Старый добрый дымоход
Дымовые трубы служат для отвода продуктов горения и образования тяги в печах. Каждая печь должна иметь отдельный дымовой канал. Если подсоединить к одному каналу несколько отопительных устройств, расположенных на разных этажах, условия работы их будут неодинаковы: чем выше дымовой канал, тем сильнее тяга. При одновременной топке двух таких печей нижняя печь, у которой тяга сильнее, будет препятствовать свободному выходу дыма из верхней, она будет дымить.
Дымоходы следует располагать во внутренних стенах здания. Прокладка их в наружных стенах менее экономична и создает трудности при эксплуатации. Проходя через дымоходы в наружной стене, газы передают часть теплоты в атмосферу, ввиду низкой температуры атмосферного воздуха они чрезмерно охлаждаются, что ухудшает тягу. При этом из газов выделяются смолистые отложения, проникающие через кладку и портящие внешний вид здания, разрушающие его. В случае необходимости расположения стояка в наружной стене его стенку необходимо утолщить. Минимальная толщина кладки от дымохода до наружной поверхности стены принимается в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха: при — 20° и выше — 38 см (в полкирпича), — 30 — 20° — 51 см (в два кирпича), —30° и ниже — 65 см (в два с половиной кирпича). Утолщение стен делается в виде пилястр.
Так вот, дымовые трубы по устройству и местоположению подразделяются на стенные, коренные и насадные. Стенные дымоходы устраиваются внутри капитальных стен. Коренные трубы выполняют в виде отдельного стояка на прочном фундаменте. Их применяют в том случае, когда невозможно устройство дымоходов или насадных труб. Печи рекомендуется располагать по возможности ближе одна к другой и к трубе, в которой делают два-три канала и обязательно один вентиляционный. Подводить дымоходы печей к вентиляционному каналу категорически запрещается.
Насадные трубы устанавливают непосредственно на печи, они служат как бы ее продолжением. Лучше их ставить не на печную кладку, а на железобетонную плиту толщиной не менее 50 мм, укладываемую на перекрышу.
Дымовые трубы выполняют из обыкновенного глиняного кирпича (полнотелого), асбестокементных или гончарных труб, а также блоков из жароупорного бетона. Для отвода продуктов сгорания топлива рекомендуется применять гончарные или асбестоцементные трубы, так как они имеют гладкую поверхность внутренних стенок, что значительно уменьшает сопротивление движению газов, и сохраняют плотность более длительный период, чем кирпичные.
В одноэтажных зданиях для отвода продуктов сгорания топлива и воздухообмена помещений применяют кирпичные и асбестоцементные дымовые трубы, пристроенные к внутренним или наружным стенам здания. Внутренние и наружные кирпичные трубы устанавливают на отдельных фундаментах. Глубина заложения фундамента должна быть не менее глубины промерзания грунта. В местах сопряжения существующей стены здания и кирпичной дымовой трубы укладывают слой асбеста для создания осадочного шва.
При сооружении малоэтажных зданий используют сборно-блочные дымовые трубы, которые устанавливают в виде отдельных стояков или встраивают в стену здания. Блоки таких труб изготовляют из жароупорного бетона, устанавливают их на цементном растворе. Приставные асбестоцементные наружные и внутренние трубы крепят к стенам здания по типу крепления водосточных труб или с опира-нием на консоль.
В местах вывода дымовой трубы через кровлю оставляют воздушный промежуток шириной не менее 130 мм (рис. 1). Сопряжение покрытия дымовой трубы с кровлей здания выполняют при помощи специальных фартуков из оцинкованной стали.
Устройство каналов из щелевого или силикатного кирпича, а также из шлакобетонных и других термически непрочных или крупнозернистых материалов недопустимо. Если кладка стен здания выполнена из такого материала, участки стен с каналами выкладывают из обыкновенного глиняного кирпича. Особенно эффективно загильзовывать дымовые каналы асбестоцементными трубами, которые обладают повышенной плотностью. Такие трубы часто используют для внутренней облицовки дымовых и вентиляционных каналов, расположенных во внутренних или наружных капитальных стенах здания.
Дымовые трубы и каналы выкладывают без уводов и уступов. Их внутренняя поверхность должна быть ровной и гладкой. Такая поверхность получается при тщательном выполнении кладки с применением деревянных или металлических буйков и последующей швабровки стенок влажной тряпкой.
