Отопительные печи бывают с разными системами дымооборотов, назначение которых – максимальное увеличение нагрева массива печи горячими газами, поступающими из топливника, при их движении по каналам или камерам.
Перегородки в дымооборотах называются рассечками.
Рассечки образуют проходные отверстия: верхние – перевалы, нижние – подвертки. Расположение дымоходов и соответственно направление хода горячих газов внутри печи и образуют канальные, бесканальные и смешанные системы дымооборотов.
В канальных системах дымовые газы отводят через многооборотные и однооборотные каналы.
Дымовой канал многооборотной системы состоит из вертикальных или горизонтальных, последовательно соединенных участков, первый из которых начинается от топливника, а последний переходит в дымовую трубу. Встречаются печи с комбинацией вертикальных и горизонтальных участков.
...
ВНИМАНИЕ
Многооборотные системы имеют ряд недостатков, главными из которых являются: неравномерный прогрев печи и большое сопротивление движению дымовых газов, что вызывает необходимость создания усиленной тяги (высокой дымовой трубы); быстрое и обильное засорение сажей дымоходов и неудобство их чистки.
Однооборотная система состоит из одного подъемного канала и одного или нескольких опускных, соединенных параллельно. В такой системе возникают значительно меньшие сопротивления движению дымовых газов и обеспечивается более равномерный прогрев (преимущественно верхний). Последнее обстоятельство – недостаток таких систем.
Печи с бесканальной системой дымооборотов не имеют дымовых каналов. Их заменяют камеры (колпаки), в которых дымовые газы движутся свободно (горячие – вверх, охлажденные – вниз). Сопротивление течению газов в таких системах наименьшее, но печи такого типа имеют более сильный верхний прогрев. Для создания нижнего прогрева конструируют печи со смешанной системой дымооборотов, в которых дымовые газы из топливника направляются по каналу в нижнюю часть печи, а верхняя часть представляет собой однооборотную или бесканальную систему.
Дымовые трубы и дымоходы
Дымовые трубы и дымоходы по конструкции подразделяются на три вида:
• коренные;
• насадные;
• встроенные.
Коренные трубы устанавливаются на отдельном фундаменте как внутри помещения, так и снаружи. Насадные трубы устанавливаются непосредственно на очагах различных конструкций. Встроенные трубы встраиваются непосредственно в капитальные стены зданий и сооружений.
Дымовые трубы предназначены для создания тяги в очагах и отвода продуктов сгорания наружу в атмосферу.
...
ТРЕБОВАНИЯ
Встроенные трубы следует располагать во внутренних капитальных стенах здания, во избежание переохлаждения дымовых газов. Коренные трубы рекомендуется также располагать внутри помещений.
При устройстве дымоходов в наружных стенах и отдельно стоящих коренных трубах их необходимо утеплять, так как дымовые газы сильно охлаждаются, что существенно снижает тягу в очагах. При переохлаждении дымовых газов возможно выпадение конденсата и отложение смолянистых веществ и сажи внутри труб, что может привести к разрушению кладки дымовой трубы. Толщина стенок таких труб должна быть не менее 250 мм в зависимости от местных климатических условий. При температуре ниже 30 °C толщина стенок должна быть 500 мм.
Каждый отопительный прибор должен иметь свой отдельный дымоход. Возможность подключения двух очагов к одному дымоходу при условии их расположения на одном уровне (этаже) и при варианте: печь + печь; камин + печь. Камины должны иметь отдельные дымоходы. При подключении двух очагов к одному дымоходу следует устраивать разделительную рассечку в виде перегородки.
Дымоходы должны соединяться между собой на расстоянии не менее 250 мм от задвижек очагов во избежание опрокидывания тяги. При этом минимальное сечение дымохода должно быть не менее 300 см² – для двух печей, а для совмещенных очагов – камин + печь – не менее 600 см².
Коренные, отдельно стоящие трубы снаружи помещений необходимо возводить следующим образом.
Наружная (лицевая) часть трубы выкладывается на цементно-песчаном растворе, а внутренний периметр трубы выкладывается на глиняном растворе.
Такое же правило распространяется и на встроенные трубы.
...
ВНИМАНИЕ
Для снижения воздействия ветра, способного нарушить тягу в дымоходе, применяются ветрозащитные устройства, устанавливаемые в оголовках дымовых труб – флюгеры и дефлекторы. Для защиты от осадков устанавливаются колпаки (зонтики).
