Печи Кузнецова. Конструкция печи. Печь конструкция. Отопительно варочная печь. Печь варочная. Дровяные печи. Печи отопительные для дачи. Печи для дома. Печь-камин. Варочная печь. Сделать печь. Угловая печь камин.

Печи без фундамента из кирпича малогабаритные.

 

Главная. Некоторые вопросы теории. Дачная печь. Сделать печь. Гостевая. Контакты.

 

Тип печей.                                            

Существует  большое  количество  бытовых  печей.   От  самых   малых,  с  малой   теплоемкостью,      до  очень   больших,    с   большой  теплоемкостью.   Их   масса  измеряется    от  сотни  кг  до  нескольких   тонн.    Внутреннее  устройство  печей  также  очень   различно.   Но   все   печи  можно   разделить     по   типу   теплообменника.    Это  канальные    печи   и   колпаковые  печи.     Все  они  обладают  рядом  своих  достоинств  и  недостатков.     Очень  часто  создаются  конструкции  совмещающие  в  себе  и  каналы  и   колпак.    Весьма  подробно  можно  почитать   об  их  свойствах  в  Л1.    В  главе  5.7. Дровяные  печи.  Стр  273.   А  о  колпаковых  печах  в  Л2.
Все  печи  и  канальные  и  колпаковые  имеют  свои  достоинства    и  недостатки.  К  достоинствам  канальных   печей  можно   отнести   то,  что они  позволяют  создавать   большое   количество разнообразных  конструкций.  А   недостатком  является   то,   температура    газов   по   мере     их   движения   по    газовым   каналам    снижается,  что  и  приводит    к   неравномерному   нагреву   поверхностей.
К  достоинствам  колпаковых   печей  следует   отнести    то,   что  они  нагреваются    равномерно   по   периметру   и    в   них  присутствует  эффект  «газовой   вьюшки».   Печь  не   охлаждается,   когда  открыта  верхняя   заслонка.    Печь   дольше    держит   тепло.  Недостатком  является   более   сильный   прогрев   верхней   части   колпака.
Если прочесть     форум по колпаковым печам,  то  видна большая дискуссия  по теме  «Опасны ли колпаковые печи.      Однако,  на вопросы там поставленные,   внятного   вразумительного ответа  так я и не услышал.   Давайте  еще раз  повторим эти вопросы.

1. Возможно   ли попадание  горячих  газов  из под колпака  в помещение   через  дефекты  в   верхней части кладки?   (имеется   ввиду  колпаковая  кирпичная  печь  без герметизирующего  металлического  кожуха).

2. Возможен ли взрыв  горючих газов   находящихся  под колпаком?

Мое мнение  по  первому  вопросу.  Попытался разобраться  с помощью  элементарной физики.
Возьмем  колпак    (рис 1)  и рассмотрим  процессы   происходящие   в нем,   при   нагревании  внутреннего  объема воздуха,  например  эл. нагревателем.
На рис.1  представлена  модель колпаковой  печи  с  трубой  и топкой.

