Книги по строительству и ремонту

 Кладка печей своими руками

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

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 сверху называют перевалом, а такой же переход внизу — подверткой.

Обычно сечение каналов бывает: кирпич на кирпич (260X260 мм), кирпич на половину кирпича (260 X X130 мм), половина кирпича на половину (130X 130 мм). Это более удобные размеры, другие применять не рекомендуется, так как каналы часто зарастают сажей. 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.

Нормальная температура отходящих газов из печи перед выходом в дымовую трубу —12О...14О°С. Высокая температура (примерно 25О.:.300°С) свидетельствует о заниженной поверхности дымооборотов, т. е. они коротки (их мало). Напомним, что слишком низкая температура отходящих газов (ниже 100°С) 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 спускных, соединенных параллельно, и газы в них идут в одном направлении (36).

Многооборотные системы построены так, что дымовой канал состоит из последовательно соединенных вертикальных и горизонтальных участков, где газы, направляясь к трубе от топливников, преодолевают большое количество оборотов (37). Печи с такой системой оборотов прогреваются неравномерно, требуют повышенной тяги, а обилие оборотов повышает оседание сажи. Очищать такие печи очень трудно и устраивать чистки по ним обязательно.

В бесканальной системе — колпаковой (38) 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 к насадной трубе.

В системе с преимущественно нижним прогревом (39) 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.

Эта система является более рациональной из всех существующих.

Образование конденсата и борьба с ним. Некоторые печи имеют один серьезный дефект — они конденсируют, т. е. выделяют из трубы черную жидкость со специфическим запахом. Жидкость образуется при выделении водяных паров и паров смолистых веществ, особенно от сжигания хвойных пород деревьев и березовых поленьев с корой. Известно, что при сгорании двух частей водорода с одной частью кислорода они образуют водяной пар, который уносится в дымовую трубу. Кроме того, даже в самом сухом топливе имеется какая-то часть влаги, которая также направляется в трубу. Идущие по трубе дымовые газы являются смесью продуктов сгорания топлива из окиси углерода, водяных паров, остатков не-сгоревших частиц топлива (сажи), а иногда и паров серы.

Когда температура отходящих газов низка или стенки дымовой трубы сильно охлаждены, то все эти водяные пары, охлаждаясь в трубе, оседают на ее стенках в виде капель воды, смешиваются с несгоревшими частицами топлива и начинают стекать по трубе, пропитывая при этом кирпич. Это явление и называется конденсацией водяных паров.

Увлажненные стенки трубы сыреют, что ухудшает тягу в трубе и постепенно разрушает кирпич, образуя на поверхности пятна. Пятна с наружной стороны печи удаляют, оштукатуривают такие места цементным раствором, а чаще всего заменяют кладку новой. Выделяемые конденсатом тяжелые запахи приводят к невозможности проживания в доме.

Чтобы имеющаяся в горячих газах вода лучше испарялась, температура последних должна быть повышенной. На хорошо нагретых стенках трубы осевшие капли влаги быстро испаряются.

Нормальная температура отходящих из печи газов перед выходом в трубу — 12О...14О°С, при выходе из трубы в атмосферу — не ниже 100°С.

Если дымовые газы при выходе в трубу, то есть у вьюшки, достигают температуры около 250°С, то конденсат не образуется, улучшается тяга, печи быстрее нагреваются, потребляя при этом меньше топлива.

Определить температуру выходящих газов можно с помощью сухой лучины, которую кладут поперек отверстия вьюшки во время топки. Если через 30...40 мин вынуть лучину и соскоблить с нее ножом закопченную поверхность, можно установить температуру газов. Цвет лучины не меняется при температуре до 150°С. Если лучина желтеет (до цвета корки белого хлеба), значит, температура дошла до 200°С; если стала коричневой (до цвета корки ржаного хлеба), то температура поднялась до 250°С. Почерневшая лучина указывает на температуру 300°С, а когда она превращается в уголь, это значит, что температура достигает 400°С.

Таким образом, при топке печи температуру газов надо регулировать так, чтобы у вьюшки она была в пределах 250°С.

Следует знать, что в летнее время конденсат или совсем не образуется, или бывает в небольшом количестве. Образование конденсата в большей степени зависит от размеров колосниковой решетки, правильно поднятого пода и устройства горнила в русской печи, размеров канала, толщины стенок, глины и высоты дымовой трубы, температуры ее нагрева, влажности применяемого топлива, температуры выходящих газов из трубы и избыточного количества дымоходов в печи.