Флюгер представляет собой подвижный прибор, изменяющий свое положение таким образом, что, закрывая со стороны ветровой нагрузки выходное отверстие трубы, он в то же время оставляет другую сторону трубы открытой и свободной для выхода дымовых газов.
Действие дефлектора основывается на явлении подсоса газов дымовой трубой с помощью ветра, направление которого изменяется дефлектором в сторону благоприятную для движения газов.
Флюгеры и дефлекторы изготавливают из стали, предпочтительно нержавеющей, так как эти изделия подвергаются сильной коррозии и быстро выходят из строя.
...
СОВЕТ
Флюгеры и дефлекторы следует применять для очагов, работающих на твердом топливе. При сжигании газа их устанавливать нельзя, так как на них конденсируются водяные пары, что может привести к образованию наледи. В этом случае устанавливаются зонты упрощенной конструкции.
Дымоходы горизонтальные и наклонные применяются для подсоединения очагов к коренным и встроенным дымовым трубам. Длина горизонтальных дымоходов должна быть не более 2 м.
Дымоходы выкладываются в виде перекидного рукава, уложенного на две полосы из стального уголка. Толщина стенок нижнего и верхнего перекрытий должна быть не менее 120 мм, при расстоянии от потолка и иных сгораемых конструкций не менее 50 мм.
В противном случае дымоходы необходимо защищать теплоизоляционными материалами.
Для подсоединения каминов могут применяться только наклонные дымоходы под углом не более 30°.
Несколько дымоходов обычно заключаются в один стояк вместе с вентиляционными каналами, что значительно снижает затраты и не занимает много полезной площади.
При проектировании дымовых труб и стояков необходимо консультироваться с профессионалами.
...
НА ЗАМЕТКУ
Важно заметить, как давно дымоход или труба стали плохо работать. Если это началось со времени сооружения печи, то возникает необходимость серьезных конструктивных изменений, вплоть до перекладки трубы или ее реконструкции. Если дефект возник недавно, то исправления могут быть менее значительными.
Ухудшение тяги в дымоходе, ранее работавшем нормально, может быть вызвано засорением сажей, а также завалом кусками выпавшего кирпича и раствора. Это устанавливают осмотром дымохода и контрольным спуском в трубу гири на веревке (в месте завала гиря останавливается). Иногда такой завал пробивается ударом гири, падающей с большим ускорением. Если завал пробить не удается, разбирают стенку и удаляют завал.
Дымоход очищают от сажи метелкой, которую опускают обычно вместе с гирей.
Смолистую сажу приходится выжигать огнем, разводимым в прочистном отверстии дымохода. Горение происходит недолго, но бурно.
Наиболее частыми причинами ухудшения тяги являются:
• малое сечение канала трубы;
• наклон от оси (уводя трубу более чем на 30° – для каминов и очагов
прямоточного движения дымовых газов);
• выступающие кирпичи из кладки;
• неправильное подсоединение стального патрубка к стояку дымовой трубы;
• неправильное подсоединение дополнительного очага;
• прогар или разрушение стенки между двумя дымовыми стояками и с параллельно идущими вентиляционными каналами;
• неровная внутренняя поверхность дымовых каналов;
• разрушение и выкрашивание кирпича из кладки из-за применения для кладки стояка дымовой трубы кирпича несоответствующей марки (щелевого, дырчатого, силикатного и др.).
Часто возникает задымление очага от задувания устья трубы сильными порывами ветра. Для предотвращения этого явления необходимо проверить состояние дефлектора над оголовком дымовой трубы, а при его отсутствии – установить. Если хорошей работе трубы мешают более высокие соседние здания, тяга в очаге может быть обеспечена наращиванием высоты трубы, чтобы вывести ее из зоны ветрового подпора.
...
ВНИМАНИЕ
Наиболее частой неисправностью дымовых труб является разрушение оголовка трубы, так как он подвергается воздействию метеорологических условий – дождь, снег, ураганный ветер. Оголовок трубы необходимо выкладывать на цементном растворе.
Технология производства
Прежде чем начинать кладку очага необходимо определить его расположение в помещении, разметить место прохождения дымовой трубы через потолочные и чердачные перекрытия, посмотреть, достаточно ли расстояние между стропилами и балками перекрытия, соблюдаются ли нормы противопожарной безопасности, не придется ли разрезать несущие балки перекрытий для прохождения дымовой трубы, что недопустимо, разметить и заложить фундамент (основание печи).
