Текст книги "Строительство печи в дачном домике"

Илья Мельников
Строительство печи в дачном домике

Фундамент печи

Фундамент выкладывают из прочных материалов: бутового камня, известняка, железняка или бетона.

Печи массой не более 750 кг разрешается устанавливать на полу при условии, что он достаточно прочен и доски при хождении не прогибаются. Но лучше устанавливать печи на отдельном для них фундаменте.

Печи массой свыше 750 кг обязательно требуют устройства отдельного прочного фундамента. Если грунт сырой, следует применять кирпич-железняк, так как обычный кирпич может от сырости разрушиться. Часть фундамента, находящегося в сыром грунте, можно выложить из бутового камня на 150 – 250 мм выше уровня земли, выровнять его, устроить гидроизоляцию, а остальную часть класть из кирпича.

Из этих же материалов строят фундаменты под дымовые трубы.

Размеры фундаментов в плане шире основания печи минимум на 5 см во все стороны. По размеру фундамента выкапывают яму, глубина которой зависит от плотности грунта. При достаточно прочном грунте ее глубина может быть от 0,2 до 0,5 м. Дно ямы выравнивают по уровню, а если грунт слабый, то его уплотняют тяжелой трамбовкой. Только после этого приступают к кладке.

Первый ряд выполняют из битого (мелкого) камня или кирпича насухо, т. е. без раствора, уплотняя его ударами трамбовки. Тщательно уплотненные камни заливают жидким раствором (прыском). После этого начинают основную кладку, используя цементный раствор состава 1:3 – 1:6.

Лицевые (наружные) стороны фундамента выкладывают на густом растворе, с тщательной перевязкой швов. Внутрь этой кладки наливают жидкий раствор-прыск и укладывают в него сплошным слоем камни разных размеров и заливают их также прыском. Можно всю кладку вести на густом растворе с тщательным соблюдением перевязки швов.

Кладка из кирпича проще, из бутового камня – сложнее. Камни подбирают одинаковой толщины, но размер может быть разный. Это дает возможность выполнять более прочную кладку с лучшей перевязкой швов.

Укладываемые камни необходимо осаживать, нанося по ним удары тяжелым молотком или другим предметом массой от 1,5 до 2 кг. Чтобы добиться хорошей перевязки камней между собой, их чередуют ложками и тычками.

Кладку можно выполнять по шнуру, в опалубке или между стенками вырытой ямы.

Кладка фундамента заканчивается ниже уровня чистого пола на 140 – 150 мм, т. е. на два ряда кирпичной кладки.

Когда фундамент кладут из камня, то поверхность фундамента тщательно проверяют правилом с уровнем и выравнивают цементным раствором. Затем на эту кладку укладывают как можно ровнее один ряд кирпича, выравнивают раствором. На этот ряд кладут в два слоя гидроизоляцию из толя или рубероида. Лучше эти материалы уложить не насухо, а на мастике (рубероид на битумной, толь на дегтевой). Сверху гидроизоляции укладывают второй ряд кирпичной кладки, и она практически доходит до уровня чистого пола. Выше кладут саму печь.

Когда фундамент кладут из кирпича, то также делают на его предпоследнем ряду гидроизоляцию, по которой выполняют последний ряд кирпичной кладки.

Гидроизоляция предохранит печь от подсасывания грунтовой воды, от которой печь будет парить, а кирпич постепенно разрушаться.

Выкладывая фундамент печи, следует помнить, что запрещается перевязывать его с фундаментом стен дома, так как происходит разная осадка стен и печи, в итоге фундамент печи может перекоситься и расстроить кладку. Фундамент печи должен отстоять от фундамента дома минимум на 50 мм. Промежуток между ними засыпают песком. Фундаменты под печи и коренные трубы должны выполняться независимо друг от друга. Выполнив фундамент, пространство между ним и грунтом засыпают и трамбуют.

В зданиях с глубоким подпольем фундамент под печи часто устраивают на опорах в виде срубов, ряжей, заполненных внутри песком или шлаком. Засыпка предохраняет внутреннее пространство дома от проникновения в него холодного воздуха.

Для сруба или ряжа следует применять сухие, хорошие бревна или брусья из сосны, ели и других хвойных пород. Из лиственных можно использовать дуб.

Сперва выполняют сруб нужной высоты. По срубу выбирают грунт на нужную глубину и выкладывают из бутового камня кладку такой высоты, чтобы она была выше уровня земли не менее 25 см. Кладку выравнивают по уровню раствором, укладывают двухслойную изоляцию и только на нее укладывают первый венец сруба. Сруб также не доводится до уровня пола на два ряда кладки, на него настилают доски толщиной 40 – 50 мм, по которым кладут кирпич.

