Инженерное оборудование дома и участка

Конструктивные элементы печи

У каждого печника есть одна или несколько любимых конструкций печей, в которых, меняя геометрические размеры и расположение отдельных конструктивных элементов, добиваются максимальной эффективности использования тепловой энергии. В результате многовековых поисков разработано множество конструкций печей, теплотехнические параметры которых адаптированы к тем или иным эксплуатационным условиям.

Фундамент

Фундамент печи принимает на себя вес печи и дымоходов, передавая нагрузки на грунт. От надежности фундамента во многом зависит безопасность эксплуатации печного оборудования, так как любые просадки влекут за собой появление трещин в массиве печи и в дымовых трубах, через которые в помещение дома могут проникать дым и искры. Фундамент под печь должен воспринимать нагрузку только от самой печи и ни в коем случае не воспринимать на себя вес конструктивных элементов дома. Поэтому в случае близости фундамента печи к фундаменту стен их не объединяют, а наоборот, устраивают промежуток размером 3-5 см. Этот промежуток засыпают песком или прокладывают двумя слоями гидроизоляционного материала, чтобы фундаменты стен и печи имели возможность свободно перемещаться относительно друг друга при их осадке.

Поперечные размеры фундамента должны быть на 120 - 150 мм больше самой печи, а глубина его заложения зависит от несущей способности грунта. Несущую способность фундамента рассчитывают, исходя из соображений, что вес одного кубического метра печи составляет 1350 - 1400 кг. В любом случае фундамент должен опираться на материковый непросадочный грунт, но для тяжелых печей, которые сооружают в домах с эпизодическим проживанием, глубина котлована под фундамент своей нижней отметкой должна быть опущена ниже точки промерзания грунта. Фундамент под печь можно возводить из бутового камня, хорошо обожженного кирпича или бетона (рис. 101 и 102). Для этого дно вырытого котлована выравнивают по уровню, затем в него насухо втрамбовывают щебень из кирпича или камня, образовав подошву фундамента. Подошву проливают жидким цементным раствором. Если фундамент кирпичный или каменный, кладку ведут правильными рядами, соблюдая перевязку швов. При этом наружные ряды кладут на растворе под лопатку, а внутреннюю часть выполняют забутовкой. На верхнюю площадку фундамента наносят слой цементного раствора и тщательно его выравнивают правилом с уровнем, чтобы он имел строго горизонтальную поверхность.

Рис. 101. Сплошные фундаменты для печей: А - фундамент из мелкого камня, гравия и кирпичной щебенки; 1 - пол; 2 - два ряда кирпичной кладки; 3, 6 - гидроизоляция; 4, 7 - выравнивающие слои из цементного раствора; 5 - наружный фундамент из шлакобетона; 8 - фундамент на грунте из кирпичного щебня и гравия; 9 - грунт; Б - фундамент из бутового камня и кирпичной кладки; 1 - пол; 2 - кирпичная кладка; 3 - гидроизоляция; 4 - выравнивающий слой; 5 - фундамент; 6 - грунт

Рис. 102. Столбчатый фундамент для печей: А - первый вариант: 1 - пол; 2 - выравнивающий слой; 3 - кладка; 4 - кирпичный щебень и гравий; 5 - гидроизоляция; 6 - грунт; Б - второй вариант; 1 - пол; 2 - гидроизоляция; 3 - выравнивающий слой; 4 - железобетонные перемычки или плита; 5 - фундамент в грунте из бутового камня и щебня; 6 - грунт; 7 - столбики из кирпичной кладки

Кладку любого фундамента заканчивают ниже уровня чистого пола на 140 - 150 мм, то есть на два ряда кирпичной кладки. Далее устраивают гидроизоляцию из двух слоев рубероида, толя или другого материала с аналогичными гидроизолирующими свойствами. Гидроизоляционный слой защитит печь от капиллярной влаги, просачивающейся из грунта.

