Новейшие типы местных печей отопления

Эволюция средств обогрева и приготовления пищи. Исторический обзор




Материал нашел и подготовил к публикации Григорий Лучанский

Источник: А.П. Трухачев. Новейшие типы местных печей отопления. Госстройиздат, М.-Л., 1933 г.


Часть I. Отопительные печи.

Глава I. Печи малой теплоемкости.

Под печами малой теплоемкости подразумевают такого рода печи, которые, не обладая теплоемкостью, должны в морозы топиться почти непрерывно или по крайней мере более двух раз в сутки. Ввиду нашего сурового климата эти печи у нас не пользуются таким распространением, как за границей, где климат мягче и где поэтому они по преимуществу и применяются.

Эти печи в большинстве случаев изготовляются из металла; керамики и других материалов, требующих для своего массового применения достаточно развитой промышленности. Несмотря на богатый опыт революционного периода, когда за недостатком топлива эти печи пользовались преимущественным распространением, в практику они однако не вошли, и техника наша не дала хороших образцов для нашего строительства. В настоящее время, где нужно, применяются по-прежнему примитивного типа железные или чугунные печи или кладутся кирпичные времянки нерациональных конструкций. Между тем печи малой теплоемкости, быстро нагревая помещение и давая нагрев по преимуществу нижних слоев комнатного воздуха, вполне рациональны во многих случаях практики. Так например, с переходом на непрерывное производство в зимний период нашим стройорганизациям требуются печи переносного типа для тепляков. Печи малой темплоемкости хороши во многих случаях: для отопления контор, сторожек, различных помещений служащих, а также для временного отопления помещений впредь до установки постоянною центрального отопления и пр.

Существующие примитивные печи этого типа для такой цели не годятся как с точки зрения пожарной безопасности так и со стороны санитарно-гигиенической.

Ныне своевременно, пользуясь нашим опытом, а главным образом образцами заграничного типа, подумать о создании годного для нас типа печей малой теплоемкости, если не из металла, то из сборных элементов, тем более, что у нас имеются южные области, в которых применение этих печей вполне уместно даже и для комнатного отопления. Здесь описаны несколько новейших конструкция железных печей из патентной литературы, а также наиболее распространенные кафельные печи заграничного типа и затем несколько конструкций временного типа печей.

 

А. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПЕЧИ.

I. Железная переносная печь доктора П.Э. Штейнлехнера 

Эта печь предложена рязанским врачом и пользуется большим распространением в Рязанском крае.


Рис.1 Железная переносная печь доктора П. Э. Штейнлехнера.

Последние образцы этой печи автором еще не опубликованы, поэтому здесь дается описание первоначальной запатентованной автором модели.(П.Э. Штейнлехнер, Комнатная металлическая печь медленного горения с песочными затворами, Рязань, 1930; П.Э. Штейнлехнер, Комнатные железные печи медленного горения для подмосковного ископаемого топлива, «Труды общества исследователей Рязанского края», вып. XXXV, Рязань 1930 г.) Эти печи интересны в том отношении, что в них с успехом можно сжигать торф, бурый уголь (например, подмосковный) и прочие местные сорта топлива.

Отличительная особенность данной печи заключается в точной регулировке притока воздуха. Приглушением процесса горения путем уменьшения поддувального отверстия (до величины 20-копеечной монеты) достигается длительный и медленный процесс горения с понижением температуры горения, вследствие чего не наблюдается большого накала стенок печи. Чтобы воздух не просасывался через неплотные затворы, в имеющихся отверстиях автором введены песочные затворы, чем достигается абсолютная герметичность. Вследствие этого печь совершенно не пропускает в помещение запаха торфа bли курного угля в случае топки этими сортами топлива.

Чтобы дать представление о темпе сгорания топлива в этой печи, автор приводит следующие данные:

1.  7 кирпичей резного торфа сгорают в 4—5 час., кроме того 2—3 часа печь остается горячей от жара торфа (при закрытом поддувале).

2.  4—5 кг подмосковного курного угля горят 3—4 часа, кроме того 5-6 час. печь остается горячей от жара угля.

3.  4—5 кг антрацита сгорает в 7—10 час

4.  Ведро древесного угля — в 4—5 час.

5.  2 полена дров — в 1—1,5 часа.

Ввиду этого газы из печи этой системы могут отходить весьма низкой температурой. Поэтому при этих печах даже вредно применять длинные железные трубы, и длину их автор ограничивает 3 м.

Печь состоит из цилиндрического или четырехугольного невысокого топливника (вся высота печи около 87 см при диаметре в 47см) с легкой глиняной облицовкой внутри по металлической сетке. Наверху топливник, имеет для загрузки топлива круглое отверстие с песочным затвором  и сбоку железный патрубок для соединения с дымовой трубой. Внизу топливник сходит конусом и заканчивается патрубком для присоединения к зольнику.   В верхней части дна топливника ставится поддувальная решетка.   Снизу к топливнику присоединяется подвижной зольник  с верхним, поддувалом. Для удобства выема зольника он имеет ручку и скошенную переднюю сторону.   В последних типах зольник соединен неподвижно с топливником, и тогда зола удаляется из зольника особым черпаком в виде ложки. Зольник имеет крышку, в которой устроен глушитель в виде отверстия, закрываемого особой задвижкой.

Печь может быть выполнена кустарным способом.

Лабораторные испытания печи в Теплотехническом институте дали такие данные. При установившемся медленном горении поверхностная температура в среднем получалась 130° Ц; температура отходящих газов держалась около 120° Ц, а в конце топки (7 ч. 13 м.) дошла до 97,5° Ц. Печь дала к. и. д. 55% (при втором опыте даже 68%).

Идея установления процесса медленного горения в этой печи заслуживает внимания так же, как и идея песочных затворов. Наиболее существенное значение автор придает правильному регулированию горения при производстве топки.

Топка производится следующим образом. Когда зольник соединен с печью, при открытом поддувале в забрасывается в печь через верхнее отверстие а растопка, после чего крышка закрывается. Когда этот первый заряд разгорится, печь заряжается либо подмосковным углом (6—8 кг) или торфом (8—10 кирпичей). Класть более мелкие заряды во избежание чада не рекомендуется. После того как второй заряд разгорится, а стенки и трубы накалятся, закрывают крышку поддувала в песочный затвор, оставляя отверстие шириной в 25 мм. Затем по мере сгорания и оседаний топлива осторожно прикрывают поддувало, и когда топливо прогорит до 1/4 объема, можно крышку поддувала совсем плотно погрузить в песок.

  

Комнатные печи заграничного типа

За границей ввиду более мягкого климата, чем у нас, получили большое распространение печи малой теплоемкости особых конструкций комнатного типа, и ими широко пользуются для комнатного отопления; многие из них имеют приспособления для приготовления и разогревания пищи.

Эти печи за границей тщательно разработаны, в большинстве случаев имеют изящный вид, легки и стандартизированы настолько, что изготовляются на заводах в массовом количестве, а на месте производится лишь их сборка.

Стенки этих печей, обычно не толще 13 см, изготовляются из тонких шамотных плит, покрытых снаружи изразцами.

Поверхность этих печей достаточно велика (4—6 м2) но теплоемкость незначительна, поэтому применение этих печей у нас может быть весьма ограничено. Из многих типов таких печей здесь приведены наиболее интересные.

Печь Браббе  получила большую известность в явилась прототипом многих подобных печей. Ее устройство видно из рисунков. Печь имеет топливник Т с поддувальной решеткой и с плоским небом.

В задней части имеется хайло на всю ширину печи, в которое поступают дымовые газы, падая затем вниз по обороту а в задний восходящий оборот б. Далее газы обтекают шкаф М и через подворот К поступают в верхнее отделение Г и через патрубок П уходят в дымовую трубу. Нижняя часть трубы состоит из чугунной плиты С-Л толщиной в 2 см, а сама печь устанавливается на ножках. Таким образом и нижняя часть печи используется в качестве нагревательной поверхности. Шкаф М может служить для подогревания пищи.  Печи изготовляются нескольких размеров с поверхностью нагрева до 4,5 м2 и весом до 750 кг.

Печь  Барлаха (рис. 7) по своему устройству в общем такого же характера, как и предыдущая.

Топливник Т с поддувалом расположен в торцевой части печи Газы через заднее хайло здесь идут вверх и, обтекая два шкафа М и Н, по оборотам а, б, С и К уходят через патрубок ж в трубу. 

Печь также поставлена на особых ножках, но нижняя часть ее сделана из шамотной массы. Снаружи печь покрывается изразцами. 

Рис. 6-7. Печь Барлаха.

Печь-плита. На рис. 8 изображена отопительная печь, которая одновременно служит и для приготовления пищи. По своему устройству она очень напоминает печь Браббе, так как путь движения дымовых газов совершенно такой же, как и в печи Браббе. Отличие от последней заключается в том, что дно шкафа М перекрыто чугунной плитой, на которой происходит изготовление пищи. Для удаления газа и пара в верхней части шкафа имеется отверстие в дымоход, снабженное задвижкой.

Печь поставлена на сплошном фундаменте и сверху облицована изразцами.

Мотто-печи. Так называемая мотто-печь (рис. 9—10) представляет собой тип комнатной печи малой теплоемкости, сложенной из отдельных стандартных элементов, сделанных из шамота в сложенных на шамотной глине. На рис. 9 представлена двухколонная, а на рис. 10 — одноколонная мотто-печь.

