Прямоугольные и угловые печи

Дальнейшее увеличение поверхности нагрева достигается применением камер, устраиваемых внутри печи; расположение камеры в прямоугольной голландской печи показано на черт. 117. Здесь камера А расположена между дымооборотами; комнатный воздух поступает в камеру через ряд каналов а, а, устроенных в боковых стенках печи, согретый же воздух входит в помещение через жаровые каналы 6, б, сообщающие верхнюю часть камеры с помещением. Движение продуктов горения по дымооборотам этой печи такое же последовательное, как и в ранее описанных голландских печах и указано на чертеже цифрами.

Недостаточность согревания наружных поверхностей голландских печей зависит оттого, что при применении для устройства их только кирпича и изразцов наименьшая толщина наружных стенок дымооборотов может быть допущена не менее 3 вершков (1/2 кирпича, положенного плашмя, или же 1/4 кирпича и изразец), так как при меньшей толщине (в 1/4 кирпича) возможно выкрашивание глины из швов между кирпичами и проникание продуктов горения в помещение через образовавшиеся таким образом трещины.

При вышеуказанной толщине в 3 вершка первые дымообороты прогреваются еще в достаточной мере, так как проходящие по ним продукты горения имеют еще достаточно высокую температуру, но так как вследствие постепенной передачи тепла дымооборотам температура продуктов горения понижается по мере удаления последних от топливника, то, при однообразной толщине стенок, дальнейшие дымообороты прогреваются уже слабее и таким образом получается неравномерное согревание наружной поверхности печи в разных её частях; недостаток этот может быть устранен лишь соответственным уменьшением толщины стенок дымооборотов по мере понижения температуры продуктов горения. Такое утонение достигается при устройстве части дымооборотов в футлярах из листового железа; последние, при достаточной плотности стыков между отдельными листами, увеличивают прочность дымооборотов и в то же время сами препятствуют прониканию продуктов горения в помещения, почему в этом случае толщина стенок дымооборотов может быть допущена и в 1/4 кирпича. При применении железных футляров стенки первых дымооборотов могут быть сделаны в 1/2 кирпича, а последующих, где температура дыма понизилась, в 1/4 кирпича.

Последний недостаток голландских печей состоит в излишнем удлинении пути, по которому проходят продукты горения, что сопровождается ослаблением тяги; удлинение это вызывалось желанием привести продукты горения в возможно большее соприкасание со стенками дымооборотов, дабы утилизировать всю, заключающуюся в этих продуктах, теплоту.

рисунок 117

 Та же цель может быть достигнута однако и более простым способом, устраивая один подъемный колодезь, из которого продукты горения сразу поступают в несколько опускных колодцев и затем общим боровом удаляются в дымовую трубу; поверхность соприкасания продуктов горения с дымооборотами может быть развита в этом случае в достаточной мере, чтобы утилизировать большую часть теплоты, заключающейся в продуктах горения, путь же прохождения их значительно сокращается.

На черт. 118 показана прямоугольная печь архитектора Свиязева, впервые применившего подобное расположение дымооборотов в печах большой теплоемкости; здесь А-топливник, Б-подъемный колодезь, из которого продукты горения сразу опускаются в 4 опускных колодца В, В; из последних дым по сборному борову Г отводится в дымовую трубу. Толщина стенок топливника принята в 1 кирпич, стенки подъемного колодца имеют толщину 3 вершка, а опускных колодцев 1. 1/2 вершка, причем последние сложены в железных футлярах; таким образом здесь принято последовательное уменьшение толщины стенок дымооборотов, что, как уже указано было раньше, способствует равномерному согреванию поверхностей нагрева; в то же время поверхности эти значительно развиты. Как видно из чертежа, вся печь окружена оболочкою и таким образом все поверхности нагрева выходят в общую камеру печи, сообщающуюся с помещением помощью верхних (д, д) и нижних (е, е) отверстий для циркуляции комнатного воздуха.

