Принцип работы печи длительного горения: Как работает печь длительного горения

Содержание

Дровяные печи длительного горения – в чем суть и положительные стороны конструкции

Содержание:

Конструктивные особенности
Как изготовить своими руками
Модели печей длительного горения

Хоть и прогресс постепенно достиг практически всех уголков нашей планеты, дровяные печи так и не сошли со сцены. Они до сих пор исправно служат на благо человечества. Конечно, многое изменилось и в конструкции печей, и в способе поддержания горения дров, и в плане экономичного подхода к используемому топливу. Печи старого образца быстро отапливали помещение, но имели ряд достаточно серьезных недостатков: низкий КПД, частая закладка дров, невозможность отслеживать режимы работы. Вот почему их постепенно стали вымещать дровяные печи длительного горения.

Что это такое? Это совершенно уникальная конструкция, в которой дрова практически не горят. Горение происходит, но при небольшом количестве кислорода, поэтому топливо в печке просто тлеет. Чтобы создать такие условия, необходимо сделать такую топочную камеру, чтобы она постепенно с уменьшением количества топлива при сгорании, тоже уменьшалась.

При длительном горении дров появляются некоторые положительные позиции прибора:

Увеличение времени сгорания дров, а соответственно увеличивается время между их закладками.
Эффективность выделения тепловой энергии.
Повышение коэффициента полезного действия.

В принципе, все эти показатели сегодня характерны современным отопительным агрегатам. Поэтому появилась необходимость разобраться с отопительными печами длительного горения.

Разновидность печки длительного горения

Конструктивные особенности

К особенностям такой печки надо отнести всю ее конструкцию, в которую входят:

Кожух, изготовленный из металла.
Две камеры сгорания, герметичные друг от друга и от кожуха.
Заслонки, с помощью которых можно регулировать подачу воздуха в зону горения.

Принцип работы этой печи следующий:

Уложенные в топку дрова поджигают, открывают заслонки полностью. То есть, печь работает, как обычная буржуйка.
Как только температура внутри камеры достигла +200°С, заслонки прикрываются. То есть, уменьшается подача свежего воздуха.
Теперь необходимо отрегулировать заслонки так, чтобы дрова в топке не горели «синим пламенем». Они должны, как уже было сказано выше, тлеть.
В конструкции печи длительного горения для дачи кожух от топок отделен воздушной рубашкой. То есть, между двумя стенками есть зазор. Тепло в помещение передается через воздух внутри агрегата. Это частично снижает КПД, но увеличивает срок эксплуатации самого отопительного прибора.

Печка на дровах длительного горения

Хотя необходимо отметить, что двойные стенки – это не обязательное условие конструкции. Так что можно изготовить такой агрегат без воздушной прослойки. Но в любом случае, такие печки – это высокая теплоотдача и минимальный расход топлива.

Необходимо отметить, что на рынке можно приобрести печи, закладка дров в которой будет тлеть до двух суток. И при этом отмечается, что размеры установки достаточно небольшие.

Есть во всей этой ситуации один очень интересный момент. Если кислорода в топку будет поступать в ненадлежащем количестве, то на стенках прибора и в дымоходе начнет образовываться конденсат. Если подачу кислорода увеличить, то будет в больших количествах образовываться сажа. Так что это палка о двух концах. Поэтому необходимо провести точную регулировку заслонок. В этом вся соль технологии топки печи для дачи длительного горения.

Булерьян

Недостатки конструкции

С достоинствами печи этого типа мы вас ознакомили. Но есть у нее четыре недостатка. Правда, некоторые из них к недостаткам отнести вроде бы нельзя, потому что такова конструкция прибора. И все же:

В такую печку очень сложно установить водяной контур. Это связано с тем, что данная модель является чисто конвекционной. Хотя на рынке такие варианты уже давно появились.
Очень высокие требования к влажности используемого топлива. Дрова должны быть очень сухими. Повышенная влажность снижает тепловое выделение, поэтому печь начинает работать некорректно. Во всяком случае, не ждите от нее высокого КПД.
Дымоходу предъявляются очень жесткие требования. Здесь не только точный расчет его диаметра, но и правильный монтаж. Некоторые модели требуют вертикальной установки, некоторые наклонной или частично горизонтальной. Поэтому в этом вопросе придется разобраться в соответствии с выбранной моделью.
Настраивать такой агрегат непросто. Лучше этот процесс доверить специалисту. Все дело в том, что изменение некоторых факторов эксплуатации может привести к снижению КПД. К примеру, та же сырость дров, изменения циркуляции воздуха внутри помещения и дома в целом.

