Настоящие печи Грум-Гржимайло

А вот меня заинтересовал вывод:
5. Уменьшить площадь колосников.
и обеспечить подачу воздуха спереди и через вторичку.

Да, кто-нибудь выезжал на взорвавшуюся колпаковую печь? про которую всем Олег рассказывает и предостерегает...
Владимир.

 

О взрывах в неправильно сконструированных русских печах рассказывал и предостерегал Кржишталович, о печах на сучьях с подачей вторичного воздуха рассказывал и предостерегал Грум-Гржимайло, о взрывах кафельных (изразцовых) печах длительного горения, в которых скапливаются газы в верхних камерах рассказывала и предостерегала еще 100 лет назад немецкая отраслевая печать.
Катаев Олег

 

Не понял тема закрывается?
Человек десять со мной спорили, но ни один после просьбы указать в чем я неправ - не смог, к вам обращаюсь в 10-20 раз скажите в чем я неправ. Когда сказать нечего, Вы начинаете меня оскорблять и ждете, чтобы я ответил в вашем духе, последнее было от "Пензенского печника" - про Ивана Грозного, про наркомзем, что я пугаю кого-то, давайте говорить по техническим вопросом., но если "oss" говорит неправду или ошибается, то я не могу сказать , что ошибается Алексей и Анатолий-2.
Катаев Олег
Печи Грум-Гржимайло и Кржишталовича Вам не нравятся только потому, что они сделаны на основе научных знаний, а не в пиар-целях, и с ними Вам спорить бесполезно.

 

Последняя ошибка в наших дискуссиях - продухи из подполья.
Мои эмоции (в рамках приличий и русского языка) - ответ на бездоказательные обвинения в мой адрес. Будут технические вопросы и замечания - будут только технические ответы.
Катаев Олег

 

Тогда продолжим...

Подгородников провел 8 испытаний печи Грум-Гржимайло, представленной выше, представив только результаты двух, сославшись, что остальные идентичны.
Анализ газов производился прибором Орса, температура наружной поверхности печи ртутным термометром, погруженным в ртуть, налитую в бумажный мешочек, приклеенный к поверхности печи. Температура газов внутри печи определялась термопарами. Спаи термопар для большей чувствительности были обнажены и омывались непосредственно газами.

При испытании печи Подгородников старался выяснить следующие вопросы:
а/ Проверить правильность процесса горения в топке,
б/ Определить коэффициент полезного действия печи
в/ Подтвердить, что во время горения топлива дым направляется сначала кверху, там поворачивается вниз и уже внизу идет в дымовую трубу.
г/ Подтвердить, что после окончания топки или при случайном сильном понижении температуры топочных газов, например, вследствие большого избытка воздуха, газы, если камера уже прогрета, не направляются вверх, а из хайла топки направляются непосредственно в дымовую трубу, минуя прогретую верхнюю часть камеры. Подтвердить, что при прорыве в печь холодного воздуха камера печи автоматически выключается и что несвоевременное закрытие вьюшки не сказывается катастрофически на нагреве печи.
д/ Подтвердить, что прогрев печи совершается быстро, а остывание медленно и что печь держит тепло в течение суток.

Процесс горения характеризуется графиками на рис. 9,10, 11,12.
Коэффициент полезного действия по балансу коэффициента полезного действия печи проф. Грум-Гржимайло для испытания 31 декабря 1926г. определен в 93,7%, а по испытанию 3 февраля 1927г. в 77,4%
Температура уходящих газов была близка к 100*С.

продолжение следует...

 

Евгений, а разница в КПД вызвана разницей режимов топки, или нет?