Здесь же видно применение так называемой насадки, состоящей из рядов кирпичей а, а, установленных в подъемном колодце на некотором расстоянии друг от друга; подобная насадка, увеличивая теплоемкость печи, в то же время способствует увеличению количества теплоты, воспринимаемой печью от продуктов горения; кроме того, разбивая продукты горения при проходе их по подъемному колодцу, насадка способствует лучшему перемешиванию их с воздухом, что улучшает горение.

Примененное Свиязевым устройство нескольких опускных колодцев, в которые дым поступает одновременно из подъемного колодца, дало на практике прекрасные результаты в отношении равномерного согревания поверхностей нагрева; в дальнейшем были сделаны попытки устройства нескольких подъемных колодцев, одновременно выходящих из топливника, но эти попытки не дали хороших результатов и согревание печи при таком расположении происходило неравномерное. 

рисунок 118

Неравномерность такого согревания может быть объяснена следующим: между силами, действующими на продукты горения во время движения их по дымооборотам, действует также и сила их тяжести; последняя в подъемном колодце действует по направлению, противоположному движению дыма, и следовательно противодействует этому движению; если теперь предположим, что при нескольких подъемных колодцах А, А (черт. 119) тяга по одному из них, по случайным причинам, увеличилась, то вследствие усиленного движения по этому колодцу горячих продуктов горения, стенки его согреваются сильнее и температура дыма получается здесь более высокая, нежели в остальных подъемных колодцах; при этом вес продуктов горения, представляющий собою силу, противодействующую движению, уменьшается и, следовательно, начавшееся усиленное движение дыма по этому колодцу естественным образом еще более увеличивается и продолжается во все время топки, отчего и поверхности нагрева, расположенные против этого колодца, согреваются сильнее, нежели против других колодцев.

Совершенно обратное получается при одном подъемном и нескольких опускных колодцах (черт. 118): в последних сила тяжести способствует движению и потому уменьшение этой силы будет сопровождаться уменьшением тяги; следовательно, если при последнем расположении случайно образуется усиление тяги в одном из опускных колодцев, то последняя, в силу естественных причин, сама собою начнет уменьшаться и равномерность тяги по всем колодцам сама собою восстановится. Таким образом при последнем расположении колодцев происходит как бы саморегулирование тяги и согревание наружных поверхностей получается равномерное.

На основании вышеуказанных принципов профессором Лукашевичем был разработан целый ряд типов печей большой теплоемкости, преимущественно применяющихся в настоящее время. На черт. 120-123 изображены некоторые из этих типов печей, а именно; черт. 120 представляет прямоугольную изразчатую печь, черт. 121-прямоугольную кирпичную печь, сложенную в железном футляре, черт. 122 - угловую изразчатую печь и черт. 123-угловую кирпичную печь в железном футляре.

рисунок 120

рисунок 122

На всех чертежах одинаковые части обозначены одинаковыми буквами: А-топливник, Б - подъемный колодезь,

В - перевал из подъемного колодца в опускные колодцы, Г, Г- опускные колодцы, сложенные в железных футлярах, Д-сборный боров, по которому дым отводится в дымовую трубу, Е-камера печей, в которую комнатный воздух входит через обратные душники и согревшись здесь, выходит в комнату через жаровые душники. Печи эти таким образом выделяют теплоту частью наружными поверхностями, частью же поверхностями, выходящими в камеру.

Здесь же следует заметить, что все ранее описанные печи, снабженные камерой, могут быть приспособлены также и для согревания свежего воздуха, вводимого в помещения для целей вентиляции; в этом случае обратные душники не устраиваются, нижняя же часть камеры сообщается с наружным воздухом помощью особого воздухоприводного канала, снабженного клапаном для регулирования количества притекающего в камеру воздуха и для полного закрывания канала на то время, когда вентиляция не требуется.