北方高效预制组装架空炕灶的研究

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1、北方高效预制组装架空炕灶的研究北方高效预制组装架空炕灶的研究北方高效预制组装架空炕灶的研究热【字体：小大】北方高效预制组装架空炕灶的研究作者：郭继业文章来源：本站原创点击数：4529更新时间：2005-3-29炕灶是我国北方农村家庭居室中的主要设施，具有取暖及供人们休息活动等多种功能。按其搭砌方式主要可分为两大类，一种是传统的落地式炕灶，另一种是高效预制组装架空炕灶。落地式炕灶虽然经过多年实践，创造了一些良好的结构和搭砌经验，但仍存在着“结构不甚合理，性能没有充分发挥”等缺欠。主要表现为烟囱的抽力与烟气流动阻力之间，烟气放热与炕体吸热之间，灶膛燃料耗量（

2、供热量）和炕体受热部分容量之间的不匹配，造成热效率低，炕面温度不均，凉的快，不好烧（倒烟、燎烟、压烟）等问题。从落地式火炕的结构看，尚有维护不便，不便清除炕洞中的积灰，年年扒砌费工耗柴等。随着农民居室条件的改善，炕的美化也将会逐步提到日程上来。据我们调查和测试，北方寒冷地区生活能耗绝大部分在炊事和采暖上，而采暖能耗又占生活能耗的大部分。落地式炕灶综合热效率不足45%。农民冬季生活在日均不到5℃的环境中，居住环境的热舒适性很差。随着农村经济条件的改善，农民对原落地式炕灶急待要求加以改进，一方面要求提高其热性能，另一方面要求炕的外型美化。高效预制组装架空炕灶

3、的出现，正是顺应了形势的需要，它不仅以施工技术简单，搭砌容易和美观耐用的特点受到了农民的普遍欢迎，更主要的是较好地解决了落地式火炕存在的种种弊端，提高了炕灶的综合热效率，降低了农村生活能耗，节约了能源。1．高效预制组装架空炕灶的结构及性能1.1炕、灶的结构高效预制组装架空炕灶砌筑结构平面图如图1所示，其架空炕由炕底板支柱、底板、面板支柱、面板、后阻烟墙、烟插板及灶由添柴（煤）口、铁灶门、炉篦、拦火墙等组成。图2为高效预制组装架空炕灶的剖面图。其炕灶的各部分结构如下（单位为mm）。图1高效预制组装架空炕灶砌筑平面图图2高效预制组装架空炕灶剖面图①灶：根据锅

4、的大小确定、锅台平面不得高于炕面底面。②进烟口：高80—100，宽180—200，要求里口大，呈喇叭形。添柴（煤）口：高130—150，宽160—200，要求增设铁灶门控制。③架空炕：底板支柱，120×120×炕梢370，炕头350。④炕面板支柱：120×120×炕梢160，炕头180。⑤炕底板尺寸：炕长减去50的1/3×600×50=9块。⑥炕面板尺寸：炕长减去50的1/3×600×50=6块，炕长减去50的1/3×500×50=3块。⑦炕面抹面泥厚度：炕头60，炕梢40，平均50。⑧烟囱插板：大于火炕排烟口。⑨火炕排烟口200×160。⑩烟囱：内径2

5、40×120，180×180，直径160。○保温墙：立砖砌筑保温层缝隙40—50，缝隙添入珍珠岩或干细炉渣。〇炕梢阻烟墙：预制件或用红砖砌筑，尺寸为420×160×50。○前炕墙：立砖砌筑，正面镶瓷砖。1.2架空炕的主要热性能按国家“GB7651-87民用炕连灶性能测试方法”，对运行半年至一年的高效预制组装架空炕进行测试，以落地式火炕为对照，其结果见表1。从表中看出，高效预制组装架空炕各项热性能指标及综合热效率都优于落地式火炕。2．高效预制组装架空炕热性能分析2.1提高炕体热能利用率的技术措施火炕是人类祖先的一大重要发明，经过长期的经验积累，使火炕成为北

6、方农村家庭必备的主要措施。可是落地式火炕由于受搭砌材料的限制和搭砌方式上的落后，仍存在很多不足之处，较厚的炕内垫土吸热并导入地下而不能利用，使热量损失6—8%。反之，砌炕体时，试图延长烟气流程而设置的炕头分烟、落灰膛、闷灶等，形成涡流造成烟气流动阻力增加，使炕面局部出现过热、过凉的现象，造成炕面温度不均或倒烟、燎烟。由于过多摆放炕洞支柱墙，占据流道空间，减少了烟气和炕面的接触面积，影响了换热，造成排烟温度高，热量损失大，浪费能源。高效预制组装架空炕针对落地式火炕存在的问题，从理论上进行了探讨，在实践上从提高综合热效率出发，兼顾火炕的各种热性能，从选材到结

7、构进行了改革。火炕是利用灶内烟气所携带的热量传递给炕体的，因此炕体材料、炕内结构直接影响到传热效果。火炕作为人们休息和采暖的主要设施，要求炕体必须获得并积蓄足够的热量，供停火后利用。为此提高架空炕热能利用率的主要措施是：2.1.1炕体材料的选择作为架空炕的炕体材料，应具备如下性能：（1）有一定的机械强度、寿命长、坚固耐用；（2）具有一定的蓄热性能和传热性能；（3）取材容易，价格便宜。落地式火炕使用的材料是砖和土坯，虽然热性能较好，但由于每块面积较小，土坯强度低、寿命短，使炕内设计不能尽如人意，同时也很难实现规格化、定型化。而架空炕的炕体材料则依据取材容易

8、和材料的热性能指标来选取。根据多年实践经验看，架空炕炕体材料使用定型石板最为理想