ДымоходыДымоходы, или дымообороты, — это каналы, по которым движутся дымовые газы, выходящие из топливника. Дымоходы служат для восприятия и передачи тепла дымовых газов наружным стенкам печи. В печи следует различать внутреннюю (тепловоспри-нимающую) и наружную (теплоотдающую) поверхность.

Часть тепла, выделяющегося в топливнике, поглощается его стенками, часть уходит в дымовую трубу, обеспечивая этим создание необходимой для горения тяги. Если внутренняя поверхность нагрева недостаточна, значительная часть тепла без пользы уносится продуктами горения в дымовую трубу. Но если внутренняя поверхность слишком велика, температура дымовых газов может понизиться в них настолько, что ее не хватит для поддержания необходимой силы тяги.

Основные части печи — топливник и дымообороты. Размеры и конструкции топливников, как и системы дымооборотов, зависят от топлива, а также от силы тяги в дымовой трубе.

Функциональные элементы печи — топливник, где создаются оптимальные условия горения топлива, и конвективная система (система дымооборотов), которая обеспечивает полное использование теплоты образовавшихся в топливнике продуктов сгорания. Печные устройства делят на подтопочную и надтопочную части. Подтопочная часть состоит из зольника, шанцев, гидроизоляции и фундамента, а надтопочная — из конвективной системы, воздушной и варочной камер, вытяжных каналов, баков для подогрева воды, а также дымовой трубы.

В топливник через топочную дверку загружают топливо. В процессе его горения образуются дымовые газы, которые сначала поднимаются к перекрытию топливника — своду, затем через газовыпускной проем (хайло, или прогар) поступают в конвективную систему.

Здесь горячие газы движутся по газоходу, который начинается за хайлом и заканчивается у второй дымовой задвижк. Газоход состоит из одного или нескольких дымооборотов, в которых газы попеременно изменяют направление своего движения на противоположное.

Пройдя газоход, продукты сгорания направляются в канал дымовой трубы — дымоход, в котором для регулирования скорости движения потока горячих газов и прекращения их движения установлены задвижки. В местах прохода дымовой трубы через сгораемое перекрытие стенки дымохода выполняют утолщенными, в результате образуется противопожарная разделка.

При толщине разделки более 250 мм пространство между трубой и перекрытием заполняют минеральной вагой или войлоком, смоченным в глине. Участок дымовой трубы, возвышающийся над кровлей, называют оголовком.

Его стенки выкладывают так, чтобы образовался выступ, именуемый выдрой. Сверху печь перекрывают несколькими (не менее трех) горизонтальными рядами кирпича — перекрытием, или перекрышей. Некоторые конструкции печей снабжают душником, который используется для нагрева помещения в начале процесса топки, когда массив печи еще не прогрелся.

Для этого же служат тепловоздушные камеры открытые полости, которые обогреваются дымооборотами, но не сообщаются с ними. Для поддержания процесса горения в топливник через поддувальную дверку поступает воздух. Пространство под топливником одновременно выполняет две функции: подводит воздух к колосниковой решетке и служит сборником золы.

Оно называется поддувалом, или зольником. Чтобы повысить интенсивность прогрева подтопочной части, в некоторых конструкциях печей прокладывают подтопочный канал нижнего обогрева, находящийся ниже колосниковой решетки.

Иногда подтопочная часть содержит сообщающиеся с помещением небольшие тепловоздушные каналы, через которые циркулирует воздух обогреваемого помещения. Благодаря этому повышается эффективность теплоотдачи печи и устраняется перегрев пола, на котором она установлена.

Как правило, массивные печи возводят на собственном фундаменте, который обеспечивает устойчивость всей конструкции, препятствует образованию осадочных трещин. Если фундамент находится во влажном грунте, между ним и кирпичной кладкой печи укладывают слой гидроизоляции.

При эксплуатации печей в нижних точках конвективной системы выпадают сажа и летучая зола. Эти вещества удаляют через чистки небольшие металлические дверки, установленные в местах, где дымовые газы совершают поворот снизу вверх.

