Сделай свой Дом Энергонезависимым!

Конструкции кирпичных отопительных печей
Отопительные печи можно разбить на две группы: печи уста­ревших конструкций и современные печи.Взамен устаревших, несовершенных конструкций, внедря­ются в жизнь новые, более совершенные образцы отопительных печей. Эта замена, однако, происходит не сразу, а в течение до­вольно продолжительного времени. Грамотный мастер-печник, внедряющий в жизнь новые типы печей, должен отчетливо представлять себе недостатки еще сохранившихся старых образ­цов, уметь их ремонтировать и переделывать; для этого он дол­жен быть знаком с основными образцами не только новых, но также и устаревших конструкций.Голландская печь (голландка) (рис. 67).
 Большой топливник с глухим подом без поддувала занимает весь низ этой печи. Через хайло в своде топливника, газы посту­пают в вертикальные дымообороты печи, расположенные в по­следовательном порядке, т. е. один за другим по ходу дыма. Из топливника газы поднимаются по каналу (обороту) 1, переваливают под перекрышей печи в оборот 2 и, опустившись по нему, попадают в оборот 3; под перекрышей печи они попада­ют в оборот 4, опускаются по нему к обороту 5, снова поднима­ются под перекрышу, где переваливают в оборот 6; опустив­шись, газы через соединительный патрубок уходят в дымовой стенной канал. Таким образом, газы, последовательно поднима­ясь и опускаясь, проходят все шесть оборотов печи. Горизонтальные разрезы сделаны: но верхним перевалам дымооборотов (Г—Г), по стоякам (В—В) и по нижним подверткам (Б—Б). Стрелкой на этих разрезах показано последова­тельное движение из стояка в стояк. Для уяснения хода дыма по оборотам внутри печи на рис. 68 эти дымообороты представлены отдельно от кладки печи. Порядковые номера дымооборотов те же, что на разрезах и по ним легко проследить ход дыма.Большой топливник гол­ландской  печи может вместить много топлива, однако горение происходит в .плохих ус­ловиях, так как из-за отсутствия .колосниковой решетки и поддувала воздух попадает в топливник только через топоч­ную дверцу.В первый дымоход газы входят с  высокой температурой, но двигаясь далее по оборотам, они постепенно остывают и к последнему обороту (иногда число оборотов доходит до 10) под­ходят заметно охлажденными. А отсюда следует, что и прогрев массива печи также неравномерен.Неравномерный нагрев массива ведет к неравномерной теп­лоотдаче печи и к появлению трещин в кладке. Через трещины в помещение попадают дым и угар.Путь газов по дымооборотам удлинен, поэтому необходима сильная тяга. Если высота трубы невелика и атмосферные усло­вия неблагоприятны, то печь начи­нает дымить и дрова медленно, с потерями тепла от химического не­дожога, сгорают. На кладку голландской печи нужно много материала; печь за­нимает большую площадь в поме­щении и не отвечает своему назна­чению.Печь системы Утермарка. Это— печь старого типа, напоминающая голландскую, заключена в желез­ный футляр круглой формы (рис. 69).Система дымооборотов после­довательная, многооборотная; топливник не имеет колосниковой решетки и поддувала. Дым из топ­ливника поднимается в дымооборот 1, переваливает под перекры­шей в дымооборот 2, опускается и подвертывается в дымооборот 3; ит него переваливает в дымооборот 4; опускается и подвертывается в ды­мооборот 5; поднявшись по нему и перевалив в дымооборот 6, дым опускается по нему вниз и ухюдит в стенной дымоход.По своим качествам эта печь почти ничем не отличается от гол­ландки, но применение железного футляра позволяет делать стенки печи более тонкими (до 1/4 кирпича), что улучшает теплоотдачу печи. Именно поэтому печи Утермарка получили в свое время большое распространение и, несмотря на то, что в дальнейшем усовершенствовались, продолжали называться утермарковскими. Позднее эти печи стали оборудовать колосниковой решеткой и поддувалом; длину дымооборотов значительно сокра­тили, выполняя их не последовательными, а параллельными. Борьба за экономию топлива привела к тому, что стали по­являться все новые и новые конструкции печей.В настоящее время их насчитывается значительное количе­ство. Каждый начинающий печник при обучении должен не, только понять, но и освоить устройство печей новых типов. Современные конструкции теплоемких печей. Печи новых типов весьма разнообразны по форме и системе дымооборотов, но все они имеют общие свойства. К числу этих свойств отно­сятся:

а)   малооборотная система дымооборотов;

б)   устройство топливника с поддувалом и колосниковой ре­шеткой;

в)    небольшое газовое сопротивление печи;

г)   меньшая массивность кладки по сравнению с печами ста­рых типов;

д)   высокий коэффициент полезного действия, достигающий 70-85%;

                  е)   простота кладки печи и ее внешней отделки.

Печь теплотехнического института. Конструкция ее проста (рис. 70).

Размеры печи 100 X 85 X 217 см. Топливник — шахтного типа, предназначен для сжигания каменного угля. Дымовые газы по каналу 1 поднимаются под перекрышу пе­чи и попадают в два боковых канала 2. По ним они опускаются до самого низа печи, где по сборному каналу подводятся к ды­мовому стояку 3 и при открытой домовой задвижке 4 уходят в атмосферу.Толщина стенок дымооборотов неодинакова. Первый из них, идущий от топливника, так называемый жаровой канал, имеет толщину наружной стенки в три четверти кирпича. Толщина сте­нок остальных каналов полкирпича. Печь не имеет железного кожуха и очень проста в кладке. Коэффициент полезного действия достигает 75—80%.Недостатком печи является перегрев верхней части, куда направляются самые горячие газы; они достигают низа печи уже остывшими, поэтому п.рогрев нижней части отстает.Часть горячих газов из топливника через шурупы 5 попадает в баковые каналы и до некоторой степени усиливает прогрев на­ружных стенок нижней части печи. Для очистки дымооборотов от сажи имеются чистки 6. Колосниковая решетка может выдви­гаться, чем облегчается уход за топкой и спуск шлака в зольник печи, или в стальную коробку, располагаемую под колосниковой решеткой. Дым отводится в насадную трубу.Печь проф. В. Е. Грум-Гржимайло (рис. 71)