Условия для печных работ
Нельзя выполнять кладочные (печные работы) под открытым небом. Должна быть установлена временная или постоянная кровля. Печная кладка должна вестись в теплое время года и "теплыми руками". Температура окружающего воздуха должна быть не ниже +10 °C.
Допускается вести кладку в зимнее время года при условии установки "тепляка" с круглосуточным поддержанием плюсовой температуры вплоть до полной просушки очага.
Подготовка к кладке печи
Прежде чем начать кладку очага необходимо убрать из помещения, где будут вестись печные работы, весь стройматериал, не нужный для кладки очага.
Убрать мебель и имущество, если работы проводятся в жилом доме, подготовить подмости, заблаговременно заготовить глину для раствора, замочив ее предварительно в металлической емкости на 23 дня, отсортировать кирпич для кладки. Отдельно сложить кирпич хорошего качества без дефектов, сколов и трещин для лицевой (наружной) кладки очага.
Приготовить инструмент для кладки и замешивания раствора: емкости для раствора, сетку металлическую для процеживания глинопесчаного раствора с ячейками не более 3 мм, лопаты – совковую и штыковую с прямоугольным лезвием, тяпку и грабли (для замешивания раствора). Приготовить ручной инструмент: ручной молоток (кирочку), кельму (мастерок), шпатель с шириной лезвия 70 мм, резиновый молоток (киянку).
...
СОВЕТ
Необходимо иметь электроинструмент – болгарку с абразивным или алмазным кругом для резки кирпича и шлифовки его граней. Дрель или перфоратор, ножницы по металлу, плоскогубцы.
Для крепления печных дверок заготовить нихромовую проволоку толщиной не менее 1 мм и не более 3 мм. Стальные пластины для изготовления кляммеров толщиной 2,2–3 мм, шириной 40–60 мм, желательно из нержавеющей стали. Болты с гайками диаметром 5–6 мм и длиной не менее 20 мм и не более 30 мм.
При работе с деревянными перекрытиями и кровлей необходимо также иметь инструмент плотника. Когда все заготовлено и учтено, только тогда можно приступать к выполнению печных работ.
Приготовление глинопесчаного раствора
Замоченную глину перекладывают в емкость для замешивания, добавляют чистую водопроводную или колодезную воду. Можно использовать воду из скважины, дождевую или талую (растаявший снег).
Обязательное условие – вода должна быть без примесей минеральных солей, кислот, щелочей. Затем в раствор добавляют в нужных пропорциях овражный (черный) песок. Мелкие зерна песка имеют острые грани, что способствует лучшему схватыванию песка с глиной. Нельзя применять речной или озерный мытый песок с зернами округлой формы. Вместо песка можно применять шамотную крошку с размерами зерен не более 1,5 мм. Обычный песок применяется с размерами зерен не более 1 мм.
Глина для приготовления раствора должна быть хорошего качества, средней жирности. Глина хорошего качества смешивается в пропорции 1: 2,5; 1: 3, где одна часть – объем глины, а 2,5 или 3 части – песок.
Сильно тощая или слишком жирная глина заметно ухудшает качество глинопесчаного раствора. Хорошая качественная глина заготавливается печниками из открытых карьеров, на берегах рек, озер или в оврагах. Такая глина проходит естественный (природный) процесс приготовления. Дождь, снег, морозы, ветер, эрозия почвы помогают улучшить свойства глины, так как глина имеет пластинчатую структуру (состоит из мельчайших пластинок, сильно сцепленных между собой). Природные факторы помогают разрушить взаимодействие пластинок, тем самым улучшая свойства глины. Ни в коем случае нельзя применять глину недавно вскрытых карьеров, ям, траншей. Глина должна вылеживаться под открытым небом не менее 2–3 лет. Если нет возможности найти такую глину, можно купить молотую глину или кирпич-сушняк (необожженный) на кирпичном заводе. На кирпичных заводах глина проходит механическую и термическую (сушку) обработку, что намного быстрее природных процессов.