Двухколонная печь устанавливается на шамотной или шиферной плите т—п. Печь состоит из топливника Н—Л  и  из двух боковых колонок С-Д  интервал  между колонками А  перекрыт сверху по колонкам шамотной плитой ИУ.

Топливник устроен в виде железного ящика, выложенного внутри шамотом, и имеет поддувало Н с решеткой; над топливником имеется железный ящик б с дверцей (для согревания пищи). Колонки собраны из отдельных элементов и имеют по два канала, отделенные друг от друга внутренней воздушной камерой с отверстиями Ф и Н для воздуха. Дымовые газы из топливника Л через задний порог поступают направо и налево в два подъемных канала 11 одной и другой колонки и через перепал Р—Р опускаются но колонкам П в общий сборник Е—Е и далее в дымовую трубу щ.


Рис. 8. Печь-плита. 

Ввиду наличия двух подъемных дымоходов вполне возможна неравномерность нагрева колонок. Этот недостаток, устранен в одноколонной мотто-печи, представленной на рис. 10.


Рис. 9. Двухколонная мотто-печь.


 

Эта печь поставлена на ножках. Здесь топливник, тоже устроен в виде железного ящика, выложенного шамотом. Нижняя часть печи сделана из железной плиты. Над топливником, как на цоколе, поставлена колонка из четырех сборных шамотных элементов (см. отдельный рисунок).

Колонка имеет три канала, соединенные последовательно с выходом наверху в дымовую трубу.   Между каналами устроена воздушная камера.   Первый подъемный канал против сильного прогрева облицован внутри особыми вставками а.

Элементы снаружи покрываются либо глазурью, либо графитом.

 

 Рис. 10. Одноколонная мотто-печь.

 

Глава II.

Временные печи  для отопления землянок и бараков.

(Более подробно этот вопрос изложен в нашей брошюре «Печи и очаги для временных рабочих поселков, изд. «К0ИЗ», Москва, 1932г.)

Опыт мировой войны дал много образцов в области временных отопительных- устройств. Этот опыт вполне уместно использовать в настоящее время при оборудовании временных рабочих поселков, где требуется применять простейшего вида приборы из подручных материалов. Здесь приведены несколько конструкций, наиболее заслуживающих внимания.

1. Система временного отопления землянки посредством железных труб, проложенных в песке под настилом нар.

Такое устройство (рис. 11) состоит из нескольких небольших топливников 1, а2, а3...), расположенных в конце барака в общем кирпичном массиве. В другом конце барака ставится дымовая труба, с которой указанные топливники соединяются отдельными горизонтальными железными трубами б1 б2, б3,... (диаметром 16-17 см).

 

Рис. 11. Система временного отопления землянки посредством железных труб,   проложенных в песке под настилом нар. 

Трубы укладываются в песке вдоль под нарами с таким расчетом, чтобы при общей толщине слоя песка в 40 см верхний перекрывающий железные трубы слой был не менее 10—12 см. Щиты нар укладываются на лаги из деревянных брусков (6 х 6 см) поверх указанного песчаного слоя. В данном устройстве нет сильно накаленных металлических поверхностей. Тепло от труб постепенно передается песчаному слою. Кроме того, эта система обладает довольно значительной теплоемкостью. Следует отметить также, что ток теплого воздуха из-под щитов и нар поступает вдоль наружных земляных откосов, помогая их осушке. 

2. Земляная печь-камин.

В случае полного отсутствия на месте соответствующих материалов (кирпича, железа) и печного прибора рекомендуется устраивать временного типа печь-камин (рис. 12). Устройство этой печи вполне понятно из рисунка. Здесь в земляном откосе выделывается топливник к в виде ниши, открытый с лицевой стороны, с развернутыми боковыми и верхними откосами, как это делается в каминах для отражения тепловых лучей. Отвод дыма производится по дымоходу сечением 20 х 20 см, проделанному в грунте и обмазанному глиной. Выходное отверстие этого дымохода наращивается дымовой трубой в виде конического тура 3 (высотой 1,5-2 м), оплетенного из тонких прутьев и обмазанного с обеих сторон глиной толщиной до 1,5 см. Такие печи кроме нагрева помещения лучистой теплотой хорошо вентилируют помещение. Они могут устраиваться лишь в плотных грунтах.

На устройство одной такой печи потребно до 1 м3 хвороста и 1,5 рабочих дня.


Рис. 12. Земляная печь-камин

 

3. Кирпичные времянки.


Рис. 13. Кирпичная времянка без оборотов 

Когда барак или землянка устраиваются на более продолжительный срок, их следует оборудовать печами временного типа из красного кирпича или просто из сырца.

Типы таких временных печей показаны на рис. 13, 14, 15.

На рис. 13 показана времянка без оборотов, а на рис. 14 — с одним верхним оборотом; последний предохраняет верхнюю часть печи от перекала. На рис. 15 показана времянка с несколькими опрокидывающимися параллельными оборотами, что дает лучшее перемешивание газов и лучшее их сгорание.

Размеры даны в сантиметрах.

 

Рис. 14. Кирпичная времянка с верхним оборотом д.


Рис. 15. Кирпичная времянка с параллельными оборотомами.

 

4.Кирпичная времянка мелкоколпаковой (секционной) системы на 1600 кал/час.

В предлагаемой системе автор имел в виду взять от каждой из ныне существующих конструкций все лучшее (нижний прогрев, отдельность топливника от обогревателя, наименьшее сопротивление движению газов и проч.) и предложить такую систему печей, которая не создавала бы больших затруднений при проектировке и могла быть применена в любых условиях.   В    настоящей работе приводится несколько таких конструкций, по которым уже можно судить, насколько эта система удовлетворяет поставленным выше условиям.

 

Печь (рис. 16) спроектирована размерами в плане 0,63 х 0,50 м высотой 1,35 м и может давать до 1500 кал/час.

Печь состоит из топливника и собственно печи. Топливник типа Браббе-Степанова, т. е. газы в нем направляются через заднее хайло вниз (II). Далее газы попадают в нижний распределитель. Над этим распределителем устроен колпак (с одной секцией), состоящий из двух каналов (III и IV), разделенных кирпичной решеткой. Газы из распределителя попадают в первый канал по принципу свободного движения газов, а через окна решетки — во вторую половину секции и, опускаясь в нижний распределитель, по мере охлаждения уходит в трубу (V). Ясно, что меняя размеры секций в плане и по высоте) и их число, можно спроектировать печь любых размеров и любой калорийности, изменяя одновременно и размеры топливника. Кроме того, отдельный топливник позволяет ставить его в любых направлениях и даже в некотором удалении от лечи (см. отдельные схемы). Нетрудно видеть, что элементировать такую печь в сборную конструкцию весьма легко,  причем число элементов будет невелико. Кроме того секции можно устраивать из любого материала и любой формы.

 

Глава III

Печи большой и средней теплоемкости.

За текущее столетие появилось довольно значительное количество печей большой и средней теплоемкости, отличающихся оригинальностью и большой Эффективностью сравнительно с печами старых конструкций. Это обстоятельство нашло себе подтверждение в официальных альбомах, где помещены новейшие типы применяющихся ныне отопительных печей (альбом Иннорса, Союзсельстроя, Цекомбанка, Вниипсельхоза и проч.).

Для удобства рассмотрения всех существующих типов печей разобьем их на следующие группы:

1)  колпаковые печи;

2)  однооборотные многоканальные печи;

3)  однооборотные малоканальные печи;

4)  печи, устроенные по типу печей Браббе-Степанова;

5)  печи смешанных конструкций. 

*** 

7. Русская печь конструкции Теплотехнического института, проектирована   Овсянниковым и Ковалевским (рис. 72).

Печь Теплотехнического института была разработана по заданию Наркомзема для использования результатов конкурса проектов 1927 г. В основу своего проекта институт принял конструкции печи Кривоносова, причем в проект введены следующие существенные изменения:

1)  введен шесток, который в печи Кривоносова отсутствует, и на шестке поставлена кухонная плита;

2)  существенно   изменена  система  обогревательных    оборотов с устройством отдельного подтопка.

Общее устройство и расположение топливника и камеры такое же, как в печи Кривоносова.

Теплотехническим институтом были разработаны несколько вариантов печи. Здесь приведен вариант №3.

Как видно из рисунков, дымовые газы из топливника через открытое небо непосредственно проходят через камеру в задние каналы, как в печи Кривоносова, с небольшими изменениями, и далее под подом по каналам 22 и вертикальным 33 при открытой задвижке а поступают в дымовую трубу — 4.

В зимнее время эта печь может обогреваться добавочным обогревательным щитком с отдельным подтопком — 8 и двумя параллельными оборотами 5—6 и одним восходящим — 7, из которого газы при открытой задвижке в поступают в дымовую трубу по горизонтальному каналу 9.

Плита на шестке обыкновенного устройства имеет отдельную топку. Выпуск газа производится отдельным дымоходом 10, 1111, в дымовую трубу — 4 при открывании задвижки С.

Эта печь представляет хороший образец из новейших конструкций печей.

Она компактна, довольно проста и ввиду разделения ее главнейших функций должна дать в общем значительный экономический аффект.

