книги / Отопление и вентиляция. Отопление

женными в ней дымоходами. Как видно из рисунка, дымовые газы сначала проходят по дымоходу 1, а затем поднимаются вверх по вертикальному дымоходу 2, опускаются снова вниз по параллельно включенным дымоходам 3, 4 и 5 и выходят в дымовую трубу через дымоход 6. На летнее время возмо­ жен выпуск дымовых газов от плиты прямо в дымоход 6.

Интересным типом нагревательного прибора, предназна­ ченного как для отопления, так и для приготовления пищи, является так называемая комбинированная печь. Одна из таких печей с двумя топкамн, расположенными одна над другой, показана на рис. 143. Нижняя топка 1, имеющая

ббльшие размеры, используется зимой, когда печь работает на обогрев помещений. Верхняя же топка 2 используется только для приготовления пищи (летом). Решетка 3 на зим­ нее время снимается. Ниша для кухонной плиты 4 может быть сделана открытой или с дверцами. Для прочистки горизонтальной части дымохода из него вынимают кирпич.

§ 40. ГАЗОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Из всех видов топлива горючие газы имеют особое пре­ имущество. Хорошо перемешиваясь с воздухом при сгорании,

т

Помимо горючих газов, получаемых искусственно, суще-; ствуют природные газы, большие запасы которых имеются в земной коре. О существовании таких газов было известно давно. В тех местах, где имелись естественные выходы таких газов на земную поверхность, их поджигали, поддер­ живая таким образом «вечный огонь». Это породило даже особую секту огнепоклонников. В настоящее время геоло­ гической разведкой обнаружены огромные запасы естествен­ ного горючего газа на территории СССР. Природный газ имеется на Кавказе, на Украине, в бассейне Волги, в районе Карпатских гор, в Сибири, на Дальнем Востоке.

горячие цехи металлообрабатывающих заводов, термические и кузнечные печи, котельные ТЭЦ, хлебопекарни -и другие предприятия тяжелой промышленности и коммунального хозяйства.

Для снабжения пригородных местностей (которые не под­ ключены к газопроводам) особенно ценными и транспорта­ бельными являются сниженные газы. Их получают в виде отходов при выработке газового бензина (газолина). Сжижен­ ные газы в 50-тонных цистернах доставляются в разные районы, где используются для газоснабжения лабораторий, квартир и др.

Теплотворная способность природных и искусственных газов достигает 35000 кдж/лР, а смесь равных количеств пропана и бутана — 100000 кдж/м3, т. е. в 3 раза более теп­ лотворной способности природного газа. Легкокипящие углеводороды — пропан и бутан—получаются в виде отходов при выработке газового бензина (газолина) из нефтяных газов.

Пропан-бутановая смесь легко сжижается при повышении давления, и перевозят ее к месту потребления в стальных баллонах.

Сам процесс сжигания газов может осуществляться либо в обычных пламенных горелках, либо в горелках беспла­ менных.

Метод беспламенного сжигания газа, разработанный проф. М. Б. Равичем, заключается в том, что газ пропускают через пористую пластинку, служащую катализатором, и он

.3 1 2

сгорает внутри пористого слоя целиком, нагревая последний до высокой температуры. Открытое пламя при этом совер­ шенно отсутствует. Нагретые подобным образом пористые пластинки можно использовать в качестве мощных тепловых излучателей.

Распространению искусственного газа для целей отопления сильно мешало следующее обстоятельство. Количество газа,

газа, указанное несоответствие между количеством подавае­ мого и потребляемого газа сказывается менее резко, так как

соответствующего технического оформления системы газового отопления. Что касается опасности проникновения газа в воздух помещения, то обычно достаточно надежным сигна­ лом служит острый запах самого газа. Если же применяемый газ не имеет запаха (естественные газы), то к нему искус­ ственно прибавляют в месте его выработки какие-либо паху­ чие вещества (одоризация).

Данные о теплотворной способности газов см. в табл. 44. Чем больше в составе газа водорода, тем большее коли­ чество водяного пара получается при его сжигании; чем больше в нем углерода, тем большее количество углекисло­

ты выделяется.

