Sursa: L.A. Semenov, Ing. Testați trei cuptoare rusești. "Încălzire și ventilație" №6, 1941.
Au fost efectuate 27 de experimente, dintre care cele mai importante au fost trei pentru fiecare cuptor.
Experienta 1. Consumul de lemn de foc - 8 kg. În timpul încălzirii cuptorului s-au preparat următoarele feluri de mâncare: 1) supă de carne; 2) terci de ovăz; 3) cartofi în uniformă; 4) apoi coapte 4 kg de albuș și 2 kg de aluat de secară.
Experienta 2. Consumul de lemn de foc - 16 kg. Pregătirea: supă, terci și cartofi în aceeași cantitate. Pâinea a fost coasă cu secară în cantitate de 12 kg (din greutatea aluatului).
Experienta 3. Consumul de lemn de foc - 24 kg. Pregătirea: supă, terci și cartofi în aceeași cantitate. Pâinea a fost coaptă, cu greutatea aluatului - 20 kg.
Pentru a monitoriza procesele, Comisariatul Popular al URSS a desemnat o comisie specială compusă din Ing. MM Kalashnikov (președinte), Ing. MA Antonova și tehn. FF Kavykina. Această comisie a inclus și un reprezentant al Comisariatului Popular al RSFSR Ing. RO Yurevich. La toate testele, au existat și com. Suburban și Volkov.
Au fost produse înregistrări cronometrice detaliate ale tuturor operațiunilor de lucru.
În acest articol, date detaliate sunt date doar pentru cuptorul rus ordinar prezentat în Fig. 1. Potrivit sobe, vol. Podgorodnikova și Volkova sunt date numai rezultatele testelor principale (în tabelul rezumat).
Ca rezultat al testului a relevat cu certitudine deplină că a existat mult timp în știința și practica de reprezentare a fluxului procesului de ardere în sobă Rusă este fundamental greșită și neadevărate. Se crede că arderea combustibilului în furnal provenite din Rusia, cu exces mare de aer, de exemplu, conform Stroganov, acest exces este de cel puțin 10 (Stroganov „Furnace arta“, ed. 1899 YG). Cartea Protopopova ( „Soba“, publicat în 1934.) La pagina 178, puteți citi următoarele :. „În acest fel, alimentarea cu aer alimentată de combustibil său este de multe ori mai mult decât este necesar;. și sub bolta focarului este încălzită în primul rând prin căldura radiantă a combustibilului de ardere și a produselor de ardere, spălare slab dezvoltată suprafață interioară a cuptorului și numai puțin lungite peste gura piuliței, transporta cu ei o cantitate enormă de căldură. Prin urmare, devine clar că eficiența unui astfel de cuptor rusesc nu poate fi mare; de obicei, nu depășește 20% și scade adesea până la 10%. "
Tabel rezumat al rezultatelor principalelor teste ale trei cuptoare
* Cifre deasupra barei - pe gură, sub linie - pe vedere.
** După protolka, cuptorul a fost lăsat să stea timp de 1 oră și 20 de minute. că soba ar trebui să se răcească înainte de a planta pâine.
*** După ce pâinea a fost scoasă din cuptor, supa a fost setată.
De fapt, excesul de aer din cuptor este foarte mic, și anume: când ard 8 kg de lemn de foc a = 2,32; 16 kg - a = 1,66 și 24 kg - a = 1,32, care nu depășește limitele uzuale pentru cuptoarele moderne.
În anumite puncte ale cuptorului, de exemplu, atunci când gura cuptorului este forțată de vase, cantitatea de aer care curge în cuptor este încă redusă, iar excesul său scade până la 1,20-1,15.
Aparent, cantitatea de aer care curge în cuptor este într-o oarecare măsură autoreglată în funcție de intensitatea arderii.
Prin urmare, factorul de eficiență sa dovedit a fi cu totul diferit de cel din manuale și date literare.
A fost determinată eficiența generală a cuptorului fără a se ține seama de cisternă:
Cântărirea separată a bucăților negre arse și calcinarea cenușii a arătat că pierderea Q4 (cull) este de 1-2%, astfel încât calcularea exactă a încetării nu a fost efectuată în viitor.