Существенный недостаток печи, как и печи Кривоносова, - сложность кладки камеры и присутствие отверстий в поду этой камеры, что практически не совсем удобно.

 

Глава II.

Хлебопекарные печи.

Хлебопекарные печи огневого действия с развитием совхозного и колхозного строительств в настоящее время приобретают особо актуальное значение.

Однако печная техника за последние годы не дала чего-либо нового в этой области. Между тем в сельском строительстве применять сложные системы печей, особенно с каким-либо механическим оборудованием нельзя.

Ввиду этого в альбоме Союзсельстроя помещена обычная усовершенствованная русская печь типа Вайсмунда, которая завоевала себе прочное положение среди населения и в военном ведомстве.

Теплотехническим институтом в результате разработки материалом конкурса Наркомзема 1927 г. была тоже разработана хлебопекарная печь.

Правда, эта печь в практику не вошла, но она заслуживает полного внимания по своей простоте и оригинальной конструкции, тем более что имеет отдельный топливник и может быть сконструирована для любого сорта топлива.

Кроме того, здесь описана еще хлебопекарная печь Морова, которая также представляет собой видоизмененную печь Вайсмунда.

Из печей непрерывного действия техника ничего нового не дала, поэтому здесь дана печь системы Швиндта и печь военного инженера Ревенского.

 

I. Усовершенствованная печь Вайсмунда (рис. 75).

Существенное улучшение печи Вайсмунда состоит в следующем: над сводом камер устроены три параллельные горизонтальные канала. Каналы имеют входные отверстия в верхней части задних стенок камер, а выходные — в щитке над устьем камер.  Выходные  отверстия снабжены особыми запорными клапанами М и Н с длинными стержнями выходящими наружу.

Рис. 75. Усовершенствованная хлебопекарная печь Вайсмунда.

 

Благодаря этим добавочным оборотам получается более равномерный прогрев камеры.   В основном конструкция печи ясна из рисунков. 

2. Печь, описанная А. 3. Моровым (рис. 76).

Эта печь в основном сходна с усовершенствованной печью Вайсмунда. Главнейшее отличие от печи Вайсмунда заключается в устройстве камер.

Передние углы камер закруглены, изменены форма свода и размеры камеры. В поперечном разрезе свод в шелыге поднимается до 17 см, а в продольном — имеет высшую точку на границе 1/3 длины от задней стенки с постепенным понижением к периметру камер. Под камер имеет подъем к задней части на 10 см. 


Рис. 76. Хлебопекарная печь А. 3. Морова.

Над сводом камер имеются четыре параллельные горизонтальные канала с входными отверстиями в задней части свода с железными клапанами у входа их в дымовую трубу при помощи особых цепочек, пропущенных через стенки в 2—2,5 см трубках. Дымовые трубы устроены в передних углах (в местах закругления пода) с вьюшками поверх печи (см. фасад). Для освещения камер сбоку дверец устроены особые отверстия, в которые вставлены электрические лампочки, а в дверцах устроены «глазки» с заслонками для наблюдения за камерами.

Примечание. Подробные чертежи этой печи можно найти в альбоме ВСУ РККА № 70.

3. Хлебопекарная печь с плитой и пищеварными котлами для совхозного строительства системы Теплотехнического института (рис. 77).

Описанная печь Теплотехнического института явилась естественным развитием русской печи, разработанной этим институтом и описанной выше (рис. 74).

Печь имеет отдельный шахтного типа топливник и круглого начертания загрузочную камеру с купольным сводом. Газы свободно входят из топливника в камеру, откуда опускаются по двум каналам (на противоположной стороне топливника) вниз в нижний сборник (под подом камеры), затем по двум восходящим каналам (по бокам топливника) поднимаются в дымовую трубу, расположенную над топливником. 

Рис. 77. Хлебопекарная печь Теплотехнического института с плитой и пищеварными котлами для совхозного строительства.

 Влево устроено загрузочное отверстие с двойной железной дверцей и с приставным шестком (см. отдельный рисунок). Справа (в задней части) к печи пристроен кухонный очаг с плитой на две конфорки и с двумя котлами для приготовления пищи. Очаг имеет отдельный шахтного вида топливник и отдельную дымовую трубу. Котлы наполняются водой из расходного бака, замазанного в дымоход. Над кухонным очагом устроен железный зонт с вытяжкой. Производительность описываемой хлебопекарной печи при пяти выпечках в сутки равна примерно 350—400 кг хлеба.

4. Непрерывно действующая хлебопекарная печь Швиндта (рис. 78).

Печь двухкамерная с камерами АА1 , расположенными в два яруса с общим топливником Б под нижним ярусом с топочной дверцей с задней стороны печи. Камеры обычного прямоугольного начертания с прямым сводом из котельного железа (для лучшей передачи тепла камере).

Дымовые тазы из топливника проходят через заднее хайло по двум горизонтальными дымооборотам а и а1 , затем по вертикальным каналам в передней части поднимаются снова в два горизонтальные канала б и б1 расположенные между первым и вторым ярусами.  


Рис. 78. Непрерывно действующая хлебопекарная печь Швиндта.

 

Далее по задним вертикальным каналам газы поднимаются в верхние горизонтальные (с железными разгородками) каналы в и в1 (поверх свода верхней камеры) (разрез № 4). Обойдя эти каналы, газы опускаются по вертикальным колодцам гг в горизонтальный канал, расположенный под подом нижней камеры д-д1 (разрез № 1), и далее по вертикальным каналам ее поступают в дымовую трубу.  Поверх печи поставлен бак В для нагрева воды.   


Рис. 79. Непрерывно действующая хлебопекарная печь Ревенского.   

                                                        

В случае необходимости прогрева только нижней камеры можно при помощи особых задвижек каналы б—б (разрез СД и №3, соединить непосредственно через отверстие т  с каналами Г-Г, минуя каналы в—в.

Когда  нужно   быстро   нагреть камеру,   то   продукта   горения можно ввести в камеру через отверстие рр (в передних углах камеры, разрез № 2), снабженные клапанами л. Отвод в дымовую трубу продуктов горения из камер в данном случае производится через каналы ОО, снабженные задвижками. Этими же каналами отводится пар, выделяющийся из хлеба во время печения хлеба.

5. Непрерывно действующая хлебопекарная лечь инж. Ревенского (рис. 79).

Печь муфельного типа огневого действия с обогревом продуктами горения и с предварительным подогревом поступающего для горения воздуха. Печь может быть спроектирована для любого вида топлива. Топливник расположен в передней части печи. Продукты горения по четырем горизонтальным каналам В, расположенным под подом камеры л, поступают в общую вертикальную камеру т, откуда по горизонтальным каналам д и е поступают в дымовую трубу Щ.

Воздух для горения при закрытом поддувале проходит нижними боковыми каналами к в воздушные вертикальные прослойки в боковых стенках, поднимается в верхние шанцевые каналы М и, подогреваясь теплом отходящих по каналу газов, опускается по каналам п в задней стенке и направляется по каналу О в топку. Образующийся в камере пар также проходит в топку через боковые продухи в вертикальные каналы П и далее в шанцевую камеру и по нижнему каналу О.

Перекрытие плоское из полукотельного железа по железным брускам.

Расход угля при 10 выпечках в сутки составляет 6 кг на 100 кг хлеба (по опытам в Кронштадте). К. п. д. — 0,47—0,58.

Печь вследствие удачного расположения каналов хорошо держит тепло и в среднем потери тепла не превосходят 20%, но весьма сложна по своему устройству. 

 

Глава III.

Нагревательные приборы для приготовления пищи.

Для приготовления пищи служат следующие нагревательные приборы.

1.  Приборы универсального типа — русские печи и   кухонные очаги. На этих приборах можно варить как жидкую пищу и согревать воду, так и жарить твердую пищу, а также печь, готовить хлебные кушанья и отчасти согревать помещение.

2.  Приборы комбинированного типа, которыми можно пользоваться как для согревания помещений, так одновременно и для приготовления пищи.

3.  Приборы для коллективного пользования; к таким приборам общественного характера следует отнести:

а)  многоэтажные, многоочалковые пищеварные очаги и

б)  обыкновенные  пищеварные  очаги  на  один  или  несколько котлов.

 

I. Приборы для изготовления пищи универсального типа.

Из этих приборов русские печи рассмотрены выше, что же касается кухонных очагов, то их можно подразделить на следующие категории:

а)  кухонные очаги для отдельных квартир и

б)  очаги для столовых.

 

А. Кухонные  очаги для отдельных квартир.

Германский кухонный очаг (рис. 80) имеет два топливника — верхний для подогрева плиты и нижний для духового шкафа. Решетка верхнего топливника размерами 1/40 площади плиты, подвижная, приводится в колебательное движение при помощи особого рычага.


Рис. 80. Германский кухонный очаг.

 

Топочная   дверца   отсутствует   и   топливо — каменный уголь — загружается  через  конфорки.   Канал  от верхней топки высотой  б—7 см имеет две перегородки 22, как показано на плане, для обмыва горячими газами со всех сторон трех кастрюль,  поставленных на конфорки. Нижняя топка, имеет топочную дверцу я подвижную решетку размерами 1/45 площади духового шкафа. Подвижная решетка приводится в движение кочергой.


