-------
| Библиотека iknigi.net
|-------
| Сергей Павлович Михайлов
|
| Всё о печах. Секреты мастера
-------
Сергей Павлович Михайлов
Всё о печах. Секреты мастера
Автор выражает признательность и благодарность настоятелю прихода блаженного Симона Юрьевецкого п. Любимовка Макарьевского р-на Костромской области иерею Михаилу (Митюшеву) за оказанную техническую и информационную поддержку.
Введение
Испокон веков печь на Руси играла огромную роль в жизни каждой семьи. С ее помощью в осеннее-зимнее время люди просушивали и согревали жилища. Печь использовалась для варки, выпечки хлеба и разнообразных пирогов, а также для сушки зерна, грибов, фруктов и ягод. Она не только согревала и кормила, но и лечила. Печь не хуже бани излечивала от простудных заболеваний, а высушенные на ней лечебные травы и коренья укрепляли здоровье получше современных витаминных комплексов.
И сегодня печь не утратила своего значения. Однако наряду с приятными моментами она порой доставляет и немало хлопот. В одних случаях неприятности вызваны неудачной кладкой, несоблюдением печных законов. В других – дело не в непрофессионализме печника, а в неверном выборе типа печи хозяином дома. В третьих – в неумении правильно ее вытапливать.
Не все проблемы можно исправить, но многие можно упредить! Для этого-то и написана данная книга. В ней вы практически не найдете общих мест, которые присутствуют в разнообразной литературе по печному делу. В этом пособии сделана попытка заострить внимание читателей на тех моментах, которые играют первостепенную роль в деле обустройства печи. Здесь раскрыты те печные секреты, о которых прежде нигде нельзя было прочитать.
Строительство печи предполагает капитальные затраты – и финансовые, и временные. Поэтому эксперименты «самоделкиных» могут оказаться очень дорогими во всех смыслах этого слова. В этой книге изложены принципы создания экономичных бытовых печей, построенные на знании материалов, технологий и законов печного дела.
Поговорим в ней мы и о психологии заказчика и печника. Ведь не секрет, что порой недоверие к мастеру приводит к самым печальным последствиям – дрова у настоявшего на своем хозяина просто вылетают в трубу! А ведь прислушайся он к словам профессионала, и печь подарила бы ему двойную экономию топлива.
Так что успех печного дела во многом зависит от взаимоотношений домовладельца и печника. Но как не ошибиться и не довериться тому, кто на самом деле ничего в печах не смыслит? Об этом мы тоже поговорим на страницах этой книги.
«Всё о печах. Секреты мастера» – книга для домовладельца, начинающего печника и печника-профессионала. Соотвественно она и разделена на три части (автор заранее просит извинить его за вынужденные повторения). В каждой из них внимательный читатель найдет для себя немало интересного и полезного – без наукообразия и заумности автор поделится своим многолетним опытом создания экономичных печей.
Часть 1
Краткий справочник домовладельца
Глава 1
Как правильно заготовить глину, песок и кирпич
Заготовка основных материалов строительства – важный этап создания печи. Остановимся на этом чуть подробнее.
Глина
Свежую глину из грунта удобнее всего затаривать в мешки (стандартные мешки из-под муки по 40 кг) не более чем на одну треть или наполовину. Так будет удобнее ее переносить, грузить и хранить. К тому же и транспортное средство останется чистым и неповрежденным.
В зонах, прилегающих к территориям бывших гаражей, заправок и складов ГСМ, глину брать категорически нельзя. При нагреве слабо ощущаемый в сырой глине запах ГСМ даст столь невыносимый угар, что печь поневоле придется перекладывать заново.
Нежелательно брать глину с примесями земли, а также ту, которая залегает тонкими, неоднородными слоями.
Глина, находящаяся близко к невысоким речным берегам и в самой воде, обычно имеет множество органических веществ. Она также не подходит для печного дела.
Глина, содержащая мелкие камни, может создать значительные трудности при приготовлении качественного печного раствора.
Объем заготавливаемой глины зависит от толщины печного шва и от свойств самой породы. Но если делать расчет на наиболее распространенную в средней полосе России среднежирную глину, то с учетом некоторого запаса на каждую сотню кирпичей в кладке надо заготавливать около двух ведер глины.
Песок
Речной (береговой и тем более донный) песок ни для печной кладки, ни для цементных работ брать категорически нельзя. У строителей и печников речной песок снискал себе самую дурную славу – так что лучше не испытывать судьбу! Обилие органических веществ сведет на нет прочность даже самого высококачественного цемента, да и печной раствор не будет иметь достаточной крепости.
Использовать в печной кладке мелкий песок с большим процентом пылевых примесей (в районах Поволжья он встречается очень часто) можно лишь в том случае, если нет другого выбора. Такой песок всегда значительно снижает крепость печного шва.
Среднезернистый (размер зерен не более 1 мм) породный (горный или овражный) песок без пылевых примесей и посторонних фракций считается лучшим для печных и цементных работ.
Объем заготовок для печного раствора: приблизительно 2,5–3 ведра на сто кирпичей в кладке.
Вода
Воду прудовую, стоячую, техническую, с примесями посторонних запахов (за исключением сероводорода), а также из луж употреблять в печной кладке нельзя.
Кирпич
Купить новый красный печной кирпич хорошего качества практически невозможно. Поэтому перед тем, как производить закупку кирпичей, надо обязательно получить консультацию у печного мастера, чтобы знать точный процент кирпичной отбраковки.
При закупке керамического нового красного кирпича следует учитывать, что его коэффициент теплового расширения может оказаться неподходящим для использования при повышенном температурном режиме. Под молотком такой кирпич будет издавать идеально чистый звук, свидетельствующий о его хорошей плотности и механической крепости, но при первых же серьезных температурных нагрузках около топки (порядка 1 метра пути прохождения тепловых газов) кладку может «разорвать» (до 0,5 см) в печных швах. Избавиться от этого дефекта без полной перекладки только что сложенной печи будет практически невозможно.
Использовать новый керамический красный кирпич современного производства можно только при условии, что футеровку, кладку и расчет печи будет производить опытный печной мастер.
Вообще-то, строго говоря, не керамического красного кирпича просто не бывает. Любой красный кирпич – всегда керамический, ведь он был подвержен обжигу. Но так уж сложился торговый лексикон, что керамическим именуют только красный кирпич высокого качества, который имеет очень гладкие и даже почти глянцевые боковые поверхности.
Кирпич б/у [1 - В некоторых книгах по печному делу не рекомендуют использовать кирпич б/у, извлеченный из кладки на известковом растворе. Это аргументируется тем, что подобный кирпич при нагреве печи может выделять вредный газ. Но опыт показывает, что сложенные из подобного кирпича печи могут быть совершенно беспроблемными. Вероятнее всего, это объясняется тем, что известковые растворы, на которых производилась кирпичная кладка, в разных местах могли иметь различный химический состав.] перед кладкой должен быть обязательно просмотрен на предмет отбраковки опытным печником. Предварительно его необходимо тщательно очистить от старого печного раствора, сажи, извести, краски и цемента.
Шамотный кирпич при всех его несомненных достоинствах имеет значительно меньшую теплоемкость, чем красный. Поэтому если печь предназначена для выпечки хлеба (внутри топки), то обкладывать (футеровать) топку шамотным кирпичом нельзя. Хлеб в такой печи пропекаться не будет.
Глава 2
Как выбрать тип экономичной печи
Технические недостатки традиционных печей описаны в литературе достаточно подробно. Голландки (конечно, бывают и редкие исключения), классические русские, русские с подтопком и варочно-отопительные печи с тремя, пятью и семью вертикально расположенными колодцами в той или иной мере обладают весьма серьезными недостатками. Их подробный анализ займет целую главу, но даже краткий перечень может заставить призадуматься всякого домохозяина.
1. Самая незначительная площадь интенсивной теплоотдачи (в этом случае преобладающая поверхностная площадь печи как была, так и остается холодной – хоть топи, хоть не топи).
2. Неравномерный прогрев (одна часть печи горячая, а другая теплая или вовсе холодная – из-за этого часто и с неумолимым постоянством будут возникать трещины в печных швах).
3. Проблема с горением сырых дров.
4. Огромный расход топлива (ежегодно он превышает двойную, а иногда и тройную среднюю норму расхода топлива технически продуманной печи) [2 - Более подробно и детально характерные недостатки традиционных печей рассматриваются в главе 13.].
Не стоит обольщаться по поводу большинства современных порядовок, смоделированных методами компьютерной графики и печатающихся десятками тысяч экземпляров. За самым редким исключением это все те же технически непродуманные печи позапрошлого столетия, добросовестный разбор недостатков которых мы находим еще в «Практическом руководстве» В. А. Строганова 1899 года издания! Удивления достоин тот факт, что эта подробная научно обоснованная критика большинства недостатков традиционных печей (актуальных и сегодня) так и не нашла своего издателя.
Как же быть неискушенному во всех этих технических и исторических тонкостях домохозяину?
Можно порекомендовать три варианта.
1. Сложить прошедшую испытание временем одну из колпаковых печей И. С. Подгородникова (экономия дров в 2–3 раза по сравнению с расходом классической русской печи).
2. Создать некоторое внешнее подобие традиционной печи с нетрадиционной «начинкой» (см. рекомендации в главах 20, 21 и 29 этой книги).
3. Установить в своем доме котел с водяным отоплением, при традиционно высоком КПД которого (если, конечно же, будут правильно рассчитаны объемы и расположение тепловых батарей) технические требования к самой печи уже не станут иметь определяющего значения, как в печах прямого обогрева.
При необходимости отапливать помещение площадью более 50 м -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
стоило бы подумать об установке именно водяного отопления. В противном случае при наступлении холодов придется ежедневно вытапливать несколько печей прямого обогрева, что будет, разумеется, очень экономически невыгодно.
При выборе экономичного типа печи домовладелец, скорее всего, встретится и с некоторыми чисто психологическими трудностями. Слишком уж много печальных историй осталось в моей памяти! Хотелось бы немного осветить и эту сторону вопроса.
Если какой-либо мастер-печник обещает вам кладку хорошей, ну просто очень хорошей печи, план которой созрел в его собственной голове, остерегитесь легкомысленно соглашаться на подобные эксперименты! Почти на 100 % вы получите печь с самыми низкими техническими показателями. Требуйте кладки только технически апробированной печи.
Доверять «самоделкину» можно только в одном случае: если у него есть сложенные печи личной конструкции в домах других заказчиков, зарекомендовавшие себя с положительной стороны.
Для того чтобы создавать экономичные печи собственной разработки, надо учитывать взаимосвязи более десятка законов. Увлечение какой-нибудь печной идеей, к сожалению, всегда приводит к самым печальным последствиям. Захочется выиграть в чем-то одном – и это почти неизбежно скажется на другом. Непременно не будет учтен один из печных законов. В печном деле менее чем где-либо возможен свободный эксперимент. Если взять на себя труд и основательно изучить историю печного дела, то можно прийти к удивительному выводу. Все ошибки современных самонадеянных конструкторов уже давно описаны и сданы в технический архив истории!
Следующий совет прошу принять на веру без всякого исследования этого вопроса. Если вы хотите получить экономичную печь с хорошими техническими показателями, никогда и ни при каких условиях не сужайте следующие поперечные сечения дымовых каналов:
а) до выхода дымовых каналов из помещения – в один кирпич на плашку (300 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
);
б) внутренний диаметр трубы вне помещения – 16 см [3 - Во многих современных источниках даны меньшие минимальные поперечные размеры дымовых каналов:а) пол кирпича на плашку (150 см2);б) диаметр трубы – 12–13 см.Далее я аргументированно докажу, что на таких поперечных сечениях дымовых каналов экономичную печь построить просто невозможно!].
Глава 3
Как правильно топить бытовую печь
Описанная методика экономичной топки относится только к печам периодического действия с использованием сухих или сырых дров. Топка печи постоянного действия, «буржуйки», а также топка печей углем, торфом и т. д. будет значительно отличаться от этой. Во избежание информационной перегруженности наша методика была несколько упрощена.
Перед тем как на практике начать экономично вытапливать свою домашнюю печь, необходимо понять, насколько этот фактор скажется на вашей личной экономике. Правильно сложенная и грамотно вытапливаемая бытовая печь может дать двух-, а иногда и трехкратную (ежегодную) экономию финансовых затрат на топливо. Один только правильный впуск воздуха в топку технически продуманной печи может повысить КПД с 40 до 80°%! [4 - Полное сгорание топлива обеспечивается, во-первых, высокой температурой горения топлива. Во-вторых, достаточным, но не чрезмерным притоком воздуха в топку печи. В-третьих, сравнительно небольшими размерами топки.]
Чтобы правильно (точнее сказать, экономично) топить бытовую печь, надо хотя бы в упрощенной форме представлять:
а) этапы топки;
б) физико-химические процессы, происходящие внутри топки и дымоходов печи;
в) методы грамотного регулирования процессов внутри печи на каждом этапе вытопки.
Первый этап – от начала загорания топлива до выхода печи на усиленный режим горения – условно назовем разогревом печи.
Второй этап – активное горение.
Третий этап – догорание недожженных остатков топлива в топке.
Разогрев печи длится от 5 до 30 и более (что нежелательно) минут. Сухой штакетник может перейти в фазу интенсивного горения и через 2 минуты, а сырым дровам на это иногда не хватает и часа.
На этапе разогрева печи излишки воздуха, поступающие в топку, почти никак не сказываются на охлаждении дымоходов по той простой причине, что температура внутри дымоходов пока еще мало чем отличается от комнатной. Дымоходы еще не прогреты – охлаждаться нечему. Поэтому первый этап горения не требует особых забот и искусства. Главное – правильно уложить дрова (весьма важный момент: они должны максимально заполнять топку печи, но не превышать 30 см по высоте слоя). Затем надо почти полностью открыть задвижку общей тяги и дать такой приток воздуха дверцей поддувала, чтобы пламя на первом этапе «не сорвало». Чем быстрее печь перейдет к фазе активного горения, тем лучше!
В фазе активного горения процессы сгорания топлива значительно меняют не только свою интенсивность, но и форму. На этом этапе поступающий в топку печи излишек кислорода менее опасен, чем его недостаток. Кратко объясню почему.
При наступлении фазы активного горения биохимические связи в сгораемом топливе начинают разлагаться настолько интенсивно, что весьма значительная часть горючих веществ (в виде не успевших завершить процесс полного химического разложения газов и летучей смолы) перемещается внутрь дымоходов печи и может завершить процесс сгорания только там. Что же произойдет, если на этапе активного горения под предлогом «чтобы тепло в трубу не улетало» мы ограничим доступ кислорода в топку печи? А произойдет самое худшее.
1. Вылетевшим в дымоходы печи газам и газообразным смолистым веществам попросту не хватит кислорода для довершения процесса полного химического разложения. В виде мохообразной сажи и смолистой «накипи» они начнут активно оседать на внутренних стенках дымовых каналов [5 - Недожог химических продуктов приводит к образованию сажи.].
2. Постоянно повторяющиеся процессы активного образования смолистых веществ и сажи на внутренних стенках дымовых каналов будут приводить к постепенному сужению их поперечного сечения. Это мало-помалу неизбежно ослабит общую тягу и значительно ухудшит общие технические характеристики печи.
3. Постепенно нарастающий слой смолистых веществ и сажи внутри дымовых каналов станет играть роль эффективного теплоизолирующего слоя. Тепловые потоки, проходящие внутри печи, начнут гораздо охотнее вылетать в трубу, чем передавать свое тепло внутренним стенкам дымоходов, а от них – отапливаемому помещению [6 - Толщина сажи 1–2 мм уже значительно ухудшает восприятие тепла внутренними стенками печи.].
4. В один печальный день накопившиеся в печи смолистые вещества и сажа могут перейти в фазу активного горения внутри дымоходных каналов. Явление это не частое, но опасность возникновения пожара в доме в это время становится чрезвычайно высокой! Тот, кто хоть раз видел это своими глазами, сразу поймет, о чем идет речь.
Сама печь (и, если есть, жестяная труба) начинает быстро и сильно накаляться. Затушить разбушевавшийся в ней пожар становится так же невозможно, как погасить горящий торфяник. На полностью закрытые заслонки тяги и поддувала печи загоревшаяся смола и сажа отвечают только невероятной вонью и незначительным ослаблением процессов горения. Однако полностью прекратить горение смолы и сажи внутри дымовых каналов невозможно.
Из сказанного следует, что задвижку общей тяги печи на всем этапе активного горения необходимо открыть почти полностью, а поддувальная дверца не должна быть прикрыта слишком плотно. И чем быстрее печь перейдет к последней фазе горения, тем лучше!
Те же, у кого есть время и желание приобрести умение точно определять количество поступаемого в топку печи кислорода, могут воспользоваться следующими рекомендациями. Обратите внимание на цвет пламени:
а) темно-желтое пламя и заполнение топки печи черным дымом означают, что кислорода мало, надо усилить тягу в печи;
б) светло-желтое пламя – процессы сгорания топлива идут нормально;
в) яркое белое пламя (чаще встречается в конце фазы активного горения) свидетельствует о том, что тягу надо убавить до появления светло-желтых языков.
В. А. Строганов приводит такую градацию: начальная температура горения – 500 °C, красный цвет пламени – 525 °C, вишневый – 800 °C, светло-вишневый – 1000 °C, светло-оранжевый – 1200 °C, почти белый – 1300 °C.
Рассмотрим этап догорания топлива. Догадливые читатели наверняка уже поняли: чем скорее закончится и эта (последняя) фаза горения, тем лучше. Так оно и есть! Самый эффективный способ сохранения накопившегося в печи тепла (очень редко используемый) заключается в том, чтобы собрать еще до конца недогоревшие угли на совок и отнести их в специально оборудованное пожаробезопасное место. Сразу после этого надо полностью закрыть заслонку общей тяги в печи. Кратко объясню почему.
Избыток воздуха, попадающего во время разогрева печи, не мог сколько-нибудь значительно охладить внутренние стенки дымовых каналов (они еще не были прогреты). Во время фазы активного горения этот избыток хотя и был нежелателен, но не имел определяющего значения, потому что печь продолжала активно употреблять кислород в химических процессах горения. Но когда активный процесс горения топлива начинает заметно ослабевать, а внутренние стенки дымовых каналов уже максимально нагрелись, даже незначительный переизбыток воздуха, попадающий внутрь топки печи, начинает значительно охлаждать печь изнутри. Именно на фазе догорания топлива происходят наибольшие потери накопленного печью тепла: теперь оно уже в самом прямом смысле слова начинает «вылетать в трубу».
Именно фаза догорания топлива требует особого внимания и искусного умения – конечно, если у вас есть желание научиться по-настоящему экономно топить свою печь.
Как только дрова начинают уже не гореть, а именно догорать, надо быстро ограничивать поступление воздуха в топку. Чем меньше приток воздуха, тем лучше. Общее правило: лишь бы угара в помещении не было.
Также желательно ограничивать тягу в печи не задвижкой общей тяги, а именно поддувальной дверцей. Разница в том, что, прикрывая поддувальную дверцу печи, мы тем самым добиваемся значительного увеличения скорости движения воздуха на колосниковой решетке, на которой лежат догорающие угли. Если же мы ограничиваем тягу печи заслонкой общей тяги, а не поддувальной дверцей (какая, казалась бы, разница?), то ослабляем тягу, но на колосниковой решетке скорость движения воздуха (при приоткрытой поддувальной дверце) будет очень незначительной. А значит, и угли станут сгорать на колосниковой решетке медленнее.
Те, кто имел многолетнюю практику выпечки хлеба в топке бытовой печи, хорошо знают: если чуть зазеваешься в период догорания углей и вовремя не закроешь заслонку тяги в печи, хлеб будет недопеченным.
Глава 4
Восемь распространенных причин дымления печи
Эта глава поможет хозяину стать в своем доме опытным печным мастером. Тот, кто прочтет ее внимательно, наверное, придет к простому выводу: печная тяга – в общем-то не такая уж тайна за семью печатями, как вначале это могло показаться. На самом деле все куда проще! Сравнительно редкие случаи, при которых дымит печь, рассмотрены в главе 18 этой книги.
Для того чтобы ясно понять причину – отчего дымит ваша печь, надо внимательнее присмотреться к тому:
а) при каких условиях это происходит;
б) постепенно или сразу она стала дымить;
в) как давно это началось и т. п.
Причина первая
Если общая тяга печи всегда была хорошей, но после того, как ее не топили два дня (или более), она вдруг пустила весь дым в дом, значит, внутри дымоходов печи и в ее трубе произошло опрокидывание тяги. Общее направление воздушного потока изменилось, и вместо того, чтобы идти из дома на улицу, дым пошел с улицы в дом. Опрокидывание тяги может произойти как в жаркий летний день, так и в двадцатиградусный мороз.
Устранение причины: в спешном порядке надо интенсивно прогреть воздух внутри дымовой трубы. Это можно сделать:
а) через самую верхнюю (ближайшую к выходу из трубы) прочистную дверцу изнутри помещения;
б) через временно раскрытый боров в чердачном помещении;
в) если указанные выше способы не подходят, в выходное отверстие трубы надо будет бросать зажженные листы газет – до тех пор, пока тяга не примет своего нормального направления.