Кладка печи

Если под печь собираются использовать фундамент от старой печи, его обследуют и в случае необходимости ремонтируют. Когда строят новый фундамент, проверяют местоположение печи, ее разворот по отношению к стенам помещения, убеждаются, не мешают ли в этом случае потолочные балки или стропила для вывода трубы через перекрытие и крышу. После проверки можно оставить печь на прежнем месте или перенести ее в другое (рис. 1).

Рис. 1. Печная кладка

Форму и размер печи проверяют правилом, угольником, метром или шпагатом, натягиваемым по углам кладки. При раскладке подбирают кирпичи, проверяют, соблюдается ли перевязка швов, и учитывают их толщину. Только после этого весь ряд укладывают на растворе (рис. 2).

Рис. 2. Проверка первого ряда кладки

Рис. 3. Проверка выполнения печной кладки

Кладку проверяют по горизонтали, вертикали и боковым сторонам. Этого требует каждый ряд (рис. 3).

Очень удобно класть печи в направляющих стойках, но еще лучше в передвижной опалубке-ящике без дна, который движется в стойках, установленных строго вертикально. Стойки и ящик должны быть тщательно выстроганы, чтобы по ним легче передвигалась опалубка. Ее можно сделать на один или несколько рядов кладки. Как только она будет заполнена кирпичной кладкой, ее поднимают на нужную высоту и закрепляют (рис. 4).

Рис. 4. Кладка печи в опалубке (вертикальные стойки прочно крепятся к потолку)

Толщина швов печной кладки, выполненной из обыкновенного или красного кирпича, должна быть не более 3–5 мм, а из тугоплавкого и огнеупорного кирпича – 3 мм. Толщина швов кладки труб на известковом растворе допускается до 10 мм.

Во всех случаях кладки горизонтальные и вертикальные швы должны быть полностью заполнены раствором. Через толстые незаполненные швы легко вылетают искры, что может привести к пожару. Кроме того, в толстых швах часто образуются трещины, сквозь которые проникает в печь или дымовые каналы холодный воздух, охлаждающий горячие газы, нарушает тягу и образует дымление. По ходу кладки внутренние и наружные поверхности очищают от выдавленного раствора, который снимают руками или кельмой, а внутренние поверхности топливников и каналов протирают мочальной кистью или мокрой тряпкой. Обмазывать глиняным раствором топливники и каналы категорически запрещается, так как он быстро отваливается и засоряет каналы.

Внутренние поверхности печей – дымовые каналы, топливники, трубы – следует выполнять как можно ровнее, без выступов, впадин и других неровностей, которые препятствуют свободному движению газов и ухудшают работу печи. Все повороты и углы в каналах надо обязательно закруглять, а сужение или расширение кладки делать плавным, что способствует тяге.

Колосниковые решетки следует располагать ниже топочного отверстия на один-два ряда кладки (70 – 140 мм) с зазором между решеткой и кладкой по всему периметру не менее 5 мм. Если этого не сделать, то при нагревании расширяющийся металл расстроит кладку. Колосниковые решетки к тому же должны укладываться с наклоном в сторону дверки на 20 – 30 мм, что обеспечивает скатывание несгоревшего топлива от задней стенки на решетку. Прорези решетки всегда располагают вдоль топливника.

Плиты чугунные цельные или из отдельных элементов, применяемых в кухонных очагах или плитах, надо укладывать на тонком слое глиняного раствора по уровню.

Кирпич для кладки печи следует отсортировать. Самые хорошие кирпичи без трещин и отколотых мест применяют для топливников, дымовых каналов и сводов печи. Толщина кирпича должна быть одинаковой, что дает возможность получить самые тонкие швы.

Запрещается сколотую или стесанную сторону кирпича обращать внутрь топки или каналов, так как они менее прочны и от высокой температуры будут разрушаться.

Кладка печей способом замораживания запрещается. В холодное, особенно в зимнее, время растворы или материалы для их приготовления должны иметь температуру не ниже +5 °С.

После кладки печь следует хорошо высушить естественным или искусственным путем. В процессе сушки все задвижки и вьюшки, а также форточки должны быть открыты круглые сутки. На такую сушку требуется примерно 10 – 12 суток.

При искусственной сушке печь протапливают сухим топливом: стружкой, соломой, щепой, мелко колотыми дровами.

