Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
 Добавлено:
Ср 29 Декабрь 2021, 11:52
|
  |
Уважаемые специалисты и любители, хочу посоветоваться.
Вопрос: сколько красного кирпича минимум нужно для того, чтобы запасти в печке расчётное количество тепла, а потом отдать его в жилое помещения без превышения санитарных норм разогрева внешней поверхности печи?
Исходное допущение-упрощение: рассматриваем теплоаккумуляцию только активных внешних стенок толщиной 12 см.
Желаемые показатели печи: 2,5 кВт/ч отдачи при 2-х протопках в сутки по 1,5 ч.
Проблема первая: в известный расчёт по ГОСТу закладывается разница температур массива (дельта) для толстостенной печи - 80 град. Цельсия... откуда взялась эта цифра? как она вычисляется, и можно ли её как-то проверить?
Зачем её проверять? например, затем, что в старом ОСТе дельта для толстостенных же печей была больше, а именно - 110 град. Цельсия... почему такая разница?
Далее: по известным расчётам и экспериментам инженера Семёнова, 1 кв. м внутренней поверхности плоской кирпичной стенки толщиной 12 см и массой 200 кг за 1 ч протопки может усвоить 7 кВт, причём без критичного перегрева кладки изнутри и без антисанитарного разогрева её снаружи.
Из чего следует, что для беспроблемного усвоения и такой же отдачи 30 Квт (на 12 ч) достаточно 4,285 кв. м тепловоспринимающей поверхности стенки, что = всего 857 кг красного кирпича для толстостенной печи отдачей 2,5 кВт/ч - что значительно меньше, чем получается по ГОСТовскому расчёту: в районе полутора тонн даже при аккумуляции не на 12, а на 10,5 ч...
Разумеется, проблема ещё и в том, как подвести к каждому квадратному метру из этих 4-х с хвостиком - по 7 кВт/ч равномерно, но это уже вопрос другой и теоретически решаемый, например - вся печь одним колпаком = вся тепловоспринимающая поверхность освещена либо углями, либо факелом, либо тем и другим разом...
И я понимаю, что тут ещё немало привходящих обстоятельств вроде величины натопа, коэффициента неравномерности отдачи, присутствия малоактивных объёмов и масс и т. п., но есть же разница: печка под 900 кг или более полутора тонн для одной и той же отдачи!
Где правда?)
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Вт 25 Январь 2022, 13:49
|
|
Мой следующий вопрос - к специалистам.
Уважаемые профессиональные печники, как вы рассчитывает площадь тепловоспринимающих поверхностей?
Поясню смысл и цель вопроса.
По ГОСТу, Сканави и другим известным источникам, стенки топливника рассчитываются на снятие 7 кВт/ч с 1 кв. м поверхности, но... это странно.
Потому, что если бы реал соответствовал расчёту, то в топливниках по ГОСТу мог бы жить долго обычный красный кирпич, а он там долго не живёт, там живёт шамот.
Далее: откуда вообще взялась эта цифра предельной тепловой нагрузки на стенки топливника = 6000 кКал/7кВт/ч на 1 кв. м?
Не из известной ли работы инж. Семёнова?
Но там эта цифра была выведена не для топливника, а примерно(!) для условий в первом восходящем канале... но тогда в топливнике должно быть заведомо больше! и тогда понятно, почему в топливнике красный кирпич не живёт... но тогда расчёты по ГОСТу выглядят опять странно.)
И наконец: площадь поверхностей конвективной системы по ГОСТу считается с пропорционально уменьшающимися величинами тепловых нагрузок на стенки каналов по ходу газов: топливник 6000 кКал/кв. м/ч, первый канал 4500, второй 2300 и так далее, и это кажется вполне логичным.
Однако так ли это в реальных печах?
Например, по чертежу известной отопительной печи № 1 (ОПТ-1) ВСЯ её тепловоспринимающая поверхность составляет порядка 3 кв. м, а то и меньше. При этом (у Школьника) печь отдавала на дровах 2,3 кВтч при 2-х топках в сутки по 1 ч и 15 минут каждая, что = мощности топливника ок. 22 кВт/ч., то есть что? все поверхности теплосъёма были рассчитаны на среднюю нагрузку даже больше 7 кВт/ч на 1 кв. м?
Понятно, что при КПД всего 65% очень немало улетало в трубу, но сколько именно? И нет ли какой-то современной средней цифры из практики - для КПД хотя бы в 75% и относительно, скажем, количества сухих дров, сгорающих за час? Хотя бы только для конвективной системы?
Или известные ГОСТовские расчёты по площадям поверхностей и сечениям (скоростям потока) на практике всё-таки дают достаточно точные результаты?
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 26 Январь 2022, 11:17
|
|
И ещё... на сей раз не вопросы, а просто мысли вслух...)
В подавляющем большинстве бытовых отопительных печей почему-то отсутствует... главная деталь.
А именно - рабочее пространство, то есть то место, где происходит превалирующая часть прикладной передачи тепла от горящего топлива - тепловоспринимающим поверхностям.
Топливник печи - это объём закладки дров + объём пламенного пространства, минимально необходимого для завершения реакций горения, однако сразу после пламенного пространства в бытовых печах почему-то сразу идёт конвективная система, т. е. - хвостовые (экономайзерные, низкотемпературные) поверхности теплосъёма, которые по определению греются только дымом, но не пламенем.
Мало того! из практики (причём очень продолжительной, минимум - вековой) хорошо известно, что даже пламенного пространство топливников бытовых отопительных печей чаще всего не хватает, поскольку пламя часто прорывается в первый канал конвективной системы.
И всё то же самое с другой точки зрения: из всей истории пламенных печей и пламенного сжигания любых твёрдых топлив было выработано (знаменитым Сименсом, и тоже уже давно) одно простое правило, которое пока никто и никак не опроверг ни в теории, ни на практике: пламени нужно давать свободное развитие.
Иными словами - основную часть прикладной теплотдачи печи (если, разумеется, дрова горят нормальным пламенем, а не тлеют) должен давать объёмный (толстый) факел пламени, догорающий в достаточно объёмном пламенном пространстве, которое непосредственно переходит в пространство рабочее, а вовсе не в дымообороты.
А где же это рабочее пространство в домашних отопительных печах, когда там чаще всего не хватает даже пространства пламенного?
В результате же традиционного подхода мы имеем перегрев стенок и перекрыш тесных топливников, необходимость многочисленных прочисток, химнедожог и сажу в конвективной системе, неоправданно большие избытки воздуха, уносящие золу, и т. п. традиционные недостатки, но что самое странное - это различные ухищрения, направленные, эээ... совершенно не в ту сторону: всяческие турбулизаторы и заужения проходов для пламени - вместо предоставления ему достаточного объёма для свободного(!) развития...
И в качестве постскриптума - прикидочный расчёт: уважаемый Юрий Михайлович Хошев как-то заметил, что на практике один только топливник бытовой отопительной печи с суточной отдачей, например, 2 кВт/ч при 2-х протопках в сутки - может выдать на пике горения в 10 раз больше, т. е. аж 20 кВт/кв.м/ч. А стенки топливника обычно могут воспринять без ненужного перегрева всего лишь треть...
То есть в сухом осадке получаются уже две странности вместо одной: в бытовых печах у нас, как правило, просто нет объёма для действительно свободного образования, развития и догорания толстого факела пламени, но к тому же - нет и адекватных поверхностей тепловосприятия рабочего пространства, которые поверхности могли бы снять с факела бОльшую часть мощности - без ненужного перегрева...
|
|
|
|
Vladimir-spb
Зарегистрирован: Вт 24 Январь 2017, 17:28
Сообщения: 1464
Регион: S-Pb
|
| Добавлено:
Ср 26 Январь 2022, 12:04
|
|
| Vad писал(а): |
Мой следующий вопрос - к специалистам.
Уважаемые профессиональные печники, как вы рассчитывает площадь тепловоспринимающих поверхностей? |
Шквал ответов "уважаемых профессиональных печников" ясно дает понять, что ответ на вопрос такой... Никак не расчитывают. Строят по чуйке , по опыту своему или чужому , по порядовкам. Наиболее продвинутые прикинут "по Школьнику" длину каналов. С другой стороны строго рассчитать параметры конвективной системы также очень сложное дело. Слишком много параметов меняется в процессе цикла вытопа. Поэтому если кто и заморачивается расчетами, то делают это по сильно упрощенным методикам, которые лишь приближенно соответвуют действительности.
| Vad писал(а): |
Топливник печи - это объём закладки дров + объём пламенного пространства.....
Иными словами - основную часть прикладной теплотдачи печи .. должен давать объёмный (толстый) факел пламени, догорающий в достаточно объёмном пламенном пространстве, которое непосредственно переходит в пространство рабочее, а вовсе не в дымообороты.
