Что такое печи И.В. Кузнецова, сокращенно.

Тысячелетиями использовались печи системы «принудительного движения газов» ПДГ Fig.2. В них движение газов происходит за счет тяги трубы. Главный признак печей,- в их топке не происходит разделение газов по степени нагрева. В топке и конвективной системе находится смесь горячих и балластных газов. Носители тепла СО2 и Н2О уходят в трубу. Ухудшаются условия сжигания топлива и сохранение выделенного тепла.

Схема печи «Свободного движения газов» СДГ И.В. Кузнецова, показана на Fig.3. Топка имеет вертикальную щель шириной 2–3 см «сухой шов». В их топке во время прохождения реакции горения происходит разделение газов по степени нагрева. Носители тепла СО2 и Н2О не уходят в трубу, в отличие от печей системы ПДГ,поднимаются вверх колпака и отдают там свое тепло. Балластные газы проходят низом через сухой шов, не охлаждая колпак. Охлажденные СО2 и Н2О опускаются вдоль стенок колпака Fig.A3.

Движение исходных веществ углеводорода (С+Н2) при горении происходит вверх по центру топки. Движение охлажденных продуктов горения СО2 и Н2О, а так же балластных газов происходит вниз вблизи стенок, в зонах с меньшей температурой. В зоне контакта движущихся встречных потоков происходит турбулентное движение. Имеются все исходные вещества и условия, при которых происходят, в отличие от печей системы ПДГ, восстановительные и окислительные химические реакции при взаимодействие углерода (С), с кислородом воздуха (О2), водяными парами (Н2О), двуокисью углерода (СО2). С возникновением следующих газов:

Воздушного газа, С+О2=СО2; 2С+О2=2СО;

Водяного газа, С+Н2О=СО+Н2+2802 ккал/нм3, С+2Н2О=СО2+2Н2+1714 ккал/нм3; При этом не тратится тепло на образование водяных паров, так водяные пары, это продукт реакции сжигания топлива, то есть реакция горения водяных паров экзотермическая.

При взаимодействии углерода с двуокисью углерода в результате восстановительной реакции получается окись углерода - горючий газ – по известной реакции С+СО2=2СО. В термохимических уравнениях должно учитывается, в каком состоянии находится вещество, (жидкое, твёрдое, газообразное). Поэтому одна и та же реакция может иметь различный тепловой эффект в зависимости от фазового состояния вещества. В указанном уравнении углерод находится в твердом состоянии и требует предварительного нагревания, то есть реакция эндотермическая.

В нашем Способе сжигания топлива углерод топлива, углеводорода, а так же СО2 не требует предварительного нагревания. То есть реакция будет экзотермическая. Полученная окись углерода СО, сжигается с выделением тепла, СО+1/2О2=СО2+3018 ккал/нм3 СО. В зонах контакта движущихся встречных потоков происходит турбулентное движение, диффузия, поэтому смесь веществ будет гомогенной.

Процессы восстановления и окисления (сжигания)проходят постоянно с выделением дополнительного тепла. Этим объясняется, что теплосодержание топлива при его сжигании в теплогенераторах системы СДГ Кузнецова, превышает его теплотворную способность. Так же этим можно объяснить, что при испытании печей по прямому балансу КПД печей превышает 100%

Испытания печи в Мурзинке 12.06.2018 г, проведенные каф. «Атомные станции и возобновляемые источники энергии», Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Россия, 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19. E-mail: s.e.shcheklein@urfu.ru. Тел.: +7(343)375-95-08 показали по прямому балансу КПД 117,2 %.

Подробней вопрос освещен в статье, Системы бытовых печей, их признаки и различия, http://www.stove.ru/stati/sistemyi_byitovyih_pechey_ih_priznaki_i_razlichiya .

И.В.Кузнецов 14.09.2018 г.