вы все немного ошибаетесь!
Попытаюсь объясниться. |
При размышлениях не забываем, что теплопередача излучением пропорциональна аж ЧЕТВЕРТОЙ степени разности температур, конвективный теплообмен значительно зависит от скорости течения газов (турбулентности), и других факторов, передача тепла от внутренней поверхности кирпича к наружной (в комнату, если стенка в полкирпича) естественно от разности температур на этих поверхностях, толщины, наличия пор в кирпиче, к-та теплопроводности использованной глины для кирпичей и т.д. Для справки рисунок из изобретения, в котором 9-спектр излучения углекислоты, 10- паров воды, 11- стенок топливника. Само изобретение решает вопрос автоматизации процессов горения за счет спектрального анализа.
|
| Описание: |
|
| Размер файла: |
193.33 КБ |
| Просмотров: |
1165 раз(а) |
|
|
|
|
|
Александр Бацулин
Зарегистрирован: Пт 17 Февраль 2006, 19:20
Сообщения: 928
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Пт 15 Январь 2010, 16:23
|
|
kalimusk, а Вы не могли бы поподробнее описать, какую информацию мы можем извлечь из приведенного графика.
Если говорить о светимости газов в ИК (воды и СО2) сильно ли это влияет на теплообмен? Ведь в дымовых газах при стехиометрии всего 17% СО2, а при реальных избытках воздуха в 2-3 раза меньше. Воды и того меньше. А кислород и азот не излучают в ИК. Или я не прав?
|
_________________
Здесь могла бы быть ваша реклама.
|
|
|
|
Евгений Колчин
Зарегистрирован: Чт 3 Октябрь 2002, 06:26
Сообщения: 10078
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Пт 15 Январь 2010, 16:41
|
|
И еще уточнение:
мы говорим о бытовых или промышленных печах?
|
_________________
************************************
|
|
 |
|
Холодных Владимир
Зарегистрирован: Пн 11 Январь 2010, 23:25
Сообщения: 36
Регион: С-Пб
|
| Добавлено:
Сб 16 Январь 2010, 04:49
|
|
Коллеги, вы опять увлекаетесь топочными процессами. Я предложил подумать, как запасти тепло и потихонечку его использовать.
Давайте поговорим о назначении стенок печи (кроме топливника). У них две задачи: первая запасти тепло, вторая, потихонечку его направлять к наружной стенке, чтобы долгое время равномерно подогревать воздух в помещении. Обратите внимание на словах: долго и равномерно. Люди хотят комфорта, это облегчает их жизнь. И слово – эффективно, это насчет сжигания топлива, они воспринимают через предыдущие слова: не очень ли это будет дорого.
Коснемся слова равномерно. Почему получается равномерно? Потому, что в единицу времени к внешней поверхности печи изнутри стенки должно подводиться тепло длительное время и ровно столько, сколько его нужно передать в помещение от этой поверхности печи для создания комфортной температуры. Каков механизм? Только инерция тепловых процессов в стенке печи.
Изначально стенка печи разогревается с огромной неравномерностью. Распределение температуры по ее сечению происходит по крутой параболе, от 800…900 градусов на внутренней стороне до 50…70 на внешней. Потом в течение 8..10 часов происходит выравнивание температуры по сечению стенки, и часть ее тепла, подводимая к наружной стенке, передается в помещение, причем почти в одинаковых количествах в единицу времени.
Почему долго? Потому, что чем дольше не топить печь, тем комфортнее: можно заняться другими делами.
Мы очень привыкли к керамическому красному кирпичу, использование его в печах стало аксиомой. Почему? Потому, что он обладает очень большой тепловой инерцией, благодаря которой можно короткие высокоактивные тепловые процессы, преобразовать в долговременные малоактивные.
Но, как у любого материала, у красного кирпича есть ограничение возможностей: не может он равномерно отдавать тепло больше 10 часов. А вот неравномерно – может, но это нам не надо.
Почему? Слишком малая теплопроводность. Он успевает запасти в 1 кв.м стенки печи не более 10 квт.час тепла до нагрева ее до температуры топочных газов (800...900 градусов). Можно греть дольше? Можно, но в условия требуемой неравномерности теплоотдачи мы не впишемся ( подробнее потом).
Поэтому задача ставится в подборе другого материала, заменяющего красный кирпич.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Следующая тема
Предыдущая тема
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете добавлять приложения в этом форуме
Вы можете скачивать файлы в этом форуме
|
|