бесканальной системы совершенно не имеет дымооборотов. Печь круглой фор­мы заключена в футляр из листовой стали. Газы движутся в печи не столько под влиянием тяги дымовой трубы, сколько под действием силы тяжести, вследствие чего остывшие более тяжелые газы опускаются вниз, а более горячие, и следова­тельно, более легкие, поднимаются наверх.Печь состоит из двух частей. Нижнюю часть занимает топ­ливник. В перекрыше топливника — небольшое хайло для прохо­да дымовых газов в верхнюю часть, которая представляет со­бой камеру без дьшооборотов и похожа на опрокинутый колпак (вроде стакана). Поэтому печи такого типа называют бесканальными или к о л п а к о в ы м и.Нагретые дымовые газы не уходят из хайла а в дымоходы б; они поднимаются сначала под перекрышу печи и, остывая, опускаются по стенкам до самого основания печи. Здесь они по­падают в дымовую трубу и уже под влиянием тяги уносятся в атмосферу.Вертикальный разрез А—А дан поперек топливника,  а раз­рез Б—Б вдоль него. Горизонтальные разрезы даны по рядам кладки с 1-го ряда по 9-й. На разрезе 9—9 видны так называе­мые контрфорсы. Это — вертикальные ребра (в четверть кирпича), идущие вдоль стенок печи от перекрытия свода до перекрыши печи. Они образуют насадку печи и устраиваются для увеличения внутренней поверхности теплопоглощения с целью большего восприятия печным массивом тепла от отходящих газов. Нагретые газами ребра позволяют печи дольше сохранять тепло.Печь конструкции Грум-Гржимайло использует около 80% тепла сжигаемого топлива.Железный футляр дает возможность делать стенки печи тол­щиной в четверть кирпича, благодаря чему печь быстро нагревается. Кладка печи несложна. Достоинством печи является еще то, что в случае неплотно закрытой дымовой задвижки на трубе печь в верхней своей половине не охлаждается от проникающе­го в топливник холодного воздуха. Этот воздух, попадая через щели в топливной и зольниковой дверцах в топливник, подни­мается через хайло, но будучи более тяжелым, чем горячие га­зы колпака, переливается сразу в боковые каналы б и уходит в дымовую трубу. Таким образом вся часть печи под хайлом (весь колпак) не подвергается охлаждению. Такая особенность колпаковых печей — не пропускать внутрь колпака холодный воздух —называется в печном деле «газовой вьюшкой». Недостатком печи является преимущественный прогрев верх­ней части печи. Для уменьшения его, в пятом ряду кладки, в стенах топливника, устраивают шпуры. Печь хорошо работает на тощих каменных углях и антра­ците. Если печь топится дровами (особенно сырыми), щели меж­ду контрфорсами зарастают сажей. Очистка сажи затруднена, так как прочистные дверцы расположены в 8-м ряду и не дают возможности попасть во все промежутки контрфорсов. Дым от­водится в коренную трубу.Бесканальные печи по принципу свободного движения газов  могут быть квадратными или прямоугольными и выполняться как в металлическом футляре так и без него; в последнем слу­чае стенки колпака утолщаются до 1/2 кирпича.Малооборотная печь (0—2 Гипроавиапрома) (рис. 72).

Фор­ма печи прямоугольная, с двухоборотной системой внутренних дымоходов. Труба насадная. Дымовые газы последовательно проходят каналы 1,2 и уходят в атмосферу через трубу 3. Печь проста в кладке и имеет хороший нижний прогрев. Верхняя часть печи прогревается несколько больше со стороны наиболее горячего канала 1. Для уборки сажи из подвертки устанавли­вается прочистная  дверца 4. Чтобы достичь большей герметич­ности отключения печи от дымового стояка после протопки, печь снабжена двумя дымовыми задвижками 5. Печь хорошо рабо­тает на любом виде твердого топлива.Печь с преимущественным нижним прогревом (рис. 73).

Размеры ее 115 X 56 X 231 см; теплоотдача — 2640 ккал/час. По системе дымооборотов печь может быть отнесена к комбини­рованным канальным печам с нижним прогревом. Дымовые газы опускаются из топливника печи, затем стояком поднима­ются к перекрыше, откуда двумя параллельными ходами опу­скаются до уровня 16-го ряда кладки. Отсюда они уходят в по­следний подъемный стояк, переходящий в дымовую трубу. Кон­струкция печи проста и весьма рациональна. Она обеспечивает хороший прогрев нижней части и обладает саморегулируемостью движения газов  двух опускных каналах верхней чисти, которая может рассматриваться как колпак с насадкой. Принцип «газовой вьюшки» позволяет воздуху проходит, по низу кол­пака (показано пунктиром), не остужая его.Печь отличается простотой кладки и может быть расположе­на в перегородке; передняя стенка и топливная дверца выходят в коридор.Печь имеет насадную трубу; может эксплуатироваться и на дровах и на каменном угле.Квадратная печь с нижним прогревом (рис. 74)