Топливники печей представляют собой кирпичную камеру, где на поде, снабженном колосниковой решеткой, сгорает топливо. Воздух для поддержания горения поступает через поддувало (зольник) и распределяется колосниковой решеткой. Количество воздуха, поступающего в топливник, регулируют дверкой зольника, расположенной в стенке топливника.

Топливники печей футеруют огнеупорным или тугоплавким кирпичом. Футеровка — это защитная облицовка внутренней поверхности топливника, предохраняющая стенки и свод печи от действия высоких температур.

, Топочная камера — пространство, заключенное между стенками, подом и перекрытием (сводом); она соединяется с конвективной системой проемами (хайлами). Размеры топливника определяют из условия одновременной загрузки в него всего количества топлива на одну топку.

В топливнике должно полностью сгорать топливо, не попадая в дымообороты в виде несгоревших частиц, засоряющих их и ухудшающих нагрев стенок. Топливник делают такой высоты, чтобы после укладки топлива между ним и перекрытием оставалось пространство, необходимое для сгорания всех проходящих по нему несгоревших частиц.

В этом случае горение заканчивается внутри топливника и топливо используется полностью. Для равномерной подачи воздуха к сгорающему топливу применяют колосниковые решетки и поддувальные отверстия.

Решетки изготавливают из чугуна, который слабо окисляется под воздействием кислорода при высокой температуре. В топливниках теплоемких печей колосники и колосниковые решетки укладывают на кирпичи или вытесанные из них четверти. Чтобы зола и мелкий шлак проваливались через промежутки (зазоры) между колосниками, их выполняют клинообразной или конусной формы.

Форма колосников, их толщина и сечение решетки зависят от вида топлива и размеров его кусков (поленьев). Топливо, в котором преобладают большие куски, с большим выходом летучих веществ (дрова, топливные брикеты), лучше сгорает на балочных колосниках, сформированных в блок с сечением 20-40 % по отношению ко всей площади решетки.

При сжигании топлива из мелких кусков, а также многозольного с малым выходом летучих веществ (тощие угли, торф) применяют плиточные колосниковые решетки с сечением 10-15 %. Общая площадь решетки определяется ее наружными размерами. Зазоры в колосниковых решетках из брусчатых элементов образуются за счет выступов размером 3 мм на торцах брусков. Такие колосники, уложенные вплотную один к другому, образуют зазор 6 мм. Для сжигания бурого угля, брикетов из торфа, дров и другого неспекающегося топлива такой зазор наиболее приемлем.

Для сжигания антрацита и других высококачественных углей применяют колосниковые решетки с балочными колосниками, имеющими уширенный торец (12 мм) и увеличенные выступы (4 мм), благодаря чему зазоры достигают необходимых размеров (8 мм). ,При установке колосниковой решетки в печи между ее сторонами и кладкой топливника оставляют деформационный шов размером не менее 5 мм, который обеспечивает тепловое расширение колосников при нагреве. Верх решетки располагают ниже кромки топочной дверки не менее чем на 50 мм, что устраняет опасность выпадения горящих углей из печи. Решетку устанавливают таким образом, чтобы топливо размещалось на широкой горизонтальной плоскости колосников.

При неправильном положении решетки зазоры забиваются золой и шлаком, что ведет к неполному сгоранию топлива и перегреву колосников. Колосниковые решетки устанавливают с небольшим уклоном к топочной дверке, что обеспечивает хорошее отделение пламени от дыма и способствует сгоранию удаленного от топочной дверки топлива. В зависимости от топлива различают топливники для дров, каменного угля и антрацита, торфа и т. д. Размеры топливника определяются условиями, обеспечивающими полное сгорание расчетного количества топлива и оптимальное тепловое напряжение топочного объема.

