Всё про Печи Кузнецова
Загородный дом способен подарить горожанину просто небывалое наслаждение в весенне-летний период. Свежий воздух и красоты родной природы могут любому вскружить голову.
Но ведь зимний пейзаж не менее завораживает своим изяществом и тишиной. Почему бы, к примеру, не встретить Новый год на даче?
От самой идеи до ее воплощения в жизнь достаточно установить в загородном доме отопительную печь Кузнецова, на которой можно приготовить любые блюда для праздничного стола. Но самое главное — эта чудо-печь в любой мороз обогреет даже дачные домики, предназначенные исключительно для летнего проживания. Заинтригованы? Данная статья будет посвящена различным разновидностям печей Кузнецова.
Колпаковая печь — краткое описание и принцип действия
В печах, разработанных и усовершенствованных И. В. Кузнецовым, используется принцип свободного движения газов.
В колпаковых печах Кузнецова, в отличие от традиционных (канальных) печей, движение горячих газов происходит благодаря их собственной силе тяжести, а не из-за действия тяги дымовой трубы.
Таким образом, под перекрытием колпака скапливаются более легкие и горячие газы, а самые тяжелые и холодные газы находятся внизу колпака. Между ними происходит циркуляция газов, имеющих промежуточную температуру. Иными словами, внутри колпака образуется турбулентное движение газов, благодаря которому улучшается восприятие теплоты стенками колпака. Именно струи газа и переносят тепловую энергию (конвективный способ теплопередачи).
Коэффициент полезного действия (КПД) колпаковой печи Кузнецова достигает 93%. Для сравнения: КПД большинства современных печей не превышает 70-80%, русской печи — 30%.
Однако высокий показатель КПД является не единственным достоинством колпаковых печей Кузнецова.
- Простота в обслуживании (не требуется чистка протяженных каналов).
- Долговечность.
- Эстетичный внешний вид.
- Высокая эффективность.
Читайте на нашем сайте про печи на отработанном масле.
Современные камины и твердотопливные котлы отопления для дачи, устройство дачных систем отопления.
Варочный вариант — верность традиции или дань моде?
Варочная печь несколько утратила свою актуальность с течением времени, уступив пальму первенства газовым и электрическим плитам. Не составляет исключения и варочная печь Кузнецова. Она имеет более сложную конструкцию (по сравнению с отопительной печью) и более трудоемкое исполнение.
У варочной печи в обязательном порядке присутствует кухонная плита, иногда — духовой шкаф.
Печь с камином — универсальное решение?
Печи с каминами Кузнецова обладает очень высоким КПД. Помимо этого, их в любое время года можно использовать в качестве отопительного устройства либо камина.
Печь с камином из кирпича можно топить и с открытой, и с закрытой дверкой.
В теплое время года, когда возникает желание просто посидеть возле открытого огня, используется исключительно лучистое тепло, а весь избыток тепла удаляется на улицу через печь.
Подобные печи могут выполнять следующие полезные для человека операции:
- Варить.
- Жарить.
- Коптить.
- Запекать.
- Сушить.
- Греть воду.
- Лечить (при использовании в качестве «лежанки»).
Печь Кузнецова с камином позволила решить многие технические вопросы. В частности, в этом устройстве удалось повысить тягу, снизить температуру уходящих газов и повысить теплоотдачу каминов и печей. А ее эксплуатационные качества, конечно же, просто не могут не вызывать восхищение.
А что подойдёт для бани?
Печь Кузнецова для бани способны отопить сразу три помещения: мойку, парилку и комнату отдыха. Кроме отопительной функции они предназначены для вентилирования помещений, нагрева воды и создания пара различных параметров.
Многие печи для бань обеспечивают регулирование температурного и влажностного режимов, очень быстро нагревают помещения, поддерживая в автоматическом режиме необходимую температуру.
К достоинствам печи для бани по технологии Кузнецова можно отнести возможность генерации электричества. А банная печь с камином, помимо описанных выше достоинств, предоставит возможность приготовить пищу в камине на разогретых углях. Опыт практического использования показал, что печь для бани Кузнецова способна создать режим и влажной сауны, и паровой сауны (русская баня).
