Материалы
Кирпич — искусственный камень, получаемый из хорошо подобранной глины с последующим пластическим или полусухим прессованием, сушкой и обжигом. Он служит основным материалом для кладки печей.
Кирпич глиняный, печной после сушки обжигается при температуре от 800 до 1000° С. В процессе обжига отдельные частицы глины плавятся и связывают всю массу кирпича в одно целое, придавая ему необходимую прочность. Печной кирпич имеет красный или розовый цвет. Не во всех местах печи температура в процессе обжига бывает не одинаковой. Если температура больше 1000° С, глина сильно плавится, в результате чего темнеет и частично покрывается стекловидной пленкой. Так получается пережженный кирпич, или железняк. Он очень прочный, плохо колется но непригоден для печной кладки. Его применяют для устройства фундаментов под печи и здания.
Если температура не превышает допустимых пределов, то выходит нормально обожженный красный кирпич.
Кирпич изготовляют размером 250х120х65 мм, с некоторыми допусками, которые зависят от прессо¬вания. Масса кирпича равняется 3,5-3,8 кг. Марка на сжатие — не менее 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75 кг/см2. Кирпич, которому в установленном порядке присвоен государственный знак качества, имеет марку не ниже 125.
Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда, с прямыми ребрами и углами, с чет¬кими гранями и ровными лицевыми поверхностями, без сквозных трещин и т. д. Объемная масса обыкновенного кирпича — около 1500 кг/м3.
В кубическом метре сплошной кладки укладывается около 380 кирпичей. Если кирпич при разборке печей не потерял свою форму и прочность, его можно употребить вторично, но с обязательной очисткой от раствора и сортировкой. В зависимости от состояния, его применяют для кладки фундаментов, труб, последние затем оштукатуривают.
Не разрешается применять для кладки печей и дымоходов силикатный, пустотелый и дырчатый кирпич.
В топках печей и первом дымовом канале, где температура очень высокая, особенно при сжигании каменного угля, печной (красный) кирпич заменяют на огнеупорный (шамотный). Применяют его для кладки топливников печей, в которых сжигают дрова, торф, уголь.
Глина (шамотная, красная обыкновенная) представляет собой остатки выветрившихся горных пород, состоящих из мельчайших частиц в виде чешуек. Обычно она встречается в виде грунта в сухом или слегка влажном состоянии с примесью песка, извести, слюды и т. д. В зависимости от количества примесей глина подразделяется на жирную, среднюю и тощую. В жирной глине содержится 2-3% песка, в средней — около 15%, а тощей — около 30%. Глина может впитывать большое количество воды, увеличиваясь при этом в объеме (разбухает), образуя тесто. При высыхании объем ее уменьшается, а на поверхности появляются трещины.
При нагревании глины от 400 до 700° С она сначала начинает отдавать воду. После полной отдачи воды глина становится пористой, а затем постепенно плавится или спекается. При замерзании, влажная глина, начиная с 0° С, она вспучивается и увеличивается в объеме. Тесто из глины пластично, легко принимает и сохраняет приданную форму. Пластичность глины зависит от размера частиц глиняного вещества, примесей и других причин. Глину применяют в качестве связующего элемента раствора. В состав раствора для кладки печей входят – глина, песок, вода, и добавки придающие цвету кладочного шва определённый оттенок. Глина шамотная (огнеупорная) имеет разные цветовые оттенки, что может повлиять на оттенок шва.
Песок. Песок используют как заполнитель в глиняных растворах для кладки печей. Он должен быть чистым, не иметь примесей ила, извести, растительных остатков и других загрязняющих его веществ. Лучшим песком является горный с шероховатыми поверхностями. Речной песок менее пригоден, так как его зерна имеют округлую, гладкую форму и он меньше сцепляется с глиной.
Чем жирнее глина, тем больше добавляется песка, и наоборот. Песок, добавляемый в растворы, должен быть мелким, с зернами величиной не более 1 мм, что дает возможность получить тонкие швы, тем самым повышая прочность кладки печей.
Вода. Лучшей водой для кладки печей считается дождевая и речная. Желательно чтоб в воде не было примесей солей, кислот и щелочей. Жесткая вода в печном деле нежелательна.
Цементы — вяжущие вещества высокой прочности. Изготавливаются пять марок цемента с пределом прочности: 300, 400, 500, 550 и 600 кгс/см2. Из них приготовляют цементные растворы или их добавляют в глиняные и известковые растворы для придания прочности.
Хранить цементы надо в сухих местах, лучше в полиэтиленовых, плотно завязанных мешках. От соприкосновения с воздухом цементы постепенно снижают свои качества.
Цементные растворы в печном ремесле применяются только для кладки фундамента, первых рядов печи и внешней трубы.
