Конструкции печей специального назначения и систем водяного отопления

Специфика проектирования и требования к специальным печам. К печам разного назначения относятся печи для отопления гаражей, банные печи-каменки, печи для отопления теплиц, печи для пропарки и сушки древесины и т. д. Поскольку каждая такая печь предназначена для выполнения особых, только ей присущих функций, то все они различны по своей конструкции. Кладка таких печей требует высокой квалификации и большого опыта мастера. Материалы, применяемые для сооружения печей такого типа, должны строго соответствовать своему назначению, так как отклонения от этого требования могут привести к нежелательным последствиям. Например, при сооружении банной печи-каменки нельзя закладывать парообразовательную камеру камнем-известняком или гранитом, так как первый при нагреве преобразуется в негашеную известь, а второй — разрушается.

Печь для отопления гаража. Специфика гаражных помещений — наличие легковоспламеняющихся веществ — предъявляет к отопительным приборам особые требования безопасности в пожарном отношении. Печное отопление применяют лишь в небольших гаражных помещениях. В больших гаражах целесообразно устройство водяного отопления. Существует несколько конструкций гаражных печей. Все печи такого типа заключают в стальной футляр вне зависимости от толщины стенок. Располагают их так, чтобы топочная дверка и вьюшка находились в соседнем, изолированном от гаража помещении.

На рис. 16 показана печь для отопления гаражей с водогрейным баком (бочкой). Так как горячая вода нужна только по утрам (для заливки в радиаторы), то во избежание ее парения дымовой канал, уходящий под бак, можно отключать, закрывая задвижку.

Рис. 16. Печь для отопления гаража: 1 — дымовая труба; 2 — выход водозаборной трубы с каналом 21 × 13 см; 3 — выход дымовых газов под водогрейный бак (бочку); 4 — дымоходы под водогрейным баком; 5 — задвижка, перекрывающая выход дымовых газов под водогрейную бочку.

Банная печь-каменка. Парные помещения в банях имеют печи-каменки (как показано на рис. 17). Топливник такой печи выкладывают обязательно из огнеупорного или тугоплавкого кирпича. При использовании для этой цели обыкновенного кирпича печь быстро разрушается. В своде над топливником имеются отверстия, через которые тепловой поток устремляется в верхнюю парообразовательную камеру, заполненную камнем. При возможности туда закладывают еще и чугунные болванки. Это ускоряет разогрев камней и сокращает расход топлива. Для загрузки парообразовательной камеры нельзя использовать известняковые камни (в том числе мрамор) и граниты, разрушающиеся при нагревании.

Рис. 17. Банная печь-каменка.

Из верхней камеры дымовые газы отводятся в обогревательный щиток, который служит для отопления моечного помещения. Щиток имеет два опускных канала и один подъемный, переходящий в дымовую трубу. В стенку среднего (подъемного) канала со стороны моечного помещения вставляют вентиляционную решетку для удаления пара из моечного помещения. Решетку обязательно снабжают задвижкой, которую открывают не раньше, чем будет закончена топка печи и будут закрыты задвижки обоих опускных каналов. Печь-каменку топят сухими дровами или каменным углем (лучше длиннопламенным). Пар получают от полива раскаленных камней водой. Со стороны парного помещения в стенке парообразовательной камеры имеется дверка, через которую льют воду и поступает пар. Ручку для открывания дверки, во избежание ожога рук, делают с деревянным наконечником. При необходимости размеры печи по длине и ширине можно увеличить. Сечение дымовых каналов при этом увеличивать не следует.

Печь для отопления теплиц. В настоящее время все большее распространение получает электрическое отопление теплиц и непосредственный электропрогрев грунта. Применение электроэнергии наиболее экономично и позволяет автоматически регулировать температуру в теплицах. Однако печное отопление не потеряло своего значения, особенно для небольших теплиц. Отопление теплиц осуществляют печами боровного типа. Главной особенностью таких печей является конструкция дымооборотов, которые проходят по длинным горизонтальным каналам (боровам). Чтобы «протянуть» дымовые газы по таким каналам, нужно создать очень большую тягу. Это достигается за счет увеличения высоты дымовой трубы. При трубе высотой 12–15 м длину борова-обогревателя можно довести до 20 м. Стенки борова делают переменной толщины: у топливника — в 1 кирпич, в середине — в 3/4 кирпича, к концу — в 1/2 кирпича.