Восстановившись, тяга в печи сразу же делается нормально активной, и в последующие дни (если печь топится регулярно) с подобными проблемами встречаться уже не приходится. В народе это явление именуется не совсем технически верным термином «воздушная пробка». Винить в этом мастера-печника, сложившего печь, ни в коем случае нельзя. Даже самая продуманная печь при определенных условиях может оказаться подверженной опрокидыванию печной тяги.
Причина вторая
Бывают случаи, когда печь делает периодические дымовые выбросы внутрь жилого помещения при порывах ветра на улице.
Устранение причины: надо несколько увеличить общую высоту подъема трубы или изменить форму имеющегося козырька на выходе из трубы [7 - Более подробно об этом см. п. 13 главы 18 этой книги.].
Причина третья
Если у печи с самого «дня ее рождения» была слабая тяга и она, по старинной поговорке, топится «в дверь, в окошко и в трубу немножко», то причина этого – неопытность или недобросовестность печника, сложившего печь. В таком случае сужен один (или несколько) дымоходов печи. Возможно, имеется одна (или несколько) других причин неисправности, подробнее рассмотренных в главах 15 и 31 этой книги.
Устранение причины: найти опытного печного мастера, который взялся бы вылечить «калеку с рождения» без ее перекладки, или заново переложить печь.
Причина четвертая
Если печь исправно топилась долгие годы, но затем мало-помалу (а потом и сильнее) начала поддымливать, то причиной, скорее всего, будет ее техническое старение. Заросли смолой и сажей поперечные сечения дымоходов внутри печи, обвалилась внутренняя часть кладки, образовался зольный затор или появились трещины (разгерметизация) в стенках, борове или трубе.
Устранение причины: своими силами очистить от сажи и золы все доступные места внутри печи. Удалить вывалившиеся внутрь дымоходов элементы кладки. Тщательно очистить и осмотреть боров и трубу. Все обнаруженные места разгерметизации замазать жидким печным раствором. Если все проведенные работы не привели к реально ощутимому восстановлению печной тяги, то придется искать опытного печного мастера для технически грамотной дефектовки печи и ее исправления.
Причина пятая
Если печь почти не дымит или только слегка поддымливает при закрытой топочной дверце, а при открытой (во время подкладывания топлива в печь) начинает дымить активно и ведет себя так всегда, то причина такого дымления заключается в неопытности печного мастера, сложившего печь. Нарушен один из законов правильной кладки топки. Рисунок 1 объясняет причину этого явления.
Рис. 1. Схематический разрез топки печи с неоправданно заниженным входом в первый колодец (хайло), вид сбоку
На схеме хорошо видно, что верхний край топочной дверки находится выше верхнего края окна входа в первый колодец. Поэтому дымовые газы (особенно при открытой топочной дверце) гораздо охотнее пойдут в помещение, чем в неоправданно заниженный вход в первый колодец печи.
Устранение причины: необходимо переложить вход в первый колодец так, чтобы верхний край этого входа был хотя бы на 1–2 см выше верхнего края топочной дверцы. Если это невозможно, нужно возвести дополнительную стенку внутри топки печи с расчетом, чтобы верхний край стенки также был на 1–2 см выше верхнего края топочной дверцы (рис. 2).
Рис. 2. Схема возведения теплоподъемной стенки для устранения хронического дымления печной топки
Причина шестая
Случается, что печь в режиме скорострельной пушки начинает выдавать в помещение то или иное количество дыма и искр. Причина этого явления в том, что процесс горения горючих газов переместился из топки печи в дымовые каналы и принял форму импульсного режима.
Устранение причины: бороться с этим явлением непросто. Ведь все печи разные. Если одна при ограничении общей тяги может перестать «стрелять», то другую не удастся «угомонить» ни ограничением, ни увеличением тяги. Если ваша домашняя печь подвержена этой болезни, гораздо разумнее будет закладывать в топку меньшие порции дров, чем дожидаться того момента, когда она «от души настреляется», переполнив жилое помещение угаром и дымом.
Очень похожее явление – частые дымовые импульсные выбросы – может быть и по другой технической причине (см. п. 8 главы 18).
Причина седьмая
Если печь начинает дымить при двух одновременно затопленных печах, дымоходы которых соединены в одну общую трубу, то причиной этого является отсутствие распределительного короба в месте соединения двух дымоходов в один.
Устранение причины: всегда топить печи поочередно или сделать распределительный короб в месте общего соединения дымоходов (рис. 3).
Рис. 3. Схема возведения распределительного короба в месте общего соединения двух дымовых потоков в одну общую трубу, вид сбоку
Причина восьмая
Если печь поддымливает сквозь щели, образовавшиеся на стыках кладки с плитой или с рамкой топочной дверцы, то причиной этого, вероятнее всего, являются не сами щели. Скорее, виной тому причина четвертая (см. выше). Кроме того, одна из возможных причин описана в главе 15. Однако заделать щели печным раствором все-таки стоит. Делается это так.
1. Песок и глина (как правило, 1:1) смешиваются и тщательно переминаются руками с добавлением небольшого количества воды (чтобы приготовленный раствор не был чрезмерно жидким).
2. Топочная дверь открывается, кружки снимаются, заделываемые щели предварительно смачиваются водой (непосредственно перед заделкой) – каждая отдельно.
3. Левая рука просовывается внутрь печи. Ладонью (или жестяной полоской подходящих размеров) создается препятствие, для того чтобы втираемый правой рукой печной раствор не проваливался – бесполезно и бессмысленно – внутрь топки печи.
4. После заделывания одной части щели смачивается следующий участок, и так поэтапно ликвидируются все щели.
5. Почти всегда на свежей поверхности после ее подсыхания появляются трещины, это нормально. Их надо замазывать жидким печным раствором, обычно не более двух-трех раз.
6. Если в местах, где печной раствор будет наноситься на стенки кладки, есть известковая побелка, то ее надо предварительно соскрести и только потом (смачивая водой) заделывать печным раствором. Печной раствор, наложенный непосредственно на известковую побелку, как правило, держится недостаточно крепко.
7. Использование жести и металлических полосок для заделки щелей в печи (если они вмазываются вместе с печным раствором) крайне нежелательно. Коэффициент теплового расширения у металла таков, что при первом же нагреве все это технически неграмотное нагромождение печного раствора и металла неизбежно отвалится.
Глава 5
Часто встречающиеся причины возникновения пожаров при эксплуатации бытовых печей
1. Проблемы с горизонтальным проходным колодцем.
На первом месте, безусловно, стоят неисправности горизонтального проходного колодца в чердачном помещении. Печально знаменитый боров – согласно разумным требованиям правил пожарной безопасности – должен ежегодно проверяться и при необходимости квалифицированно ремонтироваться. Иногда мне приходилось ремонтировать борова, не обслуживающиеся по 25 и более лет (особенно у одиноких стариков-пенсионеров)! Вопиющая многолетняя халатность и русский «авось» – вот те причины, которые вывели боров на первое место в печальной статистике пожаров в сельской местности.
2. Непрерывная топка.
Когда наступают самые холодные периоды зимнего сезона, жильцы неутепленных домов бывают вынуждены топить бытовую печь практически круглосуточно. Технически рассчитанная на периодическую топку печь может очень быстро выйти из строя и стать причиной пожара. Если вы заметите, что в период зимних холодов у ваших соседей начинает практически непрерывно топиться бытовая печь, то представляется вполне разумным попросить органы пожарной охраны произвести технический осмотр дома и печи соседей, так как вместе с соседом можете сгореть и вы.
3. Грызуны.
Мыши и крысы прогрызают ходы под подами русских классических и традиционных печей, установленных непосредственно на деревянном полу, и устраивают там гнезда из легко воспламеняющихся материалов (газетная бумага, ветошь и т. п.). Иногда (по принципу песочных часов) печь может лишиться части пожаробезопасной песчаной засыпки под подом печи. Поэтому даже на самые незначительные перемещения пода вашей печи по направлению вниз надо реагировать более чем внимательно.
Если закладка основания печи, расположенной непосредственно на деревянной поверхности, будет подразумевать пожаробезопасную песчаную засыпку, то во избежание крысино-мышиных сюрпризов на дно этой засыпки обязательно должен быть положен лист жести (лучше оцинкованной) хорошего качества и подходящего размера.
4. Прогоревшие жестяные трубы.
5. Нарушение технических норм пожарной безопасности при кладке бытовых печей.
6. Использование керосина, бензина, активных растворителей, ацетона и других взрывоопасных веществ для растопки печи.
7. Неисправная топочная дверка печи.
8. И наконец, классика пожарной безопасности: не оставляйте горящую печь без присмотра!
Глава 6
Как избежать пыли и грязи при разборке старой печи
Нужно купить необходимое количество целлофановой (тепличной) пленки и на расстоянии около одного метра от стенок разбираемой печи прикрепить ее степлером к потолку, а где надо – к стенам и полу, закрыв ею и коридор, по которому вы будете выносить мусор. По окончании всех работ и после влажной уборки внутри перегородок пленку можно будет снять.
Глава 7
Реконструкция банной бытовой печи
Материал для каменок
Часто задают такой вопрос: какие камни лучше всего использовать в каменке, через которую проходит огонь?
Лучшим материалом для каменок сквозного прогрева является железо. Поэтому подойдут старые тракторные траки, обрезки рельс, металлические болванки нужных размеров и т. п. По теплоемкости железо значительно превосходит любые камни. Оно практически вечно и после того, как прокоптится, утрачивает способность придавать пару особый металлический привкус.
Проблемы бака над топкой
Традиционная установка водяного бака непосредственно над топкой печи всегда приводит к тому, что помещение внутри бани еще не успевает прогреться (особенно зимой), а вода уже начинает активно выкипать из котла. Иногда приходится добавлять несколько ведер холодной воды в неумеренно кипящий бак – пока помещение бани не прогреется хотя бы до минимума.
Гораздо разумнее устанавливать водяной бак не над горящими дровами, а над первым тепловым потоком, выходящим из топки (рис. 4). Над самой топкой стоит сделать теплоотборник (можно из обрезков рельс или из одной-двух стандартных плит от отопительно-варочной печи). При таком типе банной печи к тому времени, когда вода в водяном баке подойдет к точке кипения, тепла в бане для мытья будет вполне достаточно.
Рис. 4. Схема технически продуманной банной печи для семьи из трех-пяти человек
Поперечное сечение дымового прохода между дном бака с горячей водой и верхом жароподжимающей стенки должно быть приблизительно равным 300–450 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Теплоотбивная стенка
В целях пожарной безопасности крайне нежелательно засыпать песком промежуток между стеной деревянного сруба и стенками банной печи. Засыпанная площадь деревянного сруба сгниет намного раньше открытых стен. Лучше выложить кирпичную теплоотбивную стенку на расстоянии не менее 10 см от стенок сруба. Между стенкой банной печи и теплоотбойной поверхностью также должно быть расстояние не менее 10 см.
При заливке фундамента под банную печь надо предварительно учесть все возможности геометрического увеличения размеров
Бак в топке печи
Установка водяного бака непосредственно в топке печи разумна лишь с том случае, если в бане моются сразу 12 человек и более.
Вытопка бани при этом занимает около 2,5–3 часов зимой (летом чуть меньше). Непрестанно закипающую воду из водяного бака приходится несколько раз переливать в заранее приготовленную тару. В вытопленной таким образом бане значительное тепло могло сохраняться более 6–7 часов, даже зимой. Времени помыться хватало всем, и дров (в перерасчете на одного человека) уходило очень немного.
В настоящее время, когда в сельской местности семьи, как правило, состоят из 2, 3, реже 5 человек, установка водяного бака непосредственно в топке печи стала совершенно неоправданным и неэкономичным делом. Времена меняются, сокращается численный состав семей – значит, надо менять и тип строения банных печей.
Глава 8
Можно ли эксплуатировать металлические печи в жилых помещениях?
Текст этой главы взят из замечательной книги о печах В. А. Строганова с несколько поэтичным названием «Печное искусство» (издание 1899 г.). Те, кому доводилось внимательно изучать эту редкую книгу, наверняка заметили, что по своей информативности и научной обоснованности она намного опережает всю современную литературу о печном деле. В следующих главах этой книги я буду неоднократно обращаться к этому поистине фундаментальному труду.
«Принимая во внимание существенные недостатки металлических печей, нельзя не согласиться, что употребление их должно ограничиваться лишь такими местами, где присутствие людей предполагается кратковременное: склады, подвалы, лестницы и для просушки вновь строящихся зданий, – в жилых помещениях их употреблять не следует».
А вот что говорит инженер Флавицкий: «Если употребление металлических печей терпимо за границей (выделено В. А. Строгановым), в Западной Европе, где оно весьма распространено и откуда заимствовано нашими фабрикантами, то эта терпимость объясняется особыми условиями» <…> «Через четыре минуты после нагревания железного листа лучистой теплотой топки при вдыхании воздуха, прикасавшегося к этому листу (нагретому лишь до 100 °C) являлось чувство головокружения с неприятным ощущением как бы металлического запаха, несмотря на то что температура окружающего воздуха не превышала 40 °C, а через 8-10 минут некоторые лица чувствовали уже дурноту». <…> «Главное зло способов отопления металлическими печами заключается именно в том, что они весьма часто совершенно незаметно для нас ведут к медленному расстройству организма, ничем не обнаруживая до времени наносимого ими вреда: ни ощутительным изменением качества воздуха, ни особым запахом, ни явными какими-либо физиологическими явлениями. Таким образом, очень многие из употребляющих у себя металлические печи остаются ими довольны, не замечая того, что здоровье их уже поколеблено медленно действующей отравой».
Французский физиолог Клод Бернар замечал: «Итак, мы должны признать, что чугунные и железные печи вследствие постоянного их употребления положительно вредны к употреблению в жилых помещениях (выделено В. А. Строгановым), особенно в таких, где не может воспроизводиться в достаточной мере возобновления свежего воздуха».
Генерал Моэн, специалист по вентиляции, писал: «Недостатки употребляемых железных и особенно чугунных нагревательных приборов общеизвестны и были неоднократно рассматриваемы. Всеми признано, что вследствие легкости, с которой металлические стенки могут накаливаться, употребление этих приборов вредно» (выделено В. А. Строгановым).
«Распространение этих печей в большой публике зависит главным образом: 1) от красивого вида самой печи; 2) моды, господство которой зависит от более или менее удачных реклам; 3) легкости и быстроты постановки печи, причем для этого не требуется никаких специальных знаний; 4) быстрого получения значительного количества тепла, чем металлические печи всегда подкупают людей скромных и неразборчивых в своих требованиях, предъявляемых к нагревательным приборам».
Какие-либо комментарии к вышесказанному, думаю, будут совершенно излишни.
Глава 9
Психология заказчика и печника
Эта глава призвана познакомить домовладельца с некоторыми чисто психологическими проблемами, которые могут возникнуть на определенных этапах взаимодействия с печным мастером. Как показывает практика, их всего три: 1) определение квалификации печника; 2) очарованность «печной идеей»; 3) разрешение конфликтных ситуаций.
Квалификация печника
Разумнее всего определять квалификацию печника по отзывам, которые дают о нем бывшие заказчики.
Печь, сложенная малоквалифицированным мастером, – это проблема, разрешение которой может затянуться минимум на год (если она сложена поздно осенью), а иногда и на больший срок. Это как раз тот самый случай, когда поспешность при найме недостаточно проверенного человека может обойтись вам весьма недешево.
Если у печного мастера, которого вы хотите нанять на работу, сразу же находится свободное время на кладку вашей печи, это самый верный признак его невысокой квалификации. А если печник напрашивается на ваш заказ, надо быть вдвойне осторожным. Конечно же, ориентироваться только на эти признаки не совсем разумно. Но поинтересоваться у желающего сложить вашу печь (а тем более напрашивающегося) печного мастера о конкретных адресах его бывших заказов было бы весьма предусмотрительно. А затем не поленитесь проверить его прошлые успехи.
Если у незнакомого вам печника нет сложенных печей – почти на 100 % вы получите печь с самыми незначительными техническими характеристиками.
Лучше всего беседу с малознакомым вам печником строить следующим образом: сначала спросить, сколько им сложено печей, а потом поинтересоваться, где именно.
Если на первый вопрос вам назовут двухзначную цифру, а на второй не дадут никакой конкретики, было бы разумнее вежливо отказаться от услуг неоправданно «таинственного» мастера. Ведь ему (хотите вы этого или нет) вы вынуждены будете довериться – такова уж специфика печных работ.
Если же у печника, которого вы желаете нанять к себе на работу, заказы расписаны более чем на год вперед, – это замечательно. Это самый первый и верный признак того, что вы вошли в контакт с высококвалифицированным мастером по печам.
«Печная идея»
Как показывает многолетняя практика, очень многие заказчики сами лишают себя тех преимуществ, которые может дать им технически грамотно сложенная печь. Происходит это следующим образом. Заказчик вспоминает внешний вид какой-либо понравившейся ему печи и требует от мастера именно этого варианта и никакого другого.
Представьте себе, что вы пришли в автомагазин, где продается множество абсолютно неизвестных вам иномарок. Вместо того чтобы взять себе за труд поинтересоваться у опытного продавца о технических характеристиках представленных моделей, вы просто указываете пальцем на внешне понравившуюся вам машину и требуете именно ее. На предложение продавца присмотреться к моделям с лучшими техническими характеристиками вы не обращаете никакого внимания.
Разумно ли так поступать? Конечно же, нет. Будет ли виноват продавец в том, что вы приобрели совсем не то, что вам на самом деле нужно? Отнюдь. Но при выборе типа и «модели» печи, как правило, все происходит именно по этой неразумной схеме. В своей личной практике я называю это очень широко распространенное явление очарованностью заказчиком печной идеей.
Как правило, мастер бывает вынужден исполнять именно такой заказ. Ведь общеизвестно: хочешь успешно вести свое дело, придерживайся несложной политики «клиент всегда прав».
Хотелось бы порекомендовать тем, кто желает иметь в своем доме по-настоящему экономичную и надежную печь, ориентироваться не на свои воспоминания о печах, а именно на мнение специалистов в этом деле.
Конфликтные ситуации
Возникновение конфликтной ситуации в печном деле – скорее закономерность, чем случайность. Мне как мастеру неоднократно приходилось возвращаться в дом к заказчику и осматривать совершенно исправные в техническом отношении печи. Поэтому если вам сложили печь и у вас сразу же или спустя какое-то (иногда очень непродолжительное) время начались проблемы, не спешите преждевременно ругать и винить печника. Часто причиной недостатка тепла или появления неприятного запаха и дыма в помещении бывает не ошибка мастера. Кирпич, который «выдал» неприятный запах, неутепленный дом, опрокидывание тяги, перераспределение тяги в печи за счет коридоров внутри двух– или трехэтажных домов, – да и мало ли что еще?.. Поэтому как печнику, так и заказчику надо, прежде всего, сохранять доброжелательность и как можно спокойнее относиться к возникшей проблеме. Если вы настойчиво, но благожелательно пригласите к себе печного мастера, сложившего вам проблемную печь, это поможет и вам, и ему успешно справиться с возникшими затруднениями.
Если мастер дорожит своей репутацией, он непременно пойдет вам навстречу и, конечно же, поможет исправить все недостатки. Если же у печника нет совести или элементарных технических знаний, то эту проблему надо решать уже не психологическими методами. Впрочем, если вы заплатили печнику за работу, то имеете полное право на исправление всех имеющихся в сложенной печи грубых недостатков.
Часть 2
Справочник начинающего печника
Глава 10
Глина, песок, вода и присадки
В первой части книги я уже коротко рассказывал о ряде параметров, по которым нужно выбирать глину, песок и кирпич. Здесь же лишь дополню эти сведения информацией, необходимой каждому печнику.
Прежде чем затаривать свежую глину для перевозки к месту работ, предварительно следует оценить ее качество. Важно знать, что слишком жирная глина и глина даже с самым незначительным присутствием камней повысит трудоемкость приготовления печного раствора (при ручном замесе). Слишком тощая глина серьезно ослабит крепость печного шва. А глина, неоднородно залегающая в почве или с примесями земли и посторонних фракций, будет создавать неизбежные проблемы при приготовлении качественного печного раствора.
Чрезмерно жирная глина на ощупь напоминает очень липкий пластилин. Отодрать свежесрезанный пластик такой глины от лопаты невозможно ни руками, ни ногой. Счищать ее можно только с помощью дополнительной маленькой лопатки или кельмы. Такая глина даст соотношение глины и песка от 1:4,5 до 1:6. Печной раствор по истечении сроков затвердевания будет очень крепким, но при отсутствии электрического глиномеса процесс приготовления качественного печного раствора (ручной замес) будет на редкость трудоемким.
Вынутая из земли чрезмерно тощая глина по своим свойствам больше напоминает слипшийся пылеобразный песок. Липкость такого материала очень слабая. Однако если выбора нет, что же делать. В такую глину не надо добавлять песок. Указанные выше два вида глины встречаются в средней полосе России весьма редко.
Среднежирная глина дает (в преобладающем большинстве случаев) соотношение глины и песка 1:1,5 и 1:2 (и весьма нечасто 1:2,5 и 1:3).
В средней полосе России это наиболее распространенная глина. Соотношение глины и песка 1:1,5 и 1:2 также чаще всего используется при кладке бытовых печей общего пользования
О правилах использования песка и воды подробно рассказано в главе 1.
