WarmFires.ru

Наиболее заманчивым фактом для печников становилось то, что геометрическая форма колпака якобы никак не влияет на его принципиальные свойства улавливать тепло. Горячим газам ведь все равно, в какую форму колпака они входят. При этом, чем больше колпак, тем дольше там находятся горячие газы и тем лучше они там охлаждаются. Так что при кладке печей, мол, можно «по месту» устраивать любые по форме закутки вверх, и эти закутки будут эффективно отбирать тепло из газа.

Столь же ошибочные заключения делаются и относительно топочных процессов. Так, разный характер движения горячих и холодных газов якобы подсказывает, что топливник в форме колпака неминуемо играет роль как бы сепаратора, выделяющего наиболее горячую часть дымовых газов: языки пламени ведь тотчас устремляются вверх внутрь колпака и не дают подниматься туда более холодным газам. Это обуславливает повышенную температуру колпакового потолка топливника и даёт, казалось бы, основание считать, что колпак является эффективным сжигателем летучих. ( В действительности же ясно, если на пламя костера опускать перевернутое ведро, то костер отнюдь не разгорается, а тухнет, причем с появлением большого количества дыма). Еще более неожиданным для печников является утверждение гидравлической модели о том, что в каналах любых печей одновременно текут и холодые, и горячие потоки газов, причем никак не взаимодействуя между собой (рис. 119а,б).

Рис. 119. Гидравлическая модель двухкол-паковой двухъярусной печи Подгородникова: а - гидравлический аналог (перевёрнутые колпаки), потоки воды (в виде перетоков, обозначенные каплями) входят и выходят, проходя два стакана; б - трактория движения наиболее горячего воздуха (дыма) через колпаки; в - траектория движения более холодного воздуха (так называемого балластного). Подгородников по непонятным до сих пор причинам стремился направить холодные балластные газы в дымовую трубу, а не оставлять в топливнике.

Гидравлическая модель печей (как слишком упрощенная) уже давно отвергнута мировой промышленной наукой (хотя она и справедлива в какой-то степени для открытых очагов, см. далее разделы 5.7.6 - 5.7.11). Тем не менее, идея колпаковых печей на основе теории «свободного движения газов» до сих пор жива и продолжает по инерции условно считаться отдельной ветвью бытового печестроения ( И.И.Ковалевский, Печи отопительные и хозяйственно-бытовые, М.-Л., Госстройиздат, 1941г.). Это так называемые бесканальные печи, когда-то введенные в довоенные редакции ГОСТ 2127-43 и упоминающиеся поныне. Живучесть гидравлической модели «свободных движений газов» объясняется тем, что она бывает порой очень наглядна для бытовых печников в чисто житейских ситуациях. Действительно, любому обывателю тотчас становится ясным заявляемый принцип работы колпака на примере опрокинутого стакана, в который запускают дым от сигареты - дым и в самом деле поднимается вверх и опускается только охладившись. Но при значительных скоростях подачи дыма, например, как из выхлопа автомобиля (как раз и характерных для печей), такая модель перестает быть очевидной.

При реальном проектировании печей гидравлическая модель никогда не использовалась ни качественно, ни количественно (и никогда не могла использоваться, в том числе ввиду полного отсутствия каких бы то ни было расчетных методик и численных критериев). Действительно, прогресс колпаковых (а точнее полостных) печей никак не был связан с безудержным увеличением размеров колпаков. Наоборот, размеры колпаков все более сокращались - сейчас в печах порой трудно отличить так называемый колпак от канала (И.С. Подгородников, Конструкции отопительных печей и связанный с ними тепловой режим помещения, диссертация канд. техн. наук, 1950 г.). Так, в целях снижения перегрева высокого колпакового верха печи (не столь уж полезного потребителю) и уменьшения выделений сажи в колпаке были предложены двухколпа-ковые (или многоколпаковые) печи на двух (или нескольких) ярусах (рис. 1186). Фактически перекрытие топки стало нижним «колпаком», перегрев свода которого полезен для обогрева помещения из-за его небольшой высоты над уровнем пола помещения (И.С. Подгородник, Печи домашнего обихода, М.: ВСНХ, 1929 г.). В целом, схема нижнего яруса стала близка к конструкциям обычных кухонных плит с духовкой (П.И.Воропай, Справочник печника, М.: Стройиздат, 1985 г.), разве что уровень перевала топки порой опускается до уровня (но не ниже) подвёртки колпака 2. С 1990-х годов И.В.Кузнецов видоизменяет печи типа «двухъярусный колпак Подгородникова» в части введения «сухого шва» (вертикального щелевого разреза жаровой камеры топливника), «катализатора горения» (шамотной рассекающей решётки над пламенем с подводом вторичного воздуха) и т.п. (рис. 118д), опираясь исключительно на умозрительные представления (www. stove.ru).