Рис. 81.   Кухонный квартирный очаг  на две конфорки и с термосным шкафом конструкции инж. И. С. Подгородника.


Рис. 82.   Кухонный квартирный очаг  на две конфорки со щитком конструкции инж. И. С. Подгородника.

 Расстояние решетки от шкафа 14 см. Газы омывают боковые стенки и верх шкафа. Вдоль задней же стенки шкафа имеется воздушная заслонка (для изоляции).

Из очагов русских конструкций мы опишем несколько рекомендуемых типов из альбома Союзсельстроя.

а)  Кухонный    квартирный    очаг   на    две   конфорки и с термосным шкафом конструкции инж.  И. С. Подгородника  (рис. 81).

Описываемый очаг состоит из двух частей: собственно небольшого очага с топливником и духовым шкафом всего размерами 3,5х4,5 кирпича и обогревательной кирпичной колонки, помещающейся на очаге над духовым шкафом. Указанная колонка внутри имеет камеру, суживающуюся книзу в виде горловины, вставленной в очаг и закрывающейся двумя поворотными клапанами.

Внутри камеры по ее вертикальной оси поставлены горизонтально водогрейный бачок, а поверх бачка — железный термос с герметической дверцей, выходящей на лицевую сторону.

Дымовые газы из топливника проходят под чугунной доской поверх духового шкафа и в зависимости от положения дымовых клапанов либо обтекают верхнюю камеру и далее опускаются в задний канал и обтекают пирожный шкаф, либо при горизонтальном положении клапанов непосредственно поступают в канал за духовым шкафом, причем если задвижка А открыта, то газы могут проходить прямо в дымовую трубу.

Над чугунной плитой может быть поставлен, как показано на рисунке, сушильно-вытяжной шкаф, в верхней части которого устраивается перегородка из сетки (разрез по 22-му ряду) для сушки на ней посуды. Боковые стенки шкафа сделаны в виде железных складных дверок.

Описанный очаг оригинален, но несколько сложен по конструкции. В альбоме Вниипсельхоза этот очаг значительно упрощен.

б)  Кухонный квартирный очаг на две конфорки со щитком конструкции инж. Подгородника.

Очаг состоит из небольшой плиты размером 3х2 кирпича и обогревательного щитка квадратного сечения 3х3 кирпича. В щитке имеются верхняя и нижняя нагревательные камеры А и в, причем в нижней камере может быть установлен змеевик из железных 25-мм труб для согревания воды.

Дымовые газы через два боковых хайла из топливника поступают в нижнюю камеру, отсюда они либо проходят в верхнюю камеру (зимний ход при открытой задвижке № 2) либо, если открыта задвижка № 1, газы уходят прямо в дымовую трубу (летний ход). В первом случае газы камеры А опускаются вниз по опускному обороту С и (разрез жз) затем поднимается вверх в дымовую трубу Б.

Расчет труб змеевика производится полагая, что 1 пог. м труб даст 11 л горячей волы. Для пополнения водой и хранения горячей воды в помещении под потолком устанавливаются два расходные бака, с которыми и соединяются концы змеевика.

Змеевик рекомендуется устанавливать с некоторым уклоном, чтобы в нем не могли задерживаться пары воды, а в бачке для горячей воды полезно ставить трубку для отвода водяных паров.

Б. Кухонный очаг для курортных столовых до  1000  рационов конструкции  томилина  и  самойлова (кисловодская группа)

Очаг состоит из двух частей: правая часть — на один и левая— на два духовые шкафа. Между ними вставлены два котла, обогреваемые отходящими газами. Весь очаг может обслуживать до 700 рационов (при напряжении — до 1000 рационов). В случае необходимости можно, откинув либо правую, либо левую часть, иметь очаги малых размеров на 100—250 рационов — правая часть — и средних размеров на 250—700 рационов — левая часть. Таким образом этот очаг можно рассматривать как стандарт.

В отношении деталей очаг устроен следующим образом. В торцах очага устроено по одному топливнику для дров. Практика показала, что боковые топливники работают хуже. За топливником помещены два сквозные духовые железные шкафа в левой части и один шкаф — в правой части. В очаг вставлены два котла для варки жидких кушаний в больших количествах, один котел обогревается газами левой половины, а другой — правой. Движение газов в каждом совершается таким образом: газы из топливника прямым ходом под чугунной плитой обогревают верхние части духовых шкафов, затем попадают к тому или другому котлу и обтекают их по круговому ходу. Далее газы либо прямо попадают в боров дд и в трубу, при открытии соответствующей задвижки, либо продолжают движение дальше под шкафами и по извилистому ходу (см. стрелки пунктиром) омывают днища духовых шкафов, опускаясь в конце через отверстия д1 и д4 (см. план и схему) в соединительный боров с трубой.

Для обогрева боковых частей духовых шкафов имеются глухие мешки, которые наполняются горячими газами, опускающимися вниз по мере охлаждения.

Вокруг котлов устроена система железных труб, соединенная с наполнительным баком (см. схему). Таким образом подогревается вода, необходимая для кухни и столовой.

Чугунные плиты в такого рода очагах устраиваются гладкие или с ребрами; последние прочны, не прогибаются, но требуют частой чистки.

Описанный очаг наилучший из всех виденных нами на минеральной группе; существенный недочет его, вытекающий из системы последовательных оборотов, — невозможность регулировать нагрев духовых шкафов, поэтому нередко приходится открывать обе крышки шкафов для устройства сквозняков, для охлаждения шкафов, либо выдвигать противни и переворачивать их; и то и другое усложняет изготовление пищи и увеличивает расход топлива, На такой очаг расходуется по местным данным 8—12 кг дров (влажной, свежей рубки) и на 1 м2 плиты при 12—14 часовой работе очага.



Рис. 83. Кухонный очаг для курортных столовых до 1000 рационов конструкции Томилина и Самойлова 

Отходящие газы отводятся  четырьмя  горизонтальными боровками, расположенными  под полом кухни, в дымовые каналы, предварительно   омывая   железные   шкафы,  на половину заделанные в стену и служащие для сушки сухарей, подогрева посуды и пр.

Очаг спроектирован местными работниками и построен в одной из санаторий кисловодской группы, на практике работает вполне удовлетворительно и может быть рекомендован для общественных столовых. 

2. Печи комбинированного типа.

С переходом на мелкоквартирное расположение становится неудобным общее пользование существующими кухонными очагами; кроме того желательно использовать комнатные печи для подогрева и приготовления пищи в малых количествах. Указанные обстоятельства вызвали к жизни печи особого комбинированного типа — служащими одновременно и для целей отопления и для приготовления пищи. К сожалению чертежей таких конструкций не опубликовано, поэтому мы здесь пользуемся главным образом латентной литературой.

а) Печь  системы  Лендера  Ф.   Ф.   (рис.   84)   (патент 8021 от 31 июля 1925 г.).

Устройство печи состоит в следующем: поддувало 1, прикрываемое по мере надобности дверцей,  расширяющееся к середине в прямоугольную зольниковую коробку 2, подводит воздух к колосниковой решетке 3, составляющей дно чугунной топки 31; последняя расширяется кверху в виде воротника З2, снабженного восемью овальными патрубками 33. О передней стороны топка снабжена топочным отверстием З4, к которому примыкает топочная рамка с дверкой 4.

Над топочным воротником расположена чугунная плита печки б, опирающаяся своими вертикальными стенками на вертикальный лист наружного кожуха печи 6. Для уплотнения этого соединения верхний край кожуха входит в имеющийся паз в отливке плиты, в который вложен асбестовый шнур 7.

Благодаря такому устройству постановка на место и съемка плиты производятся весьма удобно (на манер крышки с горшка), причем по мнению автора герметичность соединения обеспечена в совершенстве.

Для равномерности нагрева плиты и во избежание ее коробления снизу в ней предусмотрены радиальные ребра.

Под топкой и зольниковой коробкой расположена духовка из листового железа 8 с двойными стенками для образования омывающих каналов: нижнего 9, боковых 10, верхнего 11 и заднего 12.

Духовка закрывается спереди дверкой с двойной стенкой 13. Под духовкой расположена осадочная камера 14, соединяющаяся с топочным пространством при помощи восьми дымогарных трубок 15, сверху надеваемых на патрубки 33, снизу — на выштампованные в листе 16 воронки 101.

Сзади, на уровне листа 16, примыкает отводящий патрубок 11 с поворачиваемой угловой заслонкой 18.   С нижним духовочным ходом 9 осадочная камера соединена помощью прореза 162 в листе 16.

Под осадочной камерой расположено дно печи с двойными стенками 19 и 20, из коих к нижней прикреплены кронштейны с чугунными колесиками 21. Последние дают возможность весьма легко перемещать систему с места на место, что во многих случаях может оказаться весьма удобным.

Поручни 22, прикрепляемые на кронштейнах к кожуху печки по его бокам, предназначены, с одной стороны, для передвижения системы, с другой — для подвешивания печной принадлежности (кочерга, совок) и просушки необходимых хозяйственных полотенец и пр. 


Рис. 84. Комбинированная печь Лендера Ф. Ф. 

Движение газов происходит таким образом.