Печь ОВИК — комплексное решение
Отопительно-варочные (ОВИК) печи Кузнецова несут в себе двойную функциональную нагрузку.
- Во-первых, они предназначены для обогрева помещения и поддержания комфортной для проживания температуры.
- Во-вторых, эти печи могут служить для приготовления пищи, используя различные температурные режимы.
Данный тип печей представляет собой комплексное решение по обеспечению уюта и комфорта в помещении.
Они способны справиться с такими дополнительными функциями, как
Существует огромный модельный ряд отопительно-варочных печей Кузнецова, отличающихся своим функциональным предназначением, устройством и размерами. Для их обозначения в названии после буквенной части «ОВИК» используется цифровое обозначение той или иной модели печи.
Возможно ли сложить своими руками?
Такое ответственное мероприятие, как возведение печи, большинство рядовых граждан предпочитают доверять специалистам своего дела. В последнее время увеличились масштабы частного строительства, а вместе с ними приобрела большую востребованность такая редкая и творческая профессия, как печник. Печатные и электронные средства массовой информации запестрели объявлениями о профессиональном возведении печей.
Стоит признать, что услуги печника очень даже не дешево стоят. Многих заказчиков кроме финансовой стороны вопроса интересует, конечно же, квалификация печника.
Как же поступить? Может попробовать сложить печь по системе Кузнецова из кирпича самостоятельно, используя типовые проекты и методическую литературу? Безусловно, практические навыки не менее важны, чем теоретические. Так, опытный печник сможет на ощупь оценить качество готового раствора.
Однако тем, кто решил собрать печь самостоятельно, не стоит отступать от своего решения. В интернете, в том числе и на сайте Кузнецова, можно найти огромное множество типовых проектов печей, включающих всевозможные разрезы, порядовки и комментарии. На том же сайте представлены различные материалы по принципу работы и устройству различных модификаций печей Кузнецова. Более того, можно найти десятки специализированных форумов, на которых опытные печники охотно поделятся некоторыми секретами мастерства. Главное — это желание! Внизу статьи я выложу порядовки и чертежи данной печи.
Многие рядовые обыватели и специалисты сходятся во мнении, что печи Игоря Кузнецова принадлежат к числу самых качественных и эффективных отопительных приборов, придуманных за всю историю человечества.
Печи Кузнецова получили широкое распространение не только на территории Российской Федерации, но и за ее пределами. Практический опыт эксплуатации показал, что строительство данных печей дает внушительный экономический эффект.
В заключении статьи выкладываю чертежи порядовку Печи Кузнецова для самостоятельной кладки:
нажмите на фото для увеличения
принцип работы, порядовка и кладка своими руками
Печь Кузнецова уже более полувека славится своей высокой эффективностью. Существует несколько вариантов таких конструкций, предназначенных для различных целей, начиная от отопления и заканчивая приготовлением пищи.
Прежде чем построить печь данного типа самостоятельно, следует разобраться во всех тонкостях ее работы и особенностях устройства.
Немного истории о колпаковой печи
И. В. Кузнецов посвятил проектированию печных конструкций всю жизнь. Начиная с 1962 года он создавал наиболее эффективные и экономные печи, которые даже спустя более чем полвека являются весьма востребованными.
Компактная печь Кузнецова
Сегодня на счету изобретателя более 150 вариантов печей, многие из которых имеют очень высокие показатели эффективности – более 90%. И. В. Кузнецов продолжает свою деятельность, работая с командой профессионалов и имея собственный сайт.
Особенности конструкции
Все печи Кузнецова используют один принцип работы, предполагающий разделение продуктов сгорания. Газ, образующийся в результате горения топлива, делится на два потока: горячий и холодный. Уникальная конструкция колпакового типа работает таким образом, чтобы задерживать горячий воздух в конструкции, выводя холодный в дымоход посредством специально предназначенного канала.
При работе печи более высокая температура образуется в колпаке, и благодаря конструктивным особенностям происходит равномерное теплораспределение, а КПД возрастает до 85-95%.
