5.7.11. Топочные процессыКотлы / Дачные бани и печи. Принципы конструирования / 5. Климатический (отопительный) модуль / 5.7.11. Топочные процессыСтраница 5
В США сложились более жёсткие требования к топливникам. Так, в целях снижения дымления современные топливники снабжаются изолированным (герметичным) корпусом 1, большим «отражателем» 4 или 10 (для обеспечения длинного горячего «пути» для продуктов сгорания - дымовых газов) и подогревателем воздуха 7 или 9 (в первую очередь вторичного), подаваемого в топливник (рис. 138). Кроме того, ЕРА рекомендует глухой теплоёмкий и малотеплопроводный под 13 (но не рота, но и на некотором расстоянии вниз по потоку. Так что местное газодинамическое сопротивление «размыто» по каналу вслед за поворотом.
Рис. 138. Схемы малодымящих сертифицированных печей США (www.epa.gov): а - некаталитическая схема с уровнем дымления не более 7,5 г/час, б - каталитическая схема с уровнем дымления не более 4,1 г/час. 1 - корпус печи, 2 - отражатель, 3 - распределительная труба вторичного воздуха, 4 - выход дымовых газов, 5 - дымовая труба, 6 - экран от инфракрасного излучения, 7 - канал подогрева вторичного воздуха, 8 - огнеупорная футеровка, 9 - канал подогрева первичного воздуха, 10 - перегородка разделительная и отражательная, 11 - катализатор сотовый, 12 - обходной (байпасный) канал с задвижкой (клапаном), 13 - огнеупорный сплошной под, 14 -распределительный ввод горячего вторичного воздуха на дожигание летучих. решётку), теплоизолирующую футеровку 8, распределённый ввод вторичного воздуха 14, катализатор 11 и др. (рис. 138). Катализатор 11 представляет собой крупноячеистую структуру (сотовую, дырчатую, решетчатую) с низким газодинамическим сопротивлением, изготовлен из термостойкой керамики со специальными керамическими добавками, нагревается потоком газа, рассекает, перемешивает и дожигает остаточные количества газифицированного топлива. Каталическое действие может мыслиться по-разному (но лучше комплексно). Можно дожигать газы (на окислах ванадия, марганца, железа, кобальта, никеля, молибдена и др.), окись углерода (на платине, палладии и родии) как в автодвигателях, саму сажу (окись меди). Катализатор работоспособен лишь при наличии избытка кислорода (не менее 13% в отходящих газах), поэтому печи с катализатором могут работать с большими избытками воздуха (в отличие от некатолитических печей). Отметим, что катализаторы в печах, сертифицируемых ЕРА, обладают именно химическими каталитическими свойствами и начинают работать при температурах 180-400°С. Катализаторы имеют ограниченный ресурс (до 6 лет при грамотной эксплуатации) и мыслятся как сменные элементы. Растопка печи ведётся при открытой обходной задвижке 12 для предотвращения «отравления» катализатора продуктами пиролиза. Применение в печи именно пода, а не решётки объясняется стремлением снизить высоту пламени и предотвратить вынос пепла дымовым потоком.
Для общности, приведём десять основополагающих правил проектирования систем печного дровяного отопления (именно систем отопления, а не просто печей), разработанных Дровяной отопительной организацией США (The Wood Heat Organization, www.woodheat.org):