Дрова и торф содержат много летучих веществ и при горении дают большое пламя. Они должны иметь большой объем топочного пространства. Высота топливника для дров, считая от колосниковой решетки, колеблется от 800 до 1000 мм. При недостаточной высоте топливника горение протекает плохо, летучие вещества не успевают сгореть и в значительном количестве заполняют газоход, где вследствие небольших температур процесс горения прекращается.

Это приводит к тому, что несгоревшие частицы осаждаются на плоскостях каналов, образуя слой сажи, ухудшающий аккумуляцию теплоты массивом печи. Печь с такой топкой неэкономична. Под топливника имеет откосы — уклоны к решетке для скатывания к ней углей.

Колосниковую решетку ставят ниже уровня топочной дверки, поэтому решетку заглубляют на один ряд кладки против нижней кромки топочной дверки. Дрова укладывают плашмя или клеткой. Если высота топлива 300-400 мм, то свободное пространство над ними должно быть 500-600 мм. Дверки можно применять любые, но лучше герметические.

Топливник рекомендуется футеровать огнеупорным кирпичом. Топливник для каменного угля и антрацита. Каменный уголь для горения требует значительно большего поступления воздуха в топливник, чем дрова (примерно на 70 %). В связи с этим сечение и площадь колосниковой решетки у топливников для сжигания угля должны быть также больше.

Колосники у таких решеток выполняют выше, чем для дров, в противном случае они будут деформироваться от теплового напряжения, возникающего при сжигании угля. Для эффективного сжигания антрацита требуется толстый слой топлива, в котором развивается достаточно высокая температура. Антрацит горит небольшим пламенем, с малым выходом летучих веществ, поэтому объем топочного пространства топливника для антрацита может быть почти в два раза меньше, чем для дров.

Антрацит не спекается, продукты его негорючей массы легко отделяются и из топливника проваливаются в зольник. Учитывая, что при горении развивается высокая температура, стенки топливника и перекрытия выкладывают из огнеупорного кирпича, так как обыкновенный кирпич в таких условиях быстро разрушается.

Колосниковую решетку заглубляют на 300-350 мм. Топливник для антрацита требует значительного сужения нижней его части над решеткой, чтобы антрацит горел сравнительно толстым слоем. Колосниковую решетку ставят тяжелую, выдерживающую высокую температуру.

В дымовых задвижках или вьюшках просверливают отверстия, чтобы после их закрытия могли проходить газы и вытягивался запах. Топливник для торфа оборудуется такой же колосниковой решеткой, как и для дров.

Дровяные топливники эффективны только для сжигания сухих торфяных брикетов, прошедших длительную сушку, а торф влажностью 25-30 % должен сжигаться в топливниках с колосниковыми решетками увеличенных размеров. Стенки топливника должны иметь скаты к колосниковой решетке.

Высота топливника — 650-750 мм. Торф закладывают в топку слоем 250 мм, чтобы над топливом оставалось пространство 400- 500 мм. Зольник выкладывают особой конструкции, более емкий, так как при сгорании торфа образуется много золы. Лучше всего под колосниковой решеткой установить металлический ящик, из которого по мере заполнения можно удалять золу через поддувальную дверку. Влажный торф следует просушить.

Для торфа повышенной влажности применяют топливник специальною типа с двумя колосниковыми решетками. Высота топливника — 820, ширина — 455 мм. Учитывая большое количество водяных паров, образующихся при сгорании, для их выхода вверху топливной камеры устраивают специальное отверстие. Воздух для горения поступает через поддувальную дверку, а шуровку топлива выполняют через дверку, расположенную над поддувалом или между двумя колосниковыми решетками.

Зазоры в колосниковых решетках делают не более 8-10 мм. Дымовая задвижка или вьюшка также должны иметь сквозные отверстия. Шахтный топливник применяют в печах, рассчитанных на длительную топку кусковым топливом.

Для разжигания печи на колосниковую решетку кладут мелкие дрова или другую растопку, на которую через топливную Дверку засыпают немного угля, и зажигают дрова. Когда они разгорятся, загружают остальное топливо.

