RUCH GAZÓW SPALINOWYCH W PIECU

Ruch gazów spalinowych w piecu i w kominie jest spowodowany różnicą temperatur: gorące gazy jako znacznie lżejsze unoszą się w górę, a zimniejsze jako cięższe opadają na dół.

Samoczynny ruch, oparty na tej właśnie zasadzie, nazywamy ruchem grawitacyjnym.

Złe funkcjonowanie pieca, czy komina, często określa się jako „zły ciąg”. Z określenia tego wynikałoby, że chodzi o zjawisko „ciągnienia gazów”. Tymczasem w istocie jest to brak właściwej, koniecznej różnicy ciśnień, jaka występuje w kanałach i przewodach pieca. Z tego co powiedzieliśmy wyżej, że gazy zimniejsze jako cięższe opadają na dół, a gorące jako lżejsze unoszą się do góry, wynika, że gorące gazy siłą swego ciągu w górę mogą wywierać ciśnienie, które wypiera gazy zimniejsze z pieca lub komina na zewnątrz.

W ruchu gazów mają oczywiście duże znaczenie fizyczne przeszkody na ich drodze.

Przyczyną ciągu powietrza w kanałach pieca i w kominie jest różnica ciężaru powietrza w zależności ód temperatury.

Ciężar 1 m3 powietrza przy różnych temperaturach przedstawia się jak niżej:

temperatura    ciężar    1 m3 powietrza

0°C    1,29    kG

273°C    0,645    kG

546°,C    0,430    kG

819°C    0,332    kG

1365°C    0,258    kG

1638°C    0,215    kG

Temperatura gazów przy wlocie do komina nie może być zbyt wysoka, ponieważ wydajność cieplna pieca jest wówczas mniejsza wskutek uchodzenia gorących gazów do komina. Temperatura ta jednak nie może być niższa niż 100°C, ponieważ przy niższych temperaturach możemy otrzymać zbyt mały ciąg nie wystarczający do pokonania oporu przy przepływie gazów przez kanały pieca i przewód kominowy.

Gazy mogą przepływać w kanałach pieca w dwojaki sposób: tworząc wiry i nawroty wskutek nierównych i chropowatych ścian kanałów lub ich ostrych załamań, oraz spokojnie i łagodnie z szybkością 2,5 m/sek. Pierwszy sposób przepływu nazywamy ruchem burzliwym, drugi natomiast laminarnym ruchem gazów. W ruchu laminarnym cząstki gazu przepływają przez kanał ruchem uwarstwionym, tj. płyną warstwami niemal równoległymi, podczas gdy w ruchu burzliwym powstają wiry i silne kłębienia się cząstek gazu.

W piecu racjonalnie zbudowanym ruch gazów powinien być laminarny. W ruchu laminarnym jest mniejszy przepływ ciepła, ale opór będący wynikiem tarcia cząstek gazu o ściany kanałów jest również mniejszy, stąd mniejsze są straty energii cieplnej. W związku z tym w budowie kanałów piecowych niepożądane są zmiany w przekrojach, a załamania kanałów powinny być łagodne.