Пересвет-Солтан В. Тепловой режим комнатных печей : (Опытное исследование). — С.-Петербург, 1910

 

 

 

 

 

Обыкновенная комнатная печь, сложенная из кирпича, является самым распространенным нагревательным прибором не только у нас в России, но и заграницей, например, в Германии, где центральные системы отопления устраиваются особенно охотно. Причинами этого следует признать, кроме простоты и дешевизны устройства обыкновенной печи, легкость ухода за ней, доступного, вообще говоря, пониманию даже малоразвитого простолюдина, получающего представление об явлении „горения“ на первых порах своей жизни.

 

Когда была придумана первая печь, сказать очень трудно, но во всяком случае это должно было быть одним из весьма ранних изобретений человека, явившимся, вероятно, тотчас после знакомства с добыванием огня. Первоначально, надо думать, стали устраивать камины, снабжая костры и очаги для приготовления пищи отверстиями в стенах с целью удаления дыма. Затем, может быть случайно, было замечено прогревание стены у дымохода, что могло дать идею вынести часть стены с этим каналом во внутренность помещения*).

____________

*) Даже в настоящее время в старых зданиях таких, например, городов, как Тифлис, можно еще встретить печи в виде топки с 2—3 оборотами, устроенные в толще самой стены. Проф. Лукашевич на основании сведений о раскопках полагает, что римлянам уже были известны дымовые трубы, Свиязев же считает, что настоящая печь впервые была предложена в 1315 г. богемцем Кульманом.

 

Не смотря, однако, на давность применения этого нагревательного прибора, он не только не достиг вполне законченного устройства и совершенства, но до настоящего времени не вполне была еще известна сущность тех тепловых явлений, которыми сопровождается как нагревание, так и охлаждение теплоемкостей печи.

 

Кроме того, помимо дефектов, связанных, так сказать, органически с конструктивными несовершенствами и действующих поэтому постоянно, на утилизацию тепла этим прибором оказывает влияние отсутствие правильного и сознательного ухода. На последний обыкновенно уже совсем не обращают внимания, и протапливание печей поручают чаще всего прислуге на том основании, что этот нагревательный прибор редко портится настолько, чтобы совсем не топиться, и по существу своему, если только дрова но вполне сырые, действует почти „без отказа“. т. е. сжигая положенное количество топлива, всегда дает какой-нибудь видимый и ощущаемый эффект.

 

Что же касается действительно использованного тепла или т. н. коэффициента полезного действия, то величина его может быть определена только специальными приборами и потому проходит совершенно незамеченной для неосведомленного наблюдателя. В этом обстоятельстве и заключается причина того, что пользующиеся для отопления своих помещений печами не только упускают многое весьма существенное для лучшего прогревания печи, но часто, вполне доверяясь кажущимся неприложными своим соображениям, еще более ухудшают результаты топки.

 

Пo этой же причине, если и придумываются кое-какие усовершенствования в устройстве и способах топки печей, то в большинстве случаев они разбиваются о косность и неосведомленность лиц, пользующихся этими приборами, и в конце концов мы настолько „сживаемся“ с недостатками их, что ничего уже не предпринимаем для устранения последних. Этим отчасти и объясняется то малое количество работ, которое посвящается исследованию печей, между тем, как было уже упомянуто выше, в этой области не все еще разработано в достаточной мере, и всякое, даже незначительное улучшение должнo отражаться крупными суммами в общем балансе народного благосостояния*).

____________

*) Д. Менделеев в своих „Основах фабрично-заводской промышленности“, 1897 г. (стр. 66) указывает, что общая годовая потребность в России дров для домашнего потребления, правда лишь гадательно, определяется в 12 миллиард. пуд., что составляет около 240 мил. 9 верш. сосн. с елов. дров, стоющих приблизительно 800—900 мил. рублей.

 

 

Литература по отоплению обыкновенными кирпичными печами не отличается богатством даже и в Германии, в северной части которой так же, как и в Скандинавских государствах, кирпичные или, как их называют, кафельные печи весьма распространены. Для этого достаточно указать на известное немецкое руководство по отоплению и вентиляции профессора берлинского политехникума Ритчеля, который посвящает печам всего несколько страниц, сообщая в них самые поверхностные и не всегда точные сведения**). В весьма капитальном Handbuch der Architektur также очень мало говорится относительно обыкновенных печей, и между прочим только в одном месте имеется небольшое рассуждение о присущей им теплоемкости с указанием, впрочем, на то, что до сих пор еще не удалось получить закона охлаждения подобных приборов***)

____________

**) Rietschel. H. Leitfaden zum Berechnen und Entwerfen von Lüftungs-und Heizungs-Anlagen, Berlin, 1902. S. 191. Ha стр. 192 между прочим указывается, что нижняя часть кафельных печей почти вовсе не принимает участия в отоплении, а герметические дверцы устраиваются для того, чтобы меньше тепла уходило в трубу.

