Технология ремонта трубчатой печи

В процессе эксплуатации печи постепенно разрушаются. Стенки топки от жара теряют прочность. Прогорают и обламываются кирпичи, швы кладки трескаются, внутри колодцев и на стенках дымоходов накапливается сажа.

Большой температурной нагрузке подвергаются дверца топки, варочная плита, колосники. В северных районах в морозы приходится жечь дрова ежедневно, что постепенно приводит к разрушению печей.

Что требует большего внимания: печь на даче, деревенская дровяная или банная?

Особенно большим температурным нагрузкам подвергаются печи, в которых сжигают каменный и бурый уголь.

Через несколько лет после постройки ремонт требуется банным и дачным печкам. Интенсивное температурное воздействие испытывают отопительные приборы, в которых почти круглосуточно выпекают формовой хлеб, караваи и пиццу.

Итальянские помпейские печи строят во многих странах. Пицца, выпеченная в таких сооружениях, имеет особый вкус и запах. Эта печь обычно строится на открытом воздухе. Еда готовится под кирпичным сводом, под действием огня и жара нагретых кирпичей.

Существует два вида помпейских печей — неаполитанские (с низким сводом, предназначенные в основном для выпечки пиццы) и тосканские (с высоким сводом, который позволяет поставить внутрь горшок или кастрюлю и приготовить не только пиццу, запеченное мясо и рыбу, но и супы).

Диагностика неисправности

Диагностику состояния печи можно провести самостоятельно, без привлечения печника-профессионала. Способы выявления неисправностей включают:

• ревизию внешних повреждений;
• оценку работы затопленной печи.

Диагностика неисправностей начинается с внешнего осмотра. Оценке подлежат швы в кладке, стены, фундамент, топка, дымовая труба в доме, на чердаке и на крыше. Проверяется состояние металлических частей и деталей (варочной плиты, задвижек, дверцы топки, колосников, футеровки топливника).

Справка. Печь, требующая ремонта, имеет один или несколько внешних признаков неисправности: трещины в кладке, в фундаменте, в дымовой трубе, в швах между кирпичами. Внутри топки видны обломки выгоревшего кирпича. Дверца расшатана, сломана, варочная плита, колосники имеют трещины.

Затем печь затапливают и оценивают ее состояние «в работе». Отопительное сооружение является неисправным, если:

• печь невозможно растопить из-за плохой тяги (или ее отсутствия);
• из трещин в кладке, из дверцы, сквозь зазоры варочной плиты, через отверстия для задвижек идет дым;
• в доме накапливается угарный газ (СО).

Нельзя топить печь, фундамент которой деформировался или покосился.

В этом случае дымовая труба, стены, разделка, испытывают напряжение, что может привести к внезапному разрушению элементов дома или печи. Если это произойдет во время сжигания дров, может случиться пожар.

Особенно трудно определить накопление в доме угарного газа, который является причиной смертельного отравления людей и животных.

Этот газ тяжелее воздуха, он накапливается в подполье, у пола в комнатах. Газ не имеет запаха, он скапливается в доме, если дрова не до конца прогорели (уже не выделяют дыма, но огонь теплится в золе), а задвижка уже закрыта. Накопление углекислого газа возможно, если в доме на ночь оставить ведро с горячей золой. Особенно опасна угольная зола.

Важно! Глубокие протяженные трещины в теле печи говорят о ее разрушении. Такое устройство нуждается в капитальном ремонте.

Мелкий ремонт своими руками: как справиться, не разбирая всю печку

После обнаружения дефектов и неисправностей приступают к ремонту. Небольшие исправления делаются в течение нескольких часов.

Как прочистить дымоход

Для прочистки дымохода от сажи нужны:

• осиновые либо ольховые дрова;
• мастерок с острыми краями для выемки выбивных кирпичей;
• скребок и узкая лопатка для изъятия сажи их дымохода;
• глиняный раствор для кладки (не цементный), чтобы замазать установленные на место выбивные кирпичи;
• штукатурка, известь для побелки.

Дымоход очищают от сажи, протопив печь осиновыми либо ольховыми поленьями. Они быстро горят, создают хорошую тягу и высокую температуру и выжигают сажу.

Эффект усиливается, если горящие поленья посыпать пищевой солью. Таким способом очищают дымоходы и дымовую трубу. Рекомендуется проводить очистку два или три раза в месяц.

Если сжигание дров не помогает и сажи слишком много, дымоходы очищают вручную, вынув выбивные кирпичи. Они немного выступают из стены.

Их достают, соскоблив штукатурку мастерком. Если дымоход перегорожен прогоревшим кирпичом, куски можно извлечь через те же отверстия.

Важно! Вывал кусков кирпича в дымовой канал говорит о том, что печь начала разрушаться изнутри.

Чем замазать щели

Щели в кирпичной стене можно замазать раствором для кладки. Для работы понадобятся:

• глина, песок, цемент, жаропрочный клей (для самостоятельного изготовления раствора) или готовая смесь заводского производства;
• мастерок, дощечка с ручкой для затирки;
• емкость для раствора;
• шнур керамический.

Фото 1. На печи появились трещины между кирпичами. Пора брать инструменты и замазывать щели.

Состав работ зависит от размера щелей. Работа выполняется в следующем порядке.

• Печная стена очищается от побелки и старого раствора.
• В широкие трещины укладывается керамический шнур.
• Трещины смачивают водой и заделывают раствором для кладки.
• Поверхность печи затирается и выравнивается.

Справка. Вместо керамического шнура часто используют базальтовую вату или строительный войлок.

Трещины в кладке, образующиеся вокруг металлических деталей, временно заделывают таким же образом. Это случается, если при строительстве печи не сделаны зазоры между кирпичом и металлическими элементами. Такие участки кладки разбирают и кладут заново.