 

переварил, нашел (лет 10 назад) 102% в рекламе котлов конденсационных после того как вместо теплоты сгорания брать не низшую как нас учили, а высшую - с учетом тепла конденсации воды. Но в России их никто не покупает, самое странное, даже продавцы отговаривают, но рекламки раздают.
Насадки (контрфорсы у Грум-Гржимайло) использовали давно, самые первые и удачные были говорят в печах Быльчинского, Кржишталович одну из своих печей назвал - с насадкой по Быльчинскому, но и там 100% не было. Но решенине красивое и практичное. Но газы опускались вниз как у Грум-Гржимайло.
Катаев Олег

 

Если конденсат польется теоретически может, практически нет. С учетом разогрева печи думаю хуже, чем у ГГ, но поверхность нагрева была рекордная, тепло держала хорошо, но горение должно было быть хуже, в колпаке (не ночь будет сказано) у Грум-Гржимайло горение лучше организовано. Грум-Гржимайло учень много печей исследовал, о печи Быльчинского знал, хуже не стал бы делать. Там где очень долго надо держать тепло хотя и топить дольше печь была видимо наилучшей - военные ее любили ставить, причем не для сушки портянок для этого использовали шведки. С печью ГГ много общего.
Катаев Олег

 

Давай оставим Т выхода газов в покое. Спорная вещ.
С учётом времени нагрева печки ГГ и печь с изменениями что я предложил. Потери калорий на прогрев объёма меньше и Т газов выше. Значит время нагрева меньше. Чисто логически. И сколько КПД будет?
Можно предположить что время остывания одинаковое.

 

Про конденсат я написал не про твои печи - думаю там проблем с этим больших нет, они решаются - это к стремлению к 100% - теоретически это можно достичь если только учитывать теплоту конденсации, либо подмену значений теплоты сгорания топлива.
О твоей печи:
"Конструкцию в общем не меняем. Только контрафосы наверно нужно разместить по схеме моих рассечек. Внутриние концы контрафосов лучше сомкнуть, либо зазоры заделать. Получается в центре подъёмный какнал. Центральный подъёмный канал закупориваем снизу и сверху. Это, как я писал, для уменьшения в нутриннего объёма. Горячии газы из топки запускаем в контрафосы и в трубу. Остаётся затопить и засечь время. Гарантирую: холодных газов в печке не будет"
Вопрос какая топка - сгорят ли в ней все летучие составляющие. Второй - я по теории Грум-Гржимайло горячие газы для равномерности прогрева всего объема должны опускаться - иначе горячие газы могут выбрать один канал и будут там свистеть, чем сильнее будет нагреваться один этот канал. тем большая часть газов будет стремиться в него. Это принцип и Свиязева и Лукашевича - их печей, ГГ его превратил в систему конструирования.
А остальное могу только предполагать - про время и конкретные цифры.
А потери будут еще на пути дров от места их взвешивания измерения влажности и до топки.
Катаев Олег

 

По теории ГГ, газы опускаясь остывают, подозреваю что это с теплосъёмом не связано, значит её пока оставмим в покое.
Объём топки можно оставить как у ГГ.
Отложений в моих печках нет, значит всётаки догорают. Если схему контрафосов не менять, то газы свистеть в одном канале будут, согласен.
Позтому я и предложил её изменить.

 

Контрфорсы или насадка кажется все равно, если подниматься газы могут по одному пути - они пойдут только в один, который будет разогреваться в ущерб всем остальным.
Катаев Олег

 

Олег, конструктивно всё решаемо! Это же не с небо звёзды. Всётаки что-то наработано. Вся стенка печи будет омываться только горячими.
Удалят, приходи на печной форум! Продолжим. Виктор Михайлович тебя только на месяц заблокировал.

 

Вернемся все же к печи Грум-Гржимайло.