***) Handbuch der Architektur. Heizung und Lüftung der Gebäude. Leipzig, 1908. S. 365.

 

У нас имеется значительно большее количество трудов по печному делу. Самым ранним, неутратившим интереса в некоторых частях и по настоящее время является сочинение архитектора Свиязева****), который весьма вдумчиво отнесся ко многим явлениям отапливания печами и между прочим, повидимому, впервые обратил внимание на необходимость направления дыма из подъемного дымооборота сразу в несколько опускных, также на значение насадки и недостатки больших и широких топливников, которые в то время почти всегда сопутствовали устройству весьма распространенных и чуть-ли не единственных голландских печей.

____________

****) Теоретические основания печного искусства в применении к устройству разных нагревателей к отоплению и вентиляции зданий. СПБ., 1807.

 

Серьезный упрек Свиязеву можно сделать лишь в том, что он несколько увлекся для увеличения теплоотдачи печей применением дымооборотов из одного железа. В дальнейшем много практических указаний было приведено в известных руководствах по отоплению и вентиляции профессорами Лукашевичем и Веденяпиным. При этом первый произвел даже несколько опытных исследований над топливниками, хотя к сожалению сообщил только некоторые результаты из них, лишив таким образом возможности детальнее познакомиться с затронутым вопросом. Профессор же Веденяпин впервые ясно формулировал те санитарные требования, которые следует предъявлять к подобным приборам*), и сделал попытку проверки и определения теплоемкости кирпичных печей.

____________

*) Также в статье: отопление и вентиляция с санитарной точки зрения, А. Веденяпина. Инженерный журнал 1886 г. №№ 2—3.

 

Затем комиссией при Главном Инженерном Управлении по определению нормы довольствия каменным углем взамен дров в Варшаве и Петербурге в 1894—95 г.г. были произведены весьма детальные опыты над прогреванием и охлаждением в первом случае голландской печи и втором — типа Войницкого**). Во время этих опытов прибором Орса производился анализ дыма, определялась температура в трубе и в последних дымооборотах, а также количество выделанного печью при остывании тепла. К сожалению, не смотря на кажущуюся обстоятельность и научность этих опытов, были сделаны в методах некоторые ошибочные предположения, и самый способ определения тепла по температуре и количеству воздуха, прошедшего через отверстие деревянного кожуха, который был поставлен в 8 верш. от печи, не мог быть достаточно точен, и во всяком случае присутствие кожуха должно было изменять тепловой режим печи. Кроме того закладка топлива производилась 4 раза за время топки, что может быть и правильно с теоретической стороны, но не отвечает обыденному способу топки печей. Вот почему лишь немногое может быть принято из приведенных опытов.

____________

**) Инженерный 1898 г. №№ 2—8.

 

Наконец, в последние годы в Инженерном журнале был помещен ряд статей с предложением различных конструктивных усовершенствований и изменений в печах, однако, не всегда обоснованных и проверенных.

 

Что же касается условий правильного сожигания топлива, то вследствие необходимости приложения их к топке котлов они в настоящее время получили достаточно полную разработку во многих сочинениях. Мало того явления так называемой диссоциации теперь нашли выражение в законе фаз или равновесия при различных условиях превращений, формулированном Лешаталье, математическое выражение коего закона, например, для углекислоты оказалось вполне совпадающим с фактическими наблюдениями, сделанными до 1.500°С.*)

 

В частности данные, получаемые из объемного анализа продуктов горения прибором Орса, были сведены проф. Зиборовым в формулы, облегчающие вычисление как количеств выпущенного в топку воздуха, так и коэффициентов полезного действия и потерь через дымовую трубу**).

____________

*) Jüptner, Н. Lehrbuch der chemischen Technologie der Energien. Leipzig, 1905. S. 123. Сведения об этих превращениях приведены также в учебнике химии, A. Горбова, СПБ. 1908.

**) Успехи сожигания нефти без посредства пульверизации в приборах для комнатных и иных печей, М. Зиборова. Инженерный журнал 1893 г. №№ 1—3.

 

Настоящее исследование имело целью с одной стороны проверку и определение таких, например, факторов в смысле утилизации теплоты, как температуры горения, при условиях, наиболее близких к распространенному типу топливников, затем значения глухого пода при сожигании дров и вообще характера горения в тех же топливниках главным образом для дров, каменного угля и антрацита, как более типичных и чаще применяемых, а также значения регулировки горения трубными задвижками и дверцами при топливнике. С другой стороны представлялось весьма важным определить характер самого прогревания и остывания печи в связи с различной толщиной стенок и применением насадки, что рассматривалось до сих пор в сочинениях по отоплению и вентиляции большею частью умозрительно.

 

Таким образом была поставлена, вообще говоря, задача опытным путем, как единственно ценным для практики, проследить влияние различных факторов на тепловой режим обыкновенной комнатной печи. Ясно, что как санитарное значение этих приборов, так и многое другое могло и не попасть в данное исследование.

 

 

 

Литература.. 3

 

Производство опытов .. 6

 

Исследование полученных данных...24

 

 

 

 

 

 

 

Скачать издание в формате pdf (яндексдиск; 30,1 МБ).

 

 

 

Библиотека портала Tehne.com работает при поддержке АО «Прикампромпроект». АО «Прикампромпроект» выполняет комплекс проектных услуг — от обоснования инвестиций и инженерных изысканий до разработки проектно-сметной документации объектов гражданского и промышленного назначения.