Дымовые каналы при необходимости устраивают под углом 30° к вертикали с отклонением в сторону не более 1 м. На всей длине наклонного участка должно быть выдержано таксе же сечение, как и вертикального участка.
Дымовые и вентиляционные каналы должны быть плотными и обособленными — продукты сгорания топлива из них отводятся от одной печи, они не должны сообщаться с другими дымовыми и вентиляционными каналами.
Плотность и обособленность дымового канала определяют следующим образом. В нижней части (чистке) сжигают смолистое вещество (толь, рубероид, тряпки, смоченные в мазуте). При появлении дыма над устьем дымовой трубы канал плотно закрывают куском фанеры. Появление дыма в соседних каналах свидетельствует о его неплотности. Дым из канала через подключения печей не должен попадать в соседние или выше расположенные помещения.
Плотность дымовых каналов имеет особенно важное значение. В случае завала в одном из них, расположенном в массиве дымовой трубы, уходящие газы через неплотности могут проникнуть в соседние вентиляционные каналы или в помещения других этажей. При нарушении плотности в стыках соединения асбестоцементных или гончарных труб и в кирпичной кладке в дымовой канал подсасывается дополнительное количество холодного воздуха из вентиляционных каналов или смежных, не работающих дымоходов. Это приводит к резкому падению температуры уходящих газов, следовательно, к снижению разрежения.
На тягу дымоходов влияние оказывают высота и площадь поперечного сечения дымовой трубы. Оптимальная высота трубы для печей и каминов — 5—6 м, считая от уровня колосниковой решетки или глухого пода, должна обеспечивать нормальный режим работы печи при любых погодных условиях.
Для кладки труб, а также дымовых и вентиляционных каналов в стенах зданий применяют известково-песчаный или известково-цементный раствор. Оголовки дымовых труб выше кровли выкладывают на цементном растворе. Наружные поверхности дымовых труб в чердачных помещениях затирают или оштукатуривают, затем белят. Толщина швов кладки на известково-песчаном или сложном растворе — не более 10 мм.
При использований дымовой трубы для отвода продуктов сгорания топлива от двух или нескольких печных устройств и обеспечения воздухообмена помещений используют дымовые и вентиляционные каналы, образуемые перегородками, которые разделяют поперечное сечение дымовой трубы. Толщина перегородок между дымовыми и вентиляционными каналами в дымовой трубе — не менее 0,5 кирпича. Такое разделение трубы на обособленнее дымовые и вентиляционные каналы позволяет использовать их как отдельные дымовые трубы.
Продукты сгорания топлива должны отводиться от каждой печи по обособленному дымовому каналу. Эксплуатация двух печных устройств, подключенных в один дымовой канал, при отводе продуктов сгорания топлива на одном или разных уровнях может быть только как исключение, вынужденная мера. Расстояние между подключениями для двух печей, работающих на твердом топливе, должно быть не менее 0,75 м, в газифицированных печах — 0,5 м.
Подключение в общий дымовой канал двух печных устройств, расположенных на разных уровнях, также не рекомендуется, так как при одновременной работе нижняя печь, у которой тяга сильнее, будет препятствовать нормальной тяге верхней печи, это приводит к дымлению ее. Топить печи в таких случаях рекомендуется в разное время.
Отвод продуктов сгорания топлива в один канал из двух печей, работающих на твердом топливе, широко используется в индивидуальном строительстве. Сечение дымовой трубы выбирают соответственно большему сечению патрубка одной из печей. Подсос воздуха в дымовую трубу из неработающей печи исключается плотным закрытием вьюшки или дымовой задвижки.
Подключение двух печей в один дымовой канал может привести к уменьшению тяги в одной из печей, проникновению посторонних запахов через подключение, возникновению обратной тяги, увеличению опасности отравления продуктами сгорания в случае завала дымового канала. Поэтому при проведении трубочистных работ особое внимание уделяют проверке дымовых каналов, в которые подключены две печи.
В стенах кирпичных дымовых труб ниже места присоединения трубы из кровельной стали или ниже места подключения печи устраивают карман для чистки, глубина которого должна быть не менее 0,25 м. В асбестоцементных трубах предусматривают люки для чистки. В нижней части каждого дымооборота, где возможно скопление сажи и уносов золы, устраивают прочистные отверстия, закрываемые дверцами или жестяными чистками, заделывая их кирпичом на ребро на глиняном растворе. Устройство