Высота дымовой трубы должна быть не   менее   5...6   м,   считая   от   уровня зольниковой камеры или пода русской печи.   Толщину   кладки   стенок   трубы следует      выполнять      в      полкирпича 20 мм).  Более  тонкие  стенки  трубы быстро нагреваются и быстро остывают, что   приводит   к   образованию   конденсата. Такие трубы необходимо утеплять. Различные трещины в трубе и печи, сквозь   которые   проникает   холодный воздух,   также   способствуют  охлаждению газов и  образованию  конденсата.. Когда сечение канала трубы (дымохода) выше требуемого для данной печи, то дымовые газы поднимаются по ней очень медленно и холодный наружный воздух охлаждает их в трубе. Большое влияние на силу тяги, то есть на выход дымовых газов, оказывает гладкость стенок дымоходов.   Чем   они   глаже,   тем   сильнее тяга.  Все шероховатости в трубе  способствуют снижению тяги  и  задерживают на себе сажу.

Иногда для улучшения тяги в печах приходится перекладывать трубы, уменьшая размеры дымохода, опуская или поднимая высоту трубы на крыше. Делают это до тех пор, пока не получают удовлетворительного результата. В местах сужения дымохода следует стесывать прямые углы, чтобы обеспечить более плавный переход газов.

На тягу в трубе также влияет ветер. Это бывает тогда, когда он дует горизонтально, а достигнув трубы, отклоняется от своего направления в сторону выходного отверстия трубы вверх. .В этом случае около трубы разреживается воздух и газы лучше выходят из дымохода, как бы высасываются из него. Если ветер дует сверху вниз, то он задувает (опрокидывает) газы в трубу и тяга снижается до минимума.

Чтобы уменьшить действие ветра на выходящие из трубы газы, необходимо скашивать наклонные плоскости труб, а еще лучше накрывать их металлическими колпаками-зонтами со скошенными плоскостями. Ударяясь о них, ветер отклоняется от своего первоначального направления и не попадает в трубу. Кроме того, колпак предохраняет верх трубы и ее стенки от намокания и размывания дождевыми водами. В сырых трубах снижается тяга.

Большую роль играет и процесс сгорания топлива. Дерево воспламеняется при температуре не ниже 300°С, каменный уголь — при 600°С. Нормальный процесс горения протекает при более высокой температуре: дерево — при 8ОО...9О0°С, каменный уголь — при 9ОО...12ОО°С. Такие температуры обеспечивают непрерывное горение при условии, что воздух (кислород) поступает без перерыва в потребном для горения количестве. Когда его подается слишком много, топливник будет охлаждаться, а горение ухудшаться, так как для хорошего горения нужна высокая температура. Не следует топить печь при открытой топке. При полном сгорании топлива цвет пламени соломенно-желтый, а дым белый или почти прозрачный. В этом случае сажа почти не откладывается на стенках каналов печи и трубы.

При недостаточной подаче кислорода в печь топливо сгорает не полностью, дрова тлеют или горят темно-красным пламенем, а из трубы идет черный -дым, который уносит с собой несгоревшие мельчайшие частицы топлива. В этом случае на стенках каналов печи и в трубе эти частицы оседают и быстро засоряют их.

Следует обратить самое серьезное внимание на утепление чердачного пространства и находящихся там труб, закрыв все отверстия. Сквозные ветры быстро все остужают и повышают конденсацию.

Имеются многоканальные печи или бесканальные с большими внутренними тепловоспринимающими поверхностями. В таких печах горячие газы отдают им много тепла, а сами выходят в трубу сильно охлажденными, образуя большую конденсацию.

Все рассмотренные выше рекомендации для таких печей не дают положительных результатов. Такие печи приходится перестраивать, чтобы повысить  температуру  выходящих  газов.

Для этого сокращают внутренние тепловоспринимающие поверхности печи или устраивают небольшие окошки — отверстия из топливника в последний или в последний и предпоследний дымоходы.

Для перестройки таких печей приходится разбирать часть кладки с передней или другой стороны, часто с двух сторон и после исправления заложить так, чтобы ремонтируемое место ничем не отличалось от ранее выполненной кладки.

Например, когда в печи имеется семь дымоходов, то для того, чтобы ликвидировать конденсат, один или два канала (последний и предпоследний) или только один из них отключают, перекрывая вверху и внизу, что повышает    температуру    отходящих    газов.

Эти каналы можно не отключать, а устроить   из   топливника   печи   к   ним небольшие окошки сечением примерно 50 X 50 мм. Такое квадратное окошко выкалывают в кирпиче, но это не всегда легко. Поэтому кирпич просто стесывают или скалывают с одной стороны в таком количестве, чтобы эти окошки имели площадь 25 см2. Этот способ надежный, так как также повышает температуру отходящих газов до нормы и струйки горячего воздуха из топливника попадают в каналы, поднимая в них температуру. Следует указать, что наибольший эффект дает небольшое сокращение каналов или внутренних тепловоспринимающих поверхностей с дополнительным устройством к ним окошечек из топливника.