имеет ком­бинированную (смешанную) систему дымооборотов. Размеры пе­чи 102 Х 102 Х 238 см; теплоотдача ее 4200 ккал/час. Топливник печи сравнительно большой высоты, боковые симметрично распо­ложенные отверстия а (по два с каждой стороны) служат для выхода газов в боковые камеры б у наружных боковых стен пе­чи (разрезы А—А и Г—Г). Затем газы опускаются по камерам, соединенным каналом под топливником, сзади зольниковой камеры. Из каждой боковой камеры газы через нижние подвертки попадают в стояки в (разрез Б—Б), через  которые  поднимаются  в  боковые верхние  камеры г, совместно образующие верх­ний колпак, состоящий из трех полостей П-образной формы. По­лости расположены параллельно. Горячие газы задерживаются  вверху задней и средней  полостей  колпака, а охлажденные переходят по нижней части через отверстия д  в переднюю по­лость, соединенную вверху с насадной дымовой трубой, и ухо­дят в атмосферу. Таким образом печь как бы составлена из трех колпаков: две большие камеры и верхний колпак. В печи можно сжигать любой вид твердого топлива. Если печь будет работать на каменном угле или антраците, то стенки топливни­ка надо выкладывать из огнеупорного кирпича.Угловая печь (рис. 75)

применяется сравнительно редко. Установленная в углу, она занимает немного места. В этом ее преимущество, но теплоотдача печи ухудшается, так как две стенки, обращенные к стенам помещения, используются только для нагрева воздушных прослоек между ними. Нормально рабо­тает только одна передняя стена, выходящая непосредственно в помещение. Полная теплоотдача происходит, если печь обо­гревает три смежных помещения. Угловая печь с теплоотдачей в 5500 ккал/час является примером конструкций с нижним про­гревом. Газы из топливника выходят двумя боковыми ходами 1 (разрез А—А  и кладка 11-го ряда), опускаются вниз до 4-го ряда и через подвертки 2 -выходят к подъемным стоякам 5, рас­положенным на лицевой стороне печи, идущим до верхней ча­сти печи. Попав в верхнюю камеру через отверстия 4 (разрез А—А), газы опускаются через подвертку в дымовую насадную трубу 5. Печь оборудована тремя прочистными дверцами 6 и двумя дымовыми задвижками 7. Для дополнительного нагрева служат две камеры 8 с душниками 9. Ниша отверстий 10 пред­назначена для сушки одежды, рукавиц, перчаток и т. п. Печь может работать на любом твердом топливе.Двухъярусная печь прямоугольной формы (рис. 76).

Она со­стоит из двух печей, стоящих одна на другой. Размеры каждой печи 165 X 51 X 238 см. Теплоотдача нижней течи 3200 ккал/час, верхней — 2600 ккал/час. Печи разделены кирпичной выкладкой с пустотами 1 для облегчения веса печи и экономии кирпича. Выкладка, заполняющая пространство между нижней и верхней печью, служит последней основанием.Конструкция верхней и нижней печи одинакова. Система дымооборотов бесканальная. Из топливника газы поступают в верхний колпак 2, имеющий насадку. Остывая  газы опускаются и на уровне дна топливника через подвертку 3 уходят в дымо­вую насадную трубу 4. Дымовая труба нижней печи проходит в массиве верхней, поэтому поверхность нагрева последней не­сколько меньше. Верхняя печь имеет отдельную дымовую тру­бу. Печь отличается простотой кладки и схемы движения газов. Прочистка нижней печи производится через дверцу в задней стенке и через дверцу в боковой стенке —для верхней. Печь ра­ботает на каменном угле или на антраците. Обе трубы оборудованы двумя дымовыми задвижками.В двухъярусных печах верхняя часть пустот 1 часто перекры­вается оплошной железобетонной плитой, что способствует проч­ности и устойчивости всей конструкции массива. Кладка столь значительного объема печи должна вестись особенно тщательно, так как кроме того, что печь должна быть прочной, ремонт ее сильно затруднен. Также тщательно должна быть выложена дымовая труба  нижней печи. Если в кладке есть неплотности, то стена, разделяющая обе трубы во втором этаже, может пропускать тепло от верхней печи, даже если обе дымовые задвижки закрыты.В общий массив могут быть объединены печи любой кон­струкции, имеющие прямоугольную или квадратную форму, ра­ботающие на любом виде топлива.