Важно! Обычная «буржуйка» может похвастаться КПД не более 35-40%. Столь низкие показатели можно объяснить так: теплый воздух, не встречая на своем пути никаких препятствий, выходит в трубу вертикально вверх, абсолютно не задерживаясь в системе. В агрегатах, спроектированных Кузнецовым, горячий воздух как можно дольше остается внутри печи, способствуя эффективному ее прогреванию.
Схема колпаковой печи, построенной по проекту Кузнецова
В некоторых вариантах печных конструкций производится удлинение дымохода, как попытка решить проблему быстрого выведения горячих газов. Но в этом случае возможно значительное снижение тяги, вследствие чего КПД может уменьшиться еще более. Поэтому первоочередной задачей, которую преследовал Кузнецов, являлось увеличение теплоотдачи без нарушения тяги.
Особенности печных конструкций
Как говорилось выше, печь Кузнецова может иметь различные модификации. В зависимости от функционала, такие конструкции могут быть:
- Отопительные, которые используются только для отопления помещения.
- Варочные – предназначены для приготовления пищи.
- Камины – несущие больше декоративную функцию, однако обладающие неизменно высоким КПД, свойственным всем конструкциям, изобретенным И. В. Кузнецовым.
- Уличные. Это могут быть как простые барбекю, так и целые комплексы.
- Хлебные. Нередко такие конструкции успешно совмещаются с варочными.
Естественно, наиболее популярной моделью печи является отопительно-варочная. Чаще всего расположение топливника в таких конструкциях находится у самого пола. Таким образом обеспечивается нижний прогрев, когда горячий воздух постепенно поднимается на более высокие уровни и нагревает при этом всю печную конструкцию.
Печь Кузнецова с лежанкой
Сепарация горячего газа осуществляется благодаря специальному колпаку, который имеет нижнее выходное отверстие.
Таким образом, горячий воздух поднимается вверх, прогревая печь, а холодный оседает на колпаке и выводится через данное отверстие. Эта циркуляция происходит непрерывно, до тех пор, пока не прогорят дрова в топливнике.
Важно! Такой нижний прогрев способствует нагреванию полов, причем не только рядом с конструкцией печи, а практически во всей комнате. Таким образом, нагрев комнаты происходит эффективнее, а общая теплоотдача улучшается.
Некоторые специалисты утверждают, что метод Кузнецова является малоэффективным ввиду ухудшения тяги при разделении воздуха. Но на практике это не так, ведь основой эффективности таких печных конструкций является задерживание теплого воздуха без нарушения процесса тяги.
Совет! Возможно использование печи Кузнецова не только для приготовления пищи и обогрева помещения, но и для получения горячего водоснабжения. Для этого на обратной стороне колпака размещается теплообменник, изготовленный из чугуна или стали.
Результативность колпакового метода
Рассмотрим более подробно, почему же колпаковая печь имеет столь высокую эффективность:
- Колпак располагается сразу за топкой, потому горячий газ попадает в колпак моментально, сохраняя свою высокую температуру.
Строительство печи
- Поскольку в колпак поступают все продукты сгорания, то время их переработки увеличивается, а дымоход защищается от налета сажи. По этой причине печь Кузнецова не требует частой чистки, что является еще одним ее преимуществом.
- Расположение теплообменника вне топки не способствует забору тепла, а потому не снижает КПД.
Совет! Увеличение количества колпаков в одной печи приводит к пропорциональному увеличению КПД, поскольку в этом случае горячий воздух встречает на своем пути больше препятствий, а соответственно и дольше присутствует в печной конструкции.
Процесс возведения печи
Кладка такой печи предполагает обязательное наличие ее схемы.
Порядовка своими руками показывает поэтапно весь процесс возведения данной конструкции. Для работы понадобится 755 штук полнотелого красного кирпича и 65 штук шамотного. Также необходимо 150 кг песка и 135 кг огнеупорной глины средней фракции для приготовления раствора.
Совет! Непосредственно перед кладкой необходимо вручную проверить все кирпичи на наличие дефектов. Если на поверхности материала обнаружены сколы, полые трещины и т. д., то он должен быть выбракован.
