3. Теплопоглощение и теплоотдача печей

Выделяемое при сгорании топлива тепло передается массиву печи в результате соприкосновения пламени и горячих дымовых газов со стенками и сводом топливника, а также отдачей тепла стенкам дымоходов движущимися в них дымовыми газами.

Поглощение тепла массивом печи при нормальных условиях; топки происходит очень интенсивно. Для нагревания всего массива печи до нужной температуры требуется 1 -1,5 часа, но отдача тепла в помещение должна длиться не менее 14-16 час.

Для того, чтобы печь удовлетворяла этим требованиям, надо правильно ее сконструировать, т. е. правильно подобрать размеры ее частей: объем топливника, сечение дымоходов и общую тепло-воспринимающую поверхность, под которой мы понимаем всю внутреннюю поверхность топливника и дымоходов.

Если объем топливника будет малым в массивной печи, то в него нельзя будет положить достаточного количества топлива для разогрева большой печи до нужной температуры. Очень важно также увязывать объем топливника с внутренней тепловоспринимающей поверхностью дымоходов печи.

Если поверхность дымоходов мала, то тепло, выделенное при сжигании топлива, будет уходить в дымовую трубу не использованным для нагрева стенок дымоходов. Если же поверхность дымоходов велика, то температура уходящих газов будет низкой, вследствие недостаточной тяги, и на внутренних поверхностях последних дымоходов и дымовой трубы появится конденсат в вид капель воды.

Опытным путем мной установлено следующее: печи при теплоотдаче до 3000 ккал в час при сравнительно малых размерах должны иметь размер сечения дымооборотов 200-250 см²; печи при теплоотдаче от 3000 до 5000 ккал в час - 250-300 см². Вот эти "нормативы", проверенные на практике, и обеспечивают хорошую работу печей.

Стенки топливника и дымовые каналы, получив тепло от сожженного топлива, передают его через толщу наружным поверхностям печи. Понятно, что чем тоньше стенки печи, тем скорее происходит передача тепла через них и, наоборот, чем толще стенки печи, тем медленнее происходит передача тепла на ее поверхность, Небольшие тонкостенные кирпичные печи в ¹/₄ кирпича, каркасные и круглые в стальном футляре (корпусе) прогреваются на поверхности через 30-40 мин. после растопки печи, а круглые стальном корпусе прогреваются еще быстрее. Разогрев наружны: поверхностей больших печей с толщиной стенок в ¹/₂ кирпича и более начинается только через 1,5-2 часа после растопки. Но за? то быстронагревающиеся небольшие печи отдают тепло в помещение в течение 12-14 час, а медленно нагревающиеся толстостенные большие печи - в течение 16-20 час. Но для того, чтобы прогреть массивную толстостенную печь, надо сжигать больше топлива. Поэтому выгоднее конструировать комбинированные печи типа "шведка", в которой до перекрытия топливника стенку печи выкладывают в ¹/₂ кирпича, а до перекрытия дымооборотов ребро, т. е. в ¹/₄ кирпича. Такие печи очень экономичны в расходе топлива, а процесс теплоотдачи в помещение в среднем длится 14-18 час, к тому же для сооружения печи требуется меньше материала, легче вес самой печи и она меньше занимает места.

Средняя температура внутренней облучаемой поверхности топливника составляет 500-600°; стенки дымоходов нагреваются с утренней стороны в пределах 250-400°. Среднесуточные температуры на наружной теплоотдающей поверхности печей: у толстостенных - в пределах 50-60°; у тонкостенных при двухразовой топке - 60-70°. Наибольшие температуры на поверхности толстостенных печей наблюдаются через 2,5-3 часа после растопки; тонкостенных - 1,5-2 часа. Позже начинается постепенное синение температуры. Теплоотдача печи в помещение в период между двумя топками происходит за счет тепла, аккумулированного (запасенного) во время предыдущей топки печи. Свойство печи - запасать теплот во время топки и постепенно отдавать его помещению, называется аккумулирующей способностью печи.