În timpul experimentelor, a fost imposibil să se ia în calcul pierderile cu hidrocarburi nearsate, care, desigur, au avut loc, în special la începutul procesului de combustie, când cuptorul este încă rece. Aproximativ aceste pierderi suplimentare Q5 pot fi determinate în intervalul 3-8%.
Prin urmare, eficiența reală a cuptorului rus ar trebui luată ca o medie egală cu h = 0,6 ¸ 0.7.
Să ne referim la unele trăsături ale lucrării focarului cuptorului rusesc. Având în vedere faptul că furnizarea de aer pentru arderea combustibilului și evacuarea gazelor apar prin aceeași gaură, zona neutră nu poate depăși această gaură și este situată la aproximativ 2/5 din înălțimea sa. Aceasta are o influență decisivă asupra procesului de ardere.
Hornul, care creează "tracțiune" în cuptoarele convenționale, nu afectează procesul de combustie în cuptorul rus și, indiferent de înălțimea sa, poziția zonei neutre nu se poate schimba. Secțiunea coșului și înălțimea acestuia pot afecta numai cantitatea de aer aspirat din cameră.
Se pare că în cuptorul rusesc combustibilul poate arde cu succes și în absența unui coș de fum, numai gazele arse vor merge direct în cameră. Lipsa tracțiunii contribuie la arderea lentă și liniștită a combustibilului. În anumite momente de ardere deosebit de intense, limbile de flacără se ridică din gura cuptorului și se urcă în țeavă cu 30-40 cm. Pentru a evita acest lucru, nu încărcați mai mult de 10-12 kg de lemn de foc dintr-o dată.
Datorită faptului că are loc arderea în condiții de siguranță, gazele nu conțin cenușă zburătoare, prin care în timpul arderii combustibilului poate găti mâncarea în vas deschis (lapte fiert, clatite, cartofi friptura, etc).
Deoarece tubul nu are nici un efect asupra combustibilului de ardere și zona neutră nu schimbă poziția, presiunea, care are loc sub influența aerului în cuptor depinde de diferența de temperatură dintre gazele fierbinți din partea superioară a gurii și aerul din încăpere. Cu cât mai mult combustibil din cameră, cu cât este eliberată mai multă căldură, cu atât este mai mare temperatura gazelor din gură și, în consecință, mai mult aer proaspăt intră în cuptor.
Această autoreglare are loc la început și la mijlocul procesului de combustie. La sfârșit, când pereții camerei se încălzesc foarte mult și cu combustibil ars, aerul va curge destul de intens în cameră, deoarece poate fi încălzit de căldura acumulată de pereții camerei. Acesta din urmă vă face să nu ezitați să închideți cuptorul după ce starea cărbunelui se poate face fără teama că monoxidul de carbon va fi eliberat.
Fig. 1. Cuptorul rusesc obișnuit
După aceea, camera se dovedește a fi complet izolată. Aerisirea aerului este posibilă numai prin intermediul sloturilor la amortizor, iar zona neutră nu depășește limitele amortizorului și, prin urmare, capul disponibil este nesemnificativ în mărime. Ca o consecință, camera cuptorului rus, cu toate celelalte condiții egale, are proprietăți termice mai bune decât cele convenționale (flux) de combustibil.
În cuptoarele cu combustibili prin curgere, camerele sunt mai grav afectate de scurgerile de aer rece prin scurgerile din cuptor și ușile și suflantele de suflat ușile. Dacă presupunem chiar că supapa și vederea sunt în mod ideal dense, atunci încă aerul va curge prin cameră dacă are un focar separat, care este situat sub camera, ca în cazul cuptoarelor rusești. Volkova și Podgorodnikova.
Menținerea temperaturii în camera unui cuptor rusesc obișnuit este în continuare ajutată de faptul că, după arderea în el, există întotdeauna o mulțime de cărbuni care ard apoi atunci în "ciocnirea" cuptorului.
Unul dintre principalele dezavantaje ale cuptorului rus este imposibilitatea de a arde în el combustibili precum cărbunele (din cauza lipsei unui grătar în focar).
Gătirea într-un cuptor rusesc este foarte convenabilă din următoarele motive:
1. Este ușor de observat și manipulat cu ghivece datorită faptului că aparatul foto este bine aprins și gura este deschisă constant.