Сгорая в (пространстве, ограниченном чугунными стенками топочной отливки и плиты 3 и 5, газы, завершая свое горение, поступают в вертикальные дымогарные трубки 15 и в осадочную камеру 14. Здесь происходит осадка твердых продуктов горения, после чего более или менее очищенные газы направляются в зависимости от положения угловой заслонки 18 либо непосредственно в отводящую дымовую трубу, или же поднимаются через щель 161 в листе 16 в духовочные ходы, проходя последовательно через каналы 9,10, 11, и 12 и омывая духовку снизу, с боков, сверху и сзади. После этого газы поступают в отводящий патрубок 17, откуда уходят в дымоход.

Все внутренние пространства в печке, внешние по отношению к только что описанным ходам газов, заполнены песком или другим материалом, обладающим большой теплоемкостью при малой теплопроводности.

Благодаря этому горячие продукты горения, быстро отдавая на пути движения теплоту металлическим стенкам дымоходов и оттуда в сильно теплоемкую массу песка, с одной стороны, теряют в самой печке почти всю желательную и возможную теплоту горения, с другой же стороны, поддерживают высокую равномерную температуру в топочном пространстве, что повышает экономический коэфициент теплового процесса.

При этом благодаря отмеченному свойству песка все наружные стенки печки нагреваются весьма равномерно.

Двойное дно с засыпкой песка предохраняет от нагрева пола под печкой, давая возможность таким образом всю высоту печки утилизировать полезными пространствами.

Вертикальное расположение дымогарных трубок предохраняет эти трубки от быстрого засорения и облегчает их чистку (сверху) по снятии плиты.

В предлагаемом устройстве также предусмотрена легкая съемка духовочной рамки с дверцей 13 и отводящего патрубка 17, после чего духовка вынимается вперед и все поверхности легко очищаются от осевшей сажи.

По мнению изобретателя предлагаемая система дает весьма совершенное регулирование жара в духовке, достигаемое вращением угловой заслонки 18 в пределах угла 90°. Большим или меньшим закрытием дверцы поддувала можно достигнуть весьма легко желаемой температуры на плите.

В целях лучшей передачи теплоты от газов, перемещающихся в дымогарных трубках и духовке, с одной стороны, и возможно более равномерного нагрева боковых стенок (кожуха 6) печки—с другой, названные трубки имеют соответственное расположение как вдоль стенок кожуха, так и в отношении отстояния их от последнего и от наружных стенок духовочных ходов.

б) Печь В. Д. Мышака (патент № 8021 от 31 июля 1925 г.)


Плитный очаг А снабжен плитой с одной конфоркой, поддувалом и решеткой. Горячие газы из очага А отводятся через хайла Д,Д (разрез X) влево и вправо в нижние части столбов В, снабженных рядом обыкновенных горизонтальных Е,Е и вертикальных Ж,Ж печных оборотов (разрез IX). Внутреннее тепло от стенок топливника используется выведением его в помещение с помощью воздушных каналов В и С (разрез I). Подымаясь по оборотам столбов Б, горячие газы в нижних частях последних проходят и обогревают: в левом — вмазанный водогрейный котел 3, а в правом — вмазанный духовой шкаф И. Обороты обогревателей, куда поступают газы после обогревания котла и шкафа, помощью коротких патрубков 0,0 соединены с залегающим в стене дымоходом (разрез IV). Для наливания и выбирания воды в стенке, облицовывающей котел 3 в верхней его части, устраивается ниша Т.

Из верхней части столбов ВЗ горячие газы поступают в горизонтальный дымовой канал В, затем в вертикальный канал К и удаляются в дымовую трубу через отводящий канал Т. В лицевой части горизонтального канала В устроена для  вентиляции хлопушка П.

 Для регулирования действия печи она снабжена пятью задвижками: две из них Л,Л поставлены на патрубках О,О, две другие задвижки М,М поставлены на горизонтальном канале В и наконец одна Н — в вертикальном канале К.

Печь может работать для приготовления пищи и для приготовления пищи совместно с обогреванием помещения.   Топка печи только для приготовления пищи производится при закрытых задвижках М,М,Н и закрытой хлопушке П. Топка для совместного приготовления пищи и обогревания помещения производится при закрытых задвижках Л, Л и хлопушке П и при открытых задвижках М,М,Н.

При наличии перечисленных задвижек представляется возможность после полного окончания топки печи использовать для обогревания помещения еще и внутреннее тепло оборотов; это достигается путем закрытия задвижек Л,Л,Н и открытия задвижек М,М и хлопушки П. Вентиляция помещения возможна только в прозакрытых задвижках Л,Л и хлопушке П и при открытых задвижках Л,Л,М,М и открытых Н,Н и хлопушке П.

Для достижения наибольшей теплопередачи от стенок печки к помещению печь устраивается без задерживающих теплопередачу облицовок и футляров; для предохранения стенок от случайных царапин они обтягиваются снаружи вымоченным в жидкой глине миткалем, оштукатуриваются тонким слоем глины с песком и окрашиваются цементной или графитной краской или печным лаком. Печь сложна по устройству но оригинальна по своей форме.

в) Шведская печь (рис. 86).

Печь состоит из варочной камеры Р, на дне которой уложена чугунная плита над топливником, расположенным внизу.   Топливник обычного устройства универсального типа с поддувалом. Газы из топливника поступают через левое верхнее хайло и затем либо опрокидываются вниз (летний ход) либо, в случае открытой задвижки Ф, поднимаются вверх (разрез ДД). В первом случае газы поднимаются в канал М и, омывая духовую коробку, попадают в дымовой канал в.  Во втором случае газы по каналу М поднимаются вверх и под перекрышей распределяются по семи опускным каналам, причем по четырем из (них н, ж, к, и, л (разрез ВВ) доходят до свода варочной камеры по сборникам Ф и проходят в канал А (разрез ЕЕ). По остальным трем каналам Ф, Ц и А (разрез  ГГ)  газы  проходят  вдоль  всей   высоты   печи   и   внизу в цоколе печи через общий сборник В попадают в дымовой канал Д. Таким образом во втором случае газы обогревают стенки печи, и последняя работает как прибор отопления.

Печь построена рационально, но несколько сложна система оборотов; насколько нам известно, эта печь удачно применяется на практике.  На рисунке приведены разрезы печи в миллиметрах.

г) Печь системы  И. Г. Вейсбрута (патент 812 от 30 ноября 1926 г.).

Печь (рис. 87) представляет собой видоизменение русской печи путем устройства отдельного топливника, оборотов и воздушных камер и предназначается для отопления и приготовления пищи.

Топка 1 печи шириной не более 18 см имеет колосниковую решетку, поддувало и зольник 2; над топкой расположена достаточно поместительная варочная камера 3, отделяющаяся от топки решетчатой плитой 4, на которой и производится изготовление пищи как во время действия топки, так и после неё.

 

Рис.86 Шведская печь

Варочная камера в своде имеет отверстие 5, ведущее в подъемный канал 6. В начале этого канала имеется задвижка 7, выдвигаемая из ниши, для удержания в варочной камере жара после окончания действия топки и на более продолжительное время. Дымоход 6 соединяется вверху перевалом 8 с опускными узкими каналами, которые идут от верха до низа по трем наружным сторонам печи.

 Рис. 87. Комбинированная печь Н. Г. Вейсбрута.

 

Таким образом варочная камера с трех сторон защищена от охлаждения прослойкой горячего воздуха опускных каналов. Опускные каналы соединяются со сборной камерой 10, находящейся под зольником и соединяющейся подъемным каналом 11 снабженным наверху вьюшкой 12, при открытии которой уже достаточно охлажденный дым выходит в трубу. Варочная камера имеет две дверцы — внутреннюю 13 и наружную 14. Между наружными и внутренними дверцами вверху проходит вытяжной канал 15, разделяющийся на два рукава при обходе задвижки 7 и снабженный задвижкой 16, открываемой при надобности. 

При усиленной топке в летнее время горячие газы могут направляться из дымохода 6 в трубу, минуя обороты, для чего открывается (вьюшка 17 и закрывается вьюшка 12.

В печи предусмотрены также самоварник 18 и воздушные камеры 19.

Предлагаемая печь может быть отапливаема любым твердым топливом. Печь сложна по конструкции и требует переработки.

 

д) Комбинированная печь мелкоколпакового — (секционного) типа (2000 кал/час) (рис. 88).   Проект.

Выше нами были предложены времянка и печь большой теплоемкости секционного типа. На рис. 86 изображена комбинированная печь, построенная по той же системе.


Рис. 88. Комбинированная печь мелкоколпакового (секционного) типа. 

Сущность ее устройства заключается в следующем.

В центре печи располагается топливник (для дров) и варочная камера, отделенная от топливника чугунной (глухой) плитой А. Газы из топливника боковыми каналами идут вниз и затем передними оборотами попадают в верхний колпак состоящий из двух полостей, разделенных кирпичной решетчатой переборкой. Охлажденные газы через задние каналы поступают в средние обороты (за топкой) и наверху соединяются в общий дымоход, в котором поставлена задвижка.

Вредные газы из варочной камеры отводятся через отверстие Т (наверху) и вытяжной канал рядом с дымоходом.

При желании можно каждую из боковых секций выключать и даже спроектировать печь с одной боковой секцией. Печь испытанию не подвергалась и предлагается как проект.

 

Печи и очаги для коллективного использования

а) Многоэтажные многоочалковые пищеварные печи.