Направление движения газов.
При наблюдении через отверстие для термометра №3 рис. 2 за направлением пламени, видно, что из хайла пламя веером направляется вверх. Направление движения печных газов можно проследить и по графикам температур во время топки /рис. 9,10,11/. По графикам видно, что термометр №2 показывает наивысшую температуру. После термометра № 1 наибольшее показание дает термометр № 2, затем №3, после него № 4. Этими показаниями и отмечается путь газов, а именно, газы из хайла топки направляются сначала вверх, где поворачиваются вниз и уходят в дымовую трубу. По пути движения струи вверх к ней примешиваются /рис. 2 и 3/ с боков из полостей между контрфорсами ответвления струй, направленных вниз, охлаждаемых контрфорсами. Эти ответвления, смешиваясь с центральной горячей струей, охлаждают ее.

Для того, чтобы убедиться в этом достаточно сравнить температуру термометра № 1 и № 2. Несмотря на то, что термометр № 2 помещен над хайлом в центре струи, что расстояние термометра № 1 от № 2 только около 1,7 м, что газы не охлаждаются кладкой, показания термометра № 2 значительно ниже показаний термометра № 1.
Например, для испытания 4 января 1927 года в 55 мин. /рис. 10/ термометр № 1 показывает 945°, а термометр №2 только 425°. Это об"ясняется только примешиванием и охлаждением центральной горячей струи холодными газами, вновь увлекаемыми вверх центральной горячей струей. Это путешествие газов вверх и вниз в камере печи совершается до тех пор, пока частица газа не остынет, не станет тяжелее других частиц и не скатится к отверстию С /рис.2/, где происходит отсасывание дымовой трубой. Условия для максимального охлаждения газа имеются только у наружного периметра печи. Вдоль этого периметра газы стекают в кольцевой канал, окружающий хайло, откуда они дальше сливаются в дымовую трубу.

У людей, неосвоивших вольного движения газов, существует убеждение, что газы из хайла топки направляется прямо в трубу. Испытание показало, что, несмотря на температуру газов в хайло около 1000° и непосредственную близость отверстия С, ведущего к дымовой трубе, температура газов в отверстии С была около 150°, что подтверждает ошибочность представлений о направлении движения газа из хайло прямо в дымовую трубу.

"Автоматическая газовая вьюшка"
По окончании топки, газы из хайла направляются прямо в дымовую трубу, не поднимаясь вверх и не охлаждая прогретой камеры печи. Убедиться в атом можно на графиках температур при остывании печи 4 января /рис. 13/. В момент окончания топки термометр № 1 показывал 580°, через час он уже показывал 78°, т.е. температура за час упала на 500°. Если бы холодный воздух проходил по камере при открытой вьюшке, также резко было бы падение температуры термометра №2. Между тем термометр № 2 упал за час с 225° до 173°, т.е только на 47°. Это указывает, что весь поток холодного воздуха, охладив только топку, из хайла направляется непосредственно через отверстие С /рис. 5/ в дымовую трубу, не охлаждая прогретой камеры печи. В печах же других систем с принудительным движением газов при открытой вьюшке холодный воздух проходит по прогретым "оборотам", производя такое же энергичное охлаждение, как произошло с термометром №1. Поэтому в этих печах чрезвычайно важно своевременно закрывать вьюшку. При малейшем промахе в этом направлении результаты бывают плачевные: хорошо вытопленная печь быстро остывает. Печь системы проф. Грум-Гржимайло не боится этого. Для нее полезно закрывать своевременно чугунную вьюшку, но прозевать этот момент не имеет такого катастрофического значения, как для печи с оборотами. Графики испытания печи 31 декабря 1926 года изображены на рис. 14.
По окончании топни вьюшка была закрыта. Через 46 минут вьюшку открыли на 3 минуты. Результаты: до открытия вьюшки термометр № 1 показывал 270°, через 1 мин. он опустился до 95° в то время, как термометр № 2 опустился с 174° только до 165°, т.е. на 8°. Это указывает, что вся струя холодного воздуха прошла внизу камеры, как это изображено на рис.5. Так как в момент прохождения внизу камеры холодная струя соприкасается с расположенным над ней теплым воздухом, то этот последний также охлаждается и, совершая циркуляцию внутри камеры, кав указано на рис.5, передает это охлаждение в верхние части камеры. Но это охлаждение во много раз меньше, чем в том случав, если бы холодный воздух непосредственно омывал нагретые контрфорсы. Охлаждение происходит только в горизонтальной плоскости соприкосновения теплого и холодного воздуха на площади, величиною 0,38 м2 для печи диаметром 0,86 м; при непосредственном омывании холодным воздухом внутренних поверхностей камеры печи, поверхность охлаждения была бы 10 м4.

