5.7.11. Топочные процессыКотлы / Дачные бани и печи. Принципы конструирования / 5. Климатический (отопительный) модуль / 5.7.11. Топочные процессыСтраница 10
Таким образом, при низких температурах стенок топливника «белое» пахучее дымление поленьев с внешних сторон закладки практически неизбежно. За счёт нагрева в дымовой трубе, «белый» дым можно испарить (сделать невидимым), но не сжечь, так что запах летучих продуктов пиролиза сохранится. Поэтому во многих случаях из-за соображений экологии стремятся сделать так, чтобы пламя при растопке как можно быстрее поднялось над дровами и дожигало летучие. Так, например, предлагается растопку производить наверху закладки (рис. 107а), а последующие закладки дров производить постепенно и понемногу. Однако, дачники, стремясь избежать дополнительной хлопотности, чаще всего сразу закладывают всё (необходимое для разовой протопки) количество дров в топливник поверх растопки разом (как и предписывал ГОСТ 2127-47). Естественно, при этом поверхности поленьев, не прогревшиеся до 270-320°С (которые «не лижутся» пламенем и не облучаются горячими 500°С стенками печи), начинают дымить белым дымом.
Дымление белым дымом полностью прекращается при разогреве стенок топливника выше 500°С (а это очень высокая температура для топливника) и/или дымовых газов в топливнике выше 800°С, поскольку внешние поверхности поленьев в закладке воспламеняются в этом случае от лучистого тепла, а внутренние поверхности поленьев в закладке воспламеняются за счёт горячих дымовых газов. Поэтому для быстрой растопки печи вслед за обеспечением тяги в трубе необходимо как можно быстрей нагреть стенки топливника. Это значит, что топливник не должен быть очень большим по размеру, чтобы огонь от растопочной закладки находился «в контакте» со стенками. Кроме того, стенки топливника должны быть малотеплоёмкими и теплоизолированными. Эти требования зачастую противоречат другим интересам дачника. Так, топливник является наиболее нагревающимся элементом печи, поэтому дачник стремится сделать топливником весь низ печи, чтобы именно низ печи прогревался лучше всего для создания теплового комфорта в помещении. В случае значительной мощности печи или необходимости крупных габаритов (монументальности) представительской (интерьерной) печи, топливник необходимо делать большим. Чтобы печь устойчиво «переваривала» всё новые и новые закладки дров (может быть низкого качества, мокрых), топливник должен быть как можно более теплоёмким, не остывающим при открытии дверки топливника и при закладке новых порций дров. Поэтому для предотвращения противоречий, используются специальные конструкции - жаровые камеры (огневые каналы), размещаемые в топливнике постоянно 8 или временно на период растопки 2 (рис. 139). Жаровая камера - это топка в топке, это раскалённая сердцевина топливника, воспламеняющая топливо. Аналогичные решения известны и в других областях техники, например, жидкое топливо распыляется в турбореактивном авиационном двигателе форсункой именно в раскалённую цилиндрическую трубу (жаровую камеру), где и происходит испарение капель жидкого топлива и воспламенение паров.
Жаровые камеры можно изготавливать из жаростойких бетонов или огнеупорного кирпича (поз. 6 рис. 118), но в таком случае они превращаются фактически в обычный топливник, а окружение вокруг - в конвективную систему из каналов и полостей (колпаков). Тем не менее, и такое, казалось бы, непоследовательное решение может быть оправдано стремлением оградить корпус топливника от чрезмерно высоких температур. Ведь при нагреве до 1000°С кирпич термически расширяется на 1% (1 см на 1 м длины), и если жаровую камеру и топливник жёстко не соединять, то это может предотвратить растрескивание топливника. Кроме того, такое решение позволяет создавать большие печи с хорошо прогреваемым низом (несмотря на то, что площадь топливника в плане существенно меньше площади самой печи). Иногда огнеупорную кладку разрезают температурными (сухими) швами, которым порой придают и газодинамический смысл.