Заменить прогоревший кирпич без разборки кладки

Прогоревшие или выпавшие кирпичи меняют при их разрушении и выпадении кусков. Для работы нужны:

• кирпичи для ремонта;
• молоток для уменьшения стандартного размера кирпича (при необходимости);
• раствор для кладки;
• вода;
• мастерок, скребок для очистки места вывала.

Новые кирпичи кладут на место выгоревших. Их смачивают водой (окунают в ведро), затем наносят раствор для кладки.

Раствором обильно смазывают и место выпавшего кирпича (кусков). Новый ставится на место старого, слегка прижимается и заделывается.

Как отремонтировать топочную дверцу

Если заделка и раствор вокруг дверцы осыпаются, вокруг рамки выпадают куски кирпича, а дверца наклоняется и стремится вывалиться, ее нужно укрепить. Это можно сделать разными способами. Для работы потребуются:

• плоскогубцы и круглогубцы;
• новая нихромовая проволока либо стальные планки;
• саморезы или болты;
• дрель;
• термоизолирующие материалы;
• новый кирпич;
• раствор для кладки;
• мастерок, затирка.

Проволока, на которой крепится дверца, подтягивается и скручивается с помощью пассатижей и круглогубцев. Вокруг дверцы укладывается уплотнительный жаропрочный материал (каолиновая вата, асбестовый, керамический шнур, кремнеземное полотно, Суперсил). Щели заделываются кусочками кирпича, замазываются раствором для кладки.

При более основательном ремонте рекомендуется разобрать портал печи и вынуть дверцу. Затем приступают к монтажу.

Фото 2. Разобранный портал печи. Теперь конструкцию предполагается укрепить и собрать заново.

С помощью новых кирпичей и раствора восстанавливается портал дверцы. Новую кладку нужно просушить в течение нескольких дней.

Чем можно закрепить

Крепление дверцы на болты. Самый простой метод закрепления дверцы в восстановленную кладку — крепление на саморезы или болты (анкера). Для этого в кирпичах сверлят отверстия.

Крепление дверцы на планки. Дверцу можно закрепить на стальные планки, это делается в процессе кладки портала печи.

К четырем углам рамки дверцы (параллельно кладке) с помощью саморезов прикручивают стальные полоски. Полоски укладывают в швы кирпичной кладки, на раствор. Металл изолируют от кирпича любым термостойким полотном. Затем окончательно заделывают швы раствором.

Крепление дверцы на проволоку. Это самый трудоемкий способ крепления, так как придется разбирать половину топки. Нихромовая проволока крепится к 4 углам рамки дверцы, скручивается «веревочкой». Проволока укладывается в швы топки «на уголок» — под углом к открывающему воздействию.

Чем и как заменить колосники

Колосниковые решетки со временем прогорают и требуют замены. В продаже есть чугунные колосниковые решетки и решетки из жаропрочных металлических сплавов.

Керамические колосники обладают повышенной жаропрочностью, их используют для твердотопливных котлов. Колосник в печь ложится свободно, с зазором, на специально выложенные выступы. Замена колосника делается в следующем порядке:

• Вынимают старый колосник.
• При необходимости ремонтируют кладку и поддувало.
• Укладывают новый колосник, оставляя тепловые зазоры (5 мм).
• Зазоры засыпают песком либо золой.

Если в печи есть варочная плита, ее предварительно снимают.

Не рекомендуется использовать самодельные колосники, так как металл, с которым работают мастера-самодельщики, может не выдержать постоянного воздействия высокой температуры.

Замена предтопочных листов

Поврежденные предтопочные листы не ремонтируют, их заменяют на новые. Для работы понадобятся:

• стальной лист размера 50 на 70—80 см;
• термостойкое полотно (асбест, керамическое полотно, войлок, промоченный в жидком глиняном растворе, другой жаропрочный материал);
• гвозди, саморезы или болты.

Пришедший в негодность предтопочный лист снимают с пола с помощью строительного инструмента.

На его место укладывают термостойкое полотно. Поверх кладут стальной лист и крепят его к полу на болты либо саморезы, не оставляя зазора между листом и печной кладкой. Сторона, примыкающая к печи, должна иметь уголок во избежание попадания искр и угольков в зазор между кладкой и листом.

Восстановление дымохода

Существует несколько способов восстановления дымохода. Выбор материалов и инструмента зависит от способа ремонта и степени разрушения кирпичной кладки.

Замена разрушенных кирпичей

Для проведения работ нужны кирпич, раствор для кладки, строительный инструмент.

Кладку осматривают, определяют места наибольшего разрушения. Если кирпичи разрушены меньше чем на 20%, их можно заменить на новые.

• Засохший раствор убирают с помощью строительного инструмента.
• Осторожно вынимают поврежденные кирпичи.
• Наносят свежий раствор.
• Устанавливают новые кирпичи в кладку.

Установка в дымоход гильзы

В дымоход встраивается металлическая или керамическая гильза (труба круглого или квадратного сечения). Работа по установке гильзы включает:

• разборку кладки в местах сочленения частей гильзы;
• установку гильзы внутрь дымохода;
• заполнение пространства между гильзой и стеной термостойким материалом;
• установка металлического зонта на оголовок трубы;
• восстановление разобранной кладки.

Фото 3. Показан процесс установки гильзы в дымоход: сама труба, термостойкий материал, разобранная кладка.

Обмуровка или оштукатуривание внутренней поверхности дымохода

Проводится сотрудниками строительных фирм. Такую работу трудно сделать самостоятельно. Для обмуровки потребуется специальное оборудование (щетки, лебедка) и специальная смесь.

Как починить топку

Топка печи разрушается при длительной эксплуатации, при быстром нагреве зимой. На прочность кладки влияет качество огнеупорного кирпича. Кладку в топке ремонтируют, вынимая разрушенные кирпичи и вставляя на их место новые. Для восстановительных работ необходимы:

• шпатель, молоток, долото;
• раствор для кладки;
• вода;
• кирпич огнеупорный.