Первая закладка топлива не должна превышать 20 – 25 % от того количества, которое необходимо для нормальной топки. Для второй топки количество топлива повышают до 30 – 40 %, для третьей – до 60 – 70 % и т. д., т. е. до полной нормы. После каждой топки все приборы печи открывают, температура наружной поверхности печи должна не превышать 50 – 60 °С.

Сушка считается законченной, когда на поверхности печи перестанут появляться сырые пятна, а на задвижке или вьюшке следы конденсата.

Кирпич состоит из шести сторон, каждая из которых имеет определенное название. Две самые большие поверхности кирпича – постели – бывают нижней или верхней по отношению к кладке. Оставшиеся четыре стороны носят название граней. Из них две большие называются ложковыми и две малые – тычковыми. Острые ребра, образуемые гранями, – усенки. В зависимости от укладки кирпича ряды кладки будут называться ложковыми или тычковыми.

Для перевязки швов исходя из размера печи приходится применять целый кирпич и его части, при этом кладут кирпич по-разному.

Стенки печи выкладывают разной толщины. Чтобы получить

тонкие стенки, кладку выполняют на ребро или в четверть кирпича.

Широко распространена кладка в половину кирпича, т. е. с укладкой его плашмя. Такую же толщину кладки можно получить из двух четверок, укладывая кирпич на ребро. Кладку в три четверти кирпича выполняют в половину и в четверть кирпича, т. е. на ребро (рис. 5).

Рис. 5. Кладка стенок разной толщины:

а – в четверть кирпича; б – в полкирпича (ложком); в – в полкирпича (две четверти); г – в 3/4 (полкирпича на ребро); д – в полкирпича (2/4 с полным перекрытием швов); е – в целый кирпич; ж – устройство замков в кладке

Кладку в половину кирпича с полным перекрытием швов ведут из двух четверок на ребро, но так, чтобы один ряд кладки находился на 5 – 6 см выше другого и швы одного ряда не совпадали со швами другого (д ).

Стенки в один кирпич кладут поочередно из тычковых рядов, когда кирпичи уложены поперек стенки, и ложковых, когда кирпичи укладывают вдоль стенки. Для перевязки швов применяют трехчетверки (е ).

Нередко внутри печей при устройстве дымовых каналов или для других целей кирпич укладывают на стальные полосы. В этом случае вставка металла нежелательна: расширяясь больше кирпича, металл разрушает кладку. Чтобы избежать этого, стальные полосы иногда кладут свободно, не закрывая их.

Во всех случаях при кладке стенок внутри печи их лучше всего крепить с наружными стенками «в замок». Это прочно и надежно (ж ).

Каждый ряд кладки следует выполнять так, чтобы он перевязывался в швах половиной кирпича, а там, где применяют трехчетверки и половинки, допускается минимальная перевязка в четверть кирпича.

Как правильно колоть кирпич

В процессе кладки кирпич часто нужно уменьшать в размерах или придавать ему определенную форму, т. е. колоть и тесать. При этом важно иметь в виду, что чем чище отесан кирпич, тем лучше.

Нормально обожженный кирпич колят без насечки, а прямо по намеченной линии. Слабо обожженный кирпич с волосяными трещинами требует насечки, по которой и выполняют колку.

Насечку делают по всему периметру раскалываемой части глубиной до 5 мм. Во время раскалывания кирпич берут поперек левой рукой, правой держат молоток или кирочку и наносят в нужное место достаточно сильный удар, чтобы расколоть его. При этом лезвие молотка или кирочки должно быть направлено под прямым углом по отношению к кирпичу или линии раскалывания. Косой удар часто приводит к произвольному раскалыванию. Кирпич раскалывается одним ударом или несколькими, нанесенными сильнее. В момент раскалывания кирпич держат или по середине линии, или за его большую часть.

Сначала выполняют грубую отеску более тупым концом с нанесением более сильных ударов инструментом, а затем острым концом наносят частые несильные удары.

Устройство топливников

Топливники – это камеры, в которых сгорает топливо. Для правильного горения топлива под каждый вид его устраивают тот или другой топливник с соблюдением соответствующих требований. При неправильно устроенном топливнике неполностью сгорает топливо, его много расходуется, а печь нагревается плохо.

Форма и размеры топливника должны быть такими, чтобы создать необходимый объем, вмещающий такое количество топлива, которое нужно для нагревания печи без последующего его добавления. В топливнике должно полностью сгорать топливо, не попадая при этом в дымообороты в виде несгоревших частиц, засоряющих дымообороты и снижающих нагревание стенок.