Присадки. За рубежом некоторые печники традиционно добавляют в печной раствор 10–15 % цемента. Рекомендуют также поваренную соль (100–200 г на 10 л воды). Однако по моим многолетним наблюдениям за процессами, происходящими в печной кладке, грамотно протестированный глиняно-песчаный печной раствор не нуждается ни в каких особых присадках. Он и так будет достаточно крепким. А если уж топку печи и близлежащие к ней зоны разрывает на швах из-за жестких температурных перепадов, то тут необходима не какая-то особая присадка, а особый порядок укладки кирпичей в топке (футеровка). Проверенная веками футеровка и грамотный подбор сечения дымовых каналов (см. главы 15 и 28) предохранят топку от серьезных разрывов в печных швах надежнее, чем применение каких-то особых присадок и тем более проволочная обвязка топки.
Проволочная обвязка топки дает только видимость добросовестно проделанной работы. Реальный же результат остается все тем же – топку и близлежащие к ней зоны печи (обычно первый дымовой канал) в период отопительного сезона будет рвать по швам с неизменным постоянством.
Приходилось слышать и о каких-то особо сложных и даже «секретных» присадках в самых замысловатых составах и пропорциях: зола, цемент, куриные яйца и т. п. Но проявлять к ним интерес я не почел нужным.
Разность температур внутри топки и вне ее нередко может превышать порог в 1100 °C. При таких крайне жестких перепадах выдержать перегрузки не способен даже красный кирпич хорошего качества. О каких куриных яйцах может идти речь в тех условиях, где необходимо использовать шамотный кирпич и шамотный высокотемпературный печной раствор для его укладки?
Опыт показывает, что лучшая «присадка» для печных растворов – это умение грамотно подбирать соотношения глины, песка и воды, а также разумное употребление шамотной смеси и шамотного кирпича в тех случаях, где этого требуют технические нормы и здравый смысл.
Глава 11
Приготовление и тестирование печного раствора
Печной раствор
При всей простоте своего состава – глина, песок и вода – печной раствор и до сего дня для многих печников таит в себе немало технических трудностей. С ними приходится встречаться при испытании печного раствора на усадку, жирность и крепость. Даже самое беглое знакомство с предлагаемыми в литературе методами испытания печного раствора может привести в шок и трепет самый что ни на есть технически образованный ум.
Сползание раствора по лопате, окунание сухой деревянной палки в печной раствор, сбрасывание скатанного шарика печного раствора с определенной высоты и последующее его сдавливание на определенную величину… Наматывание глиняных колбасок на палку и приготовление заранее промаркированных лепешек с разными пропорциями глины и песка с дальнейшим их высушиванием (в течение двух-трех дней) и испытанием на прочность и т. п. Вот далеко не полный перечень предлагаемых тестов. Я уже не говорю о том, что некоторые литературные источники о печном деле, словно подшучивая над начинающими (но ищущими определенности) печниками, пишут более чем просто: «опытные печники определяют качество печного раствора на ощупь». Но и этот момент требует уточнения!
Если песок в растворе среднезернистый и не имеет большого процента пылевых частиц, то любому опытному печному мастеру действительно будет достаточно одного-двух движений пальцами, чтобы уже точно знать: надо добавлять в имеющийся печной раствор глину либо песок или нет. Но если песок мелкий и имеет много пылевых примесей, то даже самый что ни на есть опытный мастер-печник на ощупь вынести вердикт попросту не сможет. Раствор будет вести себя так, будто глины в нем уже достаточно: он скользкий, пластичный и т. д. Но на деле, когда печь высохнет, крепость печного шва окажется очень незначительной.
Пропорции печного раствора
В современной литературе о печном деле встречаются значительно отличающиеся друг от друга рекомендуемые пропорции глины и песка:
а) 1:1 или песка на 15–20 % больше, чем глины;
б) 1:1 или 1:2;
в) на одну часть глины рекомендуют от 1 до 5 частей песка.
Где же истина?
Из опыта знаю, что пропорции 1:4 и 1:5 используются очень редко (1:6 – чрезвычайно редко), 1:1, 1:3 и 1:3,5 – не часто, 1:1,5 и 1:2 – почти всегда.
Основное правило тестирования печного раствора, которое часто приводится в литературе о печном деле, не может вызывать каких-либо серьезных и обоснованных возражений:
а) если глины много, раствор по высыхании даст очень много трещин (из-за чрезмерной усадки – в результате произойдет «срыв» раствора с кирпичей, ослабится механическая прочность кладки и нарушится объемная герметичность швов;
б) если много песка, раствор окажется рыхлым и рассыпчатым, он не будет иметь достаточной механической прочности.
Но как правильно пользоваться этим принципом подбора при столь значительном разбросе пропорциональных отношений? Вначале нужно научиться делать предварительное заключение о жирности глины исходя из рекомендаций подраздела этой главы (глина). Потом воспользоваться предложенным далее тестом.
Авторское тестирование печного раствора
Данное тестирование печного раствора позволяет с абсолютной точностью подбирать пропорции глины и песка – при любой глине и при любом песке. Причем результаты теста будут предельно ясными через 20–40 минут даже для самого неопытного печника.
С предварительным учетом жирности глины делается незначительный по объему глиняно-песчаный замес (например, 1:1,5). Консистенция раствора – как густая сметана. С должной тщательностью перемятый раствор сбрасывается с руки на металлическую гладкую поверхность (лучше всего – вертикально расположенную). Это может быть край оцинкованного, эмалированного или лакированного ведра (ведро из-под краски), лопата, кельма, край замесочного корыта или просто жесть – не важно что, лишь бы был металл.
Толщина налипшей лепешки должна быть приблизительно равной технической норме толщины печного шва от 0,5 до 1 см. Диаметр налипшего пятна может колебаться от 3 до 20 см (меньший просто быстрее высохнет). Теперь его надо высушить. В жаркий солнечный день на открытом солнце или при наличии дополнительного подогрева в 40–60 °C через 20 или 40 минут раствор высохнет полностью.
Результаты могут быть разными.
1. Раствор отскочил от металла и упал вниз (или не упал, но образовал хотя бы одну или две трещины и с металла снимается легко). Более чем ясно: усадка слишком большая, песка мало. Добавляем разумную меру песка (например, 0,5), запоминаем пропорцию и повторяем эксперимент.
2. Раствор очень крепко прилип к металлу, никак не хочет отдираться, трещин на поверхности лепешки нет, а то, что с трудом удалось снять нераскрошившимся, имеет достаточную механическую прочность. Ясно, что пропорции глины и песка подобраны технически правильно.
3. Высохший раствор не растрескался, но при попытке снять его с металлической поверхности крошился, как сухой хлеб, а то, что удалось снять нераскрошившимся, имеет весьма малую механическую прочность. Предельно ясно – глины мало. Добавляем разумную меру глины и повторяем эксперимент до тех пор, пока не придем к результату 2.
Способы замешивания печного раствора
Если поставить целью качество приготовляемого печного раствора, то, безусловно, лучше всего его замешивать на отшликерованной глине. Глина тщательно перемешивается с водой до киселеобразного состояния, потом отстаивается на такой период времени, чтобы дать возможность посторонним фракциям, камешкам и нерасслоившимся комочкам глины лечь на дно тары. После чего полученную смесь воды и глины (шликер) аккуратно переливают в отдельно приготовленную емкость и отстаивают до полного расслоения воды и глины. После появления четкой и ясной границы между глиной и водой последнюю сливают и на отшликерованной глине готовят печной раствор. Однако опыт показывает, что у многих печников нет ни времени, ни дополнительной тары, ни желания заниматься предварительной шликеровкой глины.
Далее описывается метод замешивания печного раствора «насухую». По моему мнению, при необходимости ручного замеса он является наименее трудоемким на среднежирных и слабожирных глинах.
В замесочное корыто (или в старую ванну с невысокими бортами) ровным слоем засыпается глина (лучше предварительно вымоченная одни-двое суток) и заливается самым незначительным количеством воды. Сверху по заранее протестированной пропорции равномерным слоем засыпается сухой (если нет сухого, то можно влажный) песок. Потом берется орудие труда, в средней полосе России именуемое мотыжкой, в Сибири – тяпкой, а в Средней Азии – кетменем. С его помощью подготовленный вышеописанным способом глиняно-песчаный «пирог» перерубается тонкими слоями от начала до конца и наоборот (как обычно шинкуют капусту для засолки). Движения мотыжкой делаются почти точно такие же, как и при окучивании картофеля – наискось, сверху вниз и потом на себя. Операция повторяется 5–6 раз (или более) до тех пор, пока все крупные комья глины не окажутся удовлетворительно перерубленными.
Почему вышеописанный процесс разумнее делать «насухую», а не сразу с водой?
Потому что в перерубленные мотыжкой слои глины под действием силы тяжести песок будет засыпаться сам. Он не даст рассеченным слоям глины переходить в первоначально слипшееся состояние. Потом малыми порциями постепенно добавляем воду и рубим до тех пор, пока эта процедура не перестанет давать своего положительного результата. Если глина относится к разряду очень хорошо растворимых в воде, иногда бывает достаточно 10–15 минут энергичных усилий мотыжкой для того, чтобы печной раствор был уже полностью готов. Но такие сорта глины встречаются, к сожалению, весьма нечасто.
Как правило, на слаборастворимых в воде глинах полная «доводка» печного раствора возможна только в ручную – пальцами рук.
Способ замешивания печного раствора «насухую» (при отсутствии электроприводного глиномеса) может быть оправдан на среднежирных, среднерастворимых и маложирных глинах как требующих наименьших трудозатрат. Однако на сильножирных глинах он окажется совершенно не пригодным
Практика показывает: сколько печников – столько и способов замешивания раствора. Одни мешают его палкой в котле, другие электродрелью, третьи в неотстоявшийся шликер добавляют песок «на глазок», четвертые кладут в замесочное корыто и то, и другое, и третье – до тех пор, пока раствор не покажется им вполне готовым для кладки. Немногие печники стараются придерживаться всех разумных технических норм и требований, применяемых к раствору и технологии кладки бытовых печей.
В литературе о печном деле приводится (казалось бы!) весьма разумное техническое требование: в полностью приготовленном для кладки печном растворе не должно оставаться неперемешанных комочков глины. Конечно же, очень хорошо, если есть под рукой электроглиномес. Покрутил раствор лишних 5–7 минут – и проблема решена. А если доводить печной раствор пальцами рук?
Кусочки глины диаметром более 1 см действительно представляется необходимым вылавливать в растворе вручную и давить пальцами – если есть терпение и добросовестность. Но полностью избавляться от более мелких комочков глины диаметром около 0,7 см и менее?.. На плохорастворимых глинах на эту процедуру одному рабочему придется потратить даже на одном замесе две или три рабочие смены!
По своему опыту я знаю, что перетирание пальцами комочков глины диаметром менее 0,7 см – совершенно неоправданное здравым смыслом дело. При правильном подборе пропорций песка и глины неперемешанные комочки диаметром менее 0,7 см не только не ослабляют крепость печного шва, но и, наоборот, увеличивают силу сцепки кирпичей в кладке, никогда не образуя при этом сквозных трещин в печных швах. При правильной технологии укладки красного кирпича комочки просто сплющиваются до нужных размеров – и все.
Поэтому в своей личной практике я приступаю к тестированию печного раствора сразу же после того, как перемяты комочки глины диаметром более 1 см. А на комочки диаметром менее 0,7 см (разумеется, приблизительно), как бы много их в растворе ни находилось, просто не обращаю внимания. Приготовленные таким методом печные растворы по высыхании всегда точно предсказуемы. Они никогда не образуют трещин, если не превышать технической нормы толщины печного шва, данного для кладки красного кирпича. В одних источниках рекомендуется 0,5 см (что труднодостижимо, а при плохом качестве кирпича и вовсе недостижимо), в других – более разумный, по моему мнению, стандарт – не более 1 см для красного кирпича и не более 0,5 см для огнеупорного.
Глава 12
Кирпич. Дефектовка кирпича на звук
Кирпич
Во многих областях России качество кирпича настолько низкое, что если сложить из него топку (без предварительной ее футеровки шамотом), то буквально через две-три протопки вместе с углями приходиться «выуживать» куски отколовшегося кирпича довольно приличных размеров. А свежесложенный свод классической русской печи из нового красного кирпича никогда не поленится «начинить» каждый новоиспеченный каравай начинкой из кирпичиков размерами в добрые пряники. Начинка весьма досадная!
Но выбирать иногда просто не у кого и негде. Поэтому нередко приходится покупать для кладки новых печей самый явный брак с учетом порой до 30 % предварительной поштучной отбраковки.
Кирпичи б/у, предназначенные:
1) под топки;
2) под стенки топки (особенно если она неотфутерована);
3) под футеровку;
4) для первого колодца, примыкающего к топке печи;
5) для всех горизонтальных перекрытий внутри печи, – должны проходить обязательную дефектовку на звук.
Дефектовка кирпича на звук производится по следующим признакам:
а) высота звука;
б) чистота звука;
в) вибрация, отдающая на пальцы, держащие кирпич.
Иногда требуется более тщательное простукивание кирпича со всех сторон по всем поверхностям для определения тонких (плоскостных или, выражаясь иначе, неглубоко разделяющих общий объем кирпича) внутренних трещин в виде «скорлупы».
Первые (не очень сильные) удары молотком разумно сделать по центральной оси плоской стороны кирпича в начале, посередине и в конце. При необходимости более тщательного исследования можно «прозвонить» кирпич со всех подозрительных сторон.
Слишком высокий звук и, как правило, искаженный по форме кирпич с синеватым или темным оттенком свидетельствует о том, что в ваших руках чрезвычайно крепкий, но пережженый кирпич. При первых же значительных температурных перепадах он обязательно «выскочит» из общей кладки. Ведь у него другой коэффициент теплового расширения, чем у непережженого. В кладке печи его использовать нельзя.
Высокий звонкий (чистый) звук свидетельствует о механической крепости и отсутствии невидимых трещин. Если высокий чистый звук в начале кирпича вдруг перешел в глухой при легких ударах посередине, это говорит о наличии скрытых трещин или пустот именно посередине кирпича.
Общий глухой звук показывает, что перед вами кирпичсырец, или недожженый кирпич, не имеющий достаточной механической крепости.
Общий нечистый шелестящий или дребезжащий звук свидетельствует о том, что перед вами кирпич, имеющий многочисленные трещины. В печной кладке его употреблять нельзя.
Вибрация, отдающая на пальцы, говорит об общей непрочности изделия. Это кирпич крайне низкого качества – только на выброс.
Бывает, что весь кирпич «звонкий», но с какого-либо одного бока или с торца издает глуховатый дребезжащий звук. Это значит, что перед вами кирпич достаточно хорошего качества. Но там, где он «факает», присутствует не очень толстая отслоившаяся «скорлупа», которую можно просто сбить точным ударом молотка. Этот кирпич можно смело пускать в кладку.
Общие правила дефектовки
1. На и под топку, на вход в первый колодец и на все внутренние горизонтальные перегородки берется самый крепкий и самый качественный кирпич, издающий чистый и однородный по всей поверхности звук.
2. Для кирпичей, берущихся на стенки второго, третьего и т. д. колодца и на самый верхний слой печного перекрытия, требования к качеству можно в разумных пределах понизить.
3. Самый слабый кирпич можно укладывать в теплоотбойные стенки (выносные, не участвующие в активной теплоаккумуляции) и в основание печи ниже двух рядов от подовой поверхности, а также использовать в качестве заполнителя при заливке фундамента.
Дефектовка кирпича «на звук» только на первый взгляд может показаться неким особым искусством, известным только опытным мастерам. На самом деле это не так. Никаких особых секретов и сложностей в этом деле нет. Чтобы научиться видеть (точнее, слышать) всякий кирпич, нужна просто небольшая личная практика.
Глава 13
Недостатки традиционных печей
Для того чтобы увидеть специфику недостатков так называемых традиционных печей, необходимо четко определить круг именно тех технических требований, без должного учета которых они создавались:
1) площадь теплоотдачи печи;
2) равномерность теплоотдачи печи;
3) законы движения тепловых газов внутри печи;
4) обязательный двойной запас тяги в печи;
5) рациональное расположение теплоотдающих поверхностей печи;
6) интенсивность теплоотбора.
Обилие и дешевизна дров давали нашим предкам возможность не задумываться обо всех этих печных законах. Но сейчас настали другие времена. Дрова стали дорогими, и мало кто отказался бы, будучи в здравом уме, от более чем двойной (ежегодной) экономии расходов на топливо.
Для того чтобы научиться строить экономичные и надежные печи, начинающему печнику необходимо определить для себя один из двух возможных путей.
Первый путь – взять имеющуюся порядовку (которая почему-то считается экономичной печью) и, ни о чем особо не задумываясь, ее скопировать. Это, конечно, не самый затруднительный для ума вариант. И на первый взгляд кажется самый беспроигрышный. К чему, действительно, изобретать велосипед, коли он уже придуман?
Но даже с этой точки зрения, не изобретая велосипеды, а просто их обслуживая, нужно знать технические требования, которые обеспечат их нормальное рабочее состояние. Вряд ли кто-то с этим поспорит. Но ведь и в печном деле все обстоит точно так же! Поэтому если начинающий печник изберет путь многотрудного приобретения всевозможных знаний и опыта, то впоследствии ему не придется пожалеть об этом решении.
Второй путь – не просто бездумно класть бытовые печи по имеющимся порядовкам, но ясно представлять и понимать все те физико-химические процессы, которые происходят в разных зонах печи. Именно эти знания (конечно же, не без труда приобретаемые) позволят печнику быстро и эффективно ремонтировать, дефектовать и усовершенствовать печи любого типа.
Для успешного решения подобных задач надо по возможности овладеть всеми знаниями о печном деле. Знание – сила! И оно, как известно, легко и быстро никому не дается. Не исключаю, что кто-то сразу, при первом же прочтении, составит для себя ясное представление об указанных выше шести технических понятиях. Но для большинства читателей это может оказаться весьма затруднительным делом. Поэтому в этой и последующих главах я постараюсь разъяснить взаимосвязи и рассмотреть все тонкости этого вопроса. Не сомневаюсь, что это поможет начинающему мастеру более детально и внимательно вникнуть в суть этих требований. Подробности см. также в главе 28.
Для начала возьмем самую что ни на есть традиционную трех– или пятиоборотку – бытовую варочноотопительную печь с тремя или пятью вертикальными дымовыми колодцами, традиционно имеющими одинаковые (несоблюдение требований п. 2, 3 и 5, см. выше) поперечные сечение первого, второго и т. д. дымовых каналов. Теперь представим себе, что мы основательно вытопили это традиционное «чудо печных технологий прошлого столетия». Остается только мысленно подойти к нему и потрогать «руками» – что называется, со всех сторон!
Снизу не потрогаешь: там или фундамент, или доски (несоблюдение требований п. 1 и 5). Если печь стоит на деревянной поверхности, то нижние четыре или пять рядов кирпичной кладки по всему периметру печи всегда, в любое время года «вечно холодные». Ведь там или зольник или пожаробезопасная песчаная засыпка. Тепло интенсивно идет только от плиты и от той части топки, которая расположена напротив зоны сгорания дров. Первый колодец горячий, второй горячим никак не назовешь, а третий и остальные могут быть вообще едва-едва теплыми (несоблюдение требований п. 1–3, 5 и 6).
Если мы возьмем общую площадь внешней поверхности печи (не забывая включить туда и площадь дна печи) и исключим из нее все холодные и едва теплые площади, то получим самый скромный результат. Оказывается, более двух третей (а иногда и более того) общей площади печи вообще не принимают никакого участия (несоблюдение требований п. 1) в обогреве помещения.
Кто-то, может быть, возразит: дно печи и не надо учитывать, ведь оно всегда, испокон веков было холодным! На это технически аргументированно заметим, что именно дно печи является самой что ни на есть выгодной зоной интенсивной теплоотдачи (разумный учет п. 1, 5 и 6). Ведь каждому сельскому жителю хорошо известно, что самые горячие кирпичи в печке – подовые (если там нет колосников, конечно же). Еще со школьной скамьи все мы знаем, что наиболее выгодная конвективная точка обогрева помещения всегда находится внизу, у самого пола.
А вот заставить работать под печи на интенсивную теплоотдачу, не нарушая при этом технических норм пожарной безопасности, оказывается совсем не сложно. При желании и умении нетрудно также вынудить первый, второй, третий, четвертый и, если он есть, пятый колодец равномерно отдавать тепло (разумный учет п. 2). Более подробно я расскажу вам об этом в главах 25, 28 (закон 7) и 29.
Теперь давайте мысленно заглянем внутрь традиционного «чуда печных технологий прошлого столетия». Скорость газов внутри практически всех традиционных печей на входе в первый дымовой колодец всегда неоправданно и чрезмерно высока. Из-за этого все подобные печи страдают тремя ярко выраженными технологическими недостатками.
1. Первый колодец перегревается (см. закон 2 главы 28). От того, что он перегревается более интенсивно, чем его «собратья», на нем в период отопительного сезона с удивительным постоянством будут появляться характерные именно для первого дымового колодца трещины по швам печной кладки.
2. Забирая себе практически все то тепло, которое можно было бы равномерно и в более «щадящем» режиме распределить между всеми тремя (и более) колодцами, первый колодец косвенно делает все последующие за ним колодцы более холодными (несоблюдение законов 2 и 7 главы 28).