Бетон — очень прочный искусственный материал. Для получения бетонной массы приготовляют сухую смесь правильным подбором цемента, мелких и крупных заполнителей, затем затворяют ее водой. Укладывают его в течение часа. Можно приготовить бетон разной прочности, но не выше марки применяемого цемента. Заданную прочность бетона подбирают специально в лабораториях и данные выдают на заводы или строительные объекты.
Если бетоном залить стальную арматуру или стальную сетку, то получится железобетон.
Железобетонный фундамент лучший для основания зданий и сооружений, печей и каминов.
Подсобные материалы.
В печных работах применяют всевозможные вспомогательные или подсобные материалы: стальные балки, уголки, полосы, проволоку, гвозди, листовую кровельную сталь, войлок, асбест, асбестоцементные трубы, толь, рубероид, печные изразцы или кафель.
Сталь. Сталь бывает разной формы и проч¬ности.
Сталь листовая — листы различной толщины. Бывает черный и оцинкованный. Идет на изготовление футляров для печей, предтопочных листов, водогрейных коробок и разной посуды. Из оцинкованной листовой стали можно сделать колпак для трубы.
Стальной проволокой закрепляют печные приборы и изразцы. Ее берут толщиной от 2 до 3 мм, она должна быть мягкой, для чего ее отжигают.
Гвозди применяют для штырей и вязки проволочной кладки. Обычно их берут длиной от 100 до 150 мм, но могут быть и другие размеры.
Фасонную или фигурную сталь применяют в основном для изготовления оснований под печи, поддержания кирпичной кладки и ее связки и т. д.Швеллерную и двутавровую сталь изготовляют под номерами, которые обозначают размер изделия по высоте.
Угловая (уголковая) сталь. Ее размеры обозначают тремя цифрами в миллиметрах. Например, равнобокий уголок имеет полки высотой по 25 мм, толщиной 3 мм (25х25х3 мм).Применяется для перекрытий дымовых каналов…
Теплоизоляционные материалы. Теплоизоляционные материалы применяют для уменьшения теплопроводности, то есть передачи тепла от нагретых частей печи к прилегающим сгораемым конструкциям. К этим материалам относится войлок, асбест, огнеупорная ткань, мин.вата… Их прокладывают между печью и конструкциями из дерева, фибролита, камышита, соломита.
Войлок. Войлок строительный выпускают в виде полотнищ толщиной 5 мм из отходов грубой шерсти. Войлок плохо воспламеняется, не горит, а медленно тлеет, издавая своеобразный специфический запах, указывающий на то, что он где-то соприкасается с огнем. Перед применением войлок вымачивают в глиняном растворе, который предохраняет его от разведения моли и возгорания. Вымоченным в глиняном растворе войлоком изолируют всевозможные разделы у печей и труб, а также обертывают концы деревянных балок, проходящих вблизи дымовых каналов и разделов.
Асбест — минеральный, несгораемый, теплоизоляционный материал, изготовляемый в виде листов или шнура. Он долговечен, имеет низкую теплопроводность. Применяют вместо войлока, особенно для прокладки между рамками печных приборов, дверками и печной кладкой. Добавление асбеста в портландцемент значительно повышает его прочность.
Изразец или кафель — самый лучший материал для облицовки наружных поверхностей комнатных печей и кухонных очагов (плит).
Изразец состоит из пластины, наружная сторона которой покрыта глазурью, румпы, образующей коробку, в стенках которой имеются два отверстия. В эти отверстия вставляют стальные штыри, служащие для скрепления проволокой изразцов друг с другом и закрепления их на поверхности печи путем закладки проволоки в толщу кладки.
Толь и рубероид. Толь и рубероид — гидроизоляционные материалы. Изготовляют из картона, пропитанного каменноугольной смолой или нефтяными продуктами, и обсыпанного с двух сторон песком, слюдой или каменной мукой. В основном используют для гидроизоляции основания под печь, предохраняя фундамент от влаги. |
Функциональные элементы печей
Топливник и дымообороты - основные части печи.
Дымообороты - каналы, расположенные внутри массива печи, которые соединяются с топливником и дымовой трубой, предназначены для восприятия тепла от сгораемого топлива, тепло передаётся массиву печи. Сечение каналов подбирают такими, чтоб обеспечить нормальный выход отработавших газов. Каналы могут быть вертикальными и горизонтальными.
Системы дымооборотов в печах бывают разными: канальными, бесканальными и смешанными, малооборотными и многооборотными.
В бесканальной системе - дымовые каналы отсутствуют, а над топливником имеется камера в виде колпака.
Система дымооборотов - обеспечивает использование теплоты образовавшихся в топливнике продуктов сгорания.
Топливник - это камера, где создаётся оптимальные условия горения топлива.