Топливники делают такой высоты, чтобы после укладки топлива между ним и перекрытием топливника оставалось пространство, необходимое для того, чтобы все проходящие по нему несгоревшие частицы топлива могли сгореть. В этом случае горение заканчивается внутри топливника и топливо используется полностью.

Для равномерной подачи воздуха к сгораемому топливу применяют колосниковые решетки и поддувальные отверстия.

Высота топливника зависит от вида топлива.

Топливник для дров. Дрова содержат много летучих веществ и дают при горении высокое пламя. Они требуют большого объема топочного пространства. Высота топливника, считая от колосниковой решетки, колеблется от 800 до 1000 мм.

Под топливника имеет откосы-скаты к решетке для скатывания на нее угля. Колосниковую решетку ставят ниже уровня топочной дверки, что не позволяет углям выпадать наружу. Поэтому решетку и заглубляют на один ряд кладки против нижней кромки топочной дверки. Дрова закладывают плашмя или клеткой. Если высота наложенных дров 300 – 400 мм, то высота свободного пространства над ними – 500 – 600 мм. Дверки применяют любые, но лучше герметические. Топливник рекомендуется футеровать (облицовывать) огнеупорным кирпичом.

Топливник для сланцев. Сланцы – многозольное топливо, в котором количество золы достигает более 30 %. Поэтому этот топливник несколько отличается от топливника для дров. Высота его, считая от пода, должна быть не менее 670 мм. Обычная колосниковая решетка быстро забивается золой и перестает пропускать воздух. Поэтому их в таких топливниках не применяют, а устраивают порог, делая стенки топливника наклонными. Сланцы закладывают через топочную дверку в топливник в небольшом количестве. Растапливают дровами. Из сланцев в начале горения выделяется много летучих веществ, для сжигания которых через специальную дверку и канал впускают в топливник дополнительно воздух. Шуровку выполняют через нижнюю поддувальную дверку и поддувальный канал. Зола собирается в ящик из стали, устанавливаемый в углублении поддувала.

Топливник следует перекрывать аркой из огнеупорного кирпича. Чтобы газы не проникали в помещение при закрытой печи, в дымовой задвижке или вьюшке следует сделать сквозное отверстие диаметром не менее 10 мм.

Топливник для торфа. Торф влажностью 25 – 30 % может сжигаться в топливниках с колосниковыми решетками, но увеличенных размеров по сравнению с применяемыми для дров. Желательно, чтобы все стенки топливника имели скаты к колосниковой решетке. Высота топливника – от 650 до 750 мм. Торф закладывают в топку слоем в 250 мм, чтобы оставалось пространство над слоем топлива в 400 – 500 мм. Зольник изготовляют особой конструкции и более емкий, так как при сгорании торфа образуется много золы. Лучше всего под колосниковой решеткой установить металлический ящик, из которого по мере заполнения удаляют золу через поддувальную дверку.

Влажные сорта торфа для сжигания следует просушить. Для торфа повышенной влажности применяют топливник специального типа с двумя колосниковыми решетками, поставленными горизонтально и вертикально. Для растопки на горизонтальную решетку сперва закладывают древесную растопку и небольшую порцию торфа. Как только торф хорошо разгорится, добавляют основное количество торфа через топочную дверку так, чтобы его слой был выше наклонных колосников.

Топливник выполняют высотой 820 и шириной 455 мм. Учитывая большое количество водяных паров, образуемых при сгорании, вверху топливной камеры для их выхода устраивают специальное отверстие. Воздух для горения поступает через поддувальную дверку, а шуровку топлива выполняют через дверку, расположенную над поддувалом или между двумя колосниковыми решетками. Прозоры в колосниковых решетках делают не более 8 – 10 мм. Дымовая задвижка или вьюшка должны иметь сквозные отверстия. В этом топливнике также сжигают кизяк повышенной влажности. Сухой кизяк сжигают в топливниках для дров.

Топливник для каменного угля и антрацита. Каменный уголь и антрацит для горения требуют сильной подачи воздуха к горящему слою. Поэтому в топливниках для этого топлива необходимы колосниковые решетки, которые располагают в неглубокой шахте. Учитывая, что при горении развивается высокая температура, стенки топливника и перекрытия обязательно выкладывают из огнеупорного кирпича. Обыкновенпый кирпич быстро разрушается. Колосниковую решетку заглубляют на 300 – 350 мм.

Конструкция топливника такова, что нижняя часть его над решеткой значительно сужена. Это делают для того, чтобы антрацит горел сравнительно толстым слоем, что связано с его нормальным сжиганием, происходящим при высокой температуре.