2. Combustibilul arde liniștit. În cameră există zone cu temperatură ridicată - aproape de foc și zone cu temperaturi mai scăzute - în față, la gură și pe lateral, ceea ce face posibilă reglarea gradului de fierbere a vesela. Absența unui amortizor în gura camerei este o mare comoditate pentru gazdă - în orice moment poate scoate orice vas, inspecta, împiedica.
3. Prezența cărbunelui în camerele cu vatră și fără supape permit tigaie pe diverse condimente și produse alimentare (carne, ceapă, cartofi, grăsimi etc.) și clătite, prăjituri, etc.
4. Deoarece combustibilul este ars direct în cameră, iar arderea are loc cu o eficiență suficient de ridicată, iar toată căldura este absorbită de pereți și de bolta camerei, chiar și cu o cantitate relativ mică de aceasta, este posibilă pregătirea prânzului și coacerea pâinii. Sub camera este, de asemenea, destul de bine incalzit de la arderea cărbuni pe ea.
Datorită acestor particularități ale aragazului rus obișnuit, a fost posibil să se pregătească prânzul în el și să se coacă pâine cu grâu la un consum de numai 5 kg de lemn de foc (ceea ce nu era posibil în alte cuptoare).
Un cuptor rus obișnuit a produs rezultate bune la coacerea pâinii. Pentru coacerea unui kilogram de pâine în el, erau necesare doar 0,3 kg de combustibil, în timp ce pentru cuptorul lui Podgornikov erau necesare 0,53 kg, iar pentru cuptorul tovarășului Bazhov chiar 0,70 kg.
Încălzirea camerei. La evaluarea cuptoarelor ca aparate de încălzire au fost utilizate trei condiții: 1) coeficientul de eficiență al cuptorului; 2) coeficientul de neuniformitate a transferului de căldură și 3) natura încălzirii cuptorului prin înălțimea sa ("profilul de temperatură").
Cuptoarele moderne de încălzire în condiții de laborator (ceremonială) oferă o eficiență de 0,75-0,85. Dar ar trebui luat în considerare faptul că aceleași cuptoare reduc în mod semnificativ eficiența în detrimentul mai multor factori, și anume:
1. Întreținerea necorespunzătoare a cuptorului. Experimentele au stabilit că dacă, de exemplu, cuptorul este încălzit cu o ușă cu incendiu deschis, atunci eficiența scade cu aproximativ 20%.
2. aspirarea aerului rece prin cuptor datorită unei țevi de scurgere. Aceste pierderi sunt întotdeauna acolo și de obicei sunt estimate la 5%, deși nimeni nu știe cu adevărat valoarea reală a acestora.
3. Vopsirea îmbinărilor din zidărie între coșuri și scurgerea gazelor fierbinți în timpul încălzirii cuptorului de-a lungul unei căi scurte în coș.
4. Acumularea treptată a funinginii pe suprafețele interioare ale cuptorului, ca urmare a scăderii coeficientului de percepție a căldurii și a temperaturii gazelor de eșapament și, în consecință, a pierderilor la conductă.
Datorită prezenței fenomenelor enumerate, eficiența cuptoarelor în practică pentru cele mai bune cuptoare este în medie cu greu mai mare de 0,5-0,6.
În cuptorul obișnuit rusesc, factorii enumerați mai sus sunt aproape complet absenți și, prin urmare, nu se poate aștepta o scădere deosebit de semnificativă a eficienței în activitatea practică (în comparație cu datele testelor de laborator). Considerăm că eficiența unui cuptor rusesc în mod corespunzător ar trebui să fie în condițiile de funcționare de asemenea 0,5-0,6.
Coeficientul de neuniformitate al transferului de căldură (m), determinat de formula
a fost în intervalul de 0,30-0,35, ceea ce corespunde cuptoarelor masive cu o capacitate mare de căldură.
Distribuția temperaturilor de-a lungul suprafeței cuptorului prin înălțimea sa are un efect semnificativ asupra distribuției temperaturilor peste înălțimea camerei încălzite.