То есть в сухом осадке получаются уже две странности вместо одной: в бытовых печах у нас, как правило, просто нет объёма для действительно свободного образования, развития и догорания толстого факела пламени, но к тому же - нет и адекватных поверхностей тепловосприятия рабочего пространства, которые поверхности могли бы снять с факела бОльшую часть мощности - без ненужного перегрева... |
Тема организации топочного процесса несколько не соответствует заголовку этой темы. Но эти вопросы уже пытались обсуждать пару лет назад. Посмотрите тему
https://www.forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?t=11917
Там высказывались интересные мысли, в том числе и ЮМХ.
Так же рекомендую обратить внимание на серию статей от Шевякова ВВ.
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 26 Январь 2022, 12:20
|
|
| Vladimir-spb писал(а): |
| Поэтому если кто и заморачивается расчетами, то делают это по сильно упрощенным методикам, которые лишь приближенно соответвуют действительности. |
Вот именно такие упрощённые методики или средние цифры из практики меня и интересуют... если они вообще есть хоть какие-то...
И не может же быть, чтобы все профессионалы возводили все свои печи или только по известным порядовкам, или по чуйкам... или может?
| Vladimir-spb писал(а): |
Тема организации топочного процесса несколько не соответствует заголовку этой темы. Но эти вопросы уже пытались обсуждать пару лет назад. Посмотрите тему
https://www.forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?t=11917
Там высказывались интересные мысли, в том числе и ЮМХ.
Так же рекомендую обратить внимание на серию статей от Шевякова ВВ. |
Вы правы, но я не хотел плодить новых тем, когда уже есть несколько похожих, это раз. Два - я попытался здесь поднять вопрос не о горении древесины, а о тепловоспринимающих поверхностях, адекватных оптимальному сгоранию... А три - темы я читал, и не раз, и перечитываю вот прямо сейчас, и считаю, что они очень интересны и полезны, но... в итоге ни к чему конкретному они не привели почему-то... споры и частности, частности и споры...
И статьи уважаемого г-на Шевякова я читал тоже, и тоже считаю их очень важными и полезными, но... есть нек. сомнения насчёт режима дожига углей...
|
|
|
|
Евгений Колчин
Зарегистрирован: Чт 3 Октябрь 2002, 06:26
Сообщения: 10134
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Ср 26 Январь 2022, 12:23
|
|
| Vad писал(а): |
Вопрос: сколько красного кирпича минимум нужно для того, чтобы запасти в печке расчётное количество тепла, а потом отдать его в жилое помещения без превышения санитарных норм разогрева внешней поверхности печи? |
см. также ТРОЛ стр.129
https://forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?p=87058#87058
|
_________________
************************************
| Описание: |
|
| Размер файла: |
232.28 КБ |
| Просмотров: |
113 раз(а) |
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 26 Январь 2022, 12:46
|
|
Смотрел, но ведь там все цифры для каналов из шамота, если я правильно понимаю?.. что объясняет малость итоговой цифры при пересчёте: например, на 2 кВт/ч суточной отдачи при 2-х топках в сутки я сожгу за час ок. 8 кг сухих дров, что даёт площадь всех поверхностей тепловосприятия всего 2,8 кв. м... мне кажется, для красного кирпича это очень мало...
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 26 Январь 2022, 13:47
|
|
Ещё момент: тепловые потоки на стенки конвективной системы.
Топливник и вопросы горения можно пока вообще не трогать, тут я для себя более-менее разобрался и посчитал хотя бы самые главные параметры, но вот дымообороты!...
С самого начала: первый восходящий канал... по Семёнову, соотв. поток на стенку - 6000 кКал/7 кВт /ч/кв. м, по Сканави и ГОСТу - уже 4500 кКал/5,2 кВт/ч/кв. м... откуда такая разница? и кто правее?)
Я предполагаю, что реальные тепловые потоки на стенки зависят прежде всего от того, чем именно они греются: стенки топливника - и пламенем, и излучением от углей, стенки первого канала или колпака, где ещё происходит догорание - уже только пламенем, а стенки заключительных дымооборотов - уже только дымом.
Но каковы тут могут быть конкретные цифры?
