Особенности конструкции и технология кладки прямоугольной толстостенной отопительной печи

Особенности теплотехники прямоугольных толстостенных печей. В теплотехнической практике отопительные толстостенные печи имеют наиболее широкое распространение. Существует распространенное мнение, что увеличение габаритных размеров печной конструкции автоматического ведет к увеличению отдаваемой ею теплоты. Однако подобные массивные теплоемкие конструкции обладают повышенной аккумуляционной способностью исключительно в отношении накопления тепловой энергии. Что касается показателей теплоотдачи, то они не всегда оправдывают затраты твердого топлива на первоначальный разогрев кирпичного массива.

Теплотехнические недостатки массивных систем дымооборотов. Особенно непрактичными являются печные конструкции с топливниками, скрытыми за сложной системой дымооборотов, у которых внутренние стенки топливника не выполняют роль наружных ограждающих стенок. При подобном устройстве внутренние элементы разогреваются значительно сильнее наружных поверхностей. После закрытия вьюшки или задвижки передача теплоты наружу практически прекращается, так как воздух в дымооборотах, расположенных вокруг топливника, с остановкой циркуляции превращается в своеобразный теплоизоляционный слой. Накопленная центральной частью массива теплота бесполезно уходит в атмосферу в начальный период последующей топки.

Преимущества малогабаритных печных конструкций. В отличие от массивных аналогов, малогабаритные отопительные печи со стенками толщиной в половину кирпича (120 мм) и четверть кирпича (65 мм) разогреваются сравнительно небольшим количеством топлива и отдают всю накопленную теплоту в отапливаемое помещение. Коэффициент полезного действия (КПД) у таких отопительных приборов существенно выше. Продолжительность одной топки малогабаритной печи составляет порядка 30–40 минут, тогда как для массивной печи требуется 1,5–2 часа. С увеличением длительности горения возрастают потери теплоты с отходящими дымовыми газами через дымовую трубу. Высокими эксплуатационными и теплотехническими характеристиками обладают прямоугольная отопительная печь и Т-образная печь, отличающиеся простотой устройства и экономичным расходом строительных материалов.

Конструктивные параметры прямоугольной отопительной печи. Рассматриваемая отопительная печь прямоугольная представляет собой модифицированную конструкцию печи О-2 Гипроавиапрома, в которой вертикальные дымовые каналы разделены на два самостоятельных яруса. Размеры печной конструкции в плане составляют 51 × 89 см при высоте 238 см. Конструкция топливника универсальна и позволяет сжигать любое твердое топливо.

Схема организации дымооборотов и нижнего прогрева. Топливник расположен в нижней части печного массива, при этом его стенки одновременно являются наружными стенками печи, что гарантирует преимущественный нижний прогрев помещения. Дымовые газы из топливника поступают в вертикальный канал, отразившись от перекрытия, опускаются до уровня перекрытия топливника, после чего поднимаются во второй ярус дымооборотов и далее удаляются в дымовую трубу.

Таблица 1. Потребность в материалах и печной гарнитуре для кладки прямоугольной отопительной печи

Как показано на рис. 8, конструкция имеет двухъярусную систему вертикальных каналов с четко выраженной перевязкой швов кладки.

Рис. 8. Отопительная печь прямоугольная

Порядовая технология кладки прямоугольной печи. Кладку кирпичного массива по рядам выполняют в строго определенной последовательности, обеспечивающей надежность и герметичность дымовых каналов.

- 1-й этап (1-й ряд): В передней части кирпичи выкладывают тычками, при этом угловые кирпичи скалывают до размера трехчетверки (3/4 кирпича), а верхние грани двух средних стесывают, образуя откос внутрь кладки к дну зольника (откос показан на разрезе по А-А). В задней части ряда пространство между наружной стенкой печи и задней стенкой зольника засыпают сухим песком. Засыпку сухим песком производят до 3-го ряда включительно.