В составе искусственных газов преобладает водород, в естественных —углеводороды (в основном, метан).

Имея в виду приведенные свойства газов, приборы ото­ пления, питаемые ими, необходимо в ряде случаев снабжать

31 а

специальными патрубками и каналами для отвода продуктов

очагах.

Отводить продукты горения через каналы, предназначен­ ные для отвода дымовых газов от огневых печей и котлов, не допускается из-за опасности взрыва.

Тяга создающаяся в отводящих каналах и обусловливае­ мая высокой температурой отходящих продуктов горения, не должна превышать величину, достаточную для преодоле­ ния гидравлических сопротивлений самого канала, и ни в коем случае не должна вызывать излишний подсос воздуха, не участвующего в горении, что снижает к. п. д. прибора. Воздух подается к горелке в количестве, необходимом для горения, за счет подсоса, обусловливаемого эжектирующим действием струи газа, выходящей из горелки.

Всвязи с возможностью случайного опрокидывания тяги

вканалах под действием ветра необходимо принимать меры к

устранению задувания горелки, так как несгоревший газ, продолжая выходить из горелки незаметно для лица, поль­ зующегося прибором, будет расходоваться бесполезно и отравлять воздух помещения. Поэтому все приборы газового отопления снабжают специальными прерывателями и отража­ телями обратной тяги.

О работе таких устройств рассказано при описании харак­ терных типов газовых нагревательных приборов (рис. 144).

Рефлекторная печь является некоторым прототипом камина. Тепло, выделяемое горелкой, нагревает плоский или вогнутый экран-рефлектор, который излучает тепло в поме­ щение. Для использования тепла отходящих газов их про-

3 1 4

пускают в верхней части прибора через коробку с рядом вертикальных труб, по которым циркулирует воздух помеще­ ния. Таким образом, иижняя часть прибора в основном отдает тепло радиацией, а верхняя — конвекцией. Устье канала для отвода продуктов сгорания оформлено так, что при случайном увеличении тяги в канал подсасывается воз­ дух из помещения и около горелки не создается разрежения. Нормальный путь газов показан на рисунке штрихами и точ­ ками. При случайном опрокидывании задувание горелки происходить не может (направление потока для этого случая показано штрих-пунктиром).

Описанное устройство и есть прерыватель и отражатель обратной тяги, о котором упоминалось выше. Существуют также печи, в которых газовые горелки нагревают специаль­ ные тела накаливания (они изготовляются из магнезии, пем­ зы, асбеста, глины), а эти последние, имея большую поверх­ ность, передают тепло помещению.

В целях изменения поверхности нагревания газовых при­ боров, которые, как правило, изготовляются заводским спо­ собом, их можно монтировать подобно радиаторным бата­ реям, из отдельных элементов (рис. 145). Этот прибор состоит

из отдельных элементов, напоминающих радиаторные, причем каждому элементу соответствует своя горелка. Необходимое число элементов соединяется в нагревательный прибор при помощи стяжных болтов. Выгнутый лист под горелками служит отражателем тепла, излучаемого горелками вниз.

315

Теплоотдачу металлических газовых приборов определяют

насадок 3 и 5, а также стенок 4 обеспечивается равномерный прогрев всего массива печи и достаточная теплоаккумуляция: В верхней части печи находится задвижка 6 для отключения дымового борова. Через дверцу 7 производят прочистку го­ ризонтального канала 8.

Конструкция печи обеспечивает интенсивный нагрев ниж­ ней ее части, что способствует равномерности нагревания помещений по высоте.

Характерной особенностью печи является малая тепловая нагрузка (19000—21000 гсдж/ъас), низкое тепловое напряже­

автоматикой безопасности.

Переоборудовать обычные печи на отопление газом мож­ но следующим образом: инжекторную газовую горелку уста­ навливают в поддувальном канале печи (зольнике). Вторич­ ный воздух подают через регулируемое отверстие, сделанное в дверке зольника.

