5.7.11. Топочные процессыКотлы / Дачные бани и печи. Принципы конструирования / 5. Климатический (отопительный) модуль / 5.7.11. Топочные процессыСтраница 21
Рис. 144. Пламя свечи устойчиво горит во всех зонах проточных (транзитных) полостей: а - прикрывая верхнее отверстие полости (переводя транзитную полость в тупиковую), можно убедиться, что пламя гаснет в застойной зоне, б - сужающаяся жаровая камера (огневой канал), в - стеклянная колба керосиновой лампы лучше всего обеспечивает горение свечи, г -цилиндрическая жаровая труба, д - при расширении жаровой трубы возможно влияние нисходящих потоков холодного воздуха (особенно при малых проходных зазорах для ввода воздуха внизу), е - макет безоборотного топливника, ж - макет топливника с перевалом (для кухонных плит и широких печей, где пламя переводится в горизонтальную траекторию), з - в беспроточном тупиковом колпаке пламя тухнет, несмотря на разряжение в колпаке (при подаче пламени с напором горение возможно).
Форма открытых колпаков и замкнутых сосудов может быть самой разнообразной, отвечающей потребностям конструктора. Для более полного дожигания сажи и летучих необходим длинный ничем не возмущённый путь факелу в присутствии кислорода вне факела. При этом возможны два основных варианта. Во-первых, это высокий 800-1000 мм топливник, желательно профилированный, чтобы языки пламени «не болтались как попало» и не касались бы стенок топливника (рис. 145 г). Такой вариант подходит для высокого расположения фильтрующих каменок, весьма эффективного для белых паровых бань (рис. 145д). Во-вторых, это перевод пламени в горизонтальное или даже в нисходящее направление, чтобы сократить высоту печи или чтобы сделать печь пошире, более «массивной» внешне (рис. 145е). При этом необходима сильная тяга дымовой трубы, чтобы пламя не касалось перекрытий топливника. Но и не допустимы мощные крупномасштабные турбулентности, порой даже «рвущие» пламя на отдельно горящие «клочья». Поэтому и свод, и перевал желательно выполнять плавными. При этом распределение газовых потоков (траекторий) будет определяться не только особенностями ввода воздуха, но и конструктивным оформлением выходных (сточных) отверстий из топливника (рис. 48).
Рис. 145. Модельные схемы топливников: а - транзитный (прямоточный), б - транзитный противоточный (contraflow), в - замкнутый под разряжением трубы, г, д - сужающейся транзитный, е - транзитный с разворотом пламени вниз, ж - транзитный прямоточный с рассекателями и горизонтальными оборотами, з - транзитный прямоточный со смесительной схемой ввода вторичного воздуха, и -транзитный прямоточный с вытеснительной схемой ввода вторичного воздуха.
Подобная схема оказалась когда-то очень плодотворной в металлоплавильных печах (рис. 146). Горячий факел 1 омывает огнеупорный теплоизолированный свод 2, который в свою очередь за счёт собственного теплового излучения 3 греет ванну с горной породой 6 (например, с получением меди СщЗ+С^ —» 2Си+802). Факел 1 должен быть при этом как можно более длинным, не касаться свода и сильно излучающим (содержащим много крупной сажи) за счёт специально вводимой в факел сильно дымящей добавки (например, битума, мазута и т. п.) для передачи большого количества лучистого тепла на свод и в ванну. Такие печи называются по-разному: пламенными, факельными, отражательными и т. п. Идея таких печей в чём-то созвучна русским бытовым печам (рис. 1236). Мыслимы такие печи и для нагрева банных каменок сверхкрупных размеров (рис. 146).