- 2-й этап (2-й ряд): По центру передней стенки устанавливают поддувальную дверку. Угловые кирпичи справа и слева от нее — трехчетверки, остальная часть кладки выполняется из полномерных кирпичей.

- 3-й этап (3-й ряд): После укладки всех кирпичей этого ряда над передней частью зольника укладывают стальную полоску длиной 35 см и шириной 4 см, которая служит опорой для кирпича, перекрывающего часть зольника на следующем ряду.

- 4-й этап (4-й ряд): Перекрывают переднюю часть зольника. В задней части ряда песчаную засыпку закладывают полномерным кирпичом.

- 5-й этап (5-й ряд): На отверстие над зольником укладывают колосниковую решетку. Кирпичи спереди и сзади решетки стесаны и образуют откосы для скатывания углей на колосник.

- 6-й этап (6-й ряд): По центру передней стенки монтируют топочную дверку. Кирпичи задней стенки стесаны откосом внутрь и образуют с кирпичами предыдущего ряда одну наклонную плоскость.

- 7-й этап (7, 8, 9, 10, 11 и 12-й ряды): Производят непосредственную кладку стен топливника.

- 8-й этап (13-й ряд): Выполняют кладку выпусков для перекрытия топливника. Переднюю часть и часть боковых стенок выкладывают из кирпичей-трехчетверок.

- 9-й этап (14 и 15-й ряды): Формируют перекрытие над топливником. В задней части оставляют специальное отверстие, соединяющее топливник с вертикальным каналом, — хайло.

- 10-й этап (16-й ряд): Устанавливают прочистную дверку. Сзади ее блокируют половинкой кирпича, уложенной на ребро. Полку за дверкой покрывают слоем глиноцементного раствора для полной изоляции топливника от расположенных выше дымовых каналов.

- 11-й этап (17, 18, 19 и 20-й ряды): Осуществляют кладку вертикальных дымовых каналов первого яруса.

- 12-й этап (21 и 22-й ряды): Соединяют подъемный дымовой канал, идущий от топливника, с опускным каналом. Здесь дымовые газы из топливника переливаются через рассечку, разделяющую каналы, в средний опускной канал, по которому доходят до 18-го ряда, и через подвертку попадают в передний подъемный канал.

- 13-й этап (23 и 24-й ряды): Перекрывают средний и задний каналы.

- 14-й этап (25 и 26-й ряды): Монтируют прочистную дверку у основания дымовой трубы, в результате чего образуется подвертка от среднего канала второго яруса к дымовой трубе.

- 15-й этап (27, 28, 29 и 30-й ряды): Выполняют кладку дымовых каналов второго яруса, из которых задний канал является началом дымовой трубы. На 28-м ряду устанавливают первую вьюшечную задвижку. На 30-м ряду завершают второй цикл оборотов: дымовые газы из переднего подъемного канала переходят в средний опускной канал и, опустившись по нему до подвертки, на 26-м ряду поступают в дымовую трубу.

- 16-й этап (31-й ряд): Кладут выпуски для формирования перекрыши печного массива.

- 17-й этап (32, 33 и 34-й ряды): Выполняют перекрышу печи. Кирпичи укладывают с обязательной перевязкой, чтобы перекрыть все вертикальные швы первого ряда перекрыши. На 32-м ряду ставят вторую вьюшечную задвижку (установка двух задвижек существенно уменьшает теплопотери печи; при отсутствии задвижек на 32-м ряду монтируют круглую вьюшку).

- 18-й этап (35-й ряд и последующие): Ведут кладку ствола дымовой трубы с внутренним сечением канала 13 × 13 см.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: П. И. Воропай

Источник: Как сложить печь

Данные публикации будут полезны начинающим и практикующим печникам, индивидуальным застройщикам и жителям сельской местности, а также широкому кругу читателей, интересующихся проектированием, кладкой, ремонтом и эксплуатацией бытовых печей.