Шанцы и зольниковая камера

Шанцы печи представляют собой несколько рядов кирпичной кладки, с помощью которых печь поднимают над фундаментом. Это, как правило, два - три ряда кладки, которые позволяют стать низу печи теплоотдающим.

Зольниковая камера

Зольниковая камера (поддувало) имеет две функциональные нагрузки. Первая - подвод в топливник горения воздуха, необходимого для поддержания процесса горения. Кроме того, в зольниковой камере оседает зола, накопляющаяся по мере сгорания топлива. Для этого между поддувалом и топливником устанавливают колосниковую решетку в виде стальных или чугунных полос с промежутками между ними (рис. 103). Дверка зольниковой камеры во время топки печи должна быть открыта (полностью или частично), а после окончания топки ее закрывают, чтобы из помещения не уходил теплый воздух.

Рис. 103. Устройство колосниковых решеток для различных видов топлива: 1 - топливник; 2 - колосниковая решетка под дрова; 3 - колосник под уголь; 4 - колосник под торф; 5 - дверца топки; 6 - дверца поддувала; 7 - поддувало; А - правильная установка колосниковой решетки; Б - неправильная установка

Рис. 104 . Топливники печи: А - топливник для дров; Б - топливник для угля; 1 - топка; 2 - дверца топки; 3 - поддувало; 4 - дымоход; 5 - огнеупорная кладка; 6 - колосниковая решетка; 7 - под; 8 - свод; 9 - хайло

Топливник

Топливник печи представляет собой камеру внутри массива печи и предназначен для сжигания топлива (рис. 104). Для того чтобы пламя и искры не попадали в помещение, топливник закрывают металлической дверкой. Нижнюю часть топливника называют подом, а верхнюю - сводом. Отверстие в своде, предназначенное для выхода продуктов сгорания, печники называют хайлом.

Размеры топливника должны быть таковы, чтобы в его объеме вмещалось такое количество топлива, которое необходимо для нормального нагрева печи. При этом над топливом должно оставаться свободное пространство, в котором догорают несгоревшие в пламени частицы. Для того чтобы топливо полностью и равномерно сгорало, под каждый его вид делают свою конструкцию и размеры топливника.

Топливники, предназначенные для сжигания дров или торфа, должны иметь большой объем, так как эти виды топлива содержат большое количество летучих веществ и при горении дают высокое пламя. В поде топливника устраивают скосы-скаты к колосниковой решетке, чтобы зола свободно скатывалась в поддувало. Чтобы угли и зола не вываливались через топочную дверку, ее устанавливают на один ряд кирпичной кладки выше колосниковой решетки. Топливники, предназначенные для сжигания угля, футеруют огнеупорным кирпичом. Это значительно продлит срок службы печи, так как обыкновенный глиняный кирпич под действием высоких температур быстро разрушается.

Дымообороты

Дымообороты (дымовые каналы) предназначены для отбора тепла, и от их размеров и расположения во многом зависит эффективность печи. Дымообороты могут быть вертикальными, горизонтальными, подъемными и опускными (рис. 105). Переход из одного канала в другой поверху называют перевалом, а переход внизу - подверткой. Дымовые газы, проходящие через каналы, нагревают и стенки, от которых тепло передается массиву печи. Стараясь отобрать максимум тепла, длину дымооборотов увеличивают, меняя их направление. Именно в этом заложены основы правильного конструирования печи. Неправильное устройство дымооборотов снизит тягу печи или, наоборот, большое количество тепла, не задерживаясь, улетучится в атмосферу.

