Рубрики







Печные дымоходы (дымообороты).

Печные дымоходы (дымообороты)представляют собой систему каналов внутри печи, соединяющие топку с дымовой трубой. Печные дымоходы предназначены для отвода дымовых газов из топки и обеспечивают нагрев стенок печи. Передача тепла стенкам дымовых каналов происходит за счёт скорости  движения газов по каналам печи. Сечение дымоходов (дымооборотов) должно обеспечивать свободное прохождение газов. Рекомендуемые сечения дымоходов 130×130 мм (половина кирпича на половину), 260×130 мм (кирпич на половину кирпича), 260 ×260 мм (кирпич на кирпич).  Все повороты в печных дымоходах необходимо закруглять, чтобы на них меньше оседало сажи. Швы кирпичной кладки должны быть полностью заполнены, чтобы не создавать дополнительных завихрений при прохождении газов. При большом сечении газы, проходя через  дымоходы, будут достаточно сильно охлаждаться, что приведет к появлению кондесата на выходе. Внутренняя поверхность дымоходов должна быть максимально гладкой и ровной, чтобы уменьшить сопротивление движению дымовых газов.
Системы печных  дымоходов (дымооборотов)  бывают:

  • канальные;
  • бесканальные;
  • смешанные.

В канальных системах дымоходов (дымооборотов) отвод дымовых газов осуществляется при помощи каналов. Канальные  дымоходы делятся на:

  • однооборотные;
  • многооборотные.

К бесканальным печным дымоходам (дымооборотам) относится система камер, разделенных перегородками.

Каждая система дымоходов имеет свои достоинства и недостатки. Наибольшее количество недостатков имеет многооборотная система дымоходов. В многооборотной системе газы должны пройти каналы, совершая повороты, что приводит к сопротивлению их движению. Для преодоления  сопротивления необходимо иметь хорошую тягу в дымовой трубе. Такую тягу можно создать,  увеличивая высоту дымовой трубы, что не всегда выполнимо. Другим способом получения хорошей тяги является  повышение  температуры газов на выходе дымохода, что неизбежно приведет к потере тепла и увеличенному расходу топлива. Многооборотная система печных дымоходов (дымооборотов) имеет смысл только при их небольшой протяжённости. Другим недостатком многооборотных систем является неодинаковый прогрев печи на участках, первого и последнего канала, а это может привести к растрескиванию кладки. Поэтому применять многооборотную систему обычно не рекомендуется. Но даже такую систему можно усовершенствовать, о чем пойдет речь ниже.

Температура газов перед выходом в дымовую трубу не должна превышать 120 — 140°С.  Высокая температура газов (250 — 300°С) перед выходом в дымовую трубу говорит о том, что протяженность печных дымоходов (дымооборотов) надо увеличить. Низкая температура отходящих газов (ниже 120°С) говорит о том, что протяженность дымоходов необходимо уменьшить. Высокая температура на выходе может привести к появлению конденсата, который, проникая через кладку, постепенно разрушает ее.

Канальные печные дымоходы (дымообороты) по расположению подразделяются на вертикальные, горизонтальные и смешанные. По направлению движения дымовых газов – на подъемные и опускные.

При выборе системы каналов дымоходов надо учитывать, что вертикальная система обеспечивает большую теплоотдачу дымовых газов, а горизонтальная система создает лучшую тягу, что немаловажно при не очень высокой трубе.

Печные дымоходы (дымообороты) однооборотные.

Однооборотные печные дымоходы имеют один подъёмный канал и один или несколько опускных, соединённых параллельно. Дымовые газы из топки попадают в подъёмный канал, затем проходят во все  опускные,  и только после этого попадают в дымовую трубу. В основном нагрев стенок печи осуществляется в опускных каналах.
Положительным свойством однооборотных дымоходов является то, что  нагрев их стенок  происходит равномерно, так как температура газов во всех параллельных опускных каналах одинакова.
Еще одним ценным свойством однооборотных дымоходов является саморегулирование тяги в опускных каналах. Ухудшение тяги в одном из опускных каналов приведет к уменьшению пропускаемого в нем объема газа, и вследствие этого  к уменьшению температуры внутри канала. Но объемный вес газов в этом канале увеличится, а более тяжелые газы будут двигаться вниз быстрее. Поэтому поступление газов в менее нагретый канал увеличится. Температура в канале возрастёт, проход газов по всем опускным каналам снова станет равномерным.
Самым простейшим вариантом однооборотной системы печных дымоходов является система с одним подъемным каналом и одним опускным. Но печи с такой системой дымоходов имеют низкий КПД, так как имеют малую тепловоспринимающую поверхность.  Кроме того, температура газов в первом подъёмном канале очень высока,  вследствие чего возникает неравномерность разогрева печи, что приводит к  появлению трещин. Температура газов на входе дымовой трубы может достигнуть  200 – 220°С .