Недостатки-то существенные. Но все это компенсируется высокой эффективностью теплоотдачи прибора, экономией потребления топлива и другими положительными сторонами печи-камина длительного горения.

Стропува

Как изготовить своими руками

Изготовить буржуйку длительного горения своими руками несложно, если знать принцип работы установки и конструктивные особенности. Об этом мы уже написали выше, поэтому стоит остановиться на вопросе изготовления.

В первую очередь надо выбрать модель. Давайте рассмотрим самую простую, которая в точности напоминает буржуйку. По сути, это она и есть. Только в ней проведены некоторые конструктивные изменения.

Убирается колосниковая решетка. Дрова будут лежать на поде печки, поэтому рекомендуется этот элемент изготовить или из толстого листа железа, или усилить его еще одним листом.
Установить дверцу топки по типу дверцы модели «Булерьян». В самой дверце необходимо сделать отверстия, которые будут открываться и закрываться с помощью специальной круглой заслонки.

Конструктивный ряд буржуйки длительного горения

Что этими конструктивными изменениями добивается? Во-первых, отсутствие подколосниковой зоны дает возможность снизить поступление воздуха. Ведь под дровами нет пространства и нет поддувала. Значит, снижается интенсивность горения. Во-вторых, горячий газ, который образуется в процессе тления дров, сразу не покидает топку, он долго находится в ней, тем самым хорошо прогревает стенки печки. В-третьих, с помощью круглой заслонки легко отрегулировать подачу кислорода.

Можно данную конструкцию немного изменить, но при этом увеличить эффективность ее работы. Для этого камеру сгорания топлива надо разделить горизонтальной или наклонной перегородкой. Но этот элемент должен не доходить до лицевой стенки камеры на несколько сантиметров. Между нижней камерой и верхней должен образоваться зазор, через который горячие потоки топочных газов должны устремляться в верхнюю камеру. Это увеличивает площадь теплообмена, плюс появляется возможность использовать пиролизный процесс.

Что это значит? Можно дополнительно создать условия, при которых топочные газы будут сгорать во второй камере. Для этого надо просто дополнить конструкцию боковыми трубками, через которые кислород будет поступать во вторую камеру. Сами газы гореть не будут, а вот воздушно-газовая смесь горит отлично, выделяя огромное количество тепловой энергии. Кстати, такие печи являются обладателями большого КПД, доходящего до 95%.

Печь для бани длительного горения

Модели печей длительного горения

На самом деле моделей данного вида отопительных установок огромное количество. Мы лишь рассмотрели обычные буржуйки, а есть в данной категории не только горизонтальные установки, но и вертикальные. К примеру, известные многим из нас печки «Бубафоня» и «Стропува». Не забываем о канадском варианте «Булерьян». Кстати, обо всех этих конструкциях на нашем сайте вы найдете подробнейшую информацию.

Подходя к вопросу выбора, каждый потребитель исходит из тех условий эксплуатации, которые им выдвигаются, как самые основные. Но в любом случае необходимо отметить, что печи длительного горения могут быть использованы, как отопительные приборы, для небольших зданий и построек. К примеру, для дач, загородных коттеджей, гаражей, мастерских и бань. В больших домах их тоже можно устанавливать, но только в качестве дополнительного источника тепла.

Кстати, о банях. Изготовить самодельную банную печь длительного горения тоже не проблема. По сути, это все та же дровяная печь только с каменкой и водогрейным баком. К примеру, вот такая, как на фотографии выше.

