Новая жизнь подовых печей

Новая жизнь подовых печей.
 
Подовыми называются печи с глухим подом, без поддувала и колосниковой решетки. Исторически первые печи были именно такими, но в дальнейшем они прошли длительный период развития, менялась система дымооборотов, менялся и топливник. От глухого топливника  перешли к топливнику с колосниковой решеткой, а сейчас наблюдается тенденция к возврату к подовым печам. Почему отошли от подовых печей, почему к ним снова возвращаются и какие существуют топливники, вы узнаете, прочитав эту статью.
   Классическим примером подовой печи является печь голландка, кирпичная  печь, облицованная белыми изразцами, которая еще встречается в старых зданиях. Эти изразцы, изготовленные по голландской технологии, появились в 18 веке. От них пошло и название печей, которые не следует путать с круглыми печами в металлических футлярах, которые иногда ошибочно называют голландками. Они часто тоже изготавливались с глухим подом.  Но это другой тип печей.
  Преимуществом подовых печей является низкое расположение топки, что позволяет прогреть самый низ помещения.
 Но такая конструкция топок приводит к неэффективному использованию кислорода воздуха, поступающего в топку. Дрова не омываются со всех сторон воздухом, а в завершающей стадии  воздух проходит над углями не участвует в процессе горения  и охлаждает дымообороты. Топливо в таких условиях не сгорает полностью, и остаются угли.
  Кроме того, в подовых печах нельзя сжигать уголь и торф. Они предназначены для топки исключительно дровами.
  
  Дальнейшее совершенствование топливников пошло по пути создания условий для обдува топлива воздухом снизу.  В топливнике такой  конструкции воздух поступает снизу через колосниковую решетку, и дрова сгорают  более полно. Зола через решетку ссыпается вниз. В простейшем варианте такой конструкции колосник лежит непосредственно на дне топливника. Однако если долго не перемешивать топливо то воздух, проходящий через решетку, охлаждает топливо и не участвует в горении.
  Более совершенным является топливник, разработанный инженером С.Б. Лукашевичем. 
Рисунок 1. Топливник С.Б.Лукашевича.


Он имеет вид шахты, на дне которой расположен вращающийся колосник. При его повороте вся зола ссыпается в нижнюю камеру (поддувало). Дрова укладываются наклонно и опираются в переднюю стенку шахты. Воздух двигается наклонно и более полно используется в процессе горения.
  Такой топливник создавал равномерный обдув и обеспечивал автоматическую регуляцию подачи воздуха за счет того, что поток ускоряется в сужении и замедляется вверху.
 Недостатком является высокое расположение топливника   и очень толстые стенки. Кроме того, такая конструкция достаточно сложна, и трудно чистить шахту при неподвижной решетке.
  В дальнейшем профессор В.М. Чаплин усовершенствовал этот топливник.
Рисунок 2. Топливник В.М. Чаплина.


 Вся конструкция стала проще, колосник расположен в центре и по его бокам небольшие откосы  Он не так сильно утоплен, как в конструкции Лукашевича, что позволяет легко проводить чистку.  Сам топливник при этом опускается ниже. В целом топливник Чаплина значительно удобнее в эксплуатации, хотя эффективность регуляции подачи воздуха на горение ниже.
   Недостатком всех рассмотренных топливников является неполное сгорание топлива и образование большого количества  твердых частиц, которые выносятся с дымовыми газами в атмосферу. С целью уменьшения выбросов и повышения эффективности использования топлива стали разрабатываться различные системы вторичного дожига. Они особенно развиты в различных конструкциях металлических печей, печных и каминных топок.
  Применительно к кирпичным конструкциям в нашей стране получили распространение идеи  И. В. Кузнецова. Этот автор предлагает подавать воздух в верхнюю часть топливника. Обычно для этого служат каналы в боковых стенках топливника. Воздух по ним поступает  из поддувала в верхнюю часть  топливника. Эти каналы можно выполнить в промежутках между футеровкой топливника и облицовкой.
    В настоящее время наблюдается тенденция к возврату к подовым печам. Причем  происходит это на качественно новом техническом уровне.  Замечательным примером являются подовые печи Вольсхофер. Топливник этих печей выполнен из специальных шамотных материалов в виде кольцевых модулей. Конструкция дверки обеспечивает подачу на горение предварительно прогретого в специальных камерах воздуха. Причем воздух подается как снизу так и с верхней части дверки, обеспечивая вторичный дожиг.  Конструкция подовых печей Wolfshöher Tonwerke обеспечивает эффективное горение, высокое  кпд ( 80%). В их конструкции, таким образом, решены многие проблемы,  с которыми не смогли справиться разработчики топливников.
   В заключение хочу отметить, что в среде печников широко обсуждается вопрос о целесообразности кладки кирпичных подовых печей.  С целью обеспечения полного сгорания рекомендуется производить верхний розжиг топлива. В этом варианте  горение идет сверху вниз. У подовых печей есть как сторонники, так и противники. Ну а кто прав покажет будущее.