Покамест я убеждён, что тепловые потоки на стенки топливника в реале много выше ГОСТовских, следовательно, цифра Семёнова для первого восходящего канала ближе к истине, и она означает, что тепловой поток в 6000 кКал/7 кВт/ч/кв. м достижим съёмом лишь с пламени, без участия углей... но тогда сколько в среднем можно снять с дыма без пламени? половину от пламенного потока? треть, четверть?.. понятия не имею...
|
|
|
|
vladgri
Зарегистрирован: Пт 8 Октябрь 2010, 08:33
Сообщения: 1857
Регион: г.Павлодар
|
| Добавлено:
Ср 26 Январь 2022, 17:19
|
|
Л.А.Семенов "Расчет теплоемких печей" из "Теплоустойчивость и печное отопление жилых и общественных зданий" 1950г.
|
_________________
Впрочем, обоснованная аргументация не вписывается в дискуссии, где тон задают демагогия и эмоции.
| Описание: |
|
| Размер файла: |
65.26 КБ |
| Просмотров: |
107 раз(а) |
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 26 Январь 2022, 19:06
|
|
Это, кстати, очень интересные расчёты, спасибо, что напомнили и опубликовали!..
Для начала - это расчёт печи повышенного прогрева МВМС-64/ОКПП-3, т. е. её внешние стенки нагреваются выше обычного предела в 90 град. для толстостенных печей в изразцах... но насколько выше?
Расчётная дельта массива для этой печи - аж 160 градусов... это насколько остывают и насколько греются её внешние стенки?
И почему при расчёте теплоаккумуляции этой печи заложена цифра теплоёмкости кладки только из красного кирпича? если там шамотного 57 шт. = весь топливник...
И что это за продолжительность топки? 1 час и 48 минут при сгорании 5,4 кг дров в час = надо сжечь за одну протопку 9,7 кг дров? ОК, но как растянуть полноценное горение 10 кг сухих дров на 2 часа?
***
...и вообще с этими печами повышенного прогрева - очень странная история... а они правда повышенного прогрева?)
По всем расчётам - нормального.) Особенно в облицовке из асбофанеры.)
Топливник шамотный и с толстыми стенками, а верхние наружные кирпичные стенки толщиной 6,5 см по расчётам вовсе не греются снаружи как-то особенно повышенно! а в реале? их сейчас кто-нибудь вообще строит? Всё-таки 750 кг и больше 2 кВт/ч суточной отдачи- это может быть очень интересно дачникам, да и не только...
|
|
|
|
alarin
Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2951
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 05:11
|
|
Просто возьмите теплоемкость и теплопроводность красного кирпича, вместо шамота и подставьте в формулу. Сразу считайте лет на 5. Каждый год минус 10% на сколы, как раз через 5 лет капитальный ремонт назреет.
|
|
|
|
Vladimir-spb
Зарегистрирован: Вт 24 Январь 2017, 17:28
Сообщения: 1464
Регион: S-Pb
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 10:53
|
|
| Vad писал(а): |
| Это, кстати, очень интересные расчёты, спасибо, что напомнили и опубликовали!.. |
Это же Ваш любимый Семенов. Кстати тоже должен сказать спасибо Vladgri, за то что нашел книгу 1950. У меня было издание 1943 и там много чего нет. .
| Vad писал(а): |
...и вообще с этими печами повышенного прогрева - очень странная история... а они правда повышенного прогрева?)
...верхние наружные кирпичные стенки толщиной 6,5 см по расчётам вовсе не греются снаружи как-то особенно повышенно! а в реале? их сейчас кто-нибудь вообще строит? Всё-таки 750 кг и больше 2 кВт/ч суточной отдачи- это может быть очень интересно дачникам, да и не только... |
Я дачник.. Мне такая печка в самый раз.
|
| Описание: |
|
| Размер файла: |
182.45 КБ |
| Просмотров: |
112 раз(а) |
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 10:57
|
|
| Vladimir-spb писал(а): |
Это же Ваш любимый Семенов. Кстати тоже должен сказать спасибо Vladgri, за то что нашел книгу 1950. У меня было издание 1943 и там много чего нет. |
Да, он.) А книжки 43 и 50 просто разные.)
| Vladimir-spb писал(а): |
| Я дачник.. Мне такая печка в самый раз. |
О, у Вас повышенного прогрева? здорово, а расскажите о ней, пожалуйста, побольше... или уже где-то рассказывали?
|
|
|
|
demin_c
Зарегистрирован: Ср 8 Январь 2014, 12:06
Сообщения: 929
Регион: Омск
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 12:19
|
|
| Vad писал(а): |
Мой следующий вопрос - к специалистам...
По ГОСТу, Сканави и другим известным источникам, ...
Не из известной ли работы инж. Семёнова?...
Но там эта цифра была выведена не для топливника, а примерно(!) ...
Например, по чертежу известной отопительной печи № 1 (ОПТ-1) ...