Существующие кухонные очаги, когда ими должны пользоваться несколько семейств, не удовлетворяют своему назначению и им предпочитают примусы, тем более что этот способ оказывается и более экономичным. Однако такое положение нельзя признать нормальным, и техника печного дела дала несколько попыток другого разрешения вопроса, хотя эти попытки до сих пор не дали практических результатов, но будет полезно дать описание двух из них. Проект многоэтажной многоочалковой пищеварной печи конструкции И. С. Подгородника (рис. 89) (патент от 31 марта 1930 г. № 13721). Описываемая печь построена на принципе свободного движения газов и явилась прототипом описанных выше многоэтажных печей того же автора, построеннных по колпаковой системе.

Здесь имеется центральный жаровой канал 2, идущий из топливника (в подвале) на всю высоту здания.

Вокруг этого канала в каждом этаже устроена кирпичная камера с многочисленными контрфорсами. Камеры внизу соединены (в верхней части нижележащего этажа) с одной стороны с жаровым каналом, а с другой стороны - с дымовыми каналами отдельно стоящей дымовой трубы; число каналов соответствует числу этажей. В каждой камере на высоте груди вставлены шесть муфельных шкафов 6 на указанные выше контрфорсы. Последние предназначаются для аккумулирования тепла. Тепло отходящих газов используется для подогревания бака с водой 8, поставленного на чердаке над жаровым каналом.

В остальном действие прибора аналогично действию описанной выше многоэтажной печи и особых пояснений не требует.

В данном случае каждая домохозяйка может иметь свой отдельный духовой шкаф, где может разогреваться и даже приготовляться жидкая пища.  Однако отсутствие голого огня не дает возможности поджарить твердую пищу.

Приведенная конструкция требует проработки, так как уже выше было установлено, что в многоэтажных печах нет надобности устраивать отдельные дымоходы для каждого этажа. Таким образом удешевляется устройство трубы.

Многоэтажная  многоочалковая  печь  конструкции  инж.  Л. О. Бордзенко (патент № 3573 от 30 июня 1928 г.). Схема дымоходов этой печи построена совершенно на другом принципе, нежели в предыдущей печи.

Здесь из топливника 9 имеется общий жаровой канал 10 на все этажи (см. схемы) с ответвлениями в многоочалковые очаги в каждом этаже либо прямо из жарового канала (схема Ж и 3), либо из особого опускного канала (схема И). Далее из каждого очага имеется свой отдельный подъемный канал и свой отдельный опускной. Последние в подвале соединяются в общий сборник 16 и уходят в дымовую трубу 17. Опускные каналы 15 располагаются около нагревательных приборов самыми разнообразными способами в зависимости от местных условий и заданий. Эти каналы по мнению автора должны служить саморегуляторами всей системы по принципу падающих газов в опускных колодцах. Такое устройство очень сложно и по закрытии дымового затвора создает в системе неизбежный напор.

Самое устройство многоочалковой печи состоит в следующем. В каждом этаже имеется 16 духовых шкафов, поставленных в два этажа и в два ряда (черт. А и В). Газы из жарового канала 10 поступают в средний горизонтальный канал 11 на всю высоту очага (Черт.С и Д) обогревая задние стенки духовых шкафов, и через задние каналы 12 проходят тремя горизонтальными каналами 13 (рис. Б и С), обогретая под и свод духовой. Затем через вертикальные колодцы 14 газы сводятся в отдельные для каждого этажа вертикальные обороты 15.

Кухонный очаг многоочалкового типа одноэтажной конструкции инж. И.С.  Подгородника

Описываемый очаг устроен на принципе свободного движения дымовых газов.

Он состоит из топливника В для сжигания нефти, жарового канала АД—Е (разрез СД), духовой камеры ИЖ и двух горизонтальных каналов МН, отводящих газы (разрезы К—Л и М—Е).

Таким образом газы из топливника вертикальным каналом А опускаются вниз (разрез СД), проходят центральным горизонтальным нижним каналом ЕД, затем поднимаются вверх через верхние отверстия и заполняют верхнюю камеру, перекрытую чугунной плитой Р; омывая два ряда железных духовых шкафа Ж, по мере охлаждения,  опускаются вниз  через  два ряда боковых отверстий, имеющих задвижки, и по нижним горизонтальным каналам МН поступают в дымовой боров.

Для доступа к топливнику устроен приямок У, покрытый сверху железной решеткой. Для очистки от сажи имеются небольшие приямки из каждого шкафа.

Данный очаг построен в Боткинской больнице в Москве и работает исправно.

 

б) Пищеварные  очаги.

При организации общественных столовых пищеварные очаги приобретают особо важное значение; однако эти очаги в общем остались тех же конструкций, что и в довоенное время.

Поэтому здесь мы ограничимся описанием пищеварных очагов, Мощинского применяемых до сего времени в военном ведомстве, затем очага на два котла с нефтяной топкой на один и на два котла и дадим описание проекта конструкции автора книги.

Очаг Мощинского на два котла (рис. 92). Как видно из прилагаемого плана и разрезов, «каждый котел имеет отдельную топку и особое гнездо в кладке очага с выходным из-под котла отверстием.

Очаги применяются для всякого рода и размера котлов. Последние подвешены на верхнем ряду кладки очага над указанным гнездом. Между стенками котлов и кладкой оставляются зазоры строго определенных размеров для прохода газов. Под котлом помещается топливник с поддувалом.  Таким образом горячие газы из топливника непосредственно охватывают дно и стенки котла и уходят в трубу. Выходное отверстие помещается наверху строго против топочной дверцы; позади топки внизу имеются две камеры бб для экономии материала и лучшей просушки массива печи.

Для правильного действия очага необходимо строгое соблюдение размеров: сечение поддувального отверстия делается равным 0,5 площади топочной решетки; последняя рассчитывается в зависимости от поверхности нагрева котла. Для чугунных котлов вместимостью более 250 л, предназначенных для варки пищи, площадь решетки равняется 0,03 поверхности нагрева котла, а для медных -  0,025.   Ширина решеток 0,24 м.

Обычно применяется горизонтальная решетка. Вертикальное расстояние решетки от низа котла делается в 0,24—0,29 м при дровах, а при угле — 0,15—0,20; от решетки делаются во все стороны подъемные пода.

Зазоры вокруг котла должны быть под днищами круглых котлов 0,044—0,066 м, конических — 0,089—0,111 м; у боковых стенок вверху под перекрышкой 0,028—0,03 м, а внизу — 0,038—0,044 м; лобовая стенка непосредственно перед перекрышкой должна отстоять от котла на 0,044—0,089 м.

Чтобы строго соблюсти эти размеры, перед выкладкой гнезда предварительно устанавливается котел на подкладках из кирпича, и стенки вокруг котла выводятся строго по мерке. Затем котел вынимается, гнездо обделывается, рекомендуется устанавливать железное кольцо для котла по закраине гнезда.

 

 

Рис.93. Пищеварный очаг на два котла Мощинского

Поверхность гнезда для котла тщательно выравнивается оштукатуркой,  густо  разведенной  глиной с  песком или,  еще  лучше, c кирпичным порошком.

Площадь сечения выходного канала из очага делается равной площади сечения отверстия для поддувала.

Для удобства работы кашевара против топки делается зольник ниже уровня пола с таким расчетом, чтобы высота очага над полом помещения была не более 0,8 м.

При пользовании этими очагами следует соблюдать следующие правила.

1. Вслед за окончанием кладки очаг следует тотчас же слегка протопить;  тогда  образовавшаяся  сажа пропитает  верхний слой сырой глиняной штукатурки и покроет ее тонким налетом, вследствие чего уменьшается поглощение тепла кладкой.

2. Следует возможно чаще удалять с поверхности котла сажу, обтирая стенки котла тряпкой, намотанной на конец гибкого прута.

3. Сильный огонь в топке следует держать до момента закипания пищи, далее достаточно поддерживать состояние кипения часа полтора. Для регулирования горения служат поддувальная дверца и задвижка.

Указанные очаги весьма просты по своему устройству и экономны в отношении расхода топлива, но они требуют расположения выходного отверстия точно против топки, что по местным условиям не всегда выполнимо. Кроме того непосредственное действие огня на котлы не вполне рационально и усложняет уход за очагами.

В военном ведомстве эти очаги выдержали многочисленные испытания и широко применяются на практике.

Очаг системы Мощинского на три котла.

На рис. 93 представлено устройство очага на три котла. Сущность его устройства такая же, как и очага на два котла, но здесь представлен целый ряд деталей: отводные для пара приспособления, расположение дымоходов и тар.

 


Рис. 94. Очаг на один котел с  топливником для нефти.


Рис. 95. Очаг на два котла с  топливником для нефти.


Обыкновенные очаги  с топливником для нефти. На рис. 94 и 95 представлены очаги на один и два котла с топливником для нефти.

Сущность устройства видна из рисунков и особых пояснений не требует.

Пищеварный очаг на один котел колпаковой системы конструкции А. П. Трухачева (рис. 96). До настоящего времени для приготовления пищи подогревания воды применялись очаги двух конструкций: очаги с последовательными (чаще винтовыми) оборотами и описанные выше очаги системы Мощинского со сквозной щелью вокруг котла. Последние ввиду лучшего использования лучистой теплоты топлива оказались более экономичными. Однако очаги системы Мощинского обладают весьма существенным недостатком, а именно выход дымовых газов в них должен быть устроен наверху напротив топочной дверцы.