Система дымоходов (дымооборотов) с одним подъемным каналом и несколькими опускными не имеет  недостатков многооборотной системы. Но при такой системе сильнее всего прогревается верхняя часть печи, низ печи имеет температуру значительно ниже.  Система дымоходов с преимущественным нижним прогревом свободна от этого недостатка и обеспечивает прогрев низа печи. Горячие газы из топки сначала опускаются вниз, тем самым обеспечивая прогрев низа печи, затем поднимаются вверх. Верхняя часть дымоходов такой печи делается однооборотной или в виде колпака. Разумеется, конструкция, обеспечивающая прогрев нижней части печи, увеличивает величину газового сопротивления, но такая система дымоходов являются наиболее эффективной.

Печные дымоходы (дымообороты) многооборотные.

В многооборотных печных дымоходах дымовой канал состоит из последовательно соединённых вертикальных и горизонтальных  участков. В таких печах дымовые газы при своём движении  преодолевают большое количество оборотов, что приводит к оседанию сажи в каналах.  В таких печах устройство чисток является обязательным условием.В такой системе газы сильно охлаждаются, тяга в печи ухудшается. В начальный период топки печь дымит. Охлаждение дымовых газов может привести к появлению конденсата.

В многооборотной системе газы должны пройти каналы, совершая повороты, что приводит к сопротивлению их движению. Для преодоления  сопротивления необходимо иметь хорошую тягу в дымовой трубе. Такую тягу можно создать,  увеличивая высоту дымовой трубы, что возможно в определенных пределах. Другим способом получения хорошей тяги является  повышение  температуры газов на выходе дымохода, что неизбежно приведет к потере тепла и увеличенному расходу топлива. Многооборотная система печных дымоходов имеет смысл только при их небольшой протяжённости. Другим недостатком многооборотных систем является неодинаковый прогрев печи на участках, первого и последнего канала, а это может привести к растрескиванию кладки. Но самым большим недостатком печи с многооборотными дымоходами является то, что для её обогрева требуется большое количество топлива, которое несоизмеримо с количеством выделяемой теплоты. Поэтому применять многооборотную систему без улучшений, описанных ниже,  обычно не рекомендуется.

Как изменить печи с многооборотными горизонтальными дымоходами (дымооборотами), чтобы повысить  их эффективность.

В каждом горизонтальном канале необходимо сделать подсосные (инжекционные) отверстия сечением 15 – 20 см2. Инжекционные отверстия делаются через каждые 70 см. Печь будет лучше растапливаться, уменьшится отложения сажи, на выходе дымоходов будет поддерживаться постоянная температура. Более подробно принципы работы дымоходов с инжекционными отверстиями описаны ниже в  записи «Смешанная система с горизонтальными и вертикальными дымоходами  и инжекционными отверстиями».

Как изменить печи с многооборотными вертикальными дымоходами

(дымооборотами), чтобы повысить  их эффективность.

В разделительных стенках между вертикальными дымоходами необходимо сделать инжекционные отверстия сечением  15 – 20 см2, что обеспечит тягу в печи и постоянную температуру газов на выходе дымохода.

Как изменить печи с однооборотными дымоходами

(дымооборотами), чтобы повысить  их эффективность.

Из топки и из опускного канала необходимо  сделать подсосные (инжекционные) отверстия сечением 15 – 20 см2.   Инжекционные отверстия будут способствовать хорошей растопке печи после длительного перерыва в любое время года. С помощью инжекционных отверстий  обеспечивается равномерный прогрев стенок печи, при этом перегрев свода и  восходящего канала уменьшается.

Печные дымоходы (дымооборотами)  бесканальные, колпаковые.

В бесканальных печных дымоходах дымовые каналы отсутствуют. Газы из топки попадают в камеру – колпак, поднимаются до свода печи, расходятся по стенкам, нагревают их, и, остывая, опускаются вниз, а затем идут в дымовую трубу. Эта система достаточно проста в исполнении, тепловая энергия топлива используется наиболее полно.
Недостатки такой системы – сильный нагрев верхней части колпака, отложения сажи на стенках колпака, высокая температура отходящих газов.
Большей эффективностью обладает  система с двумя колпаками. Дымовые газы из топки поступают в первый колпак, затем опускаются и попадают во второй колпак. В такой системе большая часть тепла отдаётся стенкам печи, температура отходящих газов не такая высокая, как в системе с одним колпаком. Но верх печи также перегревается и сажа откладывается на стенках печи.

Печные дымоходы (дымообороты), бесканальные, колпаковые с контрфорсами.

Контрфорсы служат дополнительными аккумуляторами тепла на внутренней поверхности дымоходов в колпаковой печи. Контрфорсы делают в виде  вертикальных ребер, идущих вдоль стенок печи и дымоходов. Обычно контрфорсы делают в четверть кирпича. Дымовые газы поступают из топки в колпак, поднимаются вверх, отдавая при своем движении часть тепла стенкам печи, контрфорсам и своду печи.
Недостатком такой системы является то, что на внутренней поверхности печи и особенно на контрфорсах  осаждается много сажи, которая может загореться, что приведет к разрушению печи.

