WarmFires.ru

Топливник (топка) представляет собой камеру, в которой горит костёр. Это значит, что воздушные потоки в топливнике формируются примерно также, как в чёрной бане: циркуляционные потоки 4 сочетаются с вытяжными потоками 5 (рис. 108). Именно эти циркуляционные задымлённые потоки 4 приводят к дымлению 8 при распахивании дверки топливника. Циркуляционные потоки в топливнике очень важны. Поскольку размер костра сравним с размером топливника, кратность циркуляции дыма может достигать тысяч раз в час. Если бы нисходящих циркуляционных потоков не было, то стены топки при растопке нагревались бы только лучистым теплом, поскольку дымовые газы сразу бы удалялись в дымоходы. Поэтому чем сильней взвихривать дымовые газы в топке, тем больше тепла они отдадут стенкам. Но любые завихрения -это газодинамические потери, тормозящие движение газов. К тому же завихрения в топливнике неминуемо приводят к дымлению при раскрытии дверки топливника. Поэтому мастера при изготовлении печей стремятся сделать топливник повыше, чтобы «клубы дыма вились выше дверки» и не выходили наружу при открывании дверки (хотя в высоком топливнике дрова горят хуже из-за холодного свода). При этом высота топливника по существу определяется не высотой перекрыши (перекрытия потолка топки), а высотой расположения хайла (отверстия, соединяющего топливник с дымоходами). Как правило, низ хайла должен быть выше верха дверки топливника хотя бы на четверть кирпича (на 5-7 см). Однако, правильной организацией потоков можно добиться отсутствия дымления и при низком расположении хайла. Дело в том, что наиболее нежелательными являются нисходящие дымовые потоки в зоне дверки (поз. 18 на рис. 106в), а в зоне остальных стенок печи нисходящие дымовые потоки играют полезную роль нагревателей стенок. Поэтому все схемы печей с расположением хайла и дверки в противоположных сторонах топки (см. рис. 101, 106, 108, 116) хоть и очень распространены в быту, но не оптимальны с рассматриваемой точки зрения, то есть склонны к дымлению через дверку топки. Более надёжны схемы печей с отбором дыма непосредственно над дверкой (рис. 103г, 117). Действительно, в этом случае восходящий поток над огнём не может развернуться вниз в проём дверки, поскольку вынужден подниматься вверх в верхний дымоход или дымовую трубу. Хайло при этом выполняет по существу роль пылесоса, увлекающего дым из зоны дверки топливника вверх.

Вторым фактором дымления через дверку топливника являются движения расстилающихся по низу топливника дымовых газов. Эти дымовые газы образуются из нисходящих циркуляционных потоков, несколько охлаждённых после контакта со стенками топливника. Особенно ощутимы расстилающиеся дымовые газы при больших площадях колосниковых решёток, переводящих печь из режима рис. 112а в режим рис. 1126. Поэтому обычно колосниковую решётку выбирают ограниченного размера (например, в четверть дна топливника с возможным углублением для скатывания дров и углей) и располагают ближе к дверке так, чтобы восходящий поток свежего воздуха через оголённую переднюю часть решётки поднимал расстилающийся дым вверх. Самый плохой случай в плане дымления создаётся тогда, когда воздух идёт преимущественно через заднюю часть решётки вверх по задней стенке печи в дымоход, также установленный сзади. При этом в зоне дверки топливника образуется застойная зона, «прилипающая» к открывающейся дверке и свободно выходящая из топки. В случае подовых печей входящий поток свежего воздуха вдоль по поду 7 (рис. 117) отдувает от дверки расстилающийся дым.

Наличие циркуляции в топливнике неизбежно приводит к смешению подаваемого в печь свежего воздуха с дымовыми газами. Это значит, что дрова горят в «разбавленном» воздухе с меньшим количеством свободного (активного) кислорода: температура пламени снижается, высота пламени увеличивается, дымность продуктов сгорания повышается. Поэтому циркуляция особо нежелательна на этапе растопки печи, когда тяга слаба. Достичь быстрого разгорания дров при минимальном дымлении можно только «раздуванием пламени» - локальной подачей свежего воздуха строго в точки воспламенений дров. В этом заключается основная особенность дров, отличающая их от газообразных и жидких топлив.