Александр Шепелев - Кладка печей своими руками
Рис. 41. Топливник для торфа повышенной влажности:
1 — поддувало; 2 — дверка для шуровки топлива; 3 — топочная дверка; 4 — свод; 5 — отверстие вверху топливной камеры; 6 — хайло; 7 — решетки
Топливник для каменного угля и антрацита (рис. 42). Каменный уголь и антрацит для горения требуют сильной подачи воздуха к горящему слою. Поэтому в топливниках для этого топлива необходимы колосниковые решетки, которые располагают в неглубокой шахте. Учитывая, что при горении развивается высокая температура, стенки топливника и перекрытия обязательно выкладывают из огнеупорного кирпича. Обыкновенный кирпич быстро разрушается. Колосниковую решетку заглубляют на 300–350 мм.
Рис. 42. Топливник для каменного угля:
1 — поддувало; 2 — топливник; 3 — шахта; 4 — колосниковая решетка; 5 — металлический ящик для сбора золы
Конструкция топливника такова, что нижняя часть его над решеткой значительно сужена. Это делают для того, чтобы антрацит горел сравнительно толстым слоем, что связано с его нормальным сжиганием, происходящим при высокой температуре.
Топливо загружают через топочную дверку. Колосниковую решетку следует ставить тяжелую, выдерживающую высокую температуру. В дымовых задвижках или вьюшках обязательно просверливают сквозные отверстия.
Шахтные топливники необходимы в печах, где происходит длительная топка кусковым топливом. Для разжигания такой печи на колосниковую решетку кладут мелкие дрова или другую растопку, на которую через топочную дверку засыпают немного угля и зажигают дрова. Как только они разгорятся, загружают остальное топливо. По мере сгорания нижних слоев верхние постепенно опускаются. В таких печах возможно скопление газов, поэтому для их отвода в дымоход вверху топливника устроено сквозное отверстие. Кладку следует выполнять из огнеупорного кирпича. Конструктивные особенности топливника показаны на рисунке 43. Ставят массивную колосниковую решетку или колосники. Гарнитура должна быть герметической. В задвижке или вьюшке обязательно устраивают сквозные отверстия. Кроме каменного угля в таком топливнике можно сжигать кусковой торф или торфяные брикеты.
Рис. 43. Топливник шахтный для каменного угля:
1 — поддувало; 2 — топливник; 3 — загрузочное отверстие; 4 — отверстие для отвода газов в трубу; 5 — колосниковая решетка
Дымообороты
Дымообороты (дымоходы) в отопительных печах — это каналы, расположенные внутри массива печи, которые соединяются с топливником и дымовой трубой.
Дымоходы бывают самыми короткими или с более длинным извилистым путем, с одним или несколькими поворотами — дымооборотами, которые располагаются различно. В практике их часто называют дымовыми каналами или просто каналами.
Они бывают вертикальные (стоячие) и горизонтальные (лежачие), а также подъемные и опускные. Переход из одного канала в другой поверху называют перевалом, а такой же переход внизу — подверткой.
Обычно сечение каналов бывает: кирпич на кирпич (260х260 мм), кирпич на половину кирпича (260х130 мм), половина кирпича на половину (130x130 мм). Это более удобные размеры, другие применять не рекомендуется. Внутренние поверхности каналов должны быть как можно глаже и ровнее, что уменьшает сопротивление проходу дымовых газов.
Назначение всех каналов — восприятие тепла от сгораемого топлива. В дальнейшем это тепло передается массиву печи.
Все дымообороты должны иметь достаточное сечение для свободного пропускания всего объема дымовых газов. Излишние (большие) размеры каналов уменьшают скорость движения газов и поэтому требуют увеличения размеров печи. Уменьшение скорости продвижения газов снижает нагревание печи в целом.
Следовательно, размеры каналов имеют большое значение.
Нормальная температура отходящих газов из печи перед выходом в дымовую трубу считается 120–140 °C. Высокая температура примерно 250–300 °C говорит о заниженной поверхности дымооборотов. Напомним, что слишком низкая температура отходящих газов (ниже 100 °C) говорит о том, что излишне развиты (велики) поверхности стенок дымооборотов. Это может привести к конденсату, который, проникая через кладку, постепенно разрушает ее.