Фундамент
Кладка первого ряда на фундамент
Любая кирпичная печь нуждается в надежном основании. Фундамент может быть двух видов:
- Связанный с домом. Это лучший вариант, однако его следует предусматривать только в случае одновременного строительства дома и печки.
Совет! Если печь строится через какое-то время после возведения дома, то не следует пытаться связать ее фундамент с фундаментом дома.
- Отдельный фундамент для печки.
Фундамент обязательно должен быть защищен от грунтовых вод, для чего используется рубероид или битумная изоляция.
Процесс возведения печи
Имея чертежи печи, можно приступать к возведению конструкции. Осуществляется данный процесс в соответствии с порядовкой:
- Для осуществления оптимальной конвекции конструктор печи рекомендует сделать нижнюю ее часть потолще. Однако двух рядов кирпича вполне достаточно. Поэтому два ряда выкладываются сплошными, после каждого из них проводится тщательный замер углов.
Порядовка печи
Совет! Для большей прочности следует фиксировать каждый четный ряд посредством стальной проволоки.
- С третьего ряда начинается выкладка поддувала и зольника.
- Далее в соответствии с порядовкой выстраиваются внутренние перегородки и стенка, изготовленная из шамотного кирпича, располагаемая между печкой и поддувалом.
- Выкладывая пятый ряд, монтируем колосниковую решетку из чугуна. Между колосником и стенкой следует оставить небольшой деформационный зазор (около 5 мм). Сама же решетка монтируется под незначительным углом по отношению к дверце.
Между колосником и стенкой следует оставить небольшой деформационный зазор (около 5 мм). Сама же решетка монтируется под незначительным углом по отношению к дверце.Совет! Толщина колосника должна выбираться, исходя из того, какого размера поленья планируются к загрузке в камеру.
Дверца топливной камеры также устанавливается в пятом ряду. Ее обязательно следует облицевать шамотным огнеупорным кирпичом (кладка производится на ребро). Данный процесс называется футеровкой и предназначен для защиты стенок печи от повышенных температур.
- 16-й ряд выкладывается таким образом, чтобы полностью закрыть камеру, установив колпак.
- С 17-го ряда начинается выкладка второй камеры поверх первой.
Каждый ряд следует проверять по уровню
- Далее выкладка продолжается относительно порядовки. На 26-м ряду необходимо полностью закрыть верхнюю часть печи кирпичом.
Важно! Проверка работоспособности печи должна производиться не ранее, чем через сутки после строительства.
Пробный запуск осуществляется с минимумом топлива. Конструкцию следует прогреть медленно.Заключение
Печь Кузнецова обладает очень высоким КПД и может применяться для различных нужд. Но самой популярной конструкцией остается отопительно-варочная. Имея план порядовки, возвести ее можно самостоятельно, в чем домашним мастерам пригодится вышеописанная инструкция.
Технология низкотемпературного сжигания
На этой странице
АннотацияВведениеМетодыЗаключениеСсылкиАвторское правоСтатьи по теме
Любой угольный котел всегда проектируется на определенный сорт угля. В странах ЕС и России в старых угольных шахтах можно добывать уголь с высоким содержанием влаги и золы. Для того чтобы использовать в одном парогенераторе уголь с разными характеристиками, необходимо создать новую технологию сжигания угля.
1. Введение
Крайне необходимо повысить эффективность угольных котлов. Котлы, работающие несколько лет, имеют массу проблем.
Одним из них является невозможность использования твердого топлива другого химического состава [1, 2]. При сжигании угольной пыли частицы расплавленной золы влияют на локальное шлакообразование, происходящее в топке. Из-за зашлаковывания снижается парообразование. Во избежание негативных последствий необходимо уменьшение подачи угля. Это позволяет уменьшить основной риск остановки котла, но при этом также уменьшается количество выходящего пара. Низкий КПД котла является основной причиной создания новой технологии сжигания топлива, не зависящей от химического состава топлива и при этом не уменьшающей количество выходящего пара.