Вследствие этого, если по местным условиям требуется выход устроить сбоку, — этого сделать нельзя, так как газы из топки по круговой щели, естественно, пойдут более коротким путем, и очаг будет прогреваться односторонне и неравномерно.

По той же причине очаги системы Мощинского требуют весьма точного соблюдения размеров отдельных его частей, установленных путем практического опыта, и в особенности окружающая котел щель должна равномерно облегать котел. Это требование усложняет кладку очага. Все эти обстоятельства в значительной степени затрудняют применение этой системы очагов и заставляют часто применять очаги старых менее экономичных конструкций.

Предлагаемая конструкция (рис. 96) имеет целью устранить недостатки системы очагов Мощинского, оставив ее преимущества. В основу ее применен известный принцип свободного движения дымовых газов. Как и в очагах Мощинского котел становится в гнездо над топкой, но это гнездо имеет форму прямоугольника. Небо топливника имеет отверстие для вставки котла. Вокруг котла имеется щель, па дне которой в передних углах котельного гнезда имеются выходные отверстия в круговой сборник, расположенный в цокольной части очага. Под котлом в задней части имеется хайло. Таким образом газы, обогрев дно котла, поступают через заднее хайло и под влиянием естественного напора обтекают стенки котла, по мере охлаждения опускаются вниз и, попадая в нижний сборник под влиянием силы тяги уходят через патрубок в дымовую трубу. Патрубок можно присоединить к любому месту нижнего сборника. Предлагаемая конструкция устраняет основной недостаток очагов Мощинского: необходимости устраивать выходное отверстие строго против топки; кроме того ввиду использования естественного напора горячих газов последние свободно обтекает котел и равномерно отдают тепло.


Рис. 96. Пищеварный очаг на один котел  А. П.  Трухачева колпаковой системы.

Такой  равномерный прогрев стенок, котла важен особенно для таких кушаний, как каша, так как здесь равномерный прогрев котла имеет важное значение.

Использование указанного принципа дает возможность пользоваться очагом как термосом, для чего рекомендуется покрывать котел деревянной крышкой, обитой листовым железом.

В этой конструкции после закрытия дымовой задвижки, естественно, будет все время подогрев котла остаточным теплом, аккумулированным кирпичной кладкой.  Такой очаг по общему установленному в колпаковых печах свойству меньше выдувает при неисправности вьюшки и топочной дверцы.

Конструктивные преимущества предлагаемой конструкции: простота кладки, не требующая особой тески кирпича, и более прочное положение котла, который кроме подвешивания на железном кольце частью опирается своим днищем в кладку двух кирпичных стенок, сложенных над топливником.

Исходя из вышеизложенных преимуществ предлагаемой конструкции (равномерность прогрева, возможность использования очага в качестве термоса, меньшее охлаждение очага путем выдувания и пр.), следует сделать вывод, что и КПД такого очага будет значительно выше, чем очагов Мощинского, а тем более очагов старых конструкций, примерно на 10—15%, что конечно может быть установлено путем опытов.

Данный очаг нами спроектирован для Иннорса. В вышедшем в 1933 г. альбоме печей и очагов имеется этой системы очаг на два котла. Такой же очаг со щитком на два котла нами спроектирован для Вниипсельхоза и приложен к альбому типовых проектов свинарников за 1933 г. 

Глава   IV.

Нагревательные приборы огp class=p class=/pневого действия для согревания воды.

В хозяйственном обиходе горячая вода необходима:

1) для шитья и для мытья кухонной и столовой посуды, 2) для стирки белья в прачечных, 3) для бань, ванн, душей и т. п.

Ввиду организации в настоящее время коллективных хозяйств в этой главе дан ряд устройств для согревания воды простейшего типа, годных для применения в сельских местностях.

1. Для получения кипяченой воды для питья применяются обыкновенные водогрейные кубы, котлы и кипятильники различных устройств периодического и непрерывного действия.

Кипятильник самоварного типа (рис. 97).

Кипятильник цилиндрической формы изготовляется из железа и устанавливается на кирпичном основании 3. Нижняя часть прибора занята топливником А с зольником в виде выдвижного ящика; топливник склепан из полукотельного железа и выложен внутри кирпичной футеровкой. Верхняя часть кипятильника служит водогрейным котлом и изготовляется из жести или оцинкованного железа. Внутри этой части проходит жаровая цилиндрическая труба Ж с конусообразным расширением книзу, которым она опирается на верхнюю часть топливника.

Описанный бак наполняется через верхнее отверстие И, а готовый кипяток выпускается через медный кран Л.

Загрузка топливника топливом производится либо через топочную дверцу д, либо через особый патрубок Н в дымовой трубе, снабженной крышкой О.

 

Рис. 97. Металлический кипятильник самоварного типа легкой конструкции.

Описанный кипятильник можно сделать в любом хозяйстве, а потому он наиболее применим в сельских местностях.

Кипятильник непрерывного действия системы «Титан» (рис. 98).

Для непрерывного получения кипятка существуют специальные кипятильники различных систем: «Титан», Я. Борю, Э. Борю, «XX век», «Колосс» и пр. Все эти кипятильники непрерывного действия в общем построены на одних и тех же принципах и отличаются друг от друга лишь деталями.

Здесь мы опишем наиболее употребительный кипятильник системы «Титан».

Кипятильник, металлический цилиндрической формы поставлен на особой базе Е. Он состоит из следующих частей: топливника А, котла В и верхнего резервуара В для готового кипятка с крышкой Г. Кроме того сбоку на особом кронштейне установлен питательный двухстенный цилиндр.

Топливник А сделан из полукотельного железа или из меди (с полудой оловом) размерами высотой 0,71 м, диаметром 0,5 м и поверхностью нагрева 2,5 м2. Как показано на рисунке, топливник омывается водой, горячие газы омывают стенки топливника и бака Б, нагревают воду, готовый кипяток через центральную трубку выбрасывается в верхний резервуар В и расходуется через кран Д.

Указанный выше питательный цилиндр устроен следующим образом. Вода из водопровода поступает по трубе, имеющей поплавковый запорный клапан И, двигающийся в вертикальном направлении по особому стержню   К.   Внутренняя   часть   цилиндра внизу соединена с нижней частью котла В питательной трубой Ж. Пар готового кипятка, образующийся в верхнем резервуаре В, отводится трубкой З в питательный цилиндр Д, здесь конденсируется между внутренними стенками и готовый дестиллат отводится трубкой в открытый подставленный сосуд.

Все части указанных резервуаров сделаны из меди с полудой в тех частях, которые соприкасаются с водой. Топочный гарнитур, а также база, патрубок, фланцевые кольца и пр. сделаны на резьбе и болтах и удобно разбираются.

Все узкие пространства котла имеют размеры в свету не менее 60 мм для того, чтобы они не могли быть закупорены накипью.

Производительность   такого   рода   кипятильников   измеряется в 300—600 л/час, поэтому они применяются там, где требуется значительный и непрерывный отпуск кипятка.

Расход дров можно считать 4,5—5 кг на 100 л кипятка. Для   мытья   кухонной   и   столовой   посуды   обычно   устраиваются или водогрейные коробки в кухонных очагах, или в последние вмазываются особые котелки, или наконец при кухонных очагах устанавливаются особые приспособления в виде змеевиков и бачков (пример см. рис. 82).

 

2. Для согревания воды в прачечных служат особые очаги на один или два котла.

Очаг для согревания воды системы Мощинского (рис. 99).

В общем устройство очага мало отличается от конструкции для пищеварных очагов.


Рис.  98.   Кипятильник   непрерывного   действия   системы „Титан".

 

В данном случае взят котел размерами глубиной 0,871 м и диаметрами— верхним 1,00 м и нижним — 0,89 м.

Топочная решетка применена наклонная, ступенчатая, приготовленная из полосового железа 44 х 6 мм для ступенек и 38 х 9,6 мм для тетив и с наклоном в 30° при расстоянии ступенек друг от друга, равном полуторной их толщине.

Площадь топочной решетки делается равной 0,03—0,025 от поверхности нагрева куба. Площадь поддувала — половина площади решетки.

Прачечный очаг на один котел германской конструкции (рис. 100).

Котел чугунный, эмалированный, из оцинкованного железа или медный, емкостью до 70 л, подвешен над топливником, как в очаге Мощинского. Топливник с обыкновенной горизонтальной решеткой для каменного угля или антрацита. Вокруг котла на средней его высоте имеется круглый четырехугольного сечения канал ББ.

Газы из топливника отходят частью по круговому ходу, частью проходят прямо через особый продух А в задней части топливника. Далее, из круглого канала газы опускаются вниз и через канал В уходят в трубу при открытой задвижке М.  

Размеры отдельных частей: плошадь топочной решетки неподвижной в 4/12 от нагревательной поверхности   котла:

расстояние между дном котла и решеткой при малых котлах — 16—17 см, при средних—18—19 см, при больших — 20—22 см. Решетка располагается на 2—б см глубже порога топочной дверцы; вся высота очага делается до 83 см: размер топочной дверцы 16 х 18 см, а поддувальной 16 х 12 см; лучше, если дверцы монтированы на общем щите с расстоянием между ними 12 см; сечение кругового канала равно 0,75 площади решетки.