3. Большой процент золы и пепла, идущих вместе с дымом в первый колодец (из-за неоправданно высокой скорости тепловых газов), непрерывно всасывается внутрь дымоходов, отнюдь не улучшая этим технических характеристик бытовой печи (несоблюдение п. 3) Между тем, заставить печь аккуратно оставлять всю золу в топке оказывается более чем просто (см. п. 9 главы 25 и п. 6 главы 29).
На печи своей личной кладки я часто даже не нахожу нужным устанавливать лишние прочистные дверки. По этой причине у меня иногда возникали споры с традиционно мыслящими печниками. Те никак не могли поверить, что и через 10 лет интенсивной эксплуатации в моих печах не будет реально ощутимого количества золы.
Печи, предназначенные для твердого топлива, должны иметь меньшее число оборотов, каналы должны быть шире и везде в колодцах нужно установить прочистные дверцы, так как уголь и торф дают намного больше золы, чем дрова
Отсутствие двойной тяги всегда отрицательно сказывается как на экономии дров (особенно сырых), так и на стабильности технических характеристик эксплуатируемой бытовой печи (дымоходы очень быстро зарастают сажей и смолой). Да и тепла в доме, особенно во времена сильных морозов, всегда будет мало! Но и по этому вопросу у меня нередко возникали конфликтные ситуации с заказчиками и традиционно мыслящими печниками. «У тебя все тепло на улицу улетает», – говорили они. И ничем ведь не переубедишь! В итоге мне иногда приходилось против своей воли менять стиль работы. Если я чувствовал, что ко мне как к печному мастеру нет полного доверия, то заранее оговаривал тот тип традиционной печи, который по тем или иным причинам нравился заказчику. Заказчик в таком случае всегда оставался доволен, но потом уже ежегодно сжигал в два раза больше дров, чем мог бы, если бы в выборе типа печи доверял не своим представлениям, а мастеру-печнику.
Такие малоизвестные широкой публике параметры, как размеры печных дымоходов, лучше оставлять на откуп мастеру. И ведь не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понять простую истину: сырые дрова в традиционной печи, не имеющей двойного запаса тяги, – вещь малоприятная. Шипение, дым, угасание пламени, долгое, не дающее никакого реального тепла в доме «горение» и обилие выкинутых на снег недогоревших головешек… Вот расплата за безапелляционное «у тебя все тепло на улицу вылетает!».
И совершенно иная картина при сырых дровах у печи с двойным запасом тяги. Теплый дом, румяно выпеченный (на сырых дровах) хлеб, маленькие дети, беззаботно играющие на полу в одних футболках (несмотря на самые лютые морозы на улице), и полное отсутствие тревоги о том, что в дровянике сырых дров в пять раз больше, чем сухих. Да и сырые дрова приобрести, как известно, всегда проще и дешевле, чем сухие.
Однажды в качестве эксперимента я заложил в предварительно прогретую сухими дровами печь с двойным запасом тяги березовые дрова, пролежавшие в воде в течение полугода. Признаться, сомневался. Ну, думаю, эти точно не сгорят! Ничего подобного – сгорели как миленькие. Если бы не видел своими глазами, не поверил бы, – и это спустя двадцать лет после того, как я сложил свою первую печь. Увы, ко многим, казалось бы, даже самым очевидным и простым вещам мы приходим методом проб и ошибок. Причем далеко не сразу, а только лишь после многолетних поисков и неизбежных неудач в печном деле.
Может быть, стоит прислушаться к моим словам и взглянуть на порядовки современных традиционных печей критическим взглядом?
Глава 14
Сравнение печей старой и новой конструкции
Текст этой главы взят из книги В. А. Строганова «Печное искусство», изданной в 1899 году.
Читая эту главу, наверное, каждый невольно поймает себя на мысли, что проблемы печного дела позапрошлого столетия как две капли воды похожи на наши, современные. Итак, цитата:
«И дымно, и холодно, и угарно, и дров вышло много. Вот те „преимущества -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, которыми всегда отличаются печи старой конструкции и сделанные по старым приемам. Впрочем, такие печи оказываются дешевле новых при их изготовлении… Печи же новой конструкции всегда имеют хорошую тягу и приспособление для предотвращения угара. Что же является причиной того, что печи за редкими исключениями делаются дурные?
Во-первых, и прежде всего, почти поголовное невежество наших печников, как подрядчиков, так и мастеров в печном деле. Люди эти умеют замачивать глину, тесать кирпич, класть его на глине, ставить изразцы и вязать их проволокой, – вот, пожалуй, и все, что они умеют. И думают в простоте своей душевной, что все знают… точь-в-точь сапожное ремесло! Между тем, печник имеет дело со стихиями, он обязан знать природу этих стихий и законы, которым они подчиняются, чтобы они не шли наперекор ему и его сооружениям.
Что печник знает о движении воздуха? О насыщении воздуха парами воды? О передаче тепла и расширении тел? А между тем, берется сооружать вентиляцию! Обыкновенно, если его случайно поставят в тупик каким-нибудь общим вопросом, он пренаивно несет какую-нибудь дичь, иногда очень остроумную, но совершенно не идущую к делу. Лишь бы ответ был сказан с известным апломбом, присущим сведущему человеку.
Впрочем, бывают случаи, что печи, построенные и заурядными печниками, греют образцово. Чаще всего это происходит от стечения обстоятельств, независящих от доброй воли печника. Отчего же не отдают тогда в кладку печей ученым печникам? Да потому, что, к несчастью, бывают разные ученые печники: одни – отчаянные теоретики и поклонники формулы, не признают никаких исключений из общего правила, отличаются нетерпимостью к чужим мнениям и, очарованные широтою собственных замыслов, производят сооружения, отличающиеся непрактичностью.
Другие для приобретения практических знаний довольствуются легкой прогулкой по литературе предмета, считая печное дело искусством очень незамысловатым, и пускаются прямо на дела – создают сами не зная что. Вследствие таких ненормальных явлений происходит то, что публика в большинстве случаев не доверяет ученым (точнее бы сказать, недоученным) печникам и отдает работы мастерам и подмастерьям».
Не сомневаюсь, что комментарии к этой цитате совершенно излишни.
Глава 15
Размеры печей и законы, обязательные для исполнения при кладке бытовых печей
Технологические рекомендации
1. Первый тепловой подъем в топке печи (подробнее см. рис. 1 и 2, а также п. 5 главы 4).
2. Ширина топки печи. Не менее 25 см и не более 40 см для бытовых печей средней мощности.
Ширина топки печи должна быть равной ширине топочной дверцы (25 см) или (для удобства) чуть более того. Если она будет более 40 см, то скорость теплопотока снизится, что отрицательно скажется на процессе сгорания топлива. В чрезмерно широком топливнике оно всегда будет сгорать медленно и не полностью.
3. Минимальная высота топки печи. В литературе о печном деле рекомендуется высота 80-100 см. Если по какой-то причине ее достичь невозможно, нужно дополнить недостающий объем топливника так называемой «камерой догорания».
Для того чтобы процесс сгорания топлива всегда (на всех режимах работы печи) был полным, горючим газам нужен значительный объем. Если высота топки печи будет менее 80-100 см и «камеры догорания» тоже не будет, то во время фазы интенсивного горения горючим газам просто негде будет сгорать. Поэтому недогоревшие вещества будут уходить в дымовые каналы и осаждаться там в виде смолистых веществ и сажи. Понятно, что и расход топлива в топливнике с недостаточным объемом обязательно повысится.
В старых книгах дается такая рекомендация: высота топки должна быть не менее ее двойной ширины, но не более тройной. Впрочем, при наличии «камеры догорания» последнее условие будет необязательным.
4. Глубина топки печи. Минимальный размер около 70 см, максимальный – не регламентируется.
5. Правильные пропорции поддувальной камеры (подробнее см. п. 1 главы 25).
6. Установка верхнего кирпича над дверцей печи. Желательно сложить его «в замок» (рис. 5). При отсутствии кирпичей хорошего качества можно укладывать на две металлические полоски (рис. 6).
Рис. 5. Схема технически грамотной установки замкового кирпича над дверцей печи
Рис. 6. Схема правильной укладки полосок металла с учетом разницы коэффициентов теплового расширения металла и кирпича (тепловой воздушный зазор), вид сверху
Когда верхний кирпич кладут на одну металлическую полоску, то передняя стенка печи (не всегда, но как правило) начинает «дышать»: коэффициент теплового расширения металла в 6 раз выше коэффициента расширения кирпичной кладки. Старые печники учили меня: «Металл под дымоходы никогда не закладывай, он тебе потом всю печь разворотит».
При крайней необходимости металл в печь закладывать все-таки можно, но при одном условии: чтобы один конец металлической полоски был обязательно свободным. Однако в зоны с наиболее жесткими температурными нагрузками металл нельзя вкладывать ни в коем случае
7. Установка рамки топочной дверки. На рамку топочной дверки наклепываются четыре металлические полоски (рис. 7).
Рис. 7. Схема правильной установки креплений на рамке топочной дверки, вид сверху
Если по каким-то причинам приходится крепить рамку топочной дверки на проволоку (рекомендуемое сечение проволоки – не менее 3,5 мм), то необходимо закреплять проволочные растяжки под углом не менее 45° относительно лицевой поверхности топочной дверки (рис. 8).
Рис. 8. Схема правильной и неправильной установки угловых величин проволочных растяжек относительно рамки топочной дверки, вид сверху
При неправильном закреплении топочной дверки (см. рис. 8) проволочные растяжки держат ее рамку не «внатяг», а «на излом». Печной раствор под проволокой быстро выкрашивается, и топочная дверка вываливается из своего посадочного места в течение считанных недель.
О тепловом зазоре при установке рамки топочной дверки см. главу 17 (пояснение к п. 4).
При закреплении рамки топочной дверцы также необходимо учитывать вертикальный наклон ее установки. Он должен быть таким, чтобы печная дверка в свободном (незафиксированном) состоянии сама, под воздействием силы земного притяжения стремилась закрыться или (при установке рамки топочной дверки строго по вертикали) хотя бы не открывалась (рис. 9).
Рис. 9. Вертикальный наклон дверки, вид сбоку: а) правильный, б) неправильный
8. Установка прочистных дверок. Прочистные дверки можно крепить на проволоку, соблюдая рекомендации, данные в пояснении к предыдущему пункту (см. также п. 8 главы 25).
9. Установка колосниковой решетки. Обязательным условием кладки колосников должно быть соблюдение тепловых зазоров 0,5 см со всех сторон колосника, где он может упираться в кладку печи. В оставленные зазоры засыпается песок или зола (также см. пояснения к п. 4 главы 19 («Мелкий ремонт»), рис. 10, а и б).
Рис. 10, а. Схема правильной и неправильной установки?горизонтального угла наклона колосниковых решеток,?вид сбоку
Рис. 10, б. Разрез колосниковых решеток, установленных правильно и неправильно, вид спереди
Установка колосников «впритирку» приведет к тому, что нижняя часть кладки окажется разломанной при первом же значительном прогреве печи.
10. Толщина пода шанцевой кладки должна быть ровно в два слоя кирпичей на плашку. Если под печью находится деревянная поверхность, то в целях пожарной безопасности необходимо положить один дополнительный слой кирпичей на плашку непосредственно на деревянную поверхность (рис. 11).
Рис. 11. Схема кладки шанцевого пода, вид сбоку
Один слой шанцевой кладки недопустим по правилам пожарной безопасности (он быстро прогорит), а три слоя не обеспечат интенсивного теплоотбора. Значит, остается только два.
11. Поперечные сечения дымовых колодцев до выхода из помещения (первого этажа) должны быть в любом случае не менее 300 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
(один кирпич на плашку).
Сужение поперечного сечения дымового канала (более рекомендуемого) заметно снизит тягу печи. Сырые дрова в такой печи будут гореть слабо. Трудно будет добиться и равномерности теплоотдачи.
12. Длина кратчайшего пути по дымовым каналам до выхода их из помещения первого этажа не должна превышать 5–6 м (при наличии сдвоенных и строенных колодцев учитывается не сумма их путей, а только лишь длина кратчайшего пути по дымовым каналам).
Нарушение этого ограничения максимальной длины дымовых каналов значительно ослабит общую тягу печи и, что гораздо хуже, может привести к образованию конденсата внутри дымовых колодцев и выходной трубы печи.
13. Диаметр выходной трубы должен быть не менее 16 см и не более 30 см.
Установка выходной трубы за пределами рекомендуемых диаметров обязательно приведет к заметному ослаблению тяги в печи.
14. Вертикальные внутренние перегородки дымовых каналов с общей кладкой печных стенок не перевязываются.
15. Внутренние перегородки дымовых каналов должны выкладываться в четверть кирпича. Это необходимо для равномерной площади теплоотдачи внешних стен печи.
Установка внутренних перегородок в полкирпича или более будет создавать соответствующие зоны плохой теплоотдачи на общей теплоотдающей поверхности печи.
16. Внутренние перегородки горизонтальных колодцев исполняются в обязательной перевязке с общей кладкой стенок печи.
17. Огнеупорный и красный кирпиче не перевязывается вместе в одну кладку – у них разный коэффициент теплового расширения.
18. В некоторых источниках о печном деле рекомендуется высота трубы не менее 5 м от поверхности колосниковой решетки.
В печи, которая сложена с соблюдением вышеуказанных рекомендаций, тяга будет хорошей и при высоте трубы 3–4 м, но 5 м – все-таки лучше.
19. Футеровочный кирпич должен выкладываться с таким учетом, чтобы быть в устойчивом положении и без раствора.
Температурный и технический режим работы футеровочного кирпича таков, что связующий раствор в этой зоне топки печи вынужден скорее играть роль жесткого герметика, чем скреплять кирпичи между собой. Большие температурные перепады отрывают раствор от кирпичей при первом же значительном нагреве печи. Если футеровочный кирпич будет держаться только на сцепляющих свойствах раствора, а не сам по себе, очень скоро он «выползет» из общего ряда кладки.
Футеровочный кирпич нельзя увязывать с общей кладкой печи.
20. Об установке вертикальных и горизонтальных перекрытий внутри дымоходов см. п. 6 главы 25.
Рекомендации пожарной безопасности
На практике нередко приходится сталкиваться с вопиющими нарушениями правил пожарной безопасности. И при этих нарушениях печи отрабатывают 25-летние сроки службы, очевидно, не вызывая у домовладельцев никаких видимых тревог или проблем. Но может ли это означать, что нормы пожарной безопасности можно поделить на разумные и неразумные?
Как автор я далек от подобных замыслов. Но жизнь есть жизнь. И какими бы КРУПНЫМИ буквами я не писал о необходимости соблюдения всех технических норм пожарной безопасности, такова уж наша повседневная действительность: печные мастера все равно нарушали и, наверное, до скончания века будут нарушать те или иные технические нормы безопасности. Поэтому более разумным мне видится изложить все противопожарные рекомендации с пояснениями. Ведь есть такие требования, пренебрегать которыми печник не должен ни под каким предлогом.
1. Безопасное расстояние от плиты и топочной дверки печи до деревянных и других легко горючих поверхностей должно быть не менее 1 м.
Стоило бы задуматься о следующих технически установленных фактах:
а) возгорание деревянной поверхности возможно при температуре от 300 до 500 °C;
б) сильно пересушенное дерево при благоприятных условиях может приобрести свойства самовозгорания при 10 °C;
в) при самых сильных морозах, когда печь, рассчитанная на периодическую топку, начинает топиться непрерывно, все температурные режимы печи могут возрасти в несколько раз!
Чем легкомысленно надеяться на русский «авось», стоило бы хорошо подумать об этих особенностях!
2. Минимальное расстояние от внутренней стенки печи до ближайших деревянных поверхностей должно быть не менее 25 см (38 см для печей с продолжительной топкой).
Случаи пожаров при нарушении этого правила маловероятны, но не могут быть исключены полностью. Рекомендация дана без учета того, что стенка печи, находящаяся близко к топке, конечно же, будет более горячей, чем та же самая стенка, но в конце дымоходов печи, где вероятность пожара при этом нарушении действительно может быть равна нулю.
3. Минимальное расстояние между внутренней поверхностью дымохода и деревом в расшивке – не менее 25 см. (Расшивка – термин, обозначающий место выхода последнего дымохода из отапливаемого помещения или из междуэтажного перекрытия.)
4. Минимальное расстояние: деревянные полы/дно зольника – 14 см.
5. Минимальное расстояние: деревянные полы/дно дымооборота – 21 см.
6. Минимальное расстояние: верх потолка/горизонтальное перекрытие печи – 35 см, оштукатуренная поверхность – 25 см.
7. Потолок/жестяной рукав – не менее 50 см; изолированная труба (с двойной оболочкой) – 38 см.
8. Горизонтальный дымовой колодец, боров, должен быть побелен для того, чтобы на белом фоне были хорошо видны места, где он начинает утрачивать свою герметичность.
В общем-то, это достаточно разумное правило. Но такова уж наша повседневная действительность, что я за всю свою многолетнюю практику так и не смог увидеть трех чудес пожарной безопасности – беленого борова, войлока, вымоченного в глине, и жестяного листа перед топкой, уложенного на асбест.
9. Пол под печами-буржуйками должен быть выложен двумя слоями кирпичной кладки.
10. Жестяной лист перед топкой должен иметь размеры не менее 50 х 70.
11. Минимальное пространство между наружной поверхностью кирпичной дымовой трубы и деревянными поверхностями – 13 см; легковозгораемыми поверхностями – 26 см.
12. Минимальное расстояние между жестяной трубой (за пределами расшивки) и деревянными поверхностями чердачных помещений и крыши – 50–70 см.
Глава 16
Полезные советы при кладке бытовых печей
1. Если духовой шкаф предполагается использовать не для выпечки хлеба, а для более интенсивного теплоотбора, его лучше устанавливать на расстоянии 1,5 м (пути теплопотока) от выхода топки печи.
2. Чтобы стационарный бак под горячую воду не выкипал при топке печи, его необходимо или поднять на два ряда выше общего теплового потока, или перенести подальше от выхода топки печи.
3. Кухонную плиту желательно выставлять строго по уровню – чтобы масло на сковороде не стекало на один край.
4. Постоянно и неизбежно образующиеся мелкие трещины на небеленой поверхности печи делаются практически незаметными. Беленые же поверхности требуют более тщательного дополнительного ухода.
5. Установка печных изразцов, имеющих полые поверхности, значительно снижает теплоотдающие технические характеристики печи.
6. Оклеивать поверхности печей обоями нежелательно по трем причинам. Во-первых, вновь образовавшиеся в печных стенах трещины (даже значительного размера) окажутся скрытыми и могут весьма продолжительное время серьезно ухудшать технические параметры печи. Во-вторых, бумага – почти идеальный теплоизолятор. Несмотря на свою тонкость, она весьма значительно меняет теплоотдающие свойства печи в худшую сторону. В-третьих, наклеенные на стенах печи бумажные обои – грубейшее нарушение правил пожарной безопасности.
7. Во избежание появления угара в доме от недогоревших остатков топлива в литературных источниках о печном деле рекомендуется просверлить в печной задвижке общей тяги отверстие диаметром 10–15 мм.
8. Во время топки печи, сложенной на плашку, часто бывает сложно определить степень ее нагревания. Дело в том, что тепло, накапливаемое печью, приходит на внешнюю сторону печных стен со значительным опозданием. Для того чтобы не гадать (хватит уже топить или нет?), лучше установить «контрольный кирпич». Это обычный красный кирпич, вставленный в кирпичную кладку печи «на ребро» (см. п. 10 главы 25). Когда контрольный кирпич станет горячим, то вытопку печи необходимо заканчивать, даже несмотря на то, что остальные стенки печи будут едва теплыми. Контрольный кирпич особенно необходим в тех печах, где часто выпекают хлеб. Он всегда с абсолютной точностью покажет степень нагрева печи – для того чтобы хлеб не был сырым или подгоревшим.
9. Перегревать печь нельзя. Это приводит к преждевременному и значительному растрескиванию печной кладки и серьезно сокращает срок службы печи.
Температура поверхности печи по техническим нормам не должна быть больше 90 °C. При превышении этого температурного порога органическая пыль пригорает к поверхности и появляется неприятный запах.
10. В некоторых литературных источниках о печном деле рекомендуют следующий состав штукатурной смеси для печи: 0,1 часть асбеста, 1 часть извести, 2 части песка, 1 часть глины.
11. Печь сначала вытапливается и только потом, горячая, штукатурится.
12. При кладке печей из кирпичей неодинакового размера гораздо удобнее выкладывать все сплошные ряды сначала насухо, а потом, не изменяя порядка их укладки, – на печной раствор (не забывая предварительно вымачивать водой обе поверхности, участвующие в кладке, см. п. 1 главы 17).
13. Старый перегоревший печной раствор нельзя повторно употреблять для кладки. Сложенная на таком растворе печь не будет крепкой.
14. Для резки кирпича рекомендуется сделать из деревянных досок и брусочков простейший станок (рис. 12). Такой станок прост в изготовлении и эксплуатации. Установленный в фиксатор кирпич прижимается ступней ноги или коленом, которым нужно упереться в прижимную планку. Для резки кирпичей на ребро устанавливается прижимная планка большей длины.