Не забудьте оценить статью:

Печь длительного горения Клондайк НВ-1000 (до 1000 м3)

Принцип работы
Топку печи образуют перекрещивающиеся трубы. Холодный воздух засасывается в трубы снизу, нагревается и выходит сверху уже горячим (120 С в режиме растопки или 50-60 С в режиме длительного горения). Таким образом воздух забирает тепло у стенки топки и нагревается сам. За счет того, что стенка топки постоянно обдувается воздухом и не успевает накалиться, эта печь может работать не прогарая более 20 лет!

Как регулировать?
Печь регулируется двумя заслонками. Одна из них регулирует подачу воздуха в топку, вторая — дымовые газы. За счет этого можно контролировать интенсивность горения. При максимально открытых заслонках идет горение дров и происходит быстрый прогрев помещения — 15-20 минут. При прикрытых заслонках происходит тление топлива, что позволяет отапливать помещение в течении 10-12 часов.

КПД до 80%!
За счет того, что топка печи Клондайк НВ разделена на камеру сгорания (где сгорают дрова) и камеру дожига (куда поступают газы из камеры сгорания и повторно догорают) КПД печи стремится к 80%! В дымовую трубу дымовые газы идут уже остывшими, поэтому для дымохода подойдут обычные одностенные трубы диаметром 150 мм.

Монтаж
На задней стенке печи имеется горизонтальный патрубок. В него вставляется тройник и далее набираются метровые трубы. Высота дымохода должна быть не менее 4 метров, а также не менее чем на 0,5 метра быть выше конька крыши. Также существуют нюансы, зависящие от конструкции здания и пожеланий заказчика, которые необходимо предусмотреть — поэтому лучше всего позвоните нашим специалистам за профессиональной консультацией.

Какое топливо использовать?
Основным топливом для печей длительного горения являются дрова, щепа, опилки, древесные брикеты и т.п. Влажность топлива может доходить до 80%, однако идеально подходит не колотые березовые дрова с влажностью не более 50%.

Безопасность
За счет того, что воздух постоянно проходит через трубы, стенки печи не раскаляются. Температура горячего воздуха в режиме длительного горения составляет 50-60 С. Поэтому печь можно ставить, не боясь, что кто-нибудь обожжётся. Устанавливать печь Клондайк НВ рекомендуется не ближе 1-го метра от стен и горючих поверхностей, а свободное расстояние перед топкой должно быть не менее 1,25 м. Расстояние до горючих поверхностей может быть сокращено если горючие материалы должным образом теплоизолировать.

Объем отапливаемого помещения: до 1000 м³;
16 конвективных труб: Ø 76 мм;
Материал: сталь 4 мм;
Топливо: дрова, брикеты;
Мощность: 34.7 кВт/ч;
Выход дымохода: Ø 150 мм;
Габариты: 1505*676*950 мм;
Масса: 206 кг;
Гарантия: 12 мес.

Производитель

ПромАгроМонтаж

Диаметр дымохода

Диаметр дымового канала должен быть равным либо больше диаметра дымоотводящего патрубка отопительного прибора (НПБ 252-98). Для несертифицированного прибора сечение дымового канала должно быть определено согласно ГОСТ 9817-95.

410 мм

Габаритные размеры

1505х676х950 мм

Страна

Россия

Мощность

34 кВт

Объем помещения

1000 м3

Топливо

Материал

Сталь

Дверка

Без стекла

Подключение дымохода

Заднее

Вес

206 кг

Печь в облицовке

Без облицовки

Вариант установки

Пристенный

Варочная поверхность

Без варочной поверхности

Теплообменник

Нет

Найти похожие

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ: Сводка требований к дровяным печам с принудительной подачей воздуха