Понятно, что при КПД всего 65% очень немало улетало в трубу, но сколько именно? И нет ли какой-то современной средней цифры из практики -...
Или известные ГОСТовские расчёты по площадям поверхностей и сечениям (скоростям потока) на практике всё-таки дают достаточно точные результаты? |
Я далеко не специалист, но по данному вопросу выскажу мнение: горение сложный вопрос, тем более вопрос передачи и накопления тепла, что необходимо для расчёта конкретной температуры на конкретной части печи. Надо учитывать огромное количество известных параметров, а также параметров неявно влияющих на процесс. Есть конечно некие уравнения решив которые якобы можно получить решения. Но решить их "вручную" нет возможности, решить можно было бы с помощью компьютера, благо нынешние мощности позволяют решить и не такие задачи. И даже есть некоторые программы для подобных задач. Тут важно ещё правильно поставить задачу, а иначе неточная постановка вопроса влечёт неадекватный результат. Но даже такого инструмента не было у прежних авторов, поэтому и ГОСТы и другие стандарты выведены на эмпирических формулах с соответствующем результатом. НО, это только моё мнение...
|
|
|
|
vladgri
Зарегистрирован: Пт 8 Октябрь 2010, 08:33
Сообщения: 1857
Регион: г.Павлодар
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 12:57
|
|
| demin_c писал(а): |
| НО, это только моё мнение... |
Угу. А ездили на квадратных колесах сидя задом на перед. Уравнения Навье-Стокса выведены более 200 лет назад, а некоторые стьюденты вооружившись логарифмической линейкой уделывали 386 компы в скорости счета.
|
_________________
Впрочем, обоснованная аргументация не вписывается в дискуссии, где тон задают демагогия и эмоции.
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 13:03
|
|
demin_c, я признателен Вам за любые соображения!
И добавлю в ответ своих.)
Да, в реале всё очень сложно перемешано, мы имеем в печке теплообмен и кондукцией, и конвекцией, и лучами.
Вопрос только))) в определении пропорций, но перед тем, как делать расчёты - нужна какая-то очень обобщённая физическая модель того, что мы хотим получить в идеале.
Но это только полдела... мне кажется, что существующие расчёты могут быть ошибочны не в разы, а на порядки, типичный пример приводил уважаемый Юрий Михайлович: стенки каналов конвективной системы по мере разогрева начинают работать не только конвективно, но и лучами, как "жаровни". Ещё более характерный пример - известный винтообразный турбулизатор по оси конвективного канала, который на самом деле работает больше жаровней, чем турбулизатором.
Поэтому второй момент - необходимо моделирование в масштабе 1 к 1, но это уже не моделирование))), а полноценное натурное экспериментирование...
Поэтому я пока пытаюсь найти какие-то усреднённые практические цифры, но сначала - вообразить себе некую общую модель, и пока эта модель выглядит так: пламя и лучи с углей должны освещать максимум внутренней (теплосъёмной) поверхности печи, в идеале - всю или почти всю.) И я даже нашёл один) реальный образец такой конструкции, это бесканальная (колпаковая) печь авторства горного инженера Александра Николаевича Вертячих (1881 - 1937):
|
| Описание: |
|
| Размер файла: |
45.18 КБ |
| Просмотров: |
117 раз(а) |
|
Последний раз редактировалось: Vad (Чт 27 Январь 2022, 13:57), всего редактировалось 1 раз |
|
Vladimir-spb
Зарегистрирован: Вт 24 Январь 2017, 17:28
Сообщения: 1464
Регион: S-Pb
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 13:26
|
|
| Vad писал(а): |
| Vladimir-spb писал(а): |
| Я дачник.. Мне такая печка в самый раз. |
О, у Вас повышенного прогрева? здорово, а расскажите о ней, пожалуйста, побольше... или уже где-то рассказывали? |
Отдельной темы по моей печке нет. Все как то не соберусь с силами сделать ее . Но вот в общей теме про стройку своего дома есть несколько заметок.
https://www.forumhouse.ru/threads/371948/page-22
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2870
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 13:34
|
|
Сборка насухо это сильно, я тут даже не делился этой своей мечтой, боялся, засмеют...)
|
|
|
|
alarin
Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2951
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ
|
| Добавлено:
Чт 27 Январь 2022, 14:10
|
|
| Vad писал(а): |
| Сборка насухо это сильно, я тут даже не делился этой своей мечтой, боялся, засмеют...) |
Эт точно, засмею....
|
|
|
|