Устойчивость работы горелки при колебаниях тяги обес­ печивается тем, что инжектор горелки помещен внутри зольника. Для вентиляции топки при неработающей горелке в шиберах печей имеются отверстия диаметром 25 мм. При герметичных дверцах шиберы убирают.

Преимуществом такого переоборудования является про­ стота и экономичность, а недостатком — отсутствие автома­ тики безопасности, малый нагрев нижней зоны печи и отно­ сительно невысокий эксплуатационный коэффициент полез­ ного действия — около 75%.

316-

Внекоторых случаях для отопления помещений возможен

инепосредственный впуск продуктов сгорания газа в поме­

полного сгорания 1 м3 высококалорийного природного газа со 150 кг воздуха получается смесь, имеющая температуру 230° и по своему составу удовлетворяющая гигиеническим требованиям. Еще лучше получается смесь при таком коли­ честве подмешиваемого воздуха, когда температура смеси не превышает 50°.

317

I

Опыты показали, что газ, сжигаемый в специальных топ­ ливниках при температуре у стенок камеры порядка 1000° и хорошем перемешивании с воздухом в горелке принудитель­ ного дутья (коэффициент избытка воздуха 1,1—2,3), сгорает без выделения окиси углерода. Окись углерода может выде­ ляться только при пуске («разгонке») установки, случайном прекращении дутья или какой-нибудь неисправности обору­ дования.

Чтобы предотвратить повышенное содержание в воздухе помещения углекислоты, к нему приходится добавлять чис­ тый наружный воздух.

На рис. 148 приведена схема установки, отапливающей помещение путем непосредственного ввода в него продуктов

сгорания газа. Газ подается по трубопроводу к горелке 1 и сгорает в камере сжигания (топке) 2. Воздух для горения подается в камеру вентилятором 3.

Продукты сгорания можно либо удалять в атмосферу путем переключения спаренных шиберов 4а и 46 (при «разгонке» установки или аварии), либо направлять при помощи главного вентилятора в камеру смешения 5, где они смешиваются с воздухом, забираемым из помещения по кана­ лу 6. Получаемая смесь подается главным вентилятором 7 в отапливаемое помещение по каналу 8.

На газовой линии перед горелкой установлено три венти­

(свеча).

Если использовать воздух помещения для смешения с продуктами сгорания газа недопустимо, можно для этой

319

дели использовать наружный воздух. В этом случае канал 6 от­ сутствует. Шибер 4а также не устанавливают, поэтому труба 9 служит как для выхлопа продуктов сгорания, если шибер 46 закрыт, так и для засасывания подмешиваемого к продуктам сгорания наружного воздуха под действием тяги вентилятора 7. Для четкой и надежной работы установка снабжается авто­ матическими регулировочными приспособлениями.

Основным преимуществом описанного способа отопления является то, что нагрев помещения с использованием про­ дуктов сгорания ведется при к. п. д., близком к единице, тогда как при применении для нагревания воздуха дополни­ тельного теплоносителя (воды или пара) общий энергетиче­ ский к. п. д. примерно в 3 раза меньше.

Газ как теплоноситель может быть использован и для лу­ чистого отопления, примером чему могут служить радиацион­ ные нагреватели поверхностного горения. Один из таких на­ гревателей, имеющий форму диска, изображен на рис. 149. Работает он следующим образом. Воздух, нагнетаемый по трубе 1, подсасывает газ из трубы 2 через колено 3, внизу которого установлен вентиль 4. Полученная в необходимой пропорции газо-воздушная смесь проходит через пористую огнеупорную пластину 5, где яри высокой температуре беспламенно сгорает на ее внешней поверхности. Небольшая запальная горелка 6 служит для зажигания нагревателя.

На рис. 150 приведена схема установки для отопления помещений нагревателями данного типа. Необходимый для

Рис. 149

горения воздух нагнетается вентилятором 1 и по трубе 2 поступает к радиационным нагревателям. Газ проходит через регулятор давления 3 и трубу 4 в клапан 5, автоматически

320