2. Методы
Исследуемые схемы топки и тихоходной горелки представлены на рис. 1(а) [3–6]. Горелки располагаются на лобовой стенке [3–6]. Подробно описаны методы исследования, опыт горения [3–9]. Характеристики топлива представлены в [10].
3. Изобретения и экспериментальные исследования
3.1. Горелка тихоходная
Короткая длина 𝑙𝑓≈0,5 м начального участка пламени является основным недостатком тихоходной горелки (МРТ) (рис.
1(а), 1(б) и 2). В этом случае реальна возможность остановки котла из-за несгоревшего расплава углерода. Воздействие на процесс горения здесь невозможно [3–6].
3.2. Высокоскоростная горелка
Вначале мы разработали высокоскоростную горелку (HSB), которая показана на рисунке 1(b). Это промежуточный вариант. Эти горелки прошли испытания. Эксперименты показали хорошие результаты. Для безаварийной работы котла рекомендуется раздельный ввод воздуха и угольно-воздушной смеси. Хотя длина начального участка пламени 𝑙𝑓 составляет примерно 1,5 метра, эта технология все же не позволяет контролировать поведение пламени [3–6].
3.3. Многофункциональная горелка
На рис. 1(в) показана многофункциональная горелка (МБ) [11–14]. Его особенностью является возможность создания технологии низкотемпературного сжигания (НТС) любого вида топлива. Горелка снабжена воздушными каналами, каналом подачи топливно-воздушной смеси и патрубками подачи газа. МБ создан специально для сжигания бурого угля с высокой степенью влажности и с высокой степенью зольности.
Технология основана на системе принудительной диффузии воздуха. Окислитель поступает в печь плавно. Эта технология позволяет контролировать площадь начального пламени и способствует снижению температуры в топке парогенератора. Следовательно, контроль над пламенем улучшается. Что наиболее важно, LTCT повышает эффективность угольных котлов.
3.4. Горение
Гомогенное горение угольно-воздушной смеси осуществляется по кривой 1 (рисунок 2). На рис. 2 представлены основные характеристики факела [15, 16]. а) Степень выгорания топлива рассчитывается по формуле
𝑎=1−𝐿4−𝐿5, (1) где 𝐿4 — потери тепла за счет образования СО, а 𝐿5 — потери тепла за счет несгоревшего углерода в золе. (b) Относительная величина расхода окислителя рассчитывается по формуле
O2-O=1-2-21,(2)где O 2 – содержание кислорода в добавочном воздухе, %.(в) Относительная величина образования трехатомных газов рассчитана по формуле
ROx=ROxROmaxx,(3)где RO x и ROmaxx – текущее значение концентрации трехатомных газов и ее максимальное значение, %.
(г) температура газа 𝑇,𝐾.
Количество продуктов сгорания увеличивается по траектории движения пламени [1, 2]. При этом увеличиваются радиационный тепловой поток, энтальпия и температура. Кроме того, увеличение теплового потока пропорционально расходу окислителя и горючего. Максимальные значения тепловых параметров смещены к границе исходной области (длина 𝑙𝑓 на рис. 1 и 2) [15, 16]. Сравнение кривых 1, 2 и 3 на рис. 2 показывает, что степень выгорания топлива зависит от длины участка начального пламени. Если поток окислителя поступает в топку по кривой 3 (МБ) на рис. 2, то температура на начальном участке снижается, то процесс горения затягивается во времени. Углеродные частицы лучше сгорают. Область активного горения смещается к центру камеры сгорания, и шлак не успевает образовываться. По сравнению с другими технологиями для угольных котлов температура падает на несколько десятков градусов Кельвина. Эту технологию можно назвать LTCT [15, 16].
3.5. Экологические аспекты
Одним из важных результатов является сокращение выбросов оксидов азота.
Опыт показывает, что при контроле горения (при использовании МБ) снижается количество вредных для окружающей среды выбросов [8, 9, 15, 16].