Старый сухой раствор удаляют с помощью строительного инструмента. После демонтажа прогоревших кирпичей кладку увлажняют водой, наносят раствор и укладывают новые кирпичи. Допускается одновременное удаление нескольких кирпичей.

Совет. После ремонта топки печь можно топить через неделю, сжигая небольшое количество дров. Через две недели растапливают печку до полного нагрева.

Что делать с плитой

Варочная чугунная плита может потрескаться, когда на нее уронили тяжелый предмет. Трещины появляются, если на ее раскаленную поверхность плещет кипящая вода. Попадание холодной воды приводит к мгновенному расколу варочного настила. Восстановить треснувшую панель невозможно, и плиту придется заменить. Для монтажа новой плиты понадобятся:

• уплотнители: Суперсил, асбестовый шнур, другие жаропрочные материалы;
• глиняный раствор;
• строительный уровень;
• песок.

В выемки кладки наносят глиняный раствор толщиной 3—5 мм. Раствор покрывают уплотнительным жаропрочным материалом.

После этого укладывают варочный настил и проверяют его положение уровнем. Зазор между настилом и кладкой должен быть не меньше 5 мм с каждой стороны.

Как привести в порядок футеровку топливника

Для ремонта футеровки топливника необходимы новый огнеупорный кирпич, раствор для кладки, строительный инструмент. Ремонт футеровки включает следующие шаги.

• Снятие варочного настила.
• Разбор футеровки с помощью строительного инструмента, выемка кирпичей.
• Очистка кирпичей от засохшего раствора, оценка их состояния.
• Замена разрушенных кирпичей на новые.
• Кладка футеровки на раствор (или крепление металлическими болтами).

Чем опасен отказ от ремонта кирпичной печи

Отказ от ремонта печи приводит к ее дальнейшему разрушению. Эксплуатация неисправных печей в деревянном доме — причина пожаров, которые уничтожают имущество и уносят жизни людей.

Выделение угарного газа сквозь трещины нередко становится причиной смертельного отравления жильцов.

Своевременный ремонт отопительных устройств позволит избежать экстремальных ситуаций и несчастных случаев.

Трубчатые печи: конструкция и характеристики

• Трубчатая печь является аппаратом предназначенным для передачи нагреваемому продукту тепла выделяющегося при сжигании топлива в топочной камере печи.
• 
•  Рис.1 – Трубчатая печь

Характеристики

Основными характеристиками трубчатых печей являются: производительность печи, количество сырья, нагреваемое в трудных змеевеках в единицу времени.

Полезная тепловая нагрузка – это количество тепла переданного в печи сырью МВатт, ГКалл в час. Она зависит от тепловой мощности и размеров печи.

Коэффициент полезного действия печи и экономичность ее эксплуатации выражается отношением количества полезно используемого тепла к общему количеству тепла, которое выделяется при полном сгорании топлива.

Принцип работы

Наибольшее практическое применение на НПЗ получили радиантно – конвекционные печи. Они имеют две отделенные друг от друга секции.

1. В радиантной секции –  тепло передается за счет радиационной теплопередачи путем поглощения у чистого тепла.
2. 
3.  Рис.2 – Радиантная секция
4. В конвекционной секции  – тепло передается за счет конвективной передачи тепла путем омывания поверхности труб дымовыми газами.

Внутри печи расположен многократный изогнутый стальной трубопровод змеевик, по которому непрерывно прокачивается нагреваемой смесь. Смесь подается в конвекционную секцию после чего проходит радианную секцию. Жидкое и газообразное топливо сжигают в горелках радиантной камеры.

В результате повышается температура дымовых газов и светящегося факела представляющего собой раскаленные частицы горячего топлива. Тепловые лучи падают на наружные поверхности труб и внутренние поверхности стен радиантной камеры печи.

Нагретые поверхности стен в свою очередь излучают тепло, которые также поглощается поверхностями радиантных труб. Большая часть используемого тепла передается в радиантные секции остальное в конвекционные секции.

Дымовые газы проходят конвекционную секцию, омывают находящиеся там трубы отдавая тепло. Эффективность передачи тепла конвекцией обусловлено скоростью движения дымовых газов. Пройдя конвекционную камеру дымовые газы уходят в дымовую трубу.

Конструкция

Рассмотрим конструкцию на примере радиантно – конвекционной печи. Печь представляет собой сдвоенный блок из двух печей вертикально факельного типа объединенных общей дымовой трубой установленной на потолочной раме.

Каркас

Нагрузка от веса печных труб, двойников, кровли площадок и лестниц в большинстве конструкций воспри­нимается каркасом, состоящим из стоек, ферм и связующих элементов. В зависимости от размеров печи принимается та или иная система каркаса. 

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Эксплуатация

• Каркас каждой из печей входящих в блок выполнен в виде 6 пролетной пространственной конструкции состоящий из п-образных рам установленных на фундаментные опоры и связанных между собой сводовой и подовой рамами.
• 
• Рис. 3 – Общий вид

Каркасы обеих печей связаны горизонтальными балками по высоте радиантных камер, торцевыми балками потолочный рамы. Дымовая труба шибером устанавливается на потолочную раму.

Всегда предусматривают защиту каркаса от излиш­него перегрева путем применения тепловой изоляции или оста­вления зазоров между стойкой каркаса и обмуровкой.

Змеевик

Нагреваемый продукт движется в змее­вике, расположенном в печи. Змеевик состоит из труб и соеди­нительных частей. Различают однопоточные, двухпоточные и многопоточные змеевики.

Соединительные части — двойники (ретурбенды) и калачи дают возможность очищать внутренние по­верхности труб от отложений солей и различных загрязнений, осматривать их и замерять толщины стенок труб в различных местах змеевика.