Рис. 12. Станок для безопасной резки кирпичей шлифмашиной (болгаркой)
Глава 17
Часто встречающиеся ошибки при кладке бытовых печей, установке печных труб и водяного отопления
1. Кладка кирпичей «насухую».
Предварительно вымоченный в воде кирпич обладает следующими свойствами:
а) держится в кладке немного крепче, чем сухой, потому что вода является транспортной средой для печного раствора и дает ему глубже проникать в поры материала;
б) позволяет достигать более тонких печных швов, что также значительно повышает надежность и долговечность печной кладки.
Предварительно вымоченными должны быть обе поверхности, участвующие в кладке (доставать кирпич из воды нужно непосредственно перед самым моментом укладки на печной раствор). Кирпич, предназначенный для укладки, стоит некоторое время (не менее 1–2 минут) выдерживать в широком ведре с водой, периодически подливая туда воду. Для удобного смачивания верхних поверхностей кирпичей, уже закрепленных в кладке, можно сделать «мини-лейку», проколов 5–8 отверстий в пробке из-под пластиковой бутылки.
В старых изданиях рекомендуют вымачивать кирпич в воде непосредственно перед кладкой в течение 15 минут.
Но мне думается, что и одной-двух минут будет вполне достаточно.
Шамотный кирпич в воде не вымачивают, а только ополаскивают непосредственно перед его укладкой.
2. Сужение поперечных сечений дымовых каналов менее одного кирпича на плашку ~300 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Сужение поперечного сечения дымового канала, более рекомендуемого мной (~300 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
) заметно снизит тягу. Сырые дрова в такой печи гореть будут слабо. Возникнут неизбежные проблемы и с достижением равномерной теплоотдачи.
3. Неправильный крепеж рамки топочной дверки – часто встречающаяся ошибка печника (подробнее об этом см. п. 7 главы 15, рис. 7 и 8).
4. Отсутствие теплового зазора при установке рамки топочной дверки.
Тепловой зазор должен быть 0,5 см по всему периметру рамки топочной дверки. Он заполняется шнуровым асбестом. При невозможности укладки асбеста по тем или иным причинам можно посоветовать проверенный способ установки рамки топочной дверки «на раствор», когда в рекомендуемые зазоры впрессовывается обычный печной раствор. Если печной раствор качественно подобран и протестирован, то он вполне может заменить шнуровой асбест, а в чем-то оказаться даже и надежнее. Практика печных работ показывает, что печной раствор, уложенный в тепловые зазоры по периметру рамки топочной дверки, служит надежно, долговечно и никогда не является причиной растрескивания печной кладки из-за теплового расширения рамки топочной дверки.
5. Проволочная обвязка.
Проволочная обвязка создает лишь видимость добросовестно проделанной работы. Прочности кладке она не только не придает, но и придать не может. Просто потому, что коэффициент теплового расширения металла в 6 раз больше, чем у кирпичной кладки. Однако этот технически безграмотный обычай настолько укоренился в некоторых регионах России, что лучше, руководствуясь желанием не портить отношения с заказчиками, делать то, о чем они просят. Можно порекомендовать располагать проволочную обвязку ближе к внешнему краю печной стенки, где она будет меньше нагреваться.
Иногда на сводах классических русских печей разумно (для придания им дополнительной прочности) укладывать прутковую обвязку из прутка диаметром 1 см или из железных полосок подходящего сечения. Однако при этом магистрали обвязки необходимо укладывать на расстоянии не более 1,5–2 см от внешних краев стенок печи
6. Несоблюдение других тепловых зазоров.
Тепловые зазоры колосников по всему периметру на 0,5 см засыпаются песком или золой. Плита также не должна устанавливаться впритык или закладываться сверху кирпичной кладкой. Ей необходимы тепловые зазоры около 0,5–1 см. Тепловые зазоры поддувальных дверок могут быть самыми незначительными. О тепловых зазорах задвижек тяги в литературе о печном деле не упоминается.
Иногда на практике приходится видеть кухонные плиты, наглухо заложенные кирпичной кладкой по всему их периметру (кроме одной стороны, разумеется). И при этом на стенках печи не обнаруживается ни малейших разрушительных следов от теплового расширения плиты. Явление это очень редкое, и как его объяснить, я не знаю. Обычно плиты, наглухо заложенные кирпичной кладкой, заставляют ее в период отопительного сезона ощутимо «дышать» и соответственно активно растрескиваться.
7. Металлические полосы внутри кладки.
При необходимости обустройства подпорок под вертикальные внутренние перегородки дымовых каналов нужно использовать поставленные торцом вверх кирпичи – это будет намного надежнее и долговечнее, чем применение металла внутри кладки (рис. 13).
Рис. 13. Схема установки первого нижнего кирпича внутренней стенки межколодцевой перегородки (внутренний разрез)
8. Установка духового шкафа впритык к топке печи.
Горячие тепловые потоки разумнее подводить к духовому шкафу снизу и потом направлять их вверх, через колодцы равного сечения, огибающие духовой шкаф с обеих сторон. В таком случае хлеб, выпекаемый в правильно установленном духовом шкафу, будет равномерно пропекаться со всех сторон.
В случае, когда переустановка неправильно расположенного духового шкафа затруднительна, можно выложить дополнительную жарозащитную стенку со стороны топки. Но это, конечно же, не лучший вариант.
9. Кладка дымовой трубы выше кровли на печной (глиняно-песчаный) раствор.
Кирпичная дымовая труба выше кровли ложится на цементный раствор.
10. Изготовление печных труб из оцинкованной жести.
Печные трубы, изготовленные из оцинкованной жести, прогорают в несколько раз быстрее, чем трубы из неоцинкованной.
11. Установка промышленных двустенных дымовых труб вне отапливаемого помещения.
Правильно сложенная печь не нуждается в двустенных утепленных трубах, которые стоят значительно дороже одностенных.
12. Выпускаемые для установки на бытовые промышленные котлы тонкостенные (одинарные) трубы из нержавеющей стали с зольником в нижней части и задвижкой тяги, выполненные в цельносварной конструкции, ни по медицинским нормам, ни по правилам пожарной безопасности ставить внутри жилых помещений категорически нельзя.
Раскаленные газы, доходящие до 1300 °C, будут нещадно пережигать воздух, нанося серьезный вред здоровью даже кратковременно пребывающих в этом помещении людей. А все, что будет находиться ближе полутора-двух метров около этого «огнедышащего монстра», может легко вспыхнуть и вызвать пожар в доме.
Вместо тонкостенных труб из нержавеющей стали к выходному отверстию бытовых промышленных котлов надо выкладывать зольник и (желательно) искрогасительный зуб (см. главу 22) из шамотного кирпича, уложенного на специальной жароупорной шамотной глине. Это, конечно, хлопотнее и дороже, зато благоразумнее и надежнее.
13. Расширительный бак в отопительных системах иногда бывает разумно вваривать в самую холодную точку отопительной магистрали, а не в самую горячую, куда его нередко традиционно помещают и где в период активного прогрева печи он почти постоянно кипит. Находящуюся в таком расширительном баке воду приходится доливать едва ли не ежедневно. Но делать подобную переустановку можно только при условии, что расширительный бак будет находиться в помещении, а не на чердаке. В противном случае он утратит свойство быть одним из наиболее горячих технологических узлов в тепловой водной магистрали и станет просто-напросто перемерзать при наступлении значительных зимних морозов.
При необходимости переустановки точки вваривания расширительного бака трубка, связывающая расширительный бак со всеми остальными технологическими узлами водяного отопления, должна привариваться к одной из наиболее низких горизонтальных точек водной тепловой магистрали. В верхней же точке отопительной системы надо вварить трубку для свободного выхода воздуха, образующегося в процессе активного кипения воды и ни в коем случае не устанавливать на эту трубку кран. Если кто-нибудь по недоразумению его закроет, то может возникнуть аварийная ситуация в тепловой магистрали.
14. Установка тепловых батарей из толстых водяных труб может очень сильно снижать КПД системы водяного отопления.
Большинство домов с водяным отоплением доперестроечного периода именно так и устроено. Но прежде чем приступить к переделке своей старой отопительной системы, надо обязательно получить подробную консультацию у опытного теплотехника. Пусть он сделает расчет, сколько дров вы ежегодно могли бы экономить, установив более совершенную систему отопления. Исходя из конкретных цифр, переведенных на рубли, вы сможете принять то или иное обоснованное и продуманное решение.
Глава 18
Четырнадцать редко встречающихся причин дымления печи
1. Во время одновременного протапливания в большом доме трех (и более) печей и установки их на полную тягу все печи начинают поддымливать и даже затухать, хотя их трубы могут быть и не соединены между собой горизонтальными колодцами для выхода в одну трубу. Причиной этого может стать образование вакуумной пробки внутри дома. Печи начинают требовать более активного притока воздуха для процесса полного сгорания топлива, чем дом может предоставить.
Устранение причины: топить печи поочередно.
2. В многоквартирных и двухэтажных домах, где выходные отверстия дымовых труб и вентиляционных колодцев сделаны в одной связанной между собой кладке по принципу дымоходных батарей, может присутствовать такое явление. При протапливании печи дым из выходного отверстия одной печи по принципу опрокидывания тяги (см. п. 1 главы 4) начинает активно поступать в одно из соседних дымовых (или вентиляционных) отверстий и оттуда – в соседнее помещение.
Устранение причины: нарастить высоту одного из проблемных отверстийна 1 или 1,5 м.
3. Встречается и очень редкое, но неприятное явление, борьба с которым представляет весьма серьезные технологические трудности. При нахождении в одном помещении отопительной печи и высокой лестницы (например, колокольня в храме) возникает хронический и постоянный воздухопоток по проходу лестницы, ведущему на верх колокольни. В зоне топки печи соответственно образуется разрежение воздуха, а в зоне дымоходов печи – хроническое и постоянное движение воздухопотока с улицы в помещение. Так как поперечное сечение коридора, ведущего наверх, в десятки раз превосходит поперечное сечение дымоходов печи, то хоть в три раза выше колокольни поднимай печную трубу – толку не будет никакого. Весь дым все равно пойдет в помещение, а не в дымоходы. Интенсивный прогрев воздуха в трубе печи может на некоторое время установить нормальное направление тяги, но это ненадолго. Рано или поздно все с неумолимым постоянством будет возвращаться на круги своя.
Устранение причины: герметизация коридора, идущего наверх, или установка печи в другом помещении.
4. Некоторые печи имеют над плитой вытяжной вентиляционный колпак и колодец, который ради экономии кирпича выходит на одну магистраль с дымовым колодцем печи. При открытии такой весьма неграмотно сооруженной «вытяжной» системы тяга в печи резко падает (из-за разгерметизации выходного дымового колодца) и печь начинает активно дымить.
Устранение причины. Пользоваться такой «вытяжной» системой во время топки печи нельзя.
5. Слишком длинный горизонтальный боров на чердаке (более 3 м), а также повороты дымоходов борова под прямым углом.
Устранение причины: убрать или значительно сократить боров. Вывести прямую трубу на новом месте. Если в этом есть необходимость, то по возможности закруглить прямые повороты.
6. Число оборотов печи слишком велико (более пяти или семи колодцев).
Устранение причины: «запараллелить» дымоходы печи, проделав дополнительные отверстия между глухими перегородками дымовых каналов (лучше первых от выхода топки), превращая два последовательных колодца в один сдвоенный параллельный (рис. 14).
Рис. 14. Схемы рационального запараллеливания двух и более колодцев внутри печи, разрез сбоку
7. Число поворотов дымового потока (под прямым углом) превышает 12.
Устранение причины: такое же, как в п. 6.
8. Печь в режиме «пулеметной очереди» начинает производить частые дымовые выбросы внутрь жилого помещения. Причиной этого явления может быть не вполне разумное расположение поддувальных отверстий в топке печи, которое вызывает короткоимпульсные воздушные завихрения непосредственно в самой топке (рис. 15).
Рис. 15. Расположение боковых поддувальных отверстий: а) неправильно; б) правильно, вид спереди
Устранение причины: прорезать новые поддувальные отверстия, а верхние заложить.
Очень многие печи, имеющие неправильно расположенные поддувальные отверстия в топке, могут и не производить частых дымовых выбросов внутрь жилого помещения. Причиной этого «смиренного» поведения неправильно расположенных поддувальных отверстий топки печи является не что иное, как неудовлетворительная сила общей тяги в печи! Со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями, конечно же. Если в подобной печи, оборудованной топливником с неправильно расположенными поддувальными отверстиями (см. рис. 15), «покопается» опытный печной мастер и наладит нормальный (а значит, обязательно двойной) запас тяги, вышеозначенная топка печи непременно начнет «стрелять».
9. Трещины внутри пода печи, стоящей на несгораемом фундаменте, так же как и трещины в дымовых каналах, непременно образуют подсос воздуха внутрь печи – подобная разгерметизация внутренней тепловой магистрали печи всегда значительно ослабляет силу общей тяги и может быть скрытой причиной дымления.
Устранение причины: если есть необходимость, нужно вскрыть полы и устранить все обнаруженные подсосы воздуха.
10. Узкая выходная труба.
Устранение причины: установить новую трубу диаметром не менее 16 см.
Данные в литературе рекомендации о меньших (менее 16 см) диаметрах труб практикой печного дела, к сожалению, не подтверждаются. Даже диаметр печной трубы 15 см уже значительно снижает силу общей тяги.
11. Низкая труба.
Устранение причины: временно поднять высоту трубы на 1,5–3 м. Если это не дает реально ощутимого эффекта, то причину дымления печи разумно будет поискать в другом месте.
Общий технический стандарт высоты трубы для нормального функционирования печи составляет 5 м от поверхности колосниковой решетки. Но, как показывает практика, если печь сложена правильно, то и при трехметровой высоте трубы тяга будет вполне удовлетворительной
12. Слишком широкая труба (диаметром более 30 см). Общего тепла печи, выходящего в дымовую трубу, имеющую слишком большой диаметр, не будет хватать для организации активного теплопотока. Холодный и теплый воздух будет перемешиваться и образовывать контрпотоки и завихрения.
Устранение причины: уменьшить диаметр трубы до 25–16 см.
13. Периодические дымовые выбросы внутрь жилого помещения при порывах ветра на улице:
а) если труба по отношению к коньку находится на расстоянии (по горизонтали) менее 1,5 м, то нужно сделать так, чтобы уровень трубы стал выше конька на 0,5 м;
б) если труба находится (по горизонтали) в пределах 1,5–3 м до конька, то необходимо, чтобы ее уровень был не ниже конька;
в) если труба находится на расстоянии более 3 метров от конька, то нужно принять меры, чтобы ее уровень был ниже уровня конька на 10° по горизонтали;
г) если опрокидывание потоков ветра вызвано стоящим рядом деревом или стеной высокого дома, то на выходе трубы стоит установить ветрозащитный козырек соответствующей формы.
14. Во время летнего периода птицы свили гнездо в печной трубе.
Конечно, причин дымления может быть несколько. Однако каждую из них надо будет обнаружить и устранить – ведь без этого невозможно добиться устойчивой и ровной тяги во всех режимах работы печи.
Глава 19
Дефектовка и ремонт печей
Мелкий ремонт
1. Заделка образовавшихся трещин в кладке:
а) трещина заглубляется на 2–3 см и расчищается;
б) вычищенное место смачивается водой (причем не заранее, а непосредственно в самый последний момент перед затиркой) и в него втирается жидкий печной раствор;
2. Замена подового кирпича:
а) треснувшие и рассыпавшиеся на куски подовые кирпичи удаляются;
б) «насухо» подбираются подходящие по размеру кирпичи и устанавливаются или на песок, или на жидкий печной раствор, – в зависимости от первоначальной технологии укладки пода.
3. Замена отдельных кирпичей:
а) из швов проблемного кирпича по всему его периметру полностью удаляется старый печной раствор;
б) «насухо» подгоняется новый кирпич и устанавливается в предварительно смоченное гнездо на жидком печном растворе.
4. Замена колосниковой решетки:
а) новая решетка устанавливается с обязательным учетом тепловых зазоров (0,5 см);
б) обычно она кладется без печного раствора; тепловые зазоры засыпаются песком или золой;
в) важен учет правильного расположения уклонов (см. рис. 10, а) и собственного положения решетки (см. рис. 10, б). Также необходимо учитывать и правильные пропорции поддувальной камеры, описанные в п. 1 главы 25.
5. Перекладка футеровки (без разборки стен печи):
а) плита снимается, весь футеровочный кирпич вынимается;
б) все тщательно очищается от старого печного раствора и заново выкладывается с учетом рекомендации, данной в п. 19 главы 15.
6. Ремонт борова:
а) при необходимости нужно обеспечить дополнительное освещение;
б) особое внимание надо обратить на наличие щелей и трещин в нижней части перехода вертикального колодца в горизонтальный (рис. 16);
Рис. 16. Схема расположения самого проблемного места в борове (существенно для домов с деревянными стенами), разрез вида сбоку
в) при наличии трещин величиной более 1–1,5 см, указанных в проблемном месте на рис. 16, все колено борова перекладывается заново.
7. Замена или укрепление рамки топочной дверки:
а) старые крепления удаляются;
б) при необходимости изменения способа крепления в печных швах во внешних стенках печи сверлятся новые сквозные отверстия под проволочные крепления с учетом рекомендации, данной к рис. 8, а и б (см. п. 7 главы 15);
в) в просверленные отверстия вставляются проволочные прутки с запасом. После установки дверцы на посадочное место и ее жесткой фиксации запасные отрезки проволоки укладываются в заранее вычищенные швы с двойным поворотом под прямыми углами на глубину около 2 см;
г) между кладкой и рамкой топочной дверки должен быть оставлен тепловой зазор 0,5 см с учетом рекомендаций, данных в главе 17 (пояснение к п. 4).
Средний ремонт
1. Замена топки печи:
а) одна из стенок топки печи удаляется;
б) взамен удаленной выкладывается новая стенка;
в) убирается вторая стенка печи и выкладывается новая (поочередно по периметру заменяются все кирпичи топки).
2. Ликвидация завалов в вертикальных дымовых колодцах:
а) частично разбирается стена печи в том месте, где необходима перекладка внутренней перегородки;
б) перегородка и разобранный участок стены восстанавливаются, затем разбираются следующие участки и т. д. Поочередно просматриваются (или ремонтируются) все зоны дымовых каналов.
3. Ремонт кирпичной трубы вне помещения:
а) поочередно удаляются и заменяются все проблемные места или полностью разбирается и перекладывается труба;
б) труба выкладывается на печном растворе, а при выходе за территорию кровли – на цементном.
Капитальный ремонт
1. Полная замена нижней части отопительной печи:
а) две стенки разбираются, футеровка удаляется;
б) футеровка восстанавливается без перевязки с основной кладкой печи;
в) внешние стенки восстаналиваются с тщательной подготовкой посадочного места печи.
2. Полная разборка и перекладывание печи, если подовый песок классической русской печи пошел в опечек.
3. Изменение объемов и направлений дымоходов.
4. Полная замена одной или нескольких стен печи.
Глава 20
Рекомендуемые схемы печей
1. Печи И. С. Подгородникова.
2. Печи, рассматриваемые в главе 21.
3. Отопительная печь, схема которой изображена на рис. 17.
Рис. 17. Схема одной из наиболее технически продуманных печей позапрошлого столетия
Эта печь может быть легко переделана в варочноотопительную, если топку вынести в бок печи, соответственно оборудовав ее кухонной плитой, и опустить дно дымовых каналов на уровень пола.
Особенностью этой печи, разработанной, очевидно, В. А. Строгановым, является наличие:
а) камеры догорания;
б) технически грамотного распределения направления и расположения каналов, позволяющих добиться равномерного прогрева всей площади дымовых колодцев печи;
в) калиброванного отверстия подсоса прямой тяги;
г) всего одной прочистной дверки, позволяющей легко и просто прочистить все колодцы; при необходимости через нее можно избавиться от опрокидывания тяги в печи;
д) колосников и пода топки печи, которые устроены под продуманными наклонами, способствующими более эффективному сгоранию остатков топлива, чем в печах, имеющих строго горизонтальное расположение колосниковой решетки и пода топки печи.
Печь при таком расположении дымоходов будет равномерно прогреваться по всей своей теплоотдающей площади. Тяга в таких печах всегда хорошая.
4. Отопительная печь с горизонтальными дымовыми колодцами (рис. 18) хороша тем, что не требует строгой и четкой фиксированной разметки на выход дымовой трубы. В дореволюционные времена такую разметку мог делать только старший печной мастер. Разметка фундамента и закладка первого ряда никогда не доверялась подмастерьям. И вовсе не потому, что это было «делом чести». Причиной такой строжайшей субординации была отнюдь не формальность, а именно возможность совершения фатальной ошибки.
Рис. 18. Печь Сергея Михайлова. Расположение всех технологических узлов печи дано с учетом всех законов и рекомендаций, приводимых в этой книге
Дело в том, что старший печной мастер должен был «держать в голове» всю печь целиком. Он «видел» все вышестоящие перекрытия, направления, количество будущих дымоходов и т. п. Все это справедливо и сейчас, но только не по отношению к печам с горизонтальным расположением дымовых каналов. Такая печь (рис. 18) не требует каких-то особых навыков в проектировании, потому что все технологические сложности в дымоходной «увязке» размеров печи перемещаются из горизонтальной плоскости в вертикальную.