Топливники печей представляют собой кирпичную камеру, где на поде, снабжённом колосниковой решёткой, сгорает топливо. Воздух для поддержания горения поступает через поддувало (зольник) и проходит через колосниковую решётку. В зависимости от топлива различают топливники для дров, торфа и каменного угля.
Довольно важную роль топливников играют их ширина и высота. Ширина топливников в малых печах составляет 200-250 мм, в больших – 300-380 мм. Лучшие топки с колосниковой решёткой и поддувалом. Под топливника должен иметь небольшой подъём к задней стенке.
Высота топливника (топочной камеры), считая от колосниковой решётки, для дров должна быть 800-1000 мм, для торфа – 650-800, для каменного угля – 750 мм и т.д. Забивать камеру топливом не следует. Например, дров кладут столько, чтобы между ними и верхом камеры оставалось свободное пространство в 400-600 мм. В этом случае мельчайшие частицы топлива будут сгорать, находясь ещё в камере, т.е. топливо будет использоваться наиболее полноценно (во внутренние дымоходы печи попадает меньшое количество несгоревших частиц).
При низких топливниках несгоревшие частицы сразу попадают в дымовые каналы и, оседая там, сужают их, что приводит нередко к дымлению печей и меньшему их нагреванию.
Дымовая труба - неотъемлемая часть каждого очага Назначение её - отвод из печи наружу дымовых газов, образующих при сгорании топлива в топливнике и одновременно содействие подсосу воздуха в для горения. Чтобы заставить дымовые газы пройти из топливника через дымообороты печи до дымовой трубы, преодолев все встречающиеся на пути сопротивления, необходимо затратить некоторое усилие, больше чем сопротивление, которое испытывают дымовые газы при движении. Эту силу называют силой тяги. Сила тяги тем выше, чем больше разность температур между дымовыми газами в трубе и наружным воздухом и чем выше труба.
|
Противопожарные мероприятия
Дерево воспламеняется при нагревании до температуры около 300°С, но если оно долгое время находится в соприкосновении с предметами, разогретыми хотя бы до 100°С, то оно подвержено самовозгоранию. Такими особенно опасными местами в смысле возгорания деревянных конструкций являются: места прохода дымовых труб через междуэтажные и чердачные перекрытия и деревянные стены здания, граничащие со стенками топливников печей. Поэтому при устройстве печей необходимо следить, чтобы нагреваемые поверхности печей не соприкасались со сгораемыми частями здания.
Особую опасность представляют трещины, образую¬щиеся в массиве печи и дымовых каналах вследствие не¬равномерной осадки или выкрашивания глиняного раствора из швов.
Отсюда вытекает основное требование пожарной профилактики: деревянные или иные легковозгораемые части здания должны находиться на достаточном расстоянии от разогреваемых частей печи и дымоходов или быть хорошо изолированными.
Для изоляции применяют несгораемые или малотеплопроводные материалы: обыкновенный глиняный кирпич, металлические листы, войлок, а также асбестовый шнур или асбестовую листовую бумагу.
Войлок плохо проводит тепло и служит хорошим теплоизолирующим материалом. При возгорании он тлеет, при этом возникает едкий удушливый запах, сигнализирующий об опасности пожара. Для придания большей сопротивляемости возгоранию войлок перед укладкой на тесто пропитывают жидким глиняным раствором.
1. В местах, где деревянные части междуэтажных и чердачных перекрытий подходят к дымовым каналам в каменных стенках или к коренным и насадным трубам отопительных печей, нужно устраивать разделки, т.е. утолщения в кирпичной кладке труб и стен с дымовыми каналами.
2. Толщину разделки у кирпичных печей с кратковременной топкой принимают в один кирпич (250 мм), считая от «дыма» до дерева. При этом дерево, прилегающее к разделке, необходимо обивать асбестовым картоном или войлоком в два слоя, пропитанным глиняным раствором. При отсутствии асбеста или войлока толщину разделки необходимо довести до 1 1/2 кирпича (380 мм).
3. Сгораемый пол перед топочными дверками печей и очагов должен быть покрыт листом кровельной стали размером не менее 500х700 мм, предохраняющим пол возле печи от искр и горячих углей.
В зимнее время необходимо особенно строго соблюдать правила противопожарной безопасности, так как зимой усиленно топят печи для обогрева помещений, тепляков и т.д. Запрещается ставить печи-времянки вблизи таких частей здания, которые могут загореться (свободное расстояние между этими частями и печью должно быть не менее 1 м); нельзя складывать возле топок легковоспламеняющиеся материалы. Зимой устанавливают круглосуточный противопожарный надзор, каждый объект снабжают огнетушителями, кадками с водой и другими противопожарными средствами |