При полном отсутствии загрязнения внутрен­ней поверхности змеевика и наличии надежных способов кон­троля толщины стенки трубы возможно применение цельно­сварного змеевика (без ретурбендов).

Змеевик изготовляют из гладких бесшовных труб с толщиной стенок от 4 до 30 мм в за­висимости от температуры, давления и диаметра. В некоторых конвекционных печах для деструктивной гидрогенизации с целью увеличения поверхности нагрева применяют толстостен­ные трубы из легированной стали с ребристой насадкой из угле­родистой стали.

Выбирая материал труб, нужно учитывать разность темпе­ратур при передаче тепла через ряд тепловых сопротивлений. Во время эксплуатаций печи эти сопротивления не остаются по­стоянными и в какой-то период температура стенки трубы по­вышается до некоторого предела, когда дальнейшая работа мо­жет привести к аварии.

В данном примере, все сырьевые змеевики горизонтального типа. Радиантные и конвективные змеевики каждой печи, входящих в блок, 4-х поточные. Радиантные змеевики размещены вдоль фронтовых стен радиантных камер по одному потоку с каждого фронта. Направление потока снизу вверх.

 Рис.4 – Змеевики печи

На сводовую раму установлено три блока конвекционных труб. Трубы конвективного змеевика размещены в блоке в шахматном порядке. Входные и выходные трубы змеевика уплотнены в торцевых панелях и крышках, а также в торцевых конвекционных решетках.

Трубные решетки

Трубные решетки яв­ляются опорами для труб продуктового змеевика.

Трубные решетки, омывае­мые дымовыми газами с температурой до 800° С, изготовляют из серого чугуна марки СЧ 21-40, а иногда из листовой стали.

Трубные решетки, кото­рые омываются дымовыми газами с температурой до 1000° С, изготовляют из жа­ростойкого чугуна, а при температуре выше 1000° С их марки ЭИ-316. Толщину отливок рекомендуется принимать не менее 20 мм. Под каждую трубу в месте соприкосно­вения ее с решеткой подкладывают асбестовый картон толщи­ной 5—6 мм.

В зависимости от количества опирающихся труб трубные решетки радиантной секции делятся на двух-, трех-, четырех-, пяти- и шеститрубные. Решетки покрывают слоем термоизо­ляции.

Трубные подвески

Трубные подвески поддерживают радиантные трубы в про­лете между трубными решетками и предотвращают их прови­сание.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Типы трубчатых печей

Трубные подвески устанавливают внутри топочной камеры, где температура дымовых газов достигают 1100° С.

Панели

Обмуровка выполнена в форме панели. Каждая панель состоит из короба лист пяти миллиметровой усиленной ребрами жесткости с бортами заполняего легким жаростойким бетоном приготовленного из сухой смеси на высоком глиноземистом цементе с вермикулитово – керамзитовым наполнителем.

 Рис.5 – Панели печи

Горелки

Короба герметично по периметру сварены между собой и с каркасом. В каждой печи установлены по 12 газомазутных горелок. На каждой основной горелке установленные сигнализаторы наличия пламени и постоянно действующая пилотная горелка.

На фронтовых стенах установлены по 12 гляделок по числу горел. С каждого торца каждой печи блока расположены двери-лазы и по одному взрывному клапану – взрывному окно.

Окна

Предохранительное окно топочной камеры – пред­назначено для ослабления действия силы взрыва, а также для инспекции топочной камеры. Рамы и дверцы изготовляют из се­рого чугуна СЧ 15-32, ось из стали марки Ст. 3.

Смотровое окно – служит для наблюдений за горел­ками в период эксплуатации печи и за состоянием труб ради­антной секции. Материал корпуса и крышки — серый чугун СЧ 15-32, рукоятки и оси–сталь марки Ст. 3.

Шибер

Шибер слу­жит для регулирования тя­ги. Материал для лопасти шибера — серый чугун СЧ 15-32. 

Лестницы и площадки

Система лестниц и площадок обслуживания включает: три яруса замкнутых площадок вокруг блока печей, 5 ярусов торцевых площадок для обслуживания блоков камер конвекции и торцевых гляделок. Основные площадки соединены маршевыми лестницами.

  Рис.6 – Система лестниц

Схемы трубчатых печей

Ниже приведены распространенные схемы отечественных трубчатых печей.

Печи типа СС

Печи типа СС – секционные с горизонтально расположенным змеевиком, отдельно стоящей конвекционной камерой, встроенным воздухоподогревателем и свободного вертикально-факельного сжигания топлива. Трубный змеевик каждой секции состоит из двух или трех транспортабельных пакетов заводского изготовления. Змеевик каждой секции самонесущий и устанавливается непосредственно на поду печи.

Печи типа ЦС – цилиндрические с пристенным расположением труб змеевика в одной камере радиации и свободного вертикально-факельного сжигания комбинированного топлива. Печи выполняются в двух вариантах: без камеры конвекции и с камерой конвекции (рис. XXI-12).

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Змеевики и двойники (ретурбенды)

Цилиндрическая камера радиации установлена на столбчатом фундаменте для удобства обслуживания газовых горелок, размещенных в поду печи. Радиантный змеевик собран из вертикальных труб на приваренных калачах; в центре пода печи установлена газомазутная горелка. Змеевики упираются на под печи, вход и выход продукта осуществляется сверху.

Печь типа ЦД4

Печь типа ЦД4, продольный разрез которой показан на рис. XXI-13, является радиантно-конвекционной, у которой по оси камеры радиации имеется рассекатель-распределитель в виде пирамиды с вогнутыми гранями, представляющими собой настильные стены для факелов горелок, установленных в поду печи.

Рассекатель-распределитель разбивает камеру радиации на несколько независимых зон теплообмена (см. рис. XXI-13, их четыре) с целью возможной регулировки теплонапряженности по длине радиантного змеевика.