Остальное устройство понятно из рисунков.

Прачечный очаг типа Мосстроя на два котла (рис. 101).

Этот очаг предназначается для обслуживания мелких прачечных, где нет парового хозяйства и стирка, производится самими хозяйками.

Очаг обычного устройства оборотного типа и состоит из двух небольших котелков объемом в 40—60 л каждый, вмазанных в общую кладку с одной общей топкой и с отдельными дымовыми задвижками. В котлах производится только бучение белья. Нагревание воды должно производится отдельно.

В данном случае взят котел размерами глубиной 0,871 м и диаметрами— верхним 1,00 м и нижним — 0,89 м.

Топочная решетка применена наклонная, ступенчатая, приготовленная из полосового железа 44 х 6 мм для ступенек и 38 х  9,6 мм для тетив и с наклоном в 30° при расстоянии ступенек друг от друга, равном полуторной их толщине.

Площадь топочной решетки делается равной 0,03—0,025 от поверхности нагрева куба. Площадь поддувала — половина площади решетки.

Прачечный очаг на один котел германской конструкции (рис. 100).

Котел чугунный, эмалированный, из оцинкованного железа или медный, емкостью до 70 л. подвешен над топливником, как в очаге Мощинского. Топливник с обыкновенной горизонтальной решеткой для каменного угля или антрацита. Вокруг котла на средней его высоте имеется круглый четырехугольного сечения канал ББ.

Газы из топливника отходят частью по круговому ходу, частью проходят прямо через особый продух А в задней части топливника. Далее, из круглого канала газы опускаются вниз и через канал В уходят в трубу при открытой задвижке М.  


Рис 99. Очаг на один котел для согревания воды Мощинского.

 

Размеры отдельных частей: площадь топочной решетки неподвижной в 4/12 от нагревательной поверхности   котла:

расстояние между дном котла и решеткой при малых котлах — 16—17 см, при средних—13—19 см, при больших — 20—22 см. Решетка располагается на 2—б см глубже порога топочной дверцы; вся высота очага делается до 83 см: размер топочной дверцы 16 X 18 см, а поддувальной 16 X 12 см; лучше, если дверцы монтированы на общем щите с расстоянием между ними 12 см; сечение кругового канала равно 0,75 площади решетки.

Остальное устройство понятно из рисунков.

Прачечный  очаг  типа  Мосстроя на два котла (рис. 101).

Этот очаг предназначается для обслуживания мелких прачечных, где нет парового хозяйства и стирка, производится самими хозяйками.

Очаг обычного устройства оборотного типа и состоит из двух небольших котелков объемом в 40—60 л каждый, вмазанных в общую кладку с одной общей топкой и с отдельными дымовыми задвижками. В котлах производится только бучение белья. Нагревание воды должно производится отдельно.

Удаление воды сифонного типа, что удобнее обычного при помощи кранов, засоривающихся накипью. В данном устройстве температура отходящих газов используется для нагрева калорифера,

Прачечный очаг на два котла с вентиляционным каналом и подогревом наружного воздуха (рис.  102).

Очаг устроен на два котла с общим топливником между котлами.


 Рис. 100. Прачечный очаг на одни котел германской конструкции.

Продукты горения из топливника через перевал поступают под каждый котел, в случае открытия соответствующих дымовых задвижек - - в нижний кольцевой оборот, огибая порог г под дном котла, и затем, поднявшись вверх, проходят по верхнему кольцевому обороту А в обратную сторону и поступают в дымоход Л. Далее, дымовые газы опускаются вниз и идут либо по зимнему, либо по летнему ходу.

В первом  случае  газы  при открытой   задвижке А   поступают в подъемный канал 1 и из него опускаются по другому колодцу и уходят в дымовую трубу Е.

 В случае движения по летнему ходу открывается задвижка 2 и дым выходит через горизонтальный колончатый дымоход и прямо в дымовую трубу.

В первом случае происходит нагревание воздуха воздушной камеры подогревателя, окружающей указанные каналы.   Наружный воздух в камеры поступает через особый подпольный канал  (на рисунке   не   показан) и   отверстие   Г.   Дымовые   колодцы   для газопроницаемости одеваются футлярами из оцинкованного железа и имеют внутренние размеры 0,333 х 0,333 м и высоту 2,85. 

 

Свежий подогретый воздух поступает в помещение через верхние душники Д.

Талой подогреватель может нагреть до 400 м3 воздуха в час с —20 до +20° С. Для извлечения влажного воздуха из стиральной служит вытяжка под колпаком Ф и вентиляционный канал Р расположенный между дымовыми каналами ЕЕ. Для отвода пара непосредственно из котлов служат пароотводные трубы Н и парособиратель О. Часть пара уходит непосредственно в вытяжной канал, а часть конденсируется в воду, которая отводится трубкой С. Верхняя часть описываемого очага покрывается обычно оцинкованным железом с желобком п по краям для стока воды.

Котлы применяются чаще всего чугунные с деревянными крышками, обитыми сверху оцинкованным железом, с открывающимися на петлях половинками.

3. Приспособления и приборы для приготовления горячей воды в банях.

 

Рис. 103.  Приспособление  временного типа для согревания  воды в сельских  банях циркуляционного типа из двух бочек и очага.

Наиболее простое устройство для получения горячей воды показано на рис. 103. В расстоянии около 1.5 м друг от друга на особых основаниях ставятся две деревянные бочки, в которых проделаны два круглые боковые отверстия диаметром около 0,25 м каждое. В эти отверстия вставляются две круглые трубы соответствующего диаметра из тонкого котельного железа (или из толстого листового с плотными швами. Концы труб несколько входят во внутрь бочек, зазоры плотно законопачиваются и замазываются суриковой замазкой. Между бочками устраивается особый кирпичный очаг, через который пропускаются указанные выше железные трубы.

Очаг состоит из топливника б1 с колосниками в виде пяти рядов кирпича и с железной заслонкой вместо дверец и из горизонтального оборота В, проходящего над сводом топливника к дымовой трубе. Таким образом вышеназванные циркуляционные трубы проходят одна через топливник, а другая через верхний оборот (разрез по ВТ). Действие прибора вполне понятно. Вода в трубах нагревается и. циркулируя с водой в бочках, поднимает температуру всей массы воды.   Горячая вода разбирается через краны К.,


Рис. 104. Приспособление временного типа для согревания воды в сельских банях состоящее из водогрейного куба с очагом и деревянного бака.

 

Расход воды пополняется наливанием через верхние крышки бочек Д1.

Диаметр циркуляционных труб следует проверить расчетом, причем за основную данную можно принять, что с 1 м2 поверхности нагрева этих труб можно в час снять до 10 000 единиц тепла.

Такое же простое устройство для согревания воды показано на рис. 104.

Здесь в очаг вмазан над топкой железный водогрейный куб А. Этот куб двумя горизонтальными циркуляционными трубами а1 и а2 диаметром 5—7,5 см соединен с деревянным баком, наполненным водой до некоторого уровня XУ. При нагревании воды в кубе, А происходит циркуляция воды в трубках и постепенное ее нагревание. При расчетах следует считать, что с 1 м2 поверхности куба можно снять до 9000 единиц тепла в час.

Следующее устройство упрощенного типа показано на рис. 105.

В  этом устройстве применен   кипятильник   самоварного   типа с соединением его при помощи двух 5-см циркуляционных труб а1 и а2 с деревянным баком Г. Действие прибора видно из рисунка.

Более сложное устройство для согревания воды показано на рис. 106.

Как и предыдущее, оно основано на циркуляции воды при ее согревании и состоит из металлического куба В с крышкой, соединенного двумя циркуляционными трубками а и б с верхним баком Б. вмазанным непосредственно в топливник, кирпичного очага. Подогревал воду в баке В и получая циркуляцию, мы тем самым согреваем воду в верхнем баке. Горячая вода через трубку поступает к расходному крану К. Наполнение бака Б производится при отсутствии водопровода из особого расходного бака. А открыванием крана Д на железной соединительной трубе Г.


Рис. 105. Прибор временного типа для согревания воды в банях, состоящий из кипятильника самоварного типа и деревянного бака.

 

Для расчета принимается, что с 1 м2 поверхности можно снимать в час 8000—9000 единиц тепла.

В случае устройства бань с значительной пропускной способностью является необходимость применять циркуляционные системы с большими водогрейными котлами.

Такое устройство показано на рис. 107. Оно состоит из горизонтального котла обыкновенного корнвалийского типа (с внутренней жаровой трубой) и из бака Е для горячей воды. Последний помещается либо под потолком бани, либо на чердаке в особой будке. Этот резервуар соединяется с котлом двумя циркуляционными трубами диаметром 38—75 тт и б). Холодная вода поступает из водопроводной трубы Н в особое отделение верхнего резервуара Е, через трубу М вода проходит в котел. В случае переполнения резервуара, излишек воды уходит через трубу Е. Готовая горячая вода разбирается через трубу Л. Пары из верхнего резервуара отводятся трубкой Т.


Рис. 106. Циркуляционное устройство для согревания воды в банях среднего масштаба.


Рис. 107. Постоянное котельное циркуляционное   устройство для согревания воды в банях с большой пропускной способностью.


/i

Назад в раздел


Пишите нам:
aerogeol@yandex.ru