Топливо загружают через топочную дверку. Колосниковую решетку следует ставить тяжелую, выдерживающую высокую температуру. В дымовых задвижках или вьюшках обязательно просверливают сквозные отверстия.

Шахтные топливники необходимы в печах, где происходят длительная топка кусковым топливом. Для разжигания такой печи на колосниковую решетку кладут мелкие дрова или другую растопку, на которую через топочную дверку засыпают немного угля и зажигают дрова. Как только они разгорятся, загружают остальное топливо. По мере сгорания нижних слоев верхние постепенно опускаются. В таких печах возможно скопление газов, поэтому для их отвода в дымоход вверху топливника устроено сквозное отверстие. Кладку следует выполнять из огнеупорного кирпича. Ставят массивную колосниковую решетку или колосники. Гарнитура должна быть герметичной. В задвижке или вьюшке обязательно устраивают сквозные отверстия. Кроме каменного угля в таком топливнике можно сжигать кусковой торф или торфяные брикеты.

Дымообороты

Дымообороты в отопительных печах – это каналы, расположенные внутри массива печи, которые соединяются с топливником и дымовой трубой.

Дымоходы бывают короткими или длинными, с одним или несколькими поворотами-дымооборотами, которые располагаются различно. Их часто называют дымовыми каналами или просто каналами.

Они бывают вертикальные и горизонтальные, а также подъемные и опускные. Переход из одного канала в другой поверху называют перевалом, а такой же переход внизу – подверткой.

Обычно сечение каналов бывает: кирпич на кирпич (260х260 мм), кирпич на половину кирпича (260х130 мм), половина кирпича на половину (130х130 мм). Это более удобные размеры, другие применять не рекомендуется. Внутренние поверхности каналов должны быть как можно глаже и ровнее, что уменьшает сопротивление проходу дымовых газов.

Назначение всех каналов – восприятие тепла от сгораемого топлива. В дальнейшем это тепло передается массиву печи.

Все дымообороты должны иметь достаточное сечение для свободного пропускания всего объема дымовых газов. Излишние (большие) размеры каналов уменьшают скорость движения газов и поэтому требуют увеличения размеров печи. Уменьшение скорости продвижения газов снижает нагревание печи в целом. Следовательно, размеры каналов имеют большое значение.

Печь должна равномерно прогреваться. Перегрев верхней части нежелателен, так как в этой зоне тепло мало ощущается человеческим организмом. Немалую роль играет общая протяженность дымооборотов и особенно количество поворотов, усиливающих сопротивление дымовых газов во время прохода. Все это должно быть учтено при устройстве печи.

Системы дымооборотов в печах бывают разными: малооборотными и многооборотными, бесканальными, канальными, смешанными с преимущественным нижним подогревом.

Малооборотные системы имеют один подъемный канал и один или несколько опускных, соединенных параллельно, и газы в них идут в одном направлении (рис. 6).

Рис. 6. Дымообороты:

а – с одним опускным каналом; б – с несколькими опускными каналами; многооборотные схемы: в – с вертикальными каналами; г – с горизонтальными каналами; д – бесканальная схема.

Многооборотные системы построены так, что дымовой канал состоит из последовательно соединенных вертикальных и горизонтальных участков, где газы, направляясь к трубе от топливника, преодолевают большое количество оборотов. Печи с такой системой оборотов прогреваются весьма неравномерно, требуют повышенной тяги, а обилие оборотов повышает оседание сажи. Очищать такие печи очень трудно.

В бесканальной системе (колпаковой) дымовые каналы отсутствуют, а над топливником имеется камера в виде колпака. Из топливника под камерой проходит входное отверстие, а также боковое для отвода охлажденных газов. Работает печь так. Горячие газы попадают в колпак из топливника, поднимаются до перекрыши печи, расходятся по стенкам и нагревают их, а остывая, опускаются вдоль стен к низу камеры и через второе боковое отверстие попадают в трубу. Для лучшего нагревания часто в колпаке делают продольные перегородки на всю его высоту, образуя как бы колодцы. Эта система проста в выполнении, имеет наименьшее газовое сопротивление. К недостатку можно отнести перегрев верхней части печи.

В системе с преимущественным нижним прогревом обеспечивается наибольший нагрев нижней части печи. Сначала горячие газы из топливника опускаются вниз, нагревая нижнюю часть печи, слегка охлаждаясь, они направляются вверх. Верхняя часть системы делается или однооборотной, или в виде колпака. Эта система является более рациональной из всех существующих.