 

Остывание печи 4 января 1927 года /рис. 13/ происходило при открытой вьюшке. В то время как температура термометра № 1 резко упала в течение первого часа остывания, термометр № 2 остывал гораздо медленнее, и еще через 18 часов остывания печи термометр № 2 показывал температуру 45° при открытой вьюшке. Из сравнения графиков температур термометров №№ 5, 6, 7 и 8, при остывании печи 4 января, при открытой вьюшке и 2 февраля при закрытой вьюшке видно, что термометры № 5, 6, 7 и 8 показывают 4 января более низкую температуру, чем 2 февраля; кривая температур несколько ниже, но все таки имеет такой же вид, как и 2 февраля и не падает так резко, как температура термометра № 1. Несмотря на открытую вьюшку, термометр № 5 через 18 часов остывания показывал 27°, термометры №- 6, 7 и 8 - от 18 до 20°, а термометр № 2 внутри печи, как уже упоминалось, - 45°.

Теплообмен внутри печи совершается не только посредством конвенции, но и путем лучеиспускания. Лучеиспускание ослабляет действие "газовой вьюшки", но все-таки "газовая "вьюшка" оказывает свое тормозящее действие и замедляет выдувание печи холодным воздухом.


Медленность остывания печи.
Остывание печи 31 декабря /рис. 14/ происходило при закрытой, но неплотной жестяном вьюшке, 4 января /рис. 13/ при открытой вьюшке; только 2 февраля /фиг. 15/ и 3 февраля /фиг. 15/ вьюшка была заменена плотной чугунной вьюшкой. Характер прогревания печи и остывания можно проследить по графикам, относящимся к испытанию 3 февраля /фиг. 15/. Из этих графиков видно, что от 15,6 кг дров наружная поверхность печи нагрелась до 52-82°С и что через сутки после начала толки наружная температура печи была еще от 28 до 35°С, т.е. полные сутки печь была теплая.


Работа комнатной печи.
При постройке печи И.подгородников опасался, что через возможные трещины газы будут прорываться из мешка горячих газов, образуемого камерой. Действительность не оправдала этих опасений. Печь не дымила. Разрежение в печи по высоте не определялось. Повидимому, дымовая труба создавала достаточное разрежение в камере печи и приближала к своду уровень с нулевым давлением, но при наладке печи необходимо тщательно замазывать швы, требование, пред"являемое, впрочем, к печам всех систем. Необходимо так же устройство отверстий для чистки.


Выводы.
Таким образом исследование комнатной печи Грум-Гржимайло подтвердило предположения проф. B.Е. Грум-Гржимайло, что горячие газы, выйдя из топки направляются вверх, под перекрытием печи повертываются и опускаются вниз к отверстию дымовой трубы.
Кроме того, исследование выявило дополнительные явления в движении газов в камере печи, а именно:
1. Перемешивание горячих газов с холодными при движении их вверх, и, следовательно, выравнивание прогрева печи по высоте.
2. Изменение направления движения газового потока при поступлении в печь холодного воздуха, который, выйдя из хайла топки, направляется непосредственно в дымовую трубу, минуя прогретую верхнюю часть печи.
Исследование движения газов в печи Грум-Гржимайло было произведено И.Подгородниковым в 1927г. и опубликовано в 1929г. Лет через 5 характер движения газов в печи Грум-Гржимайло, выявленный этим исследованием, стал основой движения газов в нагревательных колодцах системы АМКО в США.

продолжение ...