3 февраля 2015 г. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) обновило свои стандарты чистоты воздуха для бытовых дровяных обогревателей, чтобы сделать новые обогреватели значительно чище и улучшить качество воздуха в сообществах, где люди сжигают дрова для обогрева. Обновления, основанные на усовершенствованной технологии дровяных обогревателей, ужесточают стандарты выбросов для новых дровяных печей, одновременно устанавливая первые в истории федеральные стандарты воздуха для новых дровяных обогревателей, которые ранее не регулировались, включая наружные и внутренние дровяные котлы (также известные как водяные обогреватели). ), внутренние дровяные печи с принудительной подачей воздуха и дровяные печи с одинарной скоростью горения. Окончательное правило, известное как Стандарты производительности новых источников (NSPS), будет поэтапно вводить ограничения на выбросы в течение пятилетнего периода, начиная с этого года. Стандарты применяются только к новым дровяным обогревателям и не затрагивают уже используемые в домах дровяные обогреватели.

О ПЕЧАХ С НАГНЕТАНИЕМ

В дровяных печах с нагнетанием воздуха, также известных как дровяные печи с подогревом воздуха, для сжигания древесины используется большая топка. Тепло от этих печей, которые обычно располагаются в помещении, распределяется с помощью воздуходувки. Трубы или дымоходы дровяных печей с принудительной подачей воздуха обычно находятся на крыше здания, которое они отапливают.

Печи с принудительной подачей воздуха ранее не подпадали под действие правил EPA. По оценкам агентства, в этом году будет продано около 28 000 дровяных печей с принудительной подачей воздуха.

ТРЕБОВАНИЯ БУДУТ СДЕЛАТЬ ЧИСТЫЕ НОВЫЕ ПЕЧИ С НАГНЕТАНИЕМ

Окончательное правило EPA устанавливает требования для дровяных печей с нагнетанием воздуха на пятилетний период.
- Начиная с даты вступления правила в силу (ожидается, что это будет весна 2015 г.), производители этих отопителей должны будут соблюдать новые методы работы и эксплуатационные стандарты, в том числе предоставлять информацию о передовых методах эксплуатации в руководствах по эксплуатации, поставляемых с каждым печи и обеспечить обучение их дистрибьюторов передовым методам сжигания. Этот шаг даст производителям дровяных печей с принудительной подачей воздуха, которые ранее не подпадали под действие нормативных актов и не подпадали под действие добровольной программы EPA, время для обновления своих модельных рядов и проверки выбросов различных моделей в квалифицированных лабораториях.
- По истечении первого года печи должны будут соответствовать предельным значениям выбросов в два этапа: ограничение выбросов твердых частиц (ТЧ) на этапе 1 вступит в силу в 2016 г. для небольших печей с принудительной подачей воздуха и в 2017 г. для более крупных печей. В 2020 г. все печи с принудительной подачей воздуха должны будут соответствовать требованиям этапа 2.
Чтобы поощрить производителей к скорейшему соблюдению ограничений на выбросы, EPA разрешит временное условное одобрение на время рассмотрения заявки на сертификацию. Чтобы претендовать на временное разрешение, производители должны подать полную заявку, включая отчеты об испытаниях на выбросы из лаборатории, сертифицированной EPA. Временное одобрение будет действительно в течение одного года или до тех пор, пока Агентство по охране окружающей среды не рассмотрит сертификацию, в зависимости от того, что наступит раньше.
Последнее правило не применяется к печам с принудительной подачей воздуха, которые работают исключительно на газе, нефти или угле.

Стандарты и сроки их соответствия для печей с принудительной подачей воздуха
Шаг	Стандарт	Дата соответствия
Стандарты производственной практики	Стандарты операционной/производственной практики	Через 60 дней после публикации окончательного правила в Федеральном реестре
Этап 1 Ограничение выбросов	Предел выбросов 0,93 фунта ТЧ на миллион БТЕ тепловой мощности, средневзвешенное значение. Для печей с принудительной вентиляцией требуется испытание кордвуда.	Малые печи: через год после публикации окончательного правила (2016 г.) Крупные печи: через два года после публикации окончательного правила (2017 г.)
Этап 2 Ограничение выбросов	Предел выбросов 0,15 фунта ТЧ на миллион БТЕ тепловыделения для каждой отдельной скорости сжигания. Требуется тестирование Кордвуда.	Все печи: через пять лет после публикации окончательного правила (2020 г.)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ

Для улучшения соответствия и доверия потребителей стандарты требуют тестирования и сертификации лабораториями и органами по сертификации, аккредитованными на международном уровне. Агентство по охране окружающей среды также рассмотрит тесты и сделает результаты доступными для потребителей на веб-сайте.
В то время как производители печей с принудительной подачей воздуха должны соответствовать ограничениям выбросов Шага 1 до 2016 или 2017 года, в зависимости от размера печи, EPA разрешит условную сертификацию на срок до одного года для производителей, которые досрочно соблюдают ограничения выбросов. Чтобы получить условную сертификацию, производители должны подать полную заявку на сертификацию, которая включает полный отчет об испытаниях на выбросы из лаборатории, аккредитованной EPA, и которая соответствует другим требованиям заявки. По истечении одного года для испытаний и сертификации необходимо использовать международно аккредитованные лаборатории и органы по сертификации. Агентство по охране окружающей среды также рассмотрит тесты и сделает результаты доступными для потребителей на веб-сайте.
Дровяные печи с принудительной подачей воздуха, продаваемые в Соединенных Штатах, должны иметь постоянную маркировку, указывающую, что они сертифицированы Управлением по охране окружающей среды на соответствие ограничениям выбросов в соответствии с окончательным правилом. Эта этикетка сигнализирует потребителям о том, что нагреватель соответствует стандартам EPA.
Каждая модельная линейка, на которую распространяются ограничения по выбросам, должна будет продемонстрировать соответствие посредством испытаний производительности, аналогично требованиям правил по дровяным печам 1988 года. В рамках этой программы сертификации производители тестируют одно репрезентативное устройство в аккредитованной лаборатории, чтобы продемонстрировать соответствие всей модельной линейки. Это широко используемый подход, который сводит к минимуму затраты производителей на испытания.

Окончательное правило также включает методы испытаний, которые производители должны будут использовать для определения выбросов ТЧ и демонстрации соответствия. Для дровяных печей с принудительной подачей воздуха Агентство по охране окружающей среды требует, чтобы выбросы проверялись с использованием дров (расколотых бревен). Методы испытаний дров доступны для печей с принудительной подачей воздуха с 2010 года. Агентство по охране окружающей среды считает, что испытания выбросов с использованием дров важны, поскольку они представляют наиболее реалистичную оценку выбросов от дровяных обогревателей при повседневном использовании.
Последнее правило позволяет печам с принудительной подачей воздуха использовать специальную маркировку Агентства по охране окружающей среды, которая будет признавать, что выбросы от испытаний дров более точно отражают вероятные выбросы от домашнего использования. Использование этого ярлыка является добровольным.

Версия информационного бюллетеня для печати:

Информационный бюллетень: Сводка требований к дровяным печам с принудительной подачей воздуха (pdf) (308,28 КБ, 4 февраля 2015 г.)

Свяжитесь с нами, чтобы задать вопрос, оставить отзыв или сообщить о проблеме.

Последнее обновление 9 февраля 2023 г.

Доменная печь | Определение, температура, диаграммы и факты

доменная печь

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:: Джеймс Гейли

Похожие темы:: воздухонагреватель чушь свинцовая доменная печь цинковая доменная печь свинцово-цинковая доменная печь

Просмотреть весь связанный контент →

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

доменная печь , вертикальная шахтная печь, производящая жидкие металлы в результате реакции потока воздуха, подаваемого под давлением в нижнюю часть печи, со смесью металлической руды, кокса и флюса, подаваемой в верхнюю часть. Доменные печи используются для производства чугуна из железной руды для последующей переработки в сталь, а также для переработки свинца, меди и других металлов. Быстрое горение поддерживается потоком воздуха под давлением.