Печи с горизонтальными колодцами оказались незаслуженно забытыми. Причиной забвения является либо незнание, либо игнорирование законов, описанных мной в главах 28 и 29 этой книги. Бытует мнение, что печи с горизонтальными колодцами якобы быстро забиваются золой, их труднее чистить и т. п. Это абсолютно неверно. Избавиться от этих совершенно ни на чем не основанных предубеждений можно, более детально ознакомившись с указанными выше главами.
Сейчас же я ограничусь только кратким перечислением основных достоинств печи с горизонтальными колодцами:
а) не требует точного расчета при разметке первого ряда;
б) равномерно прогревается (самые горячие части печи, позволяющие производить интенсивный теплоотбор, находятся внизу, а менее горячие постепенно переходят в верхнюю зону обогреваемого помещения);
в) равномерно остывает (тепло из нижних рядов печи постепенно передается верхним рядам. А раз период интенсивной теплоотдачи и остывания печи – это один и тот же период, измеряемый несколькими часам, это еще один плюс печи с горизонтально расположенными дымовыми каналами);
г) позволяет совершенно беспроблемно встраивать в печную кладку арочно расположенные сушилки (рис. 19).
Рис. 19. Печь Сергея Михайлова со встроенной нишей-сушилкой, боковой разрез (пропорции топочной камеры приведены на рис. 18)
Печь рекомендуется класть на шанцевом поде (см. рис. 1 и п. 11 главы 15).
Если заказчик полностью полагался на мой выбор, я всегда отдавал предпочтение печи с горизонтальными колодцами. «Жалобы» на этот тип печей были на удивление однообразны: за всякое лишнее полено, брошенное в горящую топку, приходилось расплачиваться невыносимой жарой в доме.
5. Дымовые колодцы, схема которых представлена на рис. 20, могут пригодиться при кладке отопительноварочной печи с учетом «летнего варианта».
Рис. 20. Схема колодцев: летний и зимний варианты, боковой разрез
6. Печь, горизонтальные разрезы которой показаны на рис. 21, позволяла автору этой книги топить ее один раз в сутки даже при наступлении затяжных 37-градусных морозов. При этом температура воздуха в помещении никогда не опускалась ниже +19°.
Рис. 21. Авторская печь Сергея Михайлова
Особенности этой схемы печи следующие:
а) восемь недлинных горизонтальных колодцев;
б) максимальная площадь теплоотдачи в нижней части печи (печь рекомендуется класть на шанцевом поде, см. рис. 11, а также п. 11 главы 15);
в) значительная теплоемкость;
г) дополнительная задвижка с «летним вариантом»;
д) горизонтальный выносной «лежак», на котором удобно сушить мокрую обувь, одежду и т. п.
7. Отопительная печь на шанцах (рис. 22) имеет один (по моему мнению, незначительный) недостаток: у нее нет колосников.
Рис. 22. Авторская печь-камин Сергея Михайлова
Глухой под (отсутствие колосниковой решетки) в варочно-отопительных и отопительных печах в советские времена был даже запрещен специальной директивой! Причиной запрета было «неудовлетворительное сгорание топлива в таком топливнике, дров и тем более угля, торфа и брикетов». «Всесоюзный генералиссимус по печному строительству», мягко выражаясь, перегнул в этом вопросе палку. А вот при использовании в качестве топлива угля, торфа и брикетов без колосниковой решетки в печи действительно обойтись нельзя.
Особенностью этого типа печи является:
а) наличие выносного (высокого) «лежака»;
б) отсутствие печной дверки, что сообщает печи многие достоинства камина при высоком ее КПД;
в) очень хороший прогрев самых нижних слоев воздуха в жилом помещении. А ведь это очень важно, когда в доме есть маленькие дети – как известно, больше всего времени они проводят именно на полу.
Замечу, что в этой печи хорошо и равномерно выпекается хлеб.
Указанную печь мне также приходилось топить только один раз в сутки даже во время самых сильных и затяжных морозов.
Многие уважаемые мною авторы книг о печном деле высказывают серьезные сомнения в том, что печь при открытой топочной дверке будет поддерживать тепло в доме. Ведь при этом происходит охлаждение внутренних стенок дымовых колодцев воздухом, не участвующим в химических процессах полного сгорания топлива.
Все это справедливо. Но не для того типа печи, который изображен на рис. 22. Ведь у нее, как было указано выше, вообще нет печной дверки. Почему так? Коротко объясню:
а) площадь входного отверстия была, разумеется, не каминной, она имела высоту 25 см и ширину 30 см. Даже самое незначительное увеличение этих размеров обязательно привело бы к ослаблению общей тяги печи и даже к тому, что она начала бы дымить;
б) в печи не было колосниковых решеток;
в) высокая топка, очевидно, значительно замедляла скорость перемещения воздушных масс, и воздух, медленно проходящий через топку, успевал основательно прогреваться. Характерной особенностью этой печи явилось то, что через три года ее интенсивной эксплуатации я не смог на входе в первый горизонтальный подъем (где обычно скапливается больше всего золы) наскрести даже поллитра зольных остатков.
8. На рис. 23 изображена схема варочно-отопительной голландки на шанцах.
Рис. 23. Авторская печь-голландка Сергея Михайлова
Вообще-то, варочно-отопительных голландок просто не бывает. Голландка – это отопительная печь без плиты, колодцы которой расположены выше топки. Но в народе устоялось мнение, что печь, колодцы которой находятся над топкой печи, – это голландка. А в глубинке за голландку принимают вообще любую печь, хотя бы немного отличающуюся от классической русской.
Эта печь удобна в помещении с дефицитом площади. Ее характерными особенностями являются:
а) вертикальный столб в задней части топки печи, предназначенный для опоры кухонной плиты;
б) шанцы, что весьма значительно повышает площадь интенсивного теплоотбора;
в) горизонтальные колодцы, о достоинствах которых было сказано в п. 4 этой главы;
г) значительная (почти максимальная) теплоемкость, предназначенная для печей средней мощности периодической топки.
Бесспорно, что печи, предназначенные для постоянной топки, могут иметь большую теплоемкость. Но нужно учитывать, что процессы горения в печах постоянного действия и тем более в печах, предназначенных под твердое и жидкое топливо, а также принципы построения топки и колодцев печей (постоянного действия) будут значительно отличаться от принципов, рекомендуемых для печей периодического действия (1,5–2 часа топки утром и вечером ежедневно)
Коротко о различиях между печами периодического и постоянного действия можно сказать следующее. При периодической топке через 0,5–1 час внутренняя поверхность стенок может нагреваться до 800–900 °C. Отсюда неизбежное появление трещин и разрывов в печных швах уже на первом году эксплуатации печей периодического действия. При непрерывной топке расход топлива резко сокращается (применительно к каменному углю, газу и жидкому топливу) и температура нагрева стенок снижается до 450–500 °C. Поэтому топливники печей периодического действия обычно футеруются огнеупорным кирпичом (температурный предел высококачественного красного кирпича обычно достигает только 700–750 °C), а топливники печей непрерывного действия в этом не нуждаются (исключая применение антрацита).
9. На рис. 24 изображена схема кухонной летней печи.
Рис. 24. Простейшая кухонная печь
Ее характерные особенности следующие:
а) очень низкая высота топки – всего 21 см (если кому-то этот размер не понравится, высоту топки можно поднять, но в таком случае дров для приготовления пищи понадобится в два-три раза больше).
В качестве дров в печи с подобной высотой топки лучше всего использовать старый штакетник и ненужные остатки пиломатериала. Двух-трех старых штакетин будет вполне достаточно для приготовления полноценного обеда в летний период на семью из шести человек. Впрочем, в наше время, когда большинство сельских жителей пользуется для готовки газом или электричеством, печь такой высоты вряд ли найдет своего массового пользователя;
б) наличие искрогасительного зуба и отсутствие всего лишнего.
Глава 21
Печи со сдвоенными колодцами
По сравнению с традиционными печами, как правило, имеющими строго последовательное расположение дымовых каналов, печи со сдвоенными колодцами обладают следующими преимуществами:
а) сокращают процесс растрескивания печной кладки на швах;
б) уменьшают риск образования конденсата в выходной трубе печи;
в) нагреваются в более «мягком» режиме, потому что тот первый жар, который обрушивается на самый проблемный (первый) колодец, разделяется на две равные части;
г) имеют в два раза меньшую (по сравнению с традиционными печами) скорость перемещения тепловых газов внутри печи. От этого и золы в дымовые колодцы таких печей затягивается в два раза меньше;
д) позволяют значительно увеличивать общую площадь интенсивного теплоотбора печи.
Именно поэтому печи большой теплоемкости обычно делают со сдвоенными дымовыми колодцами.
Глава 22
Искрогасительный зуб
При установке бытовых котлов промышленного изготовления желательно оборудовать их кладкой искрогасительного зуба, совмещенного с зольником. Традиционно высокий КПД котлов водяного отопления снижает требования к тому, что именуют площадью прямого обогрева. Но отказ от выкладки искрогасительного зуба ради экономии средств и времени путем установки труб из нержавеющей огнеупорной стали (см. п. 10 главы 17) не может быть оправдан никакими экономическими соображениями. За исключением только того случая, когда промышленный бытовой водяной котел установлен в абсолютно несгораемом нежилом помещении. И при условии, что и на улице нечему загореться от искр, неизменно вылетающих из трубы печи с прямой тягой.
Кладка искрогасительного зуба (рис. 25) имеет следующие особенности:
Рис. 25. Искрогасительный зуб для промышленных печей с водяной рубашкой (разработка Сергея Михайлова)
а) за исключением нижних шести рядов (которые можно сложить из красного кирпича), весь зуб должен быть сделан из шамотного кирпича на шамотной глине;
б) стык кладка – выходное сопло водяного котла должен иметь тепловые зазоры по 0,5 см по всему периметру и обязательную укладку шнурового асбеста;
в) котел должен быть надежно и жестко прикреплен к поверхности, на которой он будет установлен;
г) под искрогасительным зубом должно быть предусмотрено надежное основание или фундамент;
д) поперечное сечение колодца – до задвижки общей тяги – должно быть не менее двух кирпичей на плашку (~640 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
).
Сужение поперечного сечения ниже рекомендуемого предела ради экономии кирпича приведет к неоправданно высокому увеличению скорости теплового потока, отчего дымовой канал будет намного сильнее нагреваться, а кирпичная кладка значительно раньше нормального эксплуатационного срока даст неизбежные и весьма значительные трещины на печных швах.
Глава 23
Печь «заплакала» – что делать?
Не припомню случая, чтобы печь вдруг начинала «плакать» после ряда лет службы. Топилась себе нормально, топилась и потом вдруг «заплакала» из-за ослабления тяги или по причине технического старения. Обычно печь начинает «плакать» или с первого дня, или сразу же после того, как ее переложил недостаточно опытный мастер.
На «плачущую» печь чаще всего «нарываются» любители повышать теплоемкость до неоправданно высоких пределов. Между тем бытовые печи с очень большим количеством кирпичей (800 шт. и более), рассчитанные на периодическую топку (1,5–2 часа), редко имеют хорошие технические показатели.
Как показывает практика, рекомендуемое в литературе средство «борьбы» с конденсатом – утепление труб – реально ощутимых результатов почти не дает. Возможно, в домах с очень высокими трубами или для печей постоянного действия этот метод утепления будет оправдан. Но не в обычных сельских одноэтажках. Кстати, в них я в качестве эксперимента даже обматывал трубы старыми ватными одеялами: результат оказался нулевым. Внутри дымовой трубы и даже самой печи конденсат был самым что ни на есть обильным. На улице при этом было 2 °C. А перекладка топки печи и запараллеливание первого колена всегда приносили хорошие плоды.
Рекомендуемое в некоторых литературных источниках сокращение общего пути дымовых каналов путем исключения одного из колен из общего последовательного соединения – тоже не рациональный метод борьбы с образованием конденсата в дымоходах. Конечно же, если последовать этой рекомендации и наглухо заложить одно из последовательно расположенных колен, то общая тяга печи может значительно увеличиться (при условии, что в этой печи не будет других технологических недостатков, таких как неоправданно высокое сужение поперечного сечения дымовых колодцев и т. п.). Общий путь прохождения тепловых потоков может войти в технологическую норму (не более 5–6 м до выхода из отапливаемого помещения или перекрытия первого этажа). Вследствие этой «простой и незатейливой» меры образование конденсата внутри печной трубы и внутри дымовых каналов печи полностью прекратится. Но какой ценой? Ценой ликвидации весьма значительной площади интенсивной теплоотдачи.
В этой связи очень важно, какое по счету колено мы собираемся переделывать. Если заглушим или запараллелим последнее колено (самый невыгодный с точки зрения экономии дров вариант) – это будет одно, если первое или среднее колено – совсем другое. Более подробно я расскажу об этом в главах 28 и 29. Здесь же ограничусь проверенным на практике советом.
Самым лучшим методом с точки зрения экономии дров и борьбы с образованием водного конденсата внутри дымоходов печи и в дымовой трубе является запараллеливание именно первого или (при необходимости) нескольких первых колен печи (см. рис. 14, п. 6 главы 18).
Данный метод запараллеливания первого колена может быть рекомендован не только как средство борьбы с образованием водного конденсата внутри печи (что, к счастью, встречается нечасто), но и как возможность значительного повышения технических характеристик печи. Запараллеливая первое колено, мы получаем некое (весьма, конечно, отдаленное и не вполне удачное) подобие печи со сдвоенными колодцами, кратко рассмотренной в главе 21.
Основным правилом эффективной и быстрой ликвидации образования водного конденсата внутри печи должно быть не утепление трубы, а именно (и в первую очередь) повышение температуры тепловых газов на выходе из обогреваемого помещения.
Тепловые газы на выходе из обогреваемого помещения (в выходную трубу в этом месте традиционно устанавливается задвижка общей тяги печи) должны быть ~50 °C, а при 250 °C конденсат просто не образуется. На выходе из трубы температура тепловых потоков должна быть равной ~100–130 °C.
Точка росы находится на 44–61 °C. Поэтому понижение температуры до 40–50 °C может привести к образованию в печи водного конденсата.
Глава 24
Печная кладка из кирпича и природного камня
Качественная печная кладка подразумевает обязательное соблюдение следующих условий:
а) тонкие швы;
б) ровная кладка рядов как по горизонтали, так и по вертикали;
в) не слишком густой печной раствор;
г) обязательное вымачивание каждого уложенного кирпича хотя бы в течение одной-двух минут;
д) отсутствие спешки.
Правильный подбор состава печного раствора и грамотная дефектовка кирпича уже рассматривались в других главах.
Чтобы швы были тонкими, перед укладкой кирпича на раствор необходимо предварительно выкладывать весь предполагаемый ряд «насухую». Только после того, как все кирпичи лягут ровно, не меняя месторасположения, их надо будет укладывать таким способом, чтобы печного раствора между ними оставалось как можно меньше.
Идеально ровной кладке учатся годами. Она приходит по мере накопления опыта как-то сама собой. Но для того чтобы это случилось, надо с самого начала печной практики сказать себе: «Я не буду торопиться. Пусть работа идет медленно, но я постараюсь класть кирпичи ровно, несмотря ни на что».
Да, это пресловутый психологический фактор, но без него в этом деле хорошего результата ждать не приходится. Важно не лениться и почаще брать в руки уровень, особенно на первых порах. Нужно не следить за каждым кирпичиком, а важно увидеть внутренним зрением общую гладкую поверхность будущей стенки печи. Это приходит с опытом.
Кладка из природного камня
Основным условием кладки из природного камня является его «лёжкость». Камни должны быть подобраны таким образом, чтобы надежно удерживаться в кладке и без раствора. Дело в том, что природный камень и кирпич имеют разную по своей природе способность впитывать воду. Кирпич может всасывать в себя большие объемы воды, как губка, а камень не возьмет ни единой капли. Кирпич обезвоживает печной раствор в считанные минуту-две, а в каменной кладке раствор будет терять воду около недели, а иногда и более того. Кирпич достаточно крепко «садится» в кладку через три – пять минут, а вокруг каменной кладки надо будет соблюдать особые меры предосторожности до тех пор, пока печной раствор в ней сам собой не затвердеет.
Кладку из природного камня приходится делать по следующим трем причинам:
а) когда под рукой нет кирпича и взять его негде (например, в высокогорных районах);
б) по эстетическим соображениям (каменные камины и т. д.);
в) из-за того, что теплоемкость камня намного выше теплоемкости кирпича.
Вымачивать камень перед его укладкой на раствор не имеет никакого смысла.
Глава 25
Семнадцать технологических узлов печи (универсальная порядовка)
В этой главе начинающий печник сможет найти для себя кратко изложенный справочный материал и применять его, что называется, по ходу построения печи, а также более детально ознакомиться с функциональным назначением, пропорциями и размерами основных узлов печи.
Если основательно изучить эту главу, то необходимость в других порядовках со временем может отпасть сама собой. Печник, освоивший основные принципы работы технологических (разумеется, условных) узлов печи и узнавший необходимые их размеры, с известной долей свободы сможет класть не только свои, но и предложенные заказчиком печи – без жестких привязок к месторасположению их узлов.
В печной практике трудно воспользоваться той или иной порядовкой без дополнительной переделки: не туда выходит труба, не туда смотрит топочная дверка, да и мало ли что еще… К современным порядовкам, сделанным посредством компьютерной графики, вообще следует относиться с известной долей осторожности. Вероятность того, что компьютерную верстку современных порядовок делают профессиональные мастера-печники, очень мала. Поэтому на практике в распечатках могут встречаться весьма досадные ошибки и недоразумения. Однако печник, изучивший основные принципы универсальной порядовки, сможет сам находить и исправлять подобные (к сожалению, в наше время весьма нередкие) недочеты.
Для удобства изложения основных принципов универсальной порядовки печь можно «разобрать» на условно разделенные узлы:
• поддувальная камера и колосники;
• шанцевая кладка;
• топка;
• футеровка;
• «камера догорания»;
• опоры под вертикальные колодцы и горизонтальные перекрытия;
• первый проходной колодец;
• прочистные дверки;
• первый подъем теплового потока;
• контрольный кирпич;
• первый колодец;
• соединения колодцев;
• второй колодец;
• третий, четвертый и последующие колодцы;
• выход из отапливаемого помещения (расшивка);
• боров;
• труба.
1. Поддувальная камера и колосники. Поддувальная камера (рис. 26, а) не должна быть слишком глубокой или высокой. Очень глубокая камера неизбежно станет причиной перерасхода топлива. Ведь основная сила воздушных потоков будет только охлаждать внутренние стенки дымовых каналов, минуя основную массу топлива и не принимая в активном горении почти никакого участия (рис. 26, б). Да и сам процесс разгорания дров в топке станет медленным. Слишком глубокая топка отрицательно сказывается и на процессе догорания топлива в топливнике печи. Если поддувальная камера вашей печи слишком глубока (см. рис. 26, б), ее необходимо привести в полное соответствие с рекомендованными пропорциями, указанными на рис. 26, а. Тем более что переделка этого «печного недоразумения» не требует разборки печи, печного раствора и даже инструментов. Надо просто взять кирпичи подходящих размеров и заложить ими лишний объем поддувальной камеры, а сверху сквозь колосниковую решетку (удалять которую нет никакой необходимости) присыпать достаточным количеством золы или песка.
Рис. 26. Тип расположения колосниковой камеры: а – правильный; б– неправильный
Слишком высокая (более трех рядов на плашку) поддувальная камера может потребовать значительного перерасхода кирпича, необходимого для поднятия общего уровня пода топки.
Правильная и неправильная установка колосников изображена на рис. 10, а и б (см. п. 9 главы 15).
2. Шанцевая кладка. Толщина шанцевой кладки должна быть ровно два ряда на плашку (см. п. 10 главы 15).
Первый ряд шанцевой кладки (пожаробезопасный ряд в расчет не идет) лучше устанавливать, как и указано на рис. 11, именно «на ребро», а не так, как обычно изображают шанцевую кладку на современных порядовках: два ряда на плашку. Опасаться того, что печь своей массой «раздавит» или «свалит» эти «воздушные», на первый взгляд, опоры, не стоит. Практика показывает, что даже очень массивные печи стоят на этих «ножках» десятками лет вполне устойчиво и надежно.
Также не надо опасаться и того, что шанцевая кладка будет пожароопасной или ненадежной. Потрескавшиеся подовые кирпичи можно легко заменить новыми. Под шанцевой кладкой, рекомендуемой на рис. 11, у меня хранились бумага, береста и растопочные смоляные щепочки, и никаких пожароопасных ситуаций никогда не возникало. Очевидно, что тепло из шанцевой кладки настолько сильно отбирается прохладными струями воздуха, идущими у самого пола, что печь (если она, разумеется, не перегрета неумеренно длительной топкой) просто не в силах создать пожароопасные ситуации внутри сквозных оконных проемов шанцов.
Также шанцевая кладка весьма значительно облегчает поиск кошачьего племени – уж по утрам все точно будут там: и взрослые кошки, и котята. Это, конечно, шутка, но факт остается фактом: у кошек шанцы являются излюбленным местом сна и отдыха.
3. Топка (см. п. 5 главы 4, рис. 1 и 2, а также п. 1–4 главы 15).
4. Футеровка (см. п. 19 главы 15).
5. «Камера догорания» (см. п. 3 главы 20, рис. 17, а также закон 5 главы 28).