Горячие газы из топки,   через  дымоход попадают,     в  нижнюю часть  колпака.  Т.к.  сечение  дымохода  под колпаком значительно увеличивается, то  скорость горячих   газов под колпаком   сильно  замедляется пропорционально увеличению сечения.  И снова увеличивается  при входе в трубу и в самой  трубе. Под колпаком происходят сложные процессы  по теплообмену.  Но  ясно   одно,  какие либо  там  процессы   не происходили,   горячие  газы будут      всегда  подниматься  к верхней  части колпака и отдавать  тепло.  Иначе не будет  нагрева колпака.    При этом горячий  воздух, как более легкий,  оказывает давление на верхнюю стенку  колпака.  Т.е.  он всегда будет стремиться покинуть  колпак.
Результирующая сила  F  определяется  по закону Архимеда.  Понятно,  что эта сила будет тем больше,  чем сильнее нагрет воздух под колпаком.  Эта сила и заставляет  подниматься вверх  воздушные шары заполненные горячим воздухом.  При всем при этом,  разница  давлений     P      очень незначительна.    
Эту  разницу    можно подсчитать по примерным  формулам из интернета.  Получим для высоты колпака  - 0,7м    около 5 Па  это 0,037мм рт.ст.   в  1 ат примерно  100000 Па.  Избыточное давление  под   колпаком  по  отношению  к  атмосферному  меняется  в   процессе  сгорания  дров,  и    в  какие-то   моменты  может   быть  ниже  атмосферного.  Но  при  закрытии  задвижки   обязательно  будет   выше  атмосферного.   Такие величины  и замерить  то весьма  проблематично. 
И,  если    в верхней  части колпака проделать отверстия,  то  горячий  воздух  через них  будет стремиться  покинуть колпак. 
Напрашивается вывод: Горячие газы в колпаковой печи     будут стремиться покинуть колпак  через  дефекты в кладке  верхней части.
По формуле  можно примерно подсчитать и перепад давления  в трубе (5,0м) .
Это  около   25-30 Па  или 0,185мм рт.ст.

Да и сам автор колпаковых печей,  И.С.Подгородников, рекомендовал помещать их, для безопасности, в металлический кожух.

  По второму  вопросу.   При топке  дровами,   под   колпаком  могут  образовываться  «застойные зоны»  газов.    Которые  и  могут  привести  к  взрыву.   Взрыв  газа под  колпаком   может быть только  в случае  определенного  соотношения   горючего газа  и кислорода воздуха.  Такой случай  очень  маловероятен.   Хотя  теоретически возможен.  Например, при горении при недостатке кислорода   часть горючих  несгоревших  газов может скопиться  под колпаком.   И,  если  при  этом   открыть  топочную дверку  (для подкладки  дров), то  избыток  кислорода  может  довести   эту концентрацию  до взрыва.  Будет это ли взрыв, или интенсивное сгорание  зависит  от количества  горючей смеси.   Вероятность  такого события   очень  мала,  но  возможна.
Напрашивается вывод:   Взрыв  горючих газов   находящихся  под колпаком  возможен.

Т.е.  в  итоге  в   колпаке имеется  потенциальная   опасность,   которая значительно  выше,  чем в   канальных   печах.   Кроме   того,   как   теплообменник   колпак   очень  инерционен.   Т.к.  там  теплообмен   осуществляется за  счет  медленного  движения горячих   газов  под   действием  сил  Архимеда.   А   в  каналах  газы   двигаются  под   действием  сил   тяги,   которые  намного  больше сил  Архимеда.   И   там   процессы   теплообмена  идут  гораздо  быстрее.  Но   до  сих   пор   нет  четких   формулировок,   что   такое  колпак,  и   что  такое   канал.    Здесь  предлагаются  некоторые  формулировки  в  представлении  автора:
Колпак - это пространство в печи, где газы двигаются только под действием сил Архимеда, или они намного больше сил тяги,  В  колпаках   могут   быть   застойные  зоны  газов.  Рис1.
Колпачная  полость – это пространство в печи, где газы двигаются как под действием сил Архимеда, так и под действием сил тяги.  Там   не   может   быть  застойных   зон.  Рис2.
Канал
– это пространство в печи, где газы двигаются только под действием сил тяги, или они намного больше сил Архимеда. Рис3.
Канальная   полость - это пространство в печи, где газы двигаются только под действием сил тяги, или они намного больше сил Архимеда. Рис4.


P.S.    Это    личное  мнение  автора,   которое   может  не   совпадать  с  другими   мнениями. 

Тема «Убойный»  колпак.    http://www.stroiteli.info/showthread.php?t=3569

ОГЛАВЛЕНИЕ.     

 

 

 

© Шевяков В.В.   Цитирование опубликованных на сайте материалов без ссылки на сайт не допускается.