Смешанные печные дымоходы (дымообороты) с вертикальными и горизонтальными каналами.

Дымовые газы из топки поступают в горизонтальные каналы, затем идут по вертикальным подъемным и опускным каналам и далее попадают в трубу. Теплоотдача горизонтальных печных дымоходов значительно превышает теплоотдачу вертикальных каналов. Самым большим достоинством печей со смешанным дымоходом является поддержание высокой температуры в течение длительного времени. Но таким печам присущи все недостатки многооборотных печей, а именно сильное переохлаждение дымовых газов, из-за которого ослабевает тяга в печи, на стенках скапливается большое количество сажи. Низкая температура газов на выходе приводит к появлению конденсата.

Смешанная система с горизонтальными и вертикальными печными дымоходами (дымооборотами)  и инжекционными отверстиями.

Данная система печных дымоходов является по своей сути многооборотной и имеет несколько горизонтальных и вертикальных каналов.  Без инжекционных отверстий эта система вообще бы не работала. Рассмотрим процессы, происходящие в этой системе дымоходов, без инжекционных отверстий. Во время горения топлива образуется тяга. Под воздействием тяги дымовые газы проходят по всем каналам, отдавая тепло массиву печи. Над горизонтальными каналами расположены колпаки, в которые поднимается часть дымовых газов. Газы во время движения охлаждаются, отдавая тепло вертикальным каналам и сводам колпаков, становятся тяжелее и уходят обратно в горизонтальные каналы. При этом дымовые газы отдают максимум теплоты стенкам печи. Этот процесс происходит в каждом колпаке. Но последствием этого является сильное переохлаждение дымовых газов, что приводит к уменьшению тяги. Для усиления тяги и служат  инжекционные отверстия,  обеспечивающие  саморегуляцию тяги. Отверстия проделываются в своде топки и в горизонтальных каналах. Процесс саморегуляции происходит следующим образом. При уменьшении тяги и температуры газов в горизонтальных каналах создается разряжение, через инжекционные отверстия из топки и из нижележащих каналов засасываются горячие газы, увеличивая тем самым температуру газов, тяга при этом увеличивается. Дымовые газы перестают поступать в инжекционные отверстия при достижении нормальной температуры, давлении и скорости их движения. Инжекционные отверстия делаются сечением 15 – 20 см2, через каждые 70 см.


Печи с такой системой дымоходов равномерно нагреваются от низа до верха. Нет резких перепадов температуры в помещении. Понижение температуры внутри помещения составляет  2 – 4 ˚С за 12 часов, а за 24 часа 4 – 6 ˚С. При наружной температуре минус 10 ˚С в хорошо утеплённом доме печь можно топить через 36- 48 часов. Но зимой печи  с такой системой дымоходов необходимо топить регулярно.

Сравнительная таблица различных систем печных дымоходов (дымооборотов).

Наименование
системы печных дымоходов
Достоинства Недостатки Температура газов
на выходе дымохода, ˚С
КПД
%
Однооборотная с вертикальными дымоходами Малое сопротивление движению газов Сильный нагрев первого восходящего канала, нерациональный расход топлива, малая тепловоспринимающая поверхность дымоходов 200-250 40-50
Однооборотная с горизонтальными дымоходами Малое сопротивление движению газов, равномерный нагрев печи Нерациональный расход топлива, малая тепловоспринимающая поверхность дымоходов 200-250 40-50
Многооборотная с вертикальными дымоходами Достаточно большая тепловоспринимающая поверхность Сильный нагрев первого восходящего канала, переохлаждение дымовых газов, приводящее к появлению конденсата 150-200 60-70
Многооборотная с горизонтальными дымоходами Равномерный нагрев печи Переохлаждение дымовых газов, приводящее к появлению конденсата 150-200 60-70
Однооборотная с несколькими опускными дымоходами Малое сопротивление движению газов, равномерный нагрев печи Сильный нагрев первого восходящего канала, переохлаждение дымовых газов, приводящее к появлению конденсата, плохо растапливается после перерыва 150-200 60-70
Колпаковая Малое сопротивление движению газов Нерациональный расход топлива, малая тепловоспринимающая поверхность дымоходов, сильный нагрев свода печи 200-250 50-60
Смешанная с горизонтальными и вертикальными дымоходами с инжекционными отверстиями Достаточно большая тепловоспринимающая поверхность, равномерный нагрев печи, экономный расход топлива, длительный срок эксплуатации Сильный нагрев первого восходящего канала, переохлаждение дымовых газов, приводящее к появлению конденсата, плохо растапливается после перерыва 110-130 75-85

 

Comments are closed.