6. Опоры под вертикальные колодцы и горизонтальные перекрытия. Опоры под вертикальные колодцы не следует делать из металлических полос, уголков и т. п. Это может привести к неизбежным и серьезным разрывам кладки при самом же первом полном прогреве печи. Под опоры вертикальных колодцев – на самый первый (см. рис. 13, п. 10 главы 17), лежащий на нем и на все элементы, участвующие в кладке горизонтальных перекрытий (рис. 27) – нужно выбирать кирпич самого лучшего качества.
Рис. 27. Схемы установки горизонтальных перекрытий, внутренний разрез
Не стоит опасаться, что трещины, образующиеся в кирпичах горизонтального перекрытия, могут вызывать скорое обрушение внутренних перегородок.
В качестве эксперимента можете расколоть любой крепкий кирпич пополам и установить его в нижнем ряду горизонтального перекрытия (по рекомендациям, данным мной ниже). Вы на опыте убедитесь в том, что выбить этот кирпич ударами молотка, направленными вниз, невозможно даже в сравнительно свежей печной кладке – до тех пор, пока вы не разрушите кладку стенок печи.
Кладка кирпичей на горизонтальных перекрытиях (с шириной проема 25 см) производится следующим образом (желательно все кирпичи перекрытия предварительно подобрать «насухо», это может заметно ускорить процесс кладки). Первый заранее вымоченный кирпич горизонтального перекрытия ложится на негустой печной раствор и придавливается в точке своей опоры вертикально поставленным на него «насухо» кирпичом (см. рис. 27, а). Не теряя времени, впритык к его торцовой части устанавливается противоположный «висящему» кирпичу его «сосед спереди» – с таким учетом их положений, чтобы:
а) оба лежали в общей кладке достаточно ровно;
б) торцовый зазор печного раствора между этими кирпичами был минимальным.
Последнее условие обязательно для достижения прочности и долговечности производящейся кладки.
Любителям высокого качества, а также в тех случаях, когда установить горизонтальное перекрытие (с размерами проема 25 см) бывает нужно, а кирпича хорошего качества под рукой нет, можно порекомендовать схему горизонтального перекрытия с подпоркой по центру, изображенную на рис. 27, б.
Также не следует забывать, что вертикальные внутренние дымовые перегородки с общей кладкой стенок печи не перевязываются, а горизонтальные – наоборот.
7. Первый проходной колодец. Первый колодец я называю проходным условно. В других литературных источниках о печном деле подобный термин никогда не употребляется. Но такая условность бывает необходима в тех случаях, когда первый колодец после хайла печи, к примеру, горизонтальный, а другие – вертикальные. Получается некоторое терминологическое затруднение: ведь первый (горизонтальный) колодец – тоже колодец. И все же первым колодцем мы по традиции будем именовать не его, а первый вертикальный колодец, который, по сути, в общем-то второй. Другая причина, побудившая меня называть первый (иногда также и вертикальный) колодец проходным, – то, что его назначение весьма отличается от функций любых других колодцев печи.
Желающим более подробно уяснить себе это не вполне очевидное различие можно предложить три следующих соображения:
а) если первый проходной горизонтальный колодец сделать достаточно широким, то можно легко увидеть, что он способен выполнять функцию не только первого проходного колодца, но «камеры догорания»;
б) если мы внимательно рассмотрим первый вертикальный проходной колодец, изображенный на рис. 23, то увидим, что он не только играет роль «камеры догорания», но и имеет специфическую функцию, принадлежащую первому подъему теплового потока. Путем значительного снижения общей скорости тепловых потоков он «заставляет» аккуратно укладывать всю золу в конце топки печи, а не уносить ее в дымоходы, как это происходит в печах, сложенных традиционно мыслящими печниками;
в) при внимательном изучении тех или иных физических процессов, происходящих внутри печи, можно поймать себя на мысли, что деление, предложенное мной в начале этой главы, – условное в самом прямом смысле этого слова. Например, в отопительной печи-голландке (если мы сделаем топку высотой 1 м) легко увидеть, что топка может исполнять свои функции и не нуждаться в таких технологических узлах печи, как «камера догорания», первый проходной колодец и первый вертикальный подъем. Схема дымовых колодцев голландки, кстати сказать, развивалась в течение нескольких веков и является самой удачной из всех традиционных схем устроения дымовых колодцев. Признает это и В. А. Строганов.
Технологической особенностью первого проходного колодца является то, что он принимает на себя именно первые, самые горячие тепловые потоки. Самый худший вариант (и, к сожалению, широко распространенный) – когда первый колодец делается сечением в полкирпича или в один кирпич на плашку. В таком случае происходят хронические тепловые перегрузки первого дымового колодца, выражающиеся в активном его растрескивании в период отопительного сезона. Впрочем, в печи с плохой тягой активного растрескивания неправильно сложенного первого колодца может и не быть. Но и тепла в доме с такой печкой тоже не будет.
Общей рекомендацией к размерам первого проходного колодца можно считать соблюдение его поперечного сечения никак не менее двух кирпичей на плашку (около 650 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
).
8. Прочистные дверки. Первая прочистная дверка обычно устанавливается перед первым подъемом теплового потока. Это то самое место, где чаще всего скапливается зола. Последняя прочистная дверца должна обязательно устанавливаться так, чтобы через нее можно было удалять сажу, скапливающуюся в трубе, на выходе из отапливаемого помещения. Прочистная дверка предназначена и для интенсивного экстренного прогрева воздуха внутри трубы при эффекте опрокидывания тяги. В промежутках между ними прочистные дверки устанавливаются во всех местах, где предполагается скопление сажи и золы, которую можно было бы удалить, не прибегая к частичной разборке печи.
9. Первый подъем теплового потока. Это тот самый подъем теплового потока, минуя который, собственно, и начинаются порядковые дымовые колодцы: первый, второй и т. д. Крайне желательно соблюдать в этом месте поперечное сечение подъема не менее двух кирпичей на плашку (около 650 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
), а по возможности и трех. Эта простая мера значительно снизит эффект забивания дымовых колодцев золой и пеплом.
10. Контрольный кирпич удобнее устанавливать в том месте, где напротив него будет находиться низ первого горизонтального колодца (проходной в расчет не принимается). Если же предполагается сложить печь с вертикальным расположением колодцев, то контрольный кирпич надо устанавливать на первый вертикальный колодец (см. п. 8 главы 16).
11. Первый колодец лучше делать с поперечным сечением в 2–2,5 раза большим, чем последующий колодец. Это позволит добиться более равномерного и щадящего прогрева общей тепловой площади печи.
12. Соединение колодцев (см. законы 10, 11, 12 и 13 главы 28, а также п. 12 главы 29).
13. Второй колодец рекомендую делать с поперечным сечением в 2 раза большим, чем последующий колодец. Это также поможет добиться более равномерного и щадящего прогрева общей тепловой площади печи.
14. Последующие колодцы стоит делать с последовательно убывающим поперечным сечением. Последний колодец не должен быть сечением менее одного кирпича на плашку. Также не стоит забывать об ограничении общего пути тепловых каналов (см. п. 12 главы 15).
15. Расшивка. Минимальное пожаробезопасное расстояние между внутренней поверхностью дымохода и деревом должно быть не менее 25 см.
16. Боров не должен иметь поперечное сечение менее одного кирпича на плашку, в нижнем ряду – менее двух слоев сплошной кладки и быть длиннее 3 м.
17. Труба под кровлей обычно ложится на печной раствор, над кровлей – на цементный. Также она не должна иметь сечение менее 16 см в диаметре. Ее не следует делать из оцинкованной жести.
Глава 26
Какие рекомендации исполнять необязательно?
1. Участки, где тепловые каналы переходят в меньшие сечения, безусловно, увеличивают сопротивление теплового потока (см. закон 18 главы 28). Однако на этот факт не стоит обращать особого внимания. В некоторых литературных источниках о печном деле, основываясь на этом бесспорном законе, дают не совсем разумную рекомендацию: «поперечное сечение на всем протяжении дымоходов должно сохраняться одинаковым». Но сложить экономичную бытовую печь при соблюдении этой слабо продуманной технологической рекомендации просто невозможно!
2. Рекомендуемая толщина печного шва – 5 мм для красного кирпича и 3 мм для огнеупорного – на практике (особенно если кирпичи разные или б/у) является недостижимой. В старых изданиях технической нормой печного шва были более приближенные к реалиям жизни 1 см для красного и 0,5 см для огнеупорного кирпича.
3. Безупречно гладкая поверхность и идеальная чистота внутри дымовых каналов является излишней мерой для технически грамотно сложенной печи. Если печь сделана с разумным учетом всех печных законов, то тщательно протертые мокрой тряпкой дымоходы не прибавят ей сколько-нибудь значительной тяги. А если печь сложена плохо, то рекомендуемая мера «увеличения тяги» ей тоже не поможет. Единственно, за чем действительно следить надо, так это за тем, чтобы во внутренней части дымовых каналов не оставалось потеков печного раствора. При нагреве дымовых каналов он обвалится на дно дымохода или на нем впоследствии будут нарастать хлопья сажи.
4. Закругления прямоугольных поворотов теплового потока, рекомендуемые для «увеличения силы общей тяги», также являются совершенно лишним «наворотом» внутри дымоходов технически продуманной печи. Но в том случае, когда на чердачном помещении имеются длинные горизонтальные дымовые колодцы и тяга в печи слабая, закругление такого колодца может представляться вполне разумной мерой для некоторого улучшения общей тяги печи.
В том, что закругления прямоугольных поворотов тепловых потоков печи действительно понижают общее сопротивление основному теплопотоку, нет никаких сомнений. Но, как показывает опыт эксплуатации многих апробированных временем печей с очень хорошими техническими показателями, но не имеющих рекомендуемые закругления теплопотоков, обращать особое внимание на эту форму поворотов теплопотоков не нужно.
5. Часто рекомендуется утепление выходных печных труб для того, чтобы предотвратить в них образование водного конденсата. Однако это технологическое требование можно поставить под весьма серьезное сомнение! Несколько подробнее об этом см. главу 23.
Глава 27
Правила поведения печника при общении с заказчиком
Начинающему печнику приходится сталкиваться с теми или иными психологическими проблемами, игнорирование которых может привести или к потере выгодного заказа, или к обострению отношений с заказчиком. Некачественно сложенные печи, по большому счету, – проблема тоже психологическая. С этим трудно не согласиться. К сожалению, единственной книгой, где весьма подробно рассматривается психология домостроителей, истопников, прислуги и торговых агентов, предлагающих печные принадлежности, можно назвать только «Печное искусство» В. А. Строганова.
Умение учитывать психологические особенности, связанные с печной профессией, может пригодиться печному мастеру буквально с самых первых минут общения с заказчиком.
Нужно принимать во внимание, что обсуждение типа и размера печи, места духовки и встроенного бака с горячей водой (если они вообще будут), учет расположения печи по правилам техники пожарной безопасности, а также фундамента под печь и потолочных балок, механизм проведения подготовительных работ требуют достаточного количества времени. Это как раз тот самый случай, о котором можно с полной уверенностью сказать: «Тише едешь, дальше будешь». Если на обсуждение всех подробностей ушло чуть более половины рабочего дня, это можно считать рекордом – просто максимальной скоростью предварительных переговоров. С такой тратой времени надо смириться, это надо обязательно учитывать печному мастеру.
После дотошного обсуждения всех подробностей и особенностей типа и расположения будущей печи у заказчика потом уже просто не будет причины обвинить в чем-либо печного мастера. Ведь он получил то, что заказывал. Если что-то не так или не там, где ему хотелось, – пусть предъявляет претензии себе самому: все было заранее и подробно оговорено.
Если заказчик не доверяет мастеру, то чтобы не терять выгодного заказа, стоит сделать печь с несколько худшими техническими характеристиками (конечно, в разумных пределах), но с учетом требований хозяина, чем настаивать на своем мнении. Практика печных работ показывает, что у некоторых людей есть свое четкое понимание, какой должна быть хорошая и экономичная печь – переубедить их просто невозможно.
Если мастеру нет доверия, то лучше даже не пытаться кого-то переубеждать. Пусть заказчик получит то, что хотел, и потом ежегодно выкидывает половину своих дров «на ветер». Не стоит спорить с тем, кто почитает себя сведущим в печном деле. Попытка сделать таким людям хорошую печь всегда заканчивается одинаково: впоследствии все равно найдут, в чем мастера обвинить.
При возникновении конфликтных ситуаций печному мастеру необходимо учитывать четыре чисто психологических момента.
1. Сохранять не только внешнее, но и (что важнее!) абсолютное внутреннее спокойствие: это при любых обстоятельствах придаст уверенности и мастеру и заказчику.
2. Стараться поменьше слушать то, что говорит заказчик. Конечно же, не из-за презрения к заказчику или нежелания исправлять сложившуюся конфликтную ситуацию.
Просто, как показывает многолетняя практика, решение возникшей проблемы почти всегда находится не там, где заказчик ожидает его увидеть.
Причиной появления неприятного запаха и дыма или отсутствия в доме надлежащего уровня тепла может быть вовсе не неумение печного мастера. Кирпич б/у, давший сильный неприятный запах, спустя недели две перестанет обнаруживать свое присутствие в помещении. Опрокидывание тяги, неутепленный дом, неумение заказчика правильно топить – все это способно вызвать разного рода проблемы в работе печи.
3. Уяснить простую истину: если печник хочет добросовестно делать свое дело, ему надо поверить в то, что неисправимых печей или ситуаций не бывает, все решают только время, опыт и знания.
4. Приложить все личные усилия (даже в ущерб своей выгоде – потеря времени и т. п.), чтобы, во-первых, найти причину недоразумения и, во-вторых, за свой счет исправить проявившиеся личные недоработки или неисправности технического характера.
Если начинающий печник станет бегать от своих проблемных печей, то в первую очередь пострадает он сам. Он лишит себя стабильной и достаточно высоко оплачиваемой работы. Но если не будет оставлять за собой ни одной неисправленной печи, то в считанные два-три года создаст вокруг себя такую атмосферу, что заказчики будут ждать его даже несколько лет – лишь бы печь в их доме сложил он, а не кто-то другой. Общеизвестно, что хорошо зарекомендовавший себя мастер уже не тратит время на поиски работы: она сама находит его с неизменным постоянством.
Часть 3
Советы профессиональному печному мастеру
Глава 28
Восемнадцать законов движения тепловых газов внутри печи
Общеизвестно, что одно и то же явление можно описать по-разному. Например: «ветер задул, и дерево упало». Это, если можно так выразиться, эмоциональное описание события. Другой вариант: «ветер дул с такой-то скоростью, дерево имело такой-то запас прочности (цифры и формулы с малопонятными простому смертному доказательствами), в конце концов, оно все-таки не выдержало и упало».
В течение многих лет я пытался дать научное обоснование тем или иным законам движения тепловых газов внутри печи, которые мне, при моей профессии, приходилось так или иначе учитывать. В конце концов, я был вынужден признать свою техническую необразованность и некомпетентность. Увы, ничего научного я сформулировать так и не смог. Но жизнь есть жизнь. Формулировать то, что требуется для работы, все равно приходилось.
Поэтому пусть простят меня читатели с высшим образованием, но я просто не нашел иного выхода, как только описать законы движения тепловых газов внутри печи по принципу «ветер задул, и дерево упало». Так сказать, одни эмоции и никаких формул, доказательств или цифр.
Закон 1
Чем уже поперечное сечение дымохода, тем выше скорость движения по нему тепловых газов. И наоборот – чем шире дымоход, тем меньше скорость проходящих по нему газов.
Закон 2
Чем выше скорость движения тепловых газов, тем интенсивнее процесс теплоотбора на внутренние стенки печи.
Закон 3
Чем дальше от топки, тем холоднее газы.
Закон 4
Чтобы уяснить себе четвертый закон, надо первый и второй соединить вместе. Получается следующее: широкий колодец будет нагреваться медленнее и дольше, а узкий – быстрее и интенсивнее.
Закон 5
Чтобы топливо в печи (высота топки – менее 0,75-1 м) имело возможность сгорать полностью, надо первые полтора метра пути дымового колодца делать с поперечным сечением не менее 25 х 25 см, или, как говорят печники, два кирпича на плашку (около 630 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
).
Таким образом получается «камера догорания» горючих газов. Это очень важный момент, игнорирование которого приводит к тому, что горючим газам просто негде сгорать внутри печи. С годами они начинают образовывать внутри печи теплозащитную пленку из смолистых веществ и мохообразной сажи. Если у печи есть «камера догорания» и отличная тяга, то в ней даже через 25 лет интенсивной эксплуатации не будет совершенно никаких следов смолы или сажи. Кирпичи останутся чистыми, как будто их только вчера, а не четверть века назад, положили в кладку
Закон 6
Если температура газов на выходе из трубы окажется ниже определенного предела (около 100–150 °C), то печь «заплачет» (образуется конденсат). А вместе с ней может заплакать и домохозяин, потому что явление это очень неприятное и не всегда легко устраняемое.
Чтобы ни печь, ни домохозяин «не плакали», общая кратчайшая (сдвоенные колодцы учитываются как один, см. закон 10 этой главы) протяженность пути дымоходов до выхода дымовых колодцев из отапливаемого помещения (первого этажа) не должна превышать 5–6 м.
Закон 7
Седьмой закон легче понять, если внимательно рассмотреть четвертый. Чтобы печь прогревалась равномерно, надо первый колодец сделать большим (и он не перегреется), второй сузить, но так, чтобы он был вдвое больше, чем третий. Четвертый (а также пятый, если он есть) следует сделать максимально узким (около, но не менее 300 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, или один кирпич на плашку).
Закон 8
При слабой тяге дымоходы быстро зарастут сажей и смолой. И наоборот, при очень хорошей тяге они останутся абсолютно чистыми даже через 25 лет интенсивной эксплуатации печи.
Закон 9
Если количество поворотов тепловой струи (под углом 90°) превысит 12, усилить тягу уже не удастся ничем.
Закон 10
Сдвоенные колодцы надо учитывать как один.
Например, если сдваиваем первый и второй колодцы, то их уже надо учитывать как один. Если перемычка между первым и вторым колодцем равна 40 см, то в общий кратчайший путь зачитываются только эти 40 см. Если первый и второй колодцы имеют пять поворотов тепловой струи (под углом 90°), а перемычка – всего один, то в зачет идет всего один поворот и т. д.
Закон 11
Соединяемые тепловые струи в параллельных колодцах не должны быть направлены навстречу друг другу. Это значительно ослабит общую тягу печи. Общее окно, в котором будет происходить соединение, также должно в поперечном своем сечении складываться из суммы (приблизительно) поперечных сечений соединяемых колодцев.
Закон 12
Горизонтальные тепловые потоки нужно обязательно соединять на разных горизонтальных уровнях (рис. 28).
Рис. 28. Схема соединения потоков, боковой разрез
Закон 13
При объединении двух печей в одну общую трубу желательно соединять их через распределительный короб (см. п. 7 главы 4, рис. 3).
Закон 14
Верхняя граница входа в первый колодец должна быть хотя бы на 1–2 см выше верхней границы топочной дверки. Иначе топка печи (при открытой топочной дверке) будет обязательно поддымливать (см. п. 5 главы 4).
Закон 15
Стенки горизонтальных колодцев, расположенные ниже 40 см от верхней внутренней поверхности горизонтального дымохода, почти не прогреваются проходящими горячими теплопотоками. Все тепло перераспределяется по верхним районам горизонтального дымохода, а в нижних слоях теплопотока (ниже 40 см) эффективного теплообмена с внутренними стенками печи не происходит (рис. 29).
Рис. 29. Эффективно и неэффективно обогреваемые зоны горизонтальных колодцев
Закон 16
В колпаковых печах тепло сохраняется за счет того, что теплые потоки воздуха при заходе в колпак всегда стараются подняться наверх и задержаться там, а холодные потоки воздуха избирают себе пути перемещения по самым нижним зонам колпака (рис. 30).
Рис. 30. Движение тепловых потоков в колпаке, вид сбоку
Закон 17
В слишком широких трубах (более 30 см в диаметре) бытовые печи средней мощности неспособны создавать активные теплопотоки.
Закон 18
Возрастанию сопротивления теплового потока способствуют:
а) увеличение протяженности общего пути дымовых каналов (см. закон 6);
б) изменение направления тепловых потоков (см. закон 9);
в) участки, где тепловые каналы переходят в меньшие сечения и наоборот.
Глава 29
Семнадцать законов конструирования экономичной бытовой печи
В этой главе мне по необходимости придется повторять тот материал, который уже приводился выше (введение большого количества сносок могло бы неоправданно усложнить восприятие текста).
1. Шанцевый теплоотбор (см. рис. 11, п. 10 главы 15).
При необходимости направления шанцевого теплопотока в нужную сторону, например вправо или влево от печи, надо наглухо заложить кладкой противоположные окна шанцевой кладки (рис. 31).
Рис. 31. Движение тепловых потоков внутри шанцевой кладки, вид спереди
2. Двойной запас тяги.