Доменные печи производят чугун из железной руды за счет восстановительного действия углерода (поставляемого в виде кокса) при высокой температуре в присутствии флюса, такого как известняк. Чугунные доменные печи состоят из нескольких зон: тигельного горна в подине печи; промежуточная зона, называемая чашей между очагом и штабелем; вертикальная шахта (стек), проходящая от чаши до верха печи; и верх печи, который содержит механизм для загрузки печи. Шихта или шихта из железосодержащих материалов (например, железорудных окатышей и агломерата), кокса и флюса (например, известняка) опускается через шахту, где она предварительно нагревается и вступает в реакцию с восходящими восстановительными газами с образованием жидкого чугуна. и шлак, скапливающийся в горне. Воздух, предварительно нагретый до температуры от 9от 00 до 1250 ° C (1650 и 2300 ° F) вместе с впрыскиваемым топливом, таким как нефть или природный газ, вдувается в печь через несколько фурм (сопел), расположенных по окружности печи возле верхней части очага; таких сопел может быть от 12 до 40 на больших печах. Предварительно нагретый воздух, в свою очередь, подается из трубы большого диаметра, опоясывающей топку. Предварительно нагретый воздух энергично реагирует с предварительно нагретым коксом, что приводит как к образованию восстановительного газа (окиси углерода), который поднимается через печь, так и к очень высокой температуре около 1650 ° C (3000 ° F), при которой образуется жидкий чугун и шлак. .

Еще из Britannica

обработка железа: доменная печь

Чаша является самой горячей частью печи из-за ее непосредственной близости к месту реакции между воздухом и коксом. Расплавленный чугун скапливается в горне, который имеет летку для отвода расплавленного чугуна и, выше, шлаковое отверстие для удаления смеси примесей и флюса. Горн и чаша представляют собой толстостенные конструкции, футерованные угольными огнеупорными блоками, а для защиты кожуха печи дымовая труба футерована качественным шамотным кирпичом. Чтобы эти огнеупорные материалы не выгорали, в них встраивают пластины, клепки или распылители для циркуляции прохладной воды.

В процессе непрерывной работы штабель остается заполненным чередующимися слоями кокса, руды и известняка, поступающими сверху. Кокс воспламеняется внизу и быстро сгорает с нагнетаемым воздухом из фурм. Оксиды железа в руде химически восстанавливаются до расплавленного железа углеродом и монооксидом углерода из кокса. Образовавшийся шлак состоит из известнякового флюса, золы кокса и веществ, образующихся при реакции примесей руды с флюсом; он плавает в расплавленном состоянии на вершине расплавленного железа. Горячие газы поднимаются из зоны горения, нагревая свежий материал в штабеле, а затем выходят через каналы в верхней части печи.

Доменные печи могут иметь следующие вспомогательные помещения: склад, где шихта подготавливается перед подъемом на верх печи с помощью скиповых тележек или системы ленточных конвейеров; система верхней загрузки, состоящая из вертикального набора двойных раструбов (конусов) или вращающихся желобов для предотвращения выхода топочного газа во время загрузки; печи, использующие отходящие газы печи для предварительного нагрева воздуха, подаваемого на фурмы; и литейный двор, состоящий из желобов, распределяющих жидкий чугун и шлак по соответствующим ковшам для передачи в сталеплавильные печи и участки регенерации шлака.

В Европе доменная печь развивалась постепенно на протяжении столетий из небольших печей, эксплуатируемых римлянами, в которых древесный уголь использовался для превращения руды в полутвердую массу железа, содержащую относительно небольшое количество углерода и шлака. Затем железную массу отбивали молотком, чтобы удалить шлак, в результате чего получилось кованое железо. Увеличение высоты печи в сочетании с механическими сильфонами для подачи в нее большего количества воздуха позволило использовать более высокие температуры, необходимые для производства высокоуглеродистого железа, известного как литейный или передельный чугун. Этот способ производства использовался в Центральной Европе к середине 14 века и был введен в Англию около 1500 года. Древесный уголь был единственным топливом для печей до 17 века, когда истощение лесов, которые давали древесный уголь в Англии, привело к экспериментам с коксом. , который производится из угля. К середине 18 века кокс получил широкое распространение в доменных печах, а принцип подогрева воздуха перед подачей в печь был введен в начале 19 века.