Внутренняя полость каркаса рассекателя разбита на отдельные воздуховоды; в кладке грани рассекателя по высоте грани есть каналы прямоугольного сечения для подвода вторичного воздуха к настильному факелу каждой грани.

Каждый воздуховод оснащен поворотным шибером, управляемым с площадки обслуживания.

В кладке граней рассекателя на двух ярусах по высоте граней расположены каналы прямоугольного сечения для подвода вторичного воздуха из воздуховодов к настильному факелу каждой грани. Изменяя подачу воздуха через каналы, можно регулировать степень выгорания топлива в настильном факеле, что позволяет выравнивать теплонапряженность по высоте труб в камере радиации.

Радиантный подвесной змеевик состоит из труб, расположенных у стен цилиндрической камеры. Настенные радиантные трубы размещены в один ряд и имеют одностороннее облучение, а радиальные с двусторонним облучением размещены в два ряда.

Печи типа КС

Печи типа КС – цилиндрические с кольцевой камерой конвекции, встроенным воздухоподогревателем, вертикальными трубными змеевиками в камерах радиации и конвекции и свободного вертикально-факельного сжигания топлива (рис. XXI-14).

Комбинированные горелки расположены в поду печи. На стенах камеры радиации установлен одно- или двухрядный настенный трубный экран.

Конвективный змеевик так же, как и воздухоподогреватель, набирают секциями и располагают в кольцевой камере конвекции, установленной соосно с цилиндрической радиантной камерой.

Печи типа КД4

Печи типа КД4 – цилиндрические четырехсекционные с кольцевой камерой конвекции, встроенным воздухоподогревателем, дифференциальным подводом воздуха по высоте факела, вертикальным расположением змеевика радиантных и конвекционных труб, настильным сжиганием
комбинированного топлива.

Печи выполняются в двух конструктивных исполнениях: с дымовой трубой, установленной на печи или стоящей отдельно.

Ремонт печей своими руками: основные виды работ

Статьи из рубрики «Ремонт печи»

Page 2

Отопительные системы бывают разными по размерам, дизайну, конструкции, используемому топливу. Но всех их можно оценить по одному параметру – КПД печи.

Так, к примеру, этот показатель у открытых каминов 15-20%, буржуек 30-70%, у каминофенов 60-80%.

  Но что на самом деле значат эти цифры и есть ли способ самостоятельно повысить КПД для печи, работающей на дровах – подробности дальше в статье.

КПД – коэффициент полезного действия. В физике таким термином называют отношение реальной энергии источника тепла (печи) к максимальному показателю энергии сжигаемого топлива. Именно такой показатель указывают в техническом паспорте готового отопительного устройства. Но важно понимать, что указанная там цифра будет не соответствовать реальной по нескольким причинам.

Свернуть

Конечно, многое зависит от конструкции отопительной системы (об этом будет подробнее рассказано в следующей главе). Но есть еще внешние факторы:

• Большое значение играет качество используемого топлива. КПД дровяной печи упадет в 3 раза, если топить сырым материалом.
• КПД зависит от полноты прогорания топлива, на это влияет не только его качество, но и влажность воздуха, температура помещения, атмосферное давление.
• Режим эксплуатации. Если человек постоянно держит дверцу топки открытой, о высоком КПД придется только мечтать.

Становится очевидным, что коэффициент полезного действия – показатель не строго фиксированный. Его можно уменьшить при некорректном пользовании печи, а можно усовершенствовать конструкцию, существенно увеличив параметр КПД.

Что влияет на КПД?

Какое бы не было устройство дровяной печи, но передаваемое ей тепло никогда не будет равным тому, что получается в самом ее «сердце», где сгорает топливо. Причина в том, что часть энергии уходит через негерметично закрытые заслонки, фундамент, поддувало. Помимо этого на КПД влияют конструктивные особенности печей:

• Материал основы дровяной печи. К примеру, чугунные конструкции долго сохраняет тепло, повышая коэффициент полезного действия. КПД кирпичной печи больше, но вот удерживать его на стабильно высоком уровне сложно. Печи  из легированной стали имеют маленький КПД, поэтому часто используется в сочетании с шамотом.
• Высота, поперечное сечение дымовыводящей трубы. Они определяют тягу дровяной печи. Причем снижение КПД произойдет и при слабой, и при избыточной тяге.
• Вид топки. Открытые камины – это самый невыгодный в плане КПД вариант, так как показатель сложно поднять выше 25%. Закрывая огонь (например, огнеупорным стеклом) при аналогичных параметрах печи с открытым типом топки КПД повышается в 2-3 раза.
• Печь с высоким КПД получится при наличии дожига дымовых газов, теплоемкой облицовки (лучше всего подходит талькомагнезит), подключение 2 и более контуров водяного отопления.

Имеет значение и устройство горения – продолжительного, попеременного или минимального. Повышенный КПД достигается в конструкциях длительного горения (которые разрешается топить более 5 часов). Если разрешается разжигать дровяную печку на 2-3 часа, то не стоит ожидать высоких показателях прогрева помещения при экономии топлива.

Способы повышения КПД

В проектах и схемах готовых печей не предусматриваются режимы с переменой КПД. Все зависит от правильной эксплуатации, а также возможностей самостоятельно модернизировать конструкцию.

Существует три простых способов увеличения коэффициента полезного действия дровяных печей: монтаж стальной трубы в поддувало, металического прута в дымоход или перевод тепла от плитки по вытяжке обратно в комнату.

Дальше рассмотрены каждый из методов улучшения показателей КПД.

Кстати, их резрешается комбинировать друг с другом, тогда показатели коэффициента полезного действия печки вырастут еще больше.