Двойной запас тяги достигается:
а) установкой общего (кратчайшего) пути дымовых каналов внутри помещения – 5–6 м;
б) определением общего количества поворотов (под прямым углом) не более двенадцати, а количества колен – не более пяти (сдвоенные колена учитываются как одно);
в) соблюдением минимального поперечного сечения в течение всего пути дымовых каналов никак не менее ~300 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
, один кирпич на плашку;
г) минимальным сечением выходной трубы никак не менее 16 см в диаметре (а лучше 22 см), но не более 30 см;
д) четким выполнением закона 12 этой главы;
е) установкой камеры догорания и соблюдением размеров топки (см. п. 2–5 главы 15).
3. Максимальная площадь теплоотдачи.
Чтобы каждый кирпич в сложенной печи был или горячим, или хотя бы теплым, надо стремиться к тому, чтобы (в идеале) он имел две поверхности: одну – тепловоспринимающую и другую – теплоотдающую. Стойки шанцевой кладки и кладка внутренних перегородок дымовых каналов не должны быть более чем в четверть кирпича. Учет п. 4 этой главы также поможет достичь желаемого результата.
4. Равномерность теплоотдачи.
Чтобы вся площадь печи была нагрета приблизительно равномерно, надо вникнуть в суть закона 7, изложенного в главе 28 или воспользоваться схемой печи, предложенной п. 3, 4, 8 главы 20.
5. Условия полного сгорания топлива.
Высота топки печи должна быть не менее 0,75-1 м, либо ее нужно дополнительно оборудовать «камерой догорания» (см. п. 3 главы 20, рис. 13).
6. Борьба с проникновением золы в дымоходы.
Поперечное сечение входа теплового потока должно быть самым максимальным и уж никак не менее двух кирпичей на плашку (а лучше – трех), ~640–940 см -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------
.
Печи, предназначенные для твердого топлива, должны иметь меньшее число оборотов, каналы нужно сделать шире и везде в колодцах должны присутствовать прочистные дверцы, так как уголь и торф дают намного больше золы, чем дрова.
7. Экономия количества кирпичей в кладке и отсутствие риска образования конденсата в трубе печи.
Общая кратчайшая (сдвоенные колодцы учитываются как один, см. закон 10 главы 28) протяженность пути дымоходов до выхода дымовых колодцев из отапливаемого помещения (первого этажа) не должна превышать 5–6 м.
8. Учет теплового расширения кирпичей в топке.
Только обязательная футеровка может избавить топку печи от преждевременного растрескивания по печным швам. Также обязательными условиями являются: неперевязывание футеровочной кладки с общей кладкой печи и неперевязывание огнеупорного и красного кирпича в одних рядах печной кладки.
9. Учет поведения тепловых газов в топке (см. п. 5 главы 4, рис. 1 и 18).
10. Желательное горизонтальное расположение первого (проходного) колодца (см. рис. 18).
Горизонтальное расположение первого колодца позволяет поместить наиболее обогреваемую зону печи в нижней (самой выгодной) конвективной точке обогреваемого помещения.
11. Учет размера горизонтальных колодцев по высоте.
Высота горизонтальных дымовых колодцев печи не должна превышать 40 см. При нарушении этого ограничения нижние ряды кладки горизонтального колодца не будут обеспечивать эффективной передачи тепла в дом (см. рис. 29).
12. Учет законов соединения тепловых струй из двух и более колодцев в один.
Соединяемые тепловые потоки не должны быть направлены навстречу друг другу. Схема соединения горизонтальных тепловых струй изображена на рис. 28, двух дымовых каналов вне помещения – на рис. 3. Пример правильного соединения двух противоположно направленных горизонтальных тепловых потоков можно также найти на рис. 23, где изображена разделительная перегородка, позволяющая двум горизонтальным потокам вполне «мирно» выбирать для себя приблизительно одинаковое направление.
13. Интенсивный теплоотбор посредством духового шкафа.
Если духовой шкаф установить на расстоянии ~1,5 м от выхода тепловых газов от топки, он может с успехом служить прекрасным теплоотборником. Конечно же, во время интенсивного горения дров в топке он будет активно пережигать кислород, но если эта проблема будет вас беспокоить, то на время интенсивной вытопки печи духовой шкаф можно будет и закрывать.
14. Контрольный кирпич.
Контрольный кирпич устанавливается очень просто. Его ставят на ребро в общую кладку на расстоянии приблизительно двух метров от выхода тепловых газов из топки. Он точно «указывает» момент, когда надо заканчивать вытапливание печи. Это особенно важно в тех случаях, когда используются разные категории дров (см. п. 8 главы 16).
15. Установка бака под горячую воду (см. п. 2 главы 16).
16. Теплоемкость печи и сложные сочетания этого закона с другими законами.
Погнавшись за излишней теплоемкостью или сложностью печи, важно «не нарваться» на нарушение многочисленных печных законов. Даже одно такое нарушение может свести на нет все ваши усилия построить печь с хорошими техническими показателями.
17. «Тяни-толкай» и сложные сочетания нескольких законов.
Этот печной закон несложно понять умом, но исполнение его на деле требует изрядного опыта и немалого профессионализма. Он заключается в том, что значительное улучшение одного из параметров (например, теплоемкости) может привести к ухудшению другого параметра. Самое малоприятное свойство этого печного закона заключается в том, что даже и самый опытный печной мастер не всегда может угадать, в каком именно месте его поджидает неприятность.
Глава 30
Ремонт «капризной» печи без перекладки
Иногда надо переделать печь, сложенную неопытными в печном деле или безграмотными «мастерами». Можно предложить следующий порядок проведения работ: сделать обязательное последовательное обследование и диагностику каждого технологического узла печи в отдельности. В особо сложных случаях лучше начинать с трубы. Проверять некоторые поперечные сечения дымоходов можно только методом диагностической разборки печи. Если последний дымовой колодец, труба и топка печи будут приведены в надлежащий технологический порядок, то можно будет приступать к той или иной переделке дымоходных каналов печи (см. п. 6 главы 18, рис. 14 и п. 2 главы 19 («Средний ремонт»)) с учетом всех их индивидуальных особенностей и свойств.
Глава 31
Сквозной, внутренний и калориферный теплоотбор. Уроки позапрошлого столетия
Сквозной теплоотбор – принцип отбора тепла через дополнительные воздушные колодцы, не сообщающиеся с внутренними тепловыми магистралями печи.
Внутренний теплоотбор – принцип интенсивного отбора тепла, позволяющий обогревать воздух в помещении, пропуская его через внутренние дымовые каналы.
Калориферный теплоотбор – принцип обогрева помещения, основанный на передаче обогреваемого воздуха по специальной системе тепловентиляционных каналов от калориферной «системы тепловых батарей». По замыслу создателей калориферы предназначались для обогрева общественных помещений. В настоящее время они безнадежно устарели, но надо отдать должное историческому факту. Калориферный теплоотбор впервые в истории печного дела начал использовать централизованную передачу тепловой энергии по тепловым разветвленным магистралям. Поэтому прадедушкой так хорошо ныне знакомых нам центральных систем водяного отопления следует считать не что иное, как калориферы, краткий обзор создания которых сделан в конце этой главы.
Причиной написания этой главы явились неоднократно встречаемые мной неуклюжие попытки практического повторения этих устаревших систем обогрева помещения в бытовом варианте. Хотелось бы предупредить всех доморощенных мастеров: вас ожидает не тепло в доме, а обилие безрадостных и неожиданных проблем, и притом немаленьких. Печное дело непременно требует капитальных финансовых и временных затрат. Поэтому эксперименты в этой области желательно производить, только хорошо осознавая, к каким результатам это может привести. Как показывает многолетняя практика, наверное, все попытки построить оригинальные и сверхэкономичные печи заканчиваются, мягко выражаясь, не вполне удачно.
Базовым материалом этой главы будут служить выдержки из «Практического руководства для начинающих инженеров и архитекторов, а также для печников, домовладельцев и строителей», которое составил В.А. Строганов.
Сквозной теплоотбор
1. Во избежание проникновения угарного газа и дыма в помещение внутренняя часть теплоотборного канала должна быть обтянута плотным жестяным каркасом из жести высокого качества. Это обязательное условие отделки внутреннего теплозаборного колодца, потому как внутренний теплоотборник печи впоследствии окажется недоступным для проведения в нем ремонтных работ.
2. Входное и выходное отверстия внутреннего теплоотборника должны располагаться таким образом, чтобы можно было удалять влажной тряпкой пыль, всегда в изобилии накапливающуюся, от непрерывно поднимающихся внутри теплоотборника тепловых потоков воздуха, поступающего из жилого помещения.
3. Внутренний теплоотборник печи должен иметь максимальное сечение теплопотока. Этим снижается скорость теплопотока и уменьшается вероятность активного пыленасыщения помещения.
4. Печь обязательно должна иметь хорошую тягу. В противном случае в местах неизбежных стыков жести с другими поверхностями обязательно появится дым.
5. Верхние и нижние душники (подразумевается вход и выход теплоотборника) должны непременно иметь глухие затворы, закрывающиеся в летний период.
6. Вся площадь внутреннего теплоотборника не должна иметь внутренних горизонтальных выступов и острых углов, где более всего скапливается пыль.
Внутренний теплоотбор
Внутренний теплоотбор (жаровые душники), который использовался в печах для быстрой и энергичной передачи внутреннего тепла печи в комнаты, имеет следующие технические недостатки.
1. Чрезмерный жар, исходящий от них, особенно в первый час после их открытия, может вызвать возгорание находящихся поблизости легковоспламеняющихся предметов, например занавесок или одежды.
2. Стремительно вылетающий из жарового душника горячий воздух, проходя сквозь топку и дымовые каналы, захватывает из недр печи мельчайшие недогоревшие частицы сажи и золы, отчего потолки в помещении за одну зиму приобретают вид грязного пола.
3. Неприятный запах.
4. При недосмотре за полнотой сгорания топлива в печи, закрытой задвижке основной тяги печи и открытом жаровом душнике в течение ночи в комнате возникает настолько сильный угар, что это может привести к смерти людей, находящихся помещении.
5. Создавая иллюзию быстрого и эффективного обогрева помещения, сквозной теплоотбор очень скоро отбирает у печи то самое тепло, которое она все равно отдала бы, но только в более плавном и длительном режиме. Поэтому для поддержания приемлемой температуры в помещении печь при использовании сквозного теплоотбора уже по необходимости придется топить чаще.
Калориферный теплоотбор
Калориферное отопление известно с 1792 года. В России калориферы употреблялись с 1795 года. Первые калориферы имели чугунные (или железные) трубы, которые вкладывались внутрь кладки печи и обогревались горячими тепловыми потоками, исходящими от топки печи. Из внутренних полостей нагретый воздух распределялся по помещениям и этажам через особую систему тепловых каналов. Обогреваемый воздух брался через особый канал, расположенный вовне.
В целом эти системы имели следующие недостатки.
1. Коэффициент теплового расширения металла был в 6 раз выше, чем у кирпичной кладки. Сразу же возникли проблемы в соединении металлических частей с кирпичными.
2. Воздух внутри металлических труб нагревался столь сильно, что происходило пригорание органической пыли внутри металлических труб. Это приводило к появлению неприятного запаха и пережиганию кислорода. Вред для здоровья людей становился слишком очевидным.
Недавно рекламируемые «Bullerjan» также не лишены этого недостатка!
В Западной Европе благодаря ее теплому климату подобные калориферы существовали в определенный исторический период времени. А в России холодный климат потребовал совсем иного их построения. Традиционно высокий уровень русской инженерной мысли привел к созданию высококачественных (по меркам позапрошлого столетия, разумеется) калориферов с теплоотбором изнутри кладки печи. Из металлических частей внутри теплоотборников осталась лишь жесть, позволяющая сохранить герметичность печной кладки.
В принципе, калориферы того времени имели тот же самый принцип сквозного теплоотбора, который я кратко описал в самом начале этой главы, но только в более масштабных расчетах и с дополнением в виде разветвленной централизованной системы теплопередачи прогретого воздуха. Точка разложения органической пыли и пережигания кислорода находилась около отметки 100 °C, поэтому максимальная температура калориферов того времени рассчитывалась на 60 и 80 °C. Оба недостатка под напором русской инженерной мысли скоро прекратили свое существование.
Устройство калориферов того времени было хотя и дороже обустройства печей прямого обогрева, но все же ненамного. Управление калориферами и их обслуживание было достаточно простым. Это привело к тому, что среди других систем центрального отопления (водяное и паровое отопление было к тому времени уже изобретено) воздушные калориферы в определенное время получили наибольшее распространение. Но все же оставались некоторые недостатки, избавиться от которых в те времена так и не удалось. Назову три из них.
1. Согретый методом естественной конвекции воздух не мог быть перемещен далее трех сажен по горизонтальному направлению на первом этаже. Поэтому для больших зданий требовалось много калориферов, а это затрудняло уход за системой и требовало значительного количества обслуживающего персонала.
2. Возникали проблемы и с объемами передаваемого воздуха. Там, где требовалось много тепла (большие помещения и залы), использовать калориферы было не экономично, а там, где объем тепла был минимальным, воздух застаивался, и это считалось не гигиеничным.
3. Так как в помещениях отсутствовали поверхности прямого теплового излучения, температура воздухопотоков должна была быть довольно высокой, отчего не всегда удавалось избежать пересушивания воздуха.
Калориферы конвекционного обогрева уже давно отслужили свой срок и в России и за рубежом. На смену им пришли более дорогостоящие и сложные в техническом отношении системы водяного и парового отопления, практика применения которых также породила немало проблем.
Глава 32
Стимуляция каминной тяги
Неудовлетворительная тяга каминов – явление более чем обычное. В одном из домов я наткнулся на интересное изобретение – «холостой колодец». По свидетельству домовладельца, его камин, оснащенный этим «холостым колодцем», обладал прекрасной тягой. Обычно верхняя граница топки каминов черная и закопченная, этот же камин был идеально чистым. Возможно, в литературе описан секрет стимуляции каминной тяги «холостой колодец», но я его никогда не встречал. Познакомился с ним только на личном опыте и передаю его вам.
Для начала я предлагаю рассмотреть широко освещенные в литературе о печном деле схемы правильного и неправильного выкладывания первого каминного колодца (рис. 32). Легко увидеть, что у системы «холостого колодца» (рис. 33) и общеизвестных схем подключения первого каминного колодца мало общих черт. А если уж судить с точки зрения принципа работы «холостого колодца», то и устроен он совсем не на общеизвестных принципах.
Рис. 32. Схематические боковые разрезы каминных камер сгорания
Рис. 33. Порядовка «холостой колодец»
Немаловажно еще и то, что «холостой колодец» прекрасно справлялся со своей задачей – отнюдь не в каминной прямой, как стрела, трубе, а в общем дымовом канале с домашней печкой, который на своем дальнейшем пути имел еще несколько прямоугольных поворотов. Этот вариант для камина, как известно, самый малоподходящий. Однако тяга у камина с «холостым колодцем» была прекрасной. Об этом с удивлением говорил и хозяин дома, и его гости.
Глава 33
Самодельная печь-буржуйка для обогрева помещений большой площади
О том, насколько оправданной или неоправданной является эксплуатация металлических печей в жилых помещениях, достаточно сказано в главе 8 этой книги. Но когда возникает необходимость интенсивного обогрева помещения (например, для его просушивания или иных целей), стоит воспользоваться услугами металлической печи.
Можно порекомендовать следующую схему металлической печи с колпаковым теплоотборником (рис. 34).
Рис. 34. Схема-разрез металлической печи с колпаковым теплоотборником
Ее особенностями являются:
а) наличие футеровки;
б) оптимальные размеры топочной камеры, которые способствуют процессу полного и наиболее эффективного сгорания топлива;
в) учет скорости движения тепловых газов внутри колпакового теплоотборника, что позволит последнему излучать тепло в менее жестком режиме. Немаловажным является и значительное увеличение площади теплоотдачи при использовании именно колпакового теплоотборника.
Эта схема металлической печи проверена годами. Если, к примеру, попытаться сварить печь по методу коленообразного изменения направления дымовых каналов, то ее внутренние перегородки начнут очень сильно деформироваться (и будут деформировать внешние стенки печи, что, конечно же, плохо скажется на ее внешнем виде). Приведенная на рис. 34 схема лишена этого весьма значительного недостатка. Наиболее жесткие тепловые удары внутри топливника печи принимает на себя футеровка, а внутри колпакового теплоотборника металлическая труба, одной частью ввареная в хайло печи, а второй – свободная, разгружает свои максимальные тепловые расширения «в воздух».
Основные размеры металлической печи могут, конечно же, в значительной степени варьироваться в зависимости от размеров имеющихся листов металла (предпочтительнее толщиной не менее 4–5 мм). Но некоторые размеры произвольно изменять все же нежелательно, так как это может ухудшить процессы сгорания топлива в печи. Надо учитывать, что одним из самых важных факторов для создания условий полного сгорания топлива в топливнике являются именно сравнительно небольшие размеры топочной камеры (в больших топливниках обязательно будет образовываться много недогоревших головешек). Таким образом, мы приходим к следующим проверенным на практике размерам.
Высота топки – от 0,8 до 1 м.
Ширина топки – от 25 до 40 см «в чистоте» (с учетом толщины стенок футеровки, которую в этой схеме печи желательно делать не на ребро, а на плашку, металлический короб будет иметь размеры от 50 до 65 см).
Глубина ~0,7 м «в чистоте» (с учетом толщины задней футеровочной стенки ~0,85 м).
Диаметр труб – от 16 до 25–30 см.
Расположение выходной дымовой трубы относительно сторон колпакового теплоотборника не имеет совершенно никакого значения. Лишь бы выход из теплоотборника печи был расположен в самой нижней боковой его части.
При изготовлении металлической печи в зимних условиях и при предполагающемся незначительном времени ее эксплуатации (месяц-два) футеровочный кирпич можно выложить «насухо» (без применения печного раствора). Требование к качеству футеровочного кирпича тоже может быть минимальным.
Глава 34
История голландской печи
Если не уходить в нашем рассказе в древние времена, когда в домах славян устраивался самый что ни на есть примитивный очаг, то надо сказать, что первым исторически сложившимся типом печи на Руси являлась классическая русская печь без трубы. Дым из нее выходил прямо в жилое помещение. По свидетельству иностранцев, посещавших Россию в XVII столетии, жилища наших горожан и даже бояр в этом отношении походили на крестьянские избы. А печи даже и в столице были без труб, хотя в Западной Европе трубы вошли в широкое употребление еще в конце XIV столетия, что привело к появлению особой профессии – трубочистов.
При Петре I общая волна преобразований в самых различных областях тогдашнего русского быта коснулась и печей. Их стали располагать так, что сама печь помещалась в отапливаемом помещении, а топочное отверстие и пирамидообразная труба – в сенях. Таким образом, дым уже не мог проникать в определенные части отапливаемых помещений. Наружные стены печи стали из эстетических соображений обкладывать привозимыми из Голландии глазурованными изразцами, от чего и сами печи получили название голландских.
Так что если у вас в голове существовала ассоциативная связь между печью-голландкой и голландскими печными мастерами, то теперь с этой романтической ассоциацией придется проститься навсегда. Это не более чем красивый образ, не имеющий никакого исторического подтверждения.
Так же, как и у классической русской печи, топливники первых голландских печей отстояли от пола приблизительно на один аршин, но топочное отверстие было меньше, чем у печи классической. Самое значительное отличие первых голландских печей от классических русских заключалось именно в использовании сквозной тяги и появлении первого технического упоминания о коленообразных дымовых каналах. В задней части топочной камеры тех первых голландских печей дым поднимался и проходил к передней стенке между двумя сводами, направляясь впоследствии в выходную трубу.
Поначалу эти печи появлялись в домах самых богатых вельмож. И лишь только во второй половине XVIII столетия они вошли во всеобщее употребление в Санкт-Петербурге и Москве. При императрице Анне Иоанновне их устраивали с горизонтальными оборотами (вначале при посредстве двусводчатого перекрытия), а при Екатерине II стали делать с вертикальными. С течением времени эти печи получили повсеместное распространение.
Голландская печь предназначалась уже не столько для того, чтобы в ней просто сгорали дрова (примитивный очаг), а именно для накопления тепла в доме.
Как пишет об этом В. А. Строганов, «задача хорошей голландской печи сводится к двум пунктам:
1) извлечь из топлива возможно большее количество заключающегося в нем тепла и задержать это тепло в себе;
2) передать это извлеченное из топлива (накопленное печью) тепло в отапливаемое помещение.
Как мы видим, впоследствии все системы печей прямого обогрева стремились к наиболее эффективному решению именно этих двух задач: извлечь тепло и, накопив в себе, отдать в жилое помещение.
К печам первоначальной конструкции, разумеется, никто таких требований не предъявлял. Потребности создателей древних очагов и самых примитивных печей сводились только к тому, чтобы нагреть комнату. Вопросы о количестве топлива и качестве сохранения печью тепла оставались в стороне. С течением времени, когда дрова стали значительно дорожать, наши ученые предприняли попытки сконструировать печь на рациональных началах. В деле теоретической разработки голландской печи особенно потрудились архитектор И. Свиязев и профессор Б. Лукашевич. Прежде всего, они установили правильный взгляд на тот путь, по которому должны идти усовершенствования. Затем каждый из них предложил разного рода изменения в прежде существовавших конструкциях, более или менее научно обоснованные и достаточно мотивированные».
Как видит внимательный читатель, сама страна Голландия и печи, которые мы до сего дня именуем голландскими, не имеют ничего общего, кроме, разве что… глазурованных изразцов!