После смешивания глины с песком и водой, приготовленный раствор необходимо процедить (просеять). Этот процесс имеет двоякое значение – удаляет крупные примеси в растворе более 3 мм и улучшает качество раствора, так как раствор при этом тщательно перетирается на решете или сите и равномерно перемешивается. Даже если в глине и песке нет примесей, все равно раствор необходимо перетирать через решето.
Как проверить качество раствора
Способ 1. Для этого необходимо иметь мастерок хорошего качества из нержавеющей стали, чистый без остатков глиняного или цементного раствора. Набирается мастерком небольшое количество раствора и выбрасывается обратно в емкость. Если он остался почти чистым с еле заметными следами глины, значит, этот раствор тощий и в нем большое количество песка. Необходимо добавить в раствор глину. Если на мастерке остается небольшое количество раствора – такой раствор нормальный.
Если к мастерку прилипает большое количество раствора, значит, раствор слишком жирный. Необходимо добавить песок. Это правило действует, если раствор приготовлен нормальной консистенции – сметанообразный. Если же раствор сильно жидкий или сильно густой, на таком растворе не определить его качество.
Способ 2. На кирпич положить небольшое количество раствора слоем 5 мм и разгладить мастерком.
Если через 5–10 минут на затвердевшем растворе появляются небольшие мелкие трещины, раствор нормальный. Если появляются большие трещины, раствор жирный.
Если же трещины вообще не появляются или слишком микроскопические, раствор тощий.
Способ 3. Положить на кирпич небольшое количество раствора слоем не более 5 мм, сверху положить еще один кирпич и прижать. Через 2 минуты поднять верхний кирпич. Если нижний кирпич не отпадет, значит, раствор нормальный.
"Теплые и холодные" растворы
"Теплый" раствор – когда в глинопесчаный раствор добавляется мелкая стружка или опилки.
"Холодный" раствор – это когда в глину добавляется поваренная соль для повышения термостойкости и прочности глинопесчаного раствора.
Подготовка фундамента
Перед началом кладки очага следует сначала подготовить фундамент. Для этого его следует тщательно гидроизолировать двумя слоями рубероида или бикроста. Также желательно фундамент теплоизолировать.
Теплоизоляция фундамента делается следующим образом.
Фундамент не доводится до уровня пола в помещении на 35 см. На основание фундамента укладываются два слоя гидроизоляции, затем железнодорожные или трамвайные шпалы, брус, лаги толщиной 20 см, пропитанные антисептиком. Они скрепляются металлическими скобами, затем выкладываются на них два ряда цокольного кирпича на цементнопесчаном растворе до уровня пола.
С уровня пола начинается кладка очага на глинопесчаном растворе.
Теплоизоляция фундамента способствует минимальным потерям очагом тепла, значительно более длительной аккумуляции тепла и экономичному расходу топлива.
Перевязка швов
Любая кирпичная кладка выполняется так, чтобы создать монолитную и прочную конструкцию.
Достигается это строгой перевязкой швов кладки в полкирпича с соблюдением прямолинейности и горизонтальности кладки.
Перевязка швов должна выполняться только в полкирпича. Перевязка поперечных и продольных вертикальных швов обеспечивает связь между смежными кирпичами и равномерное распределение нагрузки на весь массив кладки.
Толщина стенок печной кладки может быть в кирпич, в полкирпича и в четверть кирпича.
Не рекомендуется перевязывать внутреннюю кладку печи с наружной, так как они нагреваются до разных температур и имеют разные коэффициенты теплового линейного расширения. Внутренняя кладка больше расширяется чем наружная, что может привести к растрескиванию наружной кладки очага.
Швы между наружной и внутренней кладкой как правило заполняются специально приготовленным для этого раствором, имеющим свойство сжиматься и расширяться под воздействием расширения кирпича.
Такие растворы называются мягкими и эластичными.
Приготовляются такие растворы следующим образом: в готовый глинопесчаный раствор добавляются такие виды материалов как молотая каолиновая вата, вермикулит, асбестовый порошок. Толщина швов между наружной и внутренней кладкой должна быть в пределах 3–5 мм, не больше и не меньше.
Эластичный раствор
Раствор готовится в следующей пропорции – одна часть глинопесчаного раствора плюс одна часть волокнистого материала.
При кладке очага строго соблюдать толщину вертикальных и горизонтальных швов кладки.
Для печного красного кирпича толщина должна быть не более 5 мм. Для шамотного (огнеупорного) – не более 3 мм.