Монтаж стальной трубы в поддувало

Если дровяная печка является единственным способом обогрева помещения, то первые 40 минут после розжига температура воздуха в комнате будет продолжать снижать. Причем такое снижение будет более интенсивным, чем после выключения печи. Причина в открытой вьюшке, через который в дымоотводные каналы засасывается разряженный теплый воздух помещения.

По мере разогрева печки воздух через вьюшку будет поступать в том же количестве, но из-за достаточно прогретых стенок печи отдача теплоты начнет преобладать. Но можно ли этот этап ускорить и повысить тем самым КПД на 10-15%? Можно – для этого при кладке в поддувало устанавливают стальную трубу с заслонкой.

В результате при открытии вьюшки туда всасывается гораздо меньше теплого воздуха (он будет вытягиваться не из помещения, а из-под пола).

Важно помнить: у описанного способа повышения КПД печи на дровах есть недостаток – дымоход втягивает воздух из-под пола, поэтому он будет быстро остывать.

Ходить по промерзшему полу неприятно.

Чтобы это исправить, можно закрепить на конце стальной трубы резиновый удлинитель с диаметром 50 миллиметров, потом вывести его за стену дома (тогда поддувало будет тянуть уличный воздух).

Встроить в дымоход стальную трубу

Известный факт: через дымоход выводится очень горячий воздух. Причем чем дольше будет топиться печка, тем меньший отбор тепла будет производить кирпичная кладка дымохода и тем более горячим будет испаряемый дым.

Следовательно, из-за интенсивной работы печи КПД будет снижаться.

В народе придумали хитрость, помогающую использовать нагретый воздух дымохода в свою пользу, не дать коэффициенту полезного действия сокращаться (в готовых проектах такая доработка нигде не встречается).

Суть модернизации дровяной печи в следующем:

• Берется круглая металлическая труба диаметром 20-30 см.
• Труба вставляется в колено дымохода под небольшим углом.
• Если печка большая и в ней несколько колен дымоотводящего канала, можно вставить 3-4 металлические трубы.
• Теплопроводные свойства металла обеспечивают отбора тепла из дымохода. Это тепло не уходит на улицу, а возвращаться обратно в помещение.

В результате из-за такой нехитрой доработки получается печь с высоким КПД (коэффициент полезного действия увеличится на 15-20%). Прогрев помещения ускорится в 2 раза, а расход топлива, наоборот, сократится.

Единственная трудность: доработку печи самодельным и простым теплообменником можно проводить только на момент кладки дымохода. Если надо усовершенствовать КПД уже установленной печи, дымоход придется разбирать, потом собирать заново.

Дополнительный отбор тепла от плиты

Тепло испускаемого варочной поверхности плиты можно перенаправить обратно в помещение, тем самым повысить скорость прогрева дома. Такой процесс называется рециркуляцией. В результате уменьшится расход топлива, увеличится КПД.

Делается такая простая модернизация следующим образом:

• Над печной поверхностью делается вытяжка из нержавейки (не вплотную, чтобы не получить перегрева).
• К вытяжке подводится быстро нагреваемая труба (сечение 8-10 сантиметров). К примеру, материалом для нее может служить оцинкованная сталь.
• Металлическая основа трубчатого отвода должна быть длиной не меньше 1 метра. Дальше ее разрешено скреплять с трубами ПВХ.
• Трубу стоит протянуть под потолком и вывести к самой холодной части комнаты. Рекомендуется дополнить конструкцию небольшими вентиляторами (достаточно устройства с мощностью 13 ватт).

Вытяжка на плитой

Очевидных минусов у описанного способа увеличения КПД нет. Единственное неудобство: при выключении плиты, установленная трубка перестанет проводить тепло и показатели вернутся к первоначальным.

Как вариант: в вытяжку можно поставить фильтры (антижировой и угольный). Тогда воздух от плиты будет очищаться от запахов готовящейся на плите еды (получится простой вариант кондиционера, только без вывода теплого воздуха по вентиляционной шахте за пределы дома).

Вывод

Описанные в статье способы повышения КПД просты в применении, подходят для любых дровяных печей. Они увеличивают коэффициент полезного действия отопительного устройства на 10-25%. В результате комната будет быстрее прогреваться, тепло медленнее покидать помещение, расход топлива существенно сократится.

Но важно помнить: любая модернизация будет напрасной при нарушении правил эксплуатации печи. Например, если пользоваться сырыми дровами, не чистить вовремя зольник, держать окна и двери постоянно открытыми, высокого КПД не добиться.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

• Cтраница 1
• Ремонт трубчатых печей очень трудоемок.  [1]
• Ремонт трубчатых печей призван обеспечивать нормальную РёС… эксплуатацию РІ течение длительного времени.  [2]

Ремонту трубчатых печей предшествует тщательная РёС… подготовка, обеспечивающая, РІРѕ-первых, безопасные условия эксплуатации Рё, РІРѕ-вторых, возможность проведения ремонтных работ РїРѕ наиболее передовой технологии Рё РІ сжатые СЃСЂРѕРєРё. Содержание подготовительных мероприятий зависит РѕС‚ эксплуатационных Рё конструктивных особенностей печи, Р° также РѕС‚ выбранной технологии ремонта, РІ первую очередь РѕС‚ технологии ремонта трубчатого змеевика.  [3]

Ремонту трубчатых печей предшествует тщательная РёС… подготовка, обеспечивающая, РІРѕ-первых, безопасные условия эксплуатации Рё, РІРѕ-вторых, возможность проведения ремонтных работ РїРѕ наиболее передовой технологии Рё РІ сжатые СЃСЂРѕРєРё. Содержание подготовительных мероприятий зависит РѕС‚ эксплуатационных Рё конструктивных особенностей печи, Р° также РѕС‚ выбранной технологии ремонта Рё РІ первую очередь — РѕС‚ технологии ремонта трубчатого змеевика.  [4]

Ремонту трубчатых печей предшествует тщательная РёС… подготовка, обеспечивающая, РІРѕ-первых, безопасные условия эксплуатации, РІРѕ-вторых, возможность проведения ремонтных работ РїРѕ наиболее передовой технологии Рё РІ сжатые СЃСЂРѕРєРё.  [5]

Эксплуатация и ремонт трубчатых печей являются сложными, опасными и трудоемкими производственными процессами.