Печь должна равномерно прогреваться. Перегрев верхней части нежелателен, так как в этой зоне тепло мало ощущается человеческим организмом. Немалую роль играет общая протяженность дымооборотов и особенно количество поворотов, усиливающих сопротивление дымовых газов во время прохода. Все это учтено в рекомендуемых печах.
Системы дымооборотов в печах бывают разными: канальными, бесканальными и смешанными, малооборотными и многооборотными.
Малооборотные системы имеют один подъемный канал и один или несколько опускных, соединенных параллельно, и газы в них идут в одном направлении (рис. 44).
Рис. 44. Малооборотные схемы:
а — с одним опускным каналом; б — с многими опускными каналами; Т — топливник; 1, 2, 3, 4 — каналы; 5 — дымовая труба
Многооборотные системы построены так, что дымовой канал состоит из последовательно соединенных вертикальных и горизонтальных участков, где газы, направляясь к трубе от топливника, преодолевают большое количество оборотов (рис. 45). Печи с такой системой оборотов прогреваются весьма неравномерно, требуют повышенной тяги, а обилие оборотов повышает оседание сажи. Очищать такие печи очень трудно.
Рис. 45. Многооборотные схемы:
а — с вертикальными каналами; б — с горизонтальными каналами; Т — топливник; 1, 2, 3, 4 — каналы; 5 — дымовая труба
В бесканальной системе — колпаковой (рис. 46) дымовые каналы отсутствуют, а над топливником имеется камера в виде колпака. Из топливника под камерой проходит входное отверстие, а также боковое для отвода охлажденных газов. Работает печь так. Горячие газы попадают в колпак из топливника, поднимаются до перекрыши печи, расходятся по стенкам и нагревают их, а остывая, опускаются вдоль стен к низу камеры и через второе боковое отверстие попадают в трубу. Для лучшего нагревания часто в колпаке делают продольные перегородки на всю его высоту, образуя как бы колодцы. Эта система проста в выполнении, имеет наименьшее газовое сопротивление. К недостатку можно отнести перегрев верхней части печи. Такие печи конструктора В. А. Потапова имеются в данной книге. Они даны в двух вариантах подключения их к коренной или стенной трубе или к насадной.
Рис. 46. Бесканальная схема:
Т — топливник; 1 — колпак
В системе с преимущественным нижним прогревом (рис. 47) обеспечивается наибольший нагрев нижней части печи. Работает печь так. Сначала горячие газы из топливника опускаются вниз, нагревая нижнюю часть печи, слегка охлаждаясь, они направляются вверх. Верхняя часть системы делается или однооборотной, или в виде колпака.
Рис. 47. Схема с преимущественным нижним прогревом:
Т — топливник
Эта система является более рациональной из всех существующих.
Образование конденсата и борьба с ним
Некоторые печи страдают одним дефектом — они конденсируют, то есть выделяют черную жидкость со специфическим запахом, которая образуется в результате выпадения водяных паров и паров смолистых веществ на стенках дымовой трубы. От времени конденсат пропитывает печную кладку насквозь, она становится сырой, тяга снижается, а кладка быстро разрушается. Пятна с наружной стороны печи удаляются только путем срубания кирпича и оштукатуривания таких мест цементным раствором, а чаще всего кладку заменяют новой. Выделяемые конденсатом тяжелые запахи приводят к невозможности проживания в доме.
Даже в самом сухом топливе имеется небольшое количество влаги. Кроме того, содержащийся в топливе водород, две весовые части которого соединяются с одной весовой частью кислорода, также образует водяной пар.
Дымовые газы с невысокой температурой и каким-то количеством воды, в виде пара, проходя по каналам печи и трубы, не только охлаждают их, но, соприкасаясь с холодными стенками трубы, оседают каплями на них, которые стекают вниз. Обилие стока зависит от количества конденсата.