На рис. 18 изображены отдельные части печи боровного типа. Боров имеет два канала. По нижнему дымовые газы направляются от топливника, по верхнему — возвращаются и попадают в дымовую трубу. Открыванием и закрыванием душников, встроенных в боров, можно регулировать температуру в разных частях помещения. Длина борова зависит от размеров теплицы, высота постоянная — 77 см. Часть печи, в которой находится топливник, расположена в приямке с таким расчетом, чтобы боров можно было поместить на полу теплицы.

Рис. 18. Печь для отопления теплиц: а — поперечный разрез; б — продольный разрез; в — передний участок борова; г — душники; д — сечение борова в передней части; 1 — каналы; 2 — душник.

Стенки дымовой трубы должны быть строго вертикальными, допустимое отклонение по вертикали 2 мм на 2 м. Трубы высотой до 6 м можно ставить непосредственно на массиве печи. Толщина стенок у такой трубы 1/2 кирпича. Более высокие трубы должны иметь толщину стенок в 1 кирпич и располагаться на отдельном от печи фундаменте, заложенном на всю глубину промерзания грунта в данной местности, за исключением скальных грунтов. Отопление теплиц больших размеров осуществляют двумя печами. Возможны три варианта расположения печей:

· 1-й вариант: печи — в противоположных концах помещения; дымовая труба общая для обеих печей — в центре;

· 2-й вариант: печи и общая труба — в центре теплицы;

· 3-й вариант: печи — в центре; дымовые трубы, отдельные для каждой печи,— в противоположных концах помещения.

Печь для пропарки и сушки древесины. Для изготовления дуг, полозьев саней и других изделий древесина должна претерпеть достаточную деформацию без излома в месте изгиба. С этой целью ее пропаривают, т. е. разогревают в сыром состоянии. На рис. 19 дан чертеж печи, в которой пропаривают древесину. Печь также приспособлена и для сушки древесины, идущей на столярные изделия. Топливник расположен в центре печи. В нем можно сжигать отходы столярного производства. Над топливником помещена камера для разогрева сырой древесины. По сторонам и по верху ее проходят дымовые каналы. Левый дымовой канал (или при необходимости правый) присоединен к дымовой трубе. Над пропарочной камерой устроены стеллажи для складирования древесины, подлежащей сушке.

Рис. 19. Печь для пропарки и сушки древесины: 1 — сухой песок; 2 — полосовая (квадратная) сталь.

Дымовые газы через хайло в правой стенке топливника (или в левой — при расположении трубы справа) поступают в горизонтальный канал, проходящий в правой стенке пропарочной камеры, а из него по каналам над перекрытием камеры — в левый горизонтальный канал, в передней части которого расположено основание дымовой трубы. Таким образом, пропарочная камера обогревается снизу, сверху и с боков. Теплоотдача перекрытия печи обеспечивает равномерную и постепенную просушку древесины на стеллажах. При кладке нижней части печи по бокам топливника образуются пазухи, которые засыпают сухим песком или закладывают кирпичом-половняком. Стеллажи делают из угловой или полосовой стали, концы которой закладывают в кирпичные стенки толщиной в 1 кирпич, сложенные на перекрыше печи. Дымовая труба имеет внутренний канал сечением 26 × 13 см. Пропарочную камеру перекрывают полосовой сталью 40 × 10 × 100 мм.

Печь с котлом для системы местного водяного отопления. Для отопления дома площадью более 50 м² одной печи бывает недостаточно, а сооружать вторую — сложно или невозможно. В этом случае поможет устройство местного водяного отопления. Для этого в топливнике печи ставят котел (как показано на рис. 20), а в помещении монтируют самотечную отопительную систему. Батареи радиаторов располагают под окнами и соединяют трубами, соблюдая уклон от концевой батареи к котлу — 5 см понижения на каждые 10 м системы. Следует помнить, что самотечная система очень чувствительна к обратным уклонам. При наличии таковых циркуляции теплоносителя не будет.

Рис. 20. Печь с котлом для местного водяного отопления: а — вид сверху; б — вид на заднюю стенку; в — расположение котла в топливнике; 1, 2, 3 — патрубки соответственно подающей, сливной и обратной труб.

Создание давления в системе, а также подпитку котла осуществляют посредством бака-расширителя, наполненного водой. Вместимость бака составляет 30–40 л, располагают его выше самой высокой точки трубопровода (чем выше, тем лучше). Соединительную трубу от бака к системе врезают в трубопровод, по которому вода возвращается в котел. Роль воздухосборника выполняет водоразборный кран, ввинченный вместо заглушки в концевую секцию радиатора. Еще один кран (вентиль) для слива воды из системы с патрубком врезают в нижней части котла.

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.