Это объясняется жесткими условиями работы трубчатых печей: наличие пожа-СЂРѕ — Рё взрывоопасных Рё токсичных продуктов РІ сочетании СЃ открытым пламенем, высокие температуры ( РґРѕ 1000 РЎ) Рё давления ( РґРѕ 10 РњРџР°), Р° также сложностью конструкции печей, разнообразием материалов, используемых для РёС… сооружения.  [6]

Заключительным этапом монтажа или ремонта трубчатой печи является ее испытание.

РџРѕРґ давлением, равным 1 5 рабочего, змеевики выдерживаются РІ течение 5 — 10 РјРёРЅ, после чего давление снижают РґРѕ рабочего Рё осматривают РІСЃРµ места вальцовки труб Рё РїСЂРѕР±РѕРє. Места течи отмечают мелом или краской.  [7]

1. Наиболее трудоемкой Рё тяжелой работой РїСЂРё ремонте трубчатых печей является РёС… очистка РѕС‚ РєРѕРєСЃР° Рё РґСЂСѓРіРёС… отложений металлическими ершами, сверлами СЃ удлинителями, механическим РїСЂРёРІРѕРґРѕРј Рё тому подобными приспособлениями.  [9]
2. Указанные выше механизмы рекомендуется применять Рї РїСЂРё ремонтах трубчатых печей.  [10]
3. РљРЅРёРіР° рассчитана РЅР° инженерно-технических работников, занимающихся эксплуатацией Рё ремонтом трубчатых печей, Р° также может быть полезна для проектных организаций Рё научно-исследовательских институтов.  [11]
4. РљСЂРѕРјРµ грузоподъемных механизмов Рё сварочного оборудования общего назначения, РїСЂРё ремонте трубчатых печей применяют специальные приспособления Рё механизмы, созданные РњРёРЅ-монтажспецстроем РЎРЎРЎР , Р’РќР�Р�нефтемашем Рё предприятиями производственных объединений химической Рё нефтехимической промышленности.  [13]
5. Какие требования, РєСЂРѕРјРµ общих всех технологических печей, должны дополнительно соблюдаться РїСЂРё ремонте трубчатых печей.  [14]

Применение, РїРѕРјРёРјРѕ обычного набора слесарных инструментов, различных специальных приспособлений згскоряет Рё облегчает ремонт трубчатых печей. РћРґРЅРѕ РёР· таких приспособлений — направляющий РєРѕРЅСѓСЃ, используемый РїСЂРё замене прогоревших труб.  [15]

Страницы:      1    2

Ремонт печей:текущий, средний, капитальный furnaces repair

Текущий ремонт печи

К текущему ремонту относятся работы по поддержанию печи в удовлетворительном состоянии, например, укрепление исправных, но расшатавшихся деталей, смена колосников, заделка трещин на поверхности печи, смена чугунных плит и водогрейных коробок, замена других печных приборов.

Топочную дверцу обычно укрепляют следующим образом: разбирают и расширяют кладку вокруг нее и заново крепят с помощью лапок из стальной ленты, заделывая их в швы кладки. Обмазывание дверок глиняным раствором может дать лишь временный эффект. При установке топочных дверец на полку рамки наматывается асбестовый шнур, который препятствует расширению кладки при сильном нагревании.

При замене отдельных поврежденных колосников тщательно расчищают опорные поверхности под ними.

Для угля и антрацита ширина щели между колосниками должна быть 6-10 мм, для другого вида топлива — 10-12 мм.

Колосниковую решетку и отдельные колосники, учитывая свойство металла при нагревании расширяться, следует класть не впритык к кирпичной кладке, а с зазором в 5 мм, который засыпается песком.

Трещины на поверхности оштукатуренных печей затирают глиняным раствором с добавлением асбестового порошка либо небольшого количества поваренной соли (примерно 400 г на 10 л раствора).

Крупные и глубокие щели тщательно очищают и заделывают глиняным раствором с добавлением кирпичного щебня.

Побелку печей производят периодически. Отвалившуюся штукатурку полностью восстанавливают и белят.

Предтопочные листы заменяют, если на них есть дыры или проржавевшие места, куда могут попасть выпавшие из печи угли.

Смену стальных патрубков у печей и кухонных очагов производят в случае, когда реально наметилась опасность их прогорания. На конец патрубка надевают новый соединительный патрубок с подмоткой из асбестового шнура на концах.

Для этого конец устанавливаемого патрубка заводят одной стороной в отверстие в стене или коренной трубе и затем в обратном порядке выдвигают на патрубок печи или плиты.

Соединение с массивом печи заделывают глиняным раствором с добавлением асбестовой мелочи.

Средний ремонт печи

К среднему ремонту относят частичную смену футеровки топливника и начала жарового канала, восстановление дымовых труб, перестил кирпичного пода печей и т.д.

Чаще всего выгорание и нарушение футеровки происходит из-за того, что в этих местах применялся не огнеупорный, а обычный красный кирпич, топка велась не дровами, а углем, который при сгорании дает температуру до 1300° С.

При замене футеровки необходимо помнить, что перевязка старой кладки с новой возможна лишь в том случае, если применяется однородный кирпич, поскольку у керамического и огнеупорного кирпича разные коэффициенты теплового расширения. Новую кладку при ремонтных работах просушивают так же, как кладку вновь выложенных печей. Таким же образом заменяют кирпич в коренных и дымовых трубах.