4. Заключение
В заключение, МБ рекомендуется для угольных котлов с фронтальным расположением горелок. На практике МБ создает новую технологию низкотемпературного горения и позволяет контролировать длину начального участка пламени. Эту длину 𝑙𝑓 можно увеличить до 2,5 м. Благодаря конструктивной особенности МБ удается избежать шлакообразования в топке, увеличить ресурс горелки, снизить концентрацию оксидов азота в отходящих газах [15, 16]. Кроме того, MB и LTCT, которые используются на паровых котлах в России, могут быть рекомендованы для любых других угольных котлов в ЕС.
Литература
Кузнецов Н.В., Митор В.В., Дубовский И.Ю., Карасина Е.С. Под ред. . Тепловой расчет котлоагрегатов (стандартная методика) . и Ю.Л. Маршак, . Конструкция печей с сухим золоудалением. Методические указания , ВТИ–ЦКТИ, Ленинград, Россия, 1981.
Осинцев В.В., Джундубаев А.К., Кузнецов Г.Ф. для сжигания природного газа с раздельной подачей реагентов в топку в тангенциальном направлении» Электрические станции , № 1994. Т. 7. С. 8–13. уголь в котле БКЗ-210-140Ф», Теплотехника , вып. 50, нет. 2003. Т. 8. С. 639–644. Электрические станции , № 2006. Т. 11. С. 13–19. », Теплотехника , № . 1990. Т. 4. С. 23–29.0053 Теплотехнические испытания котельных установок , Энергия, Москва, Россия, 1977.
Сборник методик определения концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах , Гидрометеоиздат, Ленинград, Россия, 1987.
- 9 Штерн Контрольный метод определения оксидов азота в дымовых газах , Союзтехэнерго, Москва, Россия, 1978.
Бабий В.И., Куваев Ю.Ф.0054, Энергоатомиздат, Москва, Россия, 1986.
Осинцев К.В., Осинцев В.В., Сухарев М.П., Торопов Е.В. устройство многофункциональных горелок при сжигании различных видов топлива», Теплотехника , вып.
52, нет. 2005. Т. 9. С. 678–686.0053 Теплотехника , том. 54, нет. 6, стр. 492–496, 2007.Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Патент РФ №. 2306484, Изобретение. нет. 13, 2007.
Патент РФ №. 2309332, Изобретение. нет. 30. 2007.
Осинцев К.В. Организация низкотемпературного горения // Тяжелое машиностроение. 12, стр. 15–19, 2010.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Осинцев К. В. Способ уменьшения теплового потока, направленного на горловины горелок // Электрические станции. 11, pp. 13–17, 2009.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
52, нет. 2005. Т. 9. С. 678–686.0053 Теплотехника , том. 54, нет. 6, стр. 492–496, 2007.Copyright
Copyright © 2012 Константин Осинцев. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.
SCIRP Открытый доступ
Издательство научных исследований
Журналы от A до Z
Журналы по темам
- Биомедицинские и биологические науки.
- Бизнес и экономика
- Химия и материаловедение.
- Информатика. и общ.
- Науки о Земле и окружающей среде.
- Машиностроение
- Медицина и здравоохранение
- Физика и математика
- Социальные науки. и гуманитарные науки
Журналы по тематике
- Биомедицина и науки о жизни
- Бизнес и экономика
- Химия и материаловедение
- Информатика и связь
- Науки о Земле и окружающей среде
- Машиностроение
- Медицина и здравоохранение
- Физика и математика
- Социальные и гуманитарные науки
Публикация у нас
- Подача статьи
- Информация для авторов
- Ресурсы для экспертной оценки
- Открытые специальные выпуски
- Заявление об открытом доступе
- Часто задаваемые вопросы
Публикуйте у нас
- Представление статьи
- Информация для авторов
- Ресурсы для экспертной оценки
- Открытые специальные выпуски
- Заявление об открытом доступе
- Часто задаваемые вопросы
Подпишитесь на SCIRP
Свяжитесь с нами
клиент@scirp. org | |
| +86 18163351462 (WhatsApp) | |
| 1655362766 | |
| Публикация бумаги WeChat |
| Недавно опубликованные статьи |
| Недавно опубликованные статьи |
Подпишитесь на SCIRP
Свяжитесь с нами
клиент@scirp. |