WarmFires.ru

Рис. 149. Принцип действия открытых каменок для саун по версии «Вулкан» и «Булерьян»: 1 - металлический топливник, 2 - дверка, 3 -зольник, 4 - ножки печи, 5 - открытый канал для подачи воздуха в каменку при распахнутой воздушной заслонке, 6 - воздушная заслонка в закрытом положении, 7 - камни внавал, 8 -дымовая труба, 9 - контейнер для каменки, 10 -рассекатель (завихритель) пламени.

Многие конструкторы металлических печей-каменок любят специальные мелкие дымообороты в начале дымовой трубы, преимущественно горизонтальные, в районе каменки (в частности, называемые лабиринтными теплообменниками (рис. 147и, рис. 149). Эти дымообороты могут оснащаться различного рода «рассекателями пламени», турбулизатора-ми дымовых потоков, завихрителями, повышающими, якобы, теплоотдачу, в первую очередь, в каменку. Как уже отмечалось выше, такие завихрители допустимы лишь в том случае, если они не отгораживают каменку от топки, то есть расположены в дымовой трубе. Эти дымообороты, как и любые местные газодинамические сопротивления (повороты, развороты, расширения и т. п.) увеличивают скорость движения дымовых газов в вихрях и могут повысить коэффициенты местной теплопередачи в стенку трубы с 10 до 30 Вт/м2-град. Но заметную эффективность зави-хрителей в части теплоотдачи можно ожидать лишь на этапе пламенного горения дров, когда лучистые потоки от углей малы. Именно на этом этапе дымообороты подвержены сажеосаждению, ухудшающему теплообмен. Все лабиринты необходимо оснащать технологическим заглушками для чистки сажи. Если подобные мелкие лабиринтные дымообороты забиваются сажей или «слишком» турбулизируют поток с уменьшением тяги в трубе, их необходимо удалять.

Наиболее широко используются горизонтальные дымообороты, охватывающие контейнер с камнями, который в свою очередь погружён в топливник (рис. 150). Контейнер с «талией» 10 удобен тем, что образует вокруг себя огневой канал 18, отделяющий контейнер от стенки печи 1. Канал 18 выполняет роль теплоизолятора и одновременно нагревателя. В финских печах длинные стороны дна контейнера обычно приварены к стенке печи 1 таким образом, чтобы образовались жёсткие профильные трубы - продольные вдоль печи каналы, по которым дым проходит из топливника в трубу. В таких трубчатых каналах обязательно устанавливают технологические лючки с заглушками. В приведённой на рисунке 150 модели контейнера по версии «Термофор» между дном контейнера и стенкой печи 1 оставлен зазор (щель) шириной 1-2 см так, чтобы дым 8 мог проникать в канал 18 по всему периметру дна контейнера, а пепел и сажа могли беспрепятственно ссыпаться в топливник. Через эту щель можно также чистить каналы щёткой.

Печь работает следующим образом. Поток воздуха 14 поступает через зольник 7 и колосниковую решётку под закладку горящих дров. Дымовые газы 8 обтекают контейнер с камнями 10 и удаляются в дымовую трубу 5. Дымовые каналы (лабиринты теплообменники) 18, а точнее дымовые карманы, по своей конструкции здесь удачны тем, что препятствуют образованию циркуляционных потоков 9, поскольку «как пылесосы» отсасывают дым вверх по всему периметру печи. Поскольку в печи используется колосниковая решётка, то дымовые газы содержат большое количество горючих газов пиролиза (летучих), для дожигания которых подаётся вторичный воздух 12 по специальному трубчатому каналу 11 из зольника 7. Тяга в канале 11 возникает лишь при его нагреве и при наличии сопротивления решётки (при её завале горящими углями). Воздухозаборное отверстие 16 позволяет в любом режиме всегда подать воздух и на горение дров 17, и на дожигание летучих 13 с переводом решётки на режим глухого пода.Основным условием эффективного нагрева контейнера 10 является наличие длинного пламени, полностью охватывающего контейнер и нагревающего его именно лучистым теплом, а не только конвективным. Это требует подачи строго дозированного, причём минимально необходимого количества вторичного воздуха так, чтобы образовалось длинное пламя, может быть даже дымящее. Это чревато выделением сажи в каналах 18 и дымовой трубе, но такова уж цена эффективности нагрева камней на первом пламенном этапе горения дров. На втором этапе горения (сжигания углей), дающем основной вклад в нагрев камней, основную роль играют лучистые потоки от углей на корпус контейнера каменки. В этом случае конструкция печей по типу рисунка 150 уже не является оптимальной, поскольку большая часть лучистого тепла от углей идёт отнюдь не на контейнер, а на стенки печи 1.

Рис. 150. Принципиальная схема металлической печи-каменки для сауны (версия «Термофор»): 1 - корпус печи, 2 - экран (кожух) печи, 3 - калориферный промежуток (канал, пространство, щель), 4 - воздухозаборные отверстия (щели) калорифера, 5 - насадная труба стального дымохода, 6 - каменная засыпка (каменка), 7 - поддувало (зольник), перекрываемое колосниковой решёткой, 8 - главный (вытяжной) дымовой поток, 9 - циркуляционный дымовой поток, 10 - корпус каменки из толстой стали, 11 - стальная трубка для подачи подогретого вторичного воздуха из поддувала в зону дожигания перед дымовой трубой, 12 - вторичный воздух, 13 - вариант подачи вторичного воздуха, 14 - дверка поддувала, выполненная в виде вытаскивающегося совка (коробки, лотка) с золой, 15 - дверка топливника (может выполняться стеклянной), 16 - воздухозаборное отверстие (может выполнять роль глазка для контроля режима горения), 17 - «проваливающаяся струя при малых скоростях ввода воздуха, обеспечивающая горение дров, 18 - дымовой канал (карман).