Очень сложно ремонтировать изразцовые печи, поскольку изразцы связаны не только между собой, но и с кладкой печи, что создает особую прочность. Замена лопнувших плиток не может дать хороших результатов, так как следы все равно будут заметны.

Поэтому, если требуется замена нескольких изразцов, не исключена полная перекладка стенки с соблюдением общих правил по устройству печей. Пришедший в негодность изразец удаляют, и зеркало печи по его периметру расчищают. Новая плитка должна быть подобрана по размеру и цвету.

Рампу изразца заполняют глиняным раствором с щебнем и крепят его на место удаленного, изменяя толщину шва. Для промывки изразцов применяют меловой раствор: 650 г мела на 250 г воды.

Особенность ремонта печей в металлических футлярах в том, что зрительно трудно определить характер повреждения.

Приходится с особой осторожностью разбирать звенья футляра, чтобы не повредить их и использовать вторично.

Неполный прогрев стенок печи может быть следствием отставания металлических футляров от кирпичной кладки. Нужно ликвидировать образовавшуюся воздушную прослойку, заполнив пазухи глиняным раствором.

С течением времени гладкая и ровная поверхность пода русских печей изнашивается. Работа по выстилке пода заключается в подготовке прочного и ровного основания под подовые кирпичи с учетом небольшого подъема вглубь варочной камеры. Толщина швов между кирпичами минимальна и не превышает 1-2 мм.

Очень часто противопожарные разделки приходят в негодность из-за того, что прилегают к деревянным конструкциям, которые деформируются от сотрясений (например, при закрывании и открывании дверей).

При этом из кирпичной кладки, служащей разделкой, выпадает раствор. Поэтому во время ремонта их следует внимательно осмотреть и предотвратить разрушение.

Дверную коробку крепят таким образом, чтобы при закрывании и открывании дверей она не шаталась.

Капитальный ремонт печи

Цель капитального ремонта печи — восстановить ее полную работоспособность, заменить или модернизировать части, пришедшие в негодность.

Переоборудование топливника печи с дровяного отопления на угольное относят к капитальному ремонту.

Из-за высоких температур стенки топливника необходимо выкладывать из огнеупорного кирпича или футеровать. В небольших печах футеровку выполняют из огнеупорного или гжельского кирпича на ребро, желательно на огнеупорном растворе. В печах больших размеров — из кирпича на плашку.

С обеих сторон топливника устраиваются небольшие откосы, чтобы во время топки уголь скатывался вниз, и после топки колосниковая решетка оказалась закрытой раскаленными прогоревшими углями.

Если нет возможности, не нарушая кладки стен печи, сделать подобные скосы, можно поднять на один ряд от уровня колосниковой решетки топочную дверцу.

Полную смену футеровки производят, не затрагивая основной кладки печи. Огнеупорный кирпич не должен перевязываться с керамическим и может быть удален из топливника, не вызывая повреждений самой печи. Для замены футеровки необходимо разобрать стенку печи от пода зольника на высоту топливника, не касаясь ребер печи.

После очистки топливника от кирпичного щебня, оставшегося от разборки старой футеровки, выкладывают новую футеровку без перевязки с кирпичной кладкой стен. Толщина швов не более 3 мм. Футеровка стен топливника должна быть не зажатой между основанием и перекрышей и заканчиваться за 5-6 мм до перекрыши топливника.

Чтобы заменить перекрышу топливника, огнеупорный кирпич кладут на плашку с напуском в каждом вышележащем ряду на 1/4 кирпича. Опорой служат наружные стенки. Новая перекрыша не должна опираться на футеровку.

Это делается для того, чтобы футеровочный слой мог свободно «дышать», т.е. не оказывать при нагревании давления на вышележащие ряды и не сдвигать кладку.

Запрещается устраивать перекрытие топливника из стальных полос и уголков, так как металлические опоры легко деформируются при больших температурах и вызывают трещины в кладке печи.

Переделка схемы дымооборотов требует разборки одной из наружных стен. Если печь имеет насадную трубу, то не исключено, что ее придется разобрать или отделить от печи в местах разделки, установив на специальные опоры.

Возможные неисправности и методы их устранения (таблица)

Неисправности Причины Способ устранения

Печь не растапливается, дымит, нет тяги	Переохлаждение массива печи из-за длительного перерыва в топке, особенно в летний период	Возбудить тягу путем сжигания бумаги, стружки и т.п. в прочистном отверстии под дымовой трубой
Плохо растапливается, дымит	Используются сырые дрова. Недостаточно воздуха для горения, плотно закрыты двери и окна. Ослабление тяги из-за подсоса воздуха через трещины и прочистные дверки. Дымоходы засорились сажей и золой. Завал дымовых каналов глиной, кирпичом в результате разрушения стенок	Применить сухую растопку (береста, лучины) и сухие дрова Открыть форточку, проветрить помещение Уплотнить прочистные дверки, затереть трещины Прочистить дымовые каналы через прочистные отверстия Прочистить дымовую трубу, очистить дымовые каналы через прочистные отверстия
Не прогреваются отопительный щиток или стенки	Значительное отложение сажи в дымооборотах Подсос воздуха из подполья	Хорошо протопить печь сухими осиновыми дровами Устранить подсос воздуха
Появление ржавых пятен у дымовой трубы	Образование конденсата из-за низкой температуры дымовых газов по причине: Подсос холодного воздуха Завышение числа оборотов Неполное сгорание топлива из-за недостатка воздуха Топка печи сырыми дровами Дымовая труба выше чердачного перекрытия металлическая или асбоцементная	Повысить температуру отходящих газов до 110-120°С Устранить трещины в массиве печи, уплотнить прочистные дверки Сократить число оборотов Увеличить размер колосниковой решетки То же Утеплить дымовую трубу

Колеватов В.М., «Печь в садовом доме», Санкт-Петербург, 1990 г, 71-76 стр.