По мере сгорания нижних слоев верхние постепенно опускаются. В таких печах возможно скопление газов, поэтому для их отвода в дымоходе, вверху топливника, предусмотрено сквозное отверстие. Кладку топливника выполняют из огнеупорного кирпича, колосниковые решетки или колосники должны быть массивными, фурнитура — герметичной.

В задвижке или вьюшке устраивают сквозные отверстия. В таком топливнике можно сжигать кусковой торф или торфяные брикеты. Дымообороты — каналы, расположенные внутри массива печи, которые соединяются с топливником и дымовой трубой.

Предназначены для восприятия и передачи массиву печи тепла от сгорающего топлива. Каналы бывают вертикальные (стоячие) и горизонтальные (лежачие), а также подъемные и спускные.

Переход из одного канала в другой вверху называется перевал, внизу — подвертка. Сечение каналов обычно делается кратным половине кирпича: 130 х 130 мм (полкирпича на полкирпича), 130 х 250 мм (полкирпича на кирпич), 250 х 250 мм (кирпич на кирпич).

Внутренние поверхности каналов должны быть гладкими и ровными, что уменьшает сопротивление проходу дымовых газов. Нормальная температура отходящих из печи газов перед выходом в дымовую трубу — 120-140 °С. Если температура достигает 250-300 °С, это свидетельствует о недостаточной площади поверхности дымооборотов, если температура слишком низкая (ниже 100 °С) — об очень большой площади. Последнее крайне нежелательно, так как может привести к выпадению конденсата, который, проникая в кладку, неминуемо разрушит ее. Печь должна равномерно прогреваться.

Перегрев верхней части нежелателен, так как в этой зоне тепло мало ощущается. Немалую роль играет общая протяженность дымооборотов, особенно количество поворотов, усиливающих сопротивление. Системы дымооборотов в печах бывают разными: канальными, бесканальными и смешанными, мало — и многооборотными.

Малооборотные системы имеют один подъемный канал и один или несколько опускных, соединенных параллельно, газы в которых идут в одном направлении. В многооборотных системах дымовой канал состоит из последовательно соединенных вертикальных и горизонтальных участков, где газы, направляясь к трубе от топливника, преодолевают большое количество оборотов. Печи с такой системой оборотов прогреваются неравномерно, требуют повышенной тяги, а обилие оборотов повышает выпадение сажи.

Кроме того, их сложнее очищать. В бесканалыюй системе — колпаковой — дымовые каналы отсутствуют, а над топливником имеется камера в виде колпака. Из топливника под камерой проходит входное, а также боковое отверстие для отвода охлажденных газов.

Горячие газы попадают из топливника в колпак, поднимаются до перекрыши печи, расходятся по стенкам и нагревают их; остывая, опускаются вдоль стен к низу камеры и через второе боковое отверстие попадают в трубу. Для лучшего нагревания в колпаке иногда делают продольные перегородки на всю его высоту, образуя своеобразные колодцы.

Эта система проста в выполнении, имеет наименьшее газовое сопротивление, тепловая энергия топлива используется максимально полно. В системе с преимущественным нижним прогревом обеспечивается наибольший нагрев нижней части печи.

Сначала горячие газы из топливника опускаются вниз, нагревая нижнюю, часть печи. Слегка охладившись, они направляются вверх. Верхняя часть делается однооборотной или в виде колпака.

Такая система наиболее эффективна. Дымовая труба — неотъемлемая часть каждого очага. Ее назначение — отвод из печи наружу дымовых газов, образующихся при сгорании топлива, и одновременно — содействие подсосу воздуха для горения.

Чтобы заставить Дымовые газы пройти из топливника через дымообороты печи до дымовой трубы, преодолев все встречающиеся на пути сопротивления, необходимо затратить некоторое усилие, превышающее сопротивление, которое встречают газы при движении. Эту силу называют силой тяги печи.

Читайте так же:

Оставить комментарий

Последние публикации