Cuptorul obișnuit rus are 12 rânduri de zidărie sub el. Cu un focar de zi cu zi, mai multe rânduri se încălzesc și sub vatră, dar foarte puțin, iar 5-6 rânduri nu se încălzesc deloc.
Căldura dată de soba rusă este distribuită aproximativ (cu o aproximare brută) după cum urmează: 1) pereții laterali dau 55%; 2) suprapunerea cuptorului - 25%; 3) peretrub'e - 20%.
Din aceste cifre vedem că aproape 50% din căldură este eliberată în afara limitelor creșterii umane, iar căldura radiantă din suprapunere încălzește în mod substanțial tavanul.
Astfel, cuptorul rusesc nu îndeplinește cerințele moderne pentru aparatele de încălzire.
Proprietăți termice. Cu același consum de combustibil, primele 12-20 de ore. Temperatura în camera unui cuptor rusesc obișnuit este mai mare decât în camera de cuptor a lui Volkov, și numai la sfârșitul ei cade în spate (cu 5-15 °). Dacă în timpul verii soba este încălzită la ora 3 dimineața și familia la ora 9 dimineața. pm, atunci perioada de timp este de 18 ore. Înainte de această perioadă, cu un consum de carburant de 8 și 16 kg, temperatura în cuptorul rusesc este chiar mai mare decât în cazul altor cuptoare. La arderea a 24 kg de lemn de foc, acesta este mai mic decât în cuptorul lui Volkov cu 10 °, dar valoarea sa absolută este mai mult decât suficientă (90 °).
Cea mai interesantă este capacitatea cuptoarelor de a menține căldura la un consum redus de combustibil. Natura neuniformă a curbei de temperatură pentru un cuptor rus obișnuit se datorează, aparent, prezenței unei cantități mici de cărbuni fierbinți în cameră.
Proprietăți de ventilație. Având în vedere că arderea combustibilului continuă pentru o lungă perioadă de timp, gătitul cina aproape se încheie când cuptorul este încălzit și, prin urmare, toate gazele și vaporii eliberați în timpul gătitului sunt aruncați în conductă împreună cu produsele de ardere.
Trebuie remarcat proprietățile excelente de ventilare ale cuptorului rusesc. Când combustibilul arde, o cantitate mare de aer din încăpere este aspirată în frunte. Pentru fiecare kilogram de lemn de foc ars, până la 22-26 m 3 de aer este expulzat din încăpere. Soba este întotdeauna încălzită devreme dimineața, iar această ventilație zilnică regulată creează o atmosferă curată și uscată în cabană. Numai în timpul iernii, furtunul prin conductă este redus datorită faptului că ferestrele și ușile sunt bine închise, iar aerul exterior este aspirat în cameră cu o mare rezistență.
Siguranța la foc. În această parte, cuptorul rusesc are un dezavantaj semnificativ - este posibilitatea ca scânteile să iasă din conductă în timp ce se amestecă lemn de foc. Acesta din urmă este deosebit de periculos, cu o conductă dreaptă, fără cuier.
În laborator a existat un cuptor cu un amortizor care acționa ca un separator de scânteie, dar acest lucru nu a dat un efect de 100%.
Meritele cuptorului rusesc includ locația adâncă a focarului, în fața căreia se află o platformă cu o lățime de aproximativ 57 cm. Prezența acestuia din urmă împiedică căderea cărbunelui din cuptor în timpul arderii.
Trebuie remarcat simplitatea și comoditatea turnării păduchiului - se produce direct pe stâlp, în timp ce în alte cuptoare trebuie să fie scoase din focar în exterior.
Complexitatea dispozitivului și necesitatea materialelor rare. Având în vedere absența oricărui canal ascuns în corpul zidăriei, proiectarea cuptorului rusesc este foarte simplă. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, pentru a obține efectul corespunzător, cuptorul trebuie să fie pliat corect - în ceea ce privește înălțimea și alte dimensiuni ale camerei. Este alcătuită din cărămizi obișnuite pe mortar de argilă. Datorită tensiunii mici a spațiului cuptorului și a temperaturii scăzute a focarului, cărămida obișnuită de lut poate servi timp de mulți ani fără nici o reparație.
Necesitatea unui set cu cască este minimă: 1) amortizorul pentru camera de fier de pe acoperiș și 2) supapa de închidere.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: