Устройство и принцип работыСтроительство печей и каминов / Печи и камины. Описание, руководство по сооружению, рабочие чертежи / Камины / Устройство и принцип работыСтраница 3
Классический английский камин состоит из топливника, дымосборника и дымовой трубы (рис. 117). Топливник может быть с колосниковой решеткой, зольной камерой и с глухим подом.
Применение колосников способствует более полному и равномерному сгоранию топлива. Однако количество воздуха, поступающего через колосник, не превышает 6 процентов от общего притока воздуха. Зольная камера оборудуется специальным ящиком, что облегчает эксплуатацию и уход за камином. Если камин устраивается с глухим подом, необходима специальная металлическая корзина-таганчик для размещения сжигаемого топлива. Боковые стенки топливника английского камина для увеличения общей площади отражения тепла развернуты, задняя с 1/3 от пода делается с наклоном в сторону помещения и заканчивается вверху уступом — перевалом. За перевалом начинается дымосборник.
Камины — это очаги с открытой топочной камерой.
Чтобы преградить путь дыму из очага в помещение, надо обеспечить постоянную подачу воздуха в топочную камеру со скоростью не менее 0,25 м/сек. Особенно необходим приток воздуха в верхней части проема. Достигается это за счет определенной формы задней стенки топочной камеры, что создает изменение скорости и характера движения дымовых газов в топке, дымовом канале и дымосборнике. Известно, что при переходе из широкой части трубы в более узкую степень сжатия газов уменьшается, а при переходе из более узкой части в широкую - увеличивается. Происходит это за счет изменения скорости движения газов. Давление газов, текущих по каналу, меньше там, где скорость больше и наоборот: давление больше там, где скорость движения газа меньше.
На этом принципе работает струйный насос-эжектор и пульверизатор. В небольшом камине подсос воздуха в верхней части проема достигается за счет использования этого же закона физики.
Видимое нами пламя - это струи раскаленных дымовых газов. У задней стенки топочной камеры они должны двигаться не завихряясь - параллельными струями и такими же струями уходить в дымовой канал. На задней стенке топочной камеры делается выступ - перевал, который уменьшает сечение канала, создает пережим. Скорость дымовых газов в этом месте будет больше, чем в топочной камере и в дымосборнике. Следовательно, давление газов на этом участке снижается. Достаточно этого небольшого перепада давления, чтобы создать подсос наружного воздуха в верхней части проема, или, другими словами, создать эффект низконапорного эжектора. Поэтому перевал важная конструктивная деталь этих каминов (рис. 118).
Когда камин сложен правильно, языки пламени «лижут» заднюю стенку топочной камеры, как бы скользят по ней и не отрываясь уходят в дымовой канал. Задняя стенка должна быть гладкой чтобы струи не завихрялись. Попадая в дымосборник, они резко изменяют направление движения, завихряясь, смешиваются с холодным воздухом, в результате чего температура смеси падает, объем уменьшается, в дымосборнике создается разряжение.
Рис. 118. На задней стенке топочной камеры делается выступ, который уменьшает сечение канала - создает пережим, за счет чего достигается подсос воздуха в верхней части открытого проема камина
Вести кирпичную кладку задней стенки с наклоном очень сложно. Стальной экран, установленный на задней стенке топочной камеры, повышает эффективность излучения тепловой энергии и дает возможность вести кладку вертикально с напуском кирпича в двух рядах, что значительно упрощает и облегчает ведение работ по кладке камина.
Рис. 119. В дымосборнике должно создаваться максимальное разрежение. Температура дымовых газов, поступающих в дымосборник, не должна быть выше 500°С
Температура дымовых газов и воздуха, поступающих в дымосборник, не должна быть выше 500° С (рис. 119). Нельзя завышать объем дымосборника (в большом дымосборнике трудно создать нужное теплонапряжение), но и занижать его размер нельзя - в маленьком дымосборнике трудно создать нужное разрежение: он не справится с большим количеством дымовых газов и воздуха.
Каждому камину по его размеру соответствует свой дымосборник. Внутренние поверхности дымосборника должны быть гладкими. На уровне перевала с любой стороны обязательно устанавливается герметически закрывающаяся прочистная дверка.