3. Отопительно-варочная печь

Отопительно-варочные печи служат для отопления помеще­ния и для приготовления пищи.В одном массиве печи объединены кухонный очаг (плита) и система дымооборотов. Топливник плиты является и топливни­ком печи.Эти печи удобны в эксплуатации и рациональны, так как за­нимают меньше места, чем отопительная печь и кухонный очаг, стоящие отдельно; в них полезно используется тепло горячих газов, уходящих из варочного очага. Печь быстро нагревает поме­щение после перерыва в топке.Уход за  отопительно - варочной  печью требует меньше сил и времени, чем за отдельно стоящими отопительной  печью и кухонным очагом. Эти печи широко используются в небольших квартирах, малоэтажных домах и в дачном строительстве. Недо­статками отопительно-варочных печей являются: небольшой объем топливника, расположенный под металлическим настилом плиты, снижающий температуру горения, и  необходимость в большем   наборе  печной  гарнитуры — дополнительные дымовые задвижки,  дверцы для закрывания ниши с плитой и т. п. Однако последний  недостаток  имеет второстепенное значение, так  как общие расходы на сооружение отдельно плиты и отопительной печи будут больше, чем на одну комбинированную печь.Печь конструкции Л. А. Коробанова  и  Н. И. Самарина (рис. 77).

Размеры ее 102 X 77 X 231 см; теплоотдача — 3200 ккал/час. Топливник печи перекрыт чугунной плитой, над которой, в нише, размещена камера для варки пищи. Ниша за­крывается металлическими дверцами. Слева от топливника рас­положен духовой шкаф.Печь можно топить «по-зимнему», направляя газы из топлив­ника в дымообороты печи и «по-летнему», выпуская газы сразу в дымовую трубу и не нагревая массива печи. При топке «по-зимнему» летняя дымовая задвижка закрыта, зимняя — открыта. Газы ив топливника проходят между настилом плиты и духовым шкафом;  обогнув  его, они под дном  шкафа  проходят в пазуху у задней стенки печи (разрез В—В). Если летняя задвижка закрыта, то продукты горения могут через отверстия зимнего хода (20—21 ряды, разрез А—А) выйти в камеру на фасадной стороне печи и затем через открытую задвижку зим него хода уйти в дымовую трубу.Если печь топится летом, то задвижка зимнего хода закрыта. Газы, попав после омывания духового шкафа в пазуху у зад­ней стенки, поднимаются левым каналом (разрез В—В) и через открытую задвижку летнего хода попадают сразу в дымовую трубу. Пищеварная камера (ниша) в левой части перекрытия снабжена вентиляционным отверстием и каналом, соединенным с дымовой трубой. Вентиляционное отверстие и канал слу­жат для удаления паров и газа, образующихся при   приго­товлении пищи. Печь может быть установлена не в кухне, а в любой жилой комнате и работать, не загрязняя воздуха помещения. Если вентиляционная задвижка закрыта, то можно (при бездействии плиты) избежать ненужного охлаждения на­стила и пищеварной камеры. Печь снабжена насадной трубой.Перекрытие камеры над плитой укладывается на опоры из полосовой стали. Плита по контуру должна иметь зазор от клад­ки, шириной около 1,5 см, чтобы избежать растрескивания кладки от температурного расширения плиты при быстром ее на­греве.На уровне 22—24-го рядов кладки устанавливается специ­альная дверца для присоединения самоварной трубы; она же может служить и для вентиляции помещения.Печь может работать на всех видах твердого топлива, отап­ливать одну — две комнаты. Прежде чем приступать к кладке, печник должен детально ознакомиться с чертежами, поэтому на рисунке изображены наиболее характерные порядовки. Кладка печи требует от мастера внимания и тщательности.