Устройство, недостатки и ремонт голландских и утермарковских печей

Актуальность изучения устаревших конструкций отопительных печей. Отопительные печи устаревших конструкций в настоящее время не рекомендуются к новому строительству. Однако профессиональному мастеру-печнику и реставратору необходимо детально знать их внутреннее устройство, так как на практике регулярно возникает необходимость ремонтировать, обслуживать и переделывать такие тепловые агрегаты. Кроме того, глубокое понимание конструктивных недостатков устаревших систем позволяет точно определить физико-технические пути и методы усовершенствования современного печного оборудования.

Конструкция и теплотехнические особенности голландской печи. На рис. 12 подробно показано внутреннее устройство голландской печи, которая в прошлом пользовалась наибольшим распространением благодаря своей компактности и простоте возведения. Всю нижнюю часть кирпичного массива печи занимает топливник. Для классической конструкции характерен глухой под (выполненный без колосниковой решетки) и утолщенные стенки толщиной в 1 кирпич. Nepосредственно над топливной камерой последовательно размещены шесть вертикальных дымооборотных каналов. Шестой (конечный) канал посредством соединительного патрубка подключается к дымовой трубе.

Принцип движения газов и неравномерность прогрева. Подача воздуха в топливник осуществляется исключительно через топочную дверку, из-за чего дрова в задней части топки горят плохо и неполноценно. Для обеспечения устойчивой тяги требуется достаточно высокая дымовая труба. Продукты сгорания (дымовые газы) через хайло выходят в первый вертикальный канал и затем последовательно проходят через всю систему из шести каналов.

Деформация кладки и методы ее защиты. Естественно, что в местах прохождения первых каналов печной массив разогревается значительно сильнее, чем на участке последних каналов. Возникающий неравномерный прогрев стенок приводит к возникающим термонапряжениям и растрескиванию кирпичной кладки. Для предохранения внешней структуры от повреждения и полного разрушения печи скрепляли отожженной проволокой, а затем обтягивали марлей, мешковиной или другими тканевыми материалами под оштукатуривание.

Рис. 12. Устройство голландской печи (порядовка и вертикальные разрезы)

Утермарковские печи и их модернизированные варианты. К устаревшим инженерным конструкциям отопительных печей относится также печь Утермарка. В плане данный агрегат имеет круглое сечение и полностью заключается в защитный стальной футляр (кожух). Система дымооборота в ней принята последовательная, многооборотная.

· 1-й этап: В традиционном исполнении печь Утермарка оборудуется топливником с глухим подом (как показано на рис. 13).

· 2-й этап: Вследствие этого оригинальная печь имеет те же эксплуатационные недостатки, что и голландская печь (неравномерный нагрев, низкая полнота сгорания).

Пути усовершенствования системы Утермарка. На практике встречаются несколько усовершенствованных конструктивных вариантов утермарковских печей. В их структуру были успешно введены поддувало и колосниковые решетки, что существенно улучшило аэродинамику и процесс горения топлива, а также повысило совокупную теплоотдачу. В некоторых исполнениях печь Утермарка не присоединяется к встроенному стенному дымоходу или отдельной коренной трубе, а оснащается собственной насадной трубой. В этом техническом случае общее число вертикальных каналов делается нечетным.

Рис. 13. Отопительная печь Утермарка (разрезы и схемы каналов)

Проблемы самодельных многооборотных печей и их ремонт. Среди широкого разнообразия конструкций, создаваемых печниками-самоучками, часто встречаются отопительные печи с комбинацией вертикальных и горизонтальных каналов, оснащенные тепловыми карманами, жаровыми стенками и другими усложняющими элементами. В некоторых печных массивах число вертикальных каналов доводится до 7 и даже до 9 штук.

Снижение КПД при удлинении дымооборотов. При последовательном соединении множества каналов гидравлическое сопротивление и тепловые недостатки, присущие голландским печам, лишь умножаются. Подобные конструкции имеют чрезмерно большие габариты, а на их сооружение расходуется колоссальное количество стройматериалов.

· 1-й этап: Время топки таких массивных печей значительно удлиняется и достигает 3—4 часов подряд.

· 2-й этап: За это время избыточное количество тепловой энергии просто уходит в атмосферу, так как чем дольше топят печную систему, тем выше становится температура отходящих дымовых газов.

· 3-й этап: Данное обстоятельство критически снижает коэффициент полезного действия (КПД) печного агрегата.

Сложности реконструкции и ремонта. Капитальный ремонт, прочистка и переделка отопительных печей, сконструированных печниками-самоучками без строгого расчета газодинамики, представляют собой крайне затруднительное дело даже для опытного и квалифицированного мастера-печника.

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.