Рис. 105. Конструкции малооборотных и многооборотных систем дымовых каналов

В зависимости от конструктивного исполнения печи сечение дымооборотов может быть разным. Оптимальными считают размеры 130х130, 260х130, 260х260 мм. Но независимо от сечения дымооборотов, все они должны отвечать единым требованиям. Стенки каналов должны быть чистыми и гладкими, но ни в коем случае их не следует штукатурить. Под действием высокой температуры штукатурный слой постепенно разрушается, засыпая каналы раствором. Чистоту поверхности дымовых каналов получают ровной кирпичной кладкой с хорошим заполнением швов раствором. При этом на стенках не должно быть впадин и наплывов раствора, на которых интенсивно оседает сажа, являющаяся продуктом неполного сгорания топлива. Для очистки накопившейся в дымооборотах сажи устанавливают специальные дверки-чистки.

В зависимости от протяженности и направления дымооборотов системы печей могут быть: канальными, бесканальными и смешанными, малооборотными и многооборотными. В печах с малооборотной системой дымовые каналы имеют один подъем и один или несколько спусков, соединенных между собой параллельно. В многооборотных системах дымовые каналы состоят из последовательно чередующихся вертикальных и горизонтальных участков.

Дымовые трубы

Дымовые трубы должны создавать тягу, необходимую для удаления образующихся в топке газов. Для создания нормальной тяги печи трубы выводят за пределы крыши дома (рис. 106). Во всех случаях оголовники дымовых труб надо выводить выше зоны действия ветрового подпора.

Рис. 106. Насадная дымовая труба: 1 - металлический колпак; 2 - оголовок трубы; 3 - шейка трубы; 4 - цементный раствор; 5 - выдра; 6 - кровля; 7 - обрешетка; 8 - стропила; 9 - стояк трубы; 10 - распушка (разделка); 11 - балка с перекрытием; 12 - изоляция; 13 - дымовая задвижка; 14 - шейка печи

Наиболее вредное влияние на тягу печи оказывают подсосы атмосферного воздуха в дымоход через неплотности кладки, а также через неработающие приборы, присоединенные к общему дымоходу. Отрицательное влияние подсосов имеет двоякий характер. С одной стороны при этом снижается температура дымовых газов, что уменьшает гравитационный напор, с другой стороны возрастает объем газов, что требует увеличения тяги, поэтому все неплотности следует выявлять и устранять.

Рис. 107. Формы поперечного сечения дымоходов: А - наиболее оптимальная форма дымохода; Б - хорошая форма дымохода; В - допустимая форма дымохода; 1 - места отложения сажи

Следующее условие сохранения нормальной тяги заключается в обеспечении минимальных гидравлических сопротивлений в дымоходе. На величину этих сопротивлений оказывает влияние форма поперечного сечения и состояние внутренних поверхностей. Лучшей формой считается круглая, далее идет квадрат и, наконец, прямоугольная (рис. 107). Это объясняется тем, что в прямых углах движение газов затруднено и к тому же в них часто откладывается сажа. Поэтому лучше всего для дымоходов использовать асбоцементные или керамические трубы соответствующего диаметра. Но такие трубы трудно подгонять к дымоходу печи, поэтому их чаще всего выкладывают из кирпича. При этом следует избегать наклонных дымоходов, так как в местах поворотов возникает дополнительное сопротивление. Если же повороты неизбежны, то их следует устраивать по вертикали.

Нельзя без нужды увеличивать сечение дымохода, так как в газоходах с большим сечением газы охлаждаются интенсивнее. Опыт подсказывает, что поперечное сечение дымовой трубы составляет 1/10 - 1/12 размера топочного отверстия в свету. Толщина стенки дымовой трубы над крышей должна быть не менее толщины одного кирпича. Наилучшим образом обеспечивает тягу простой оголовник, без завершающих карнизов и выступов. С конструктивной точки зрения эффективен коньковой навес над оголовником дымовой трубы, который свободно обдувает ветер, при этом дымовые газы интенсивно отсасываются и уносятся ветром. Из соображений пожарной безопасности на оголовник устанавливают искроуловитель в виде колпака с глухой крышей и проволочной сеткой по бокам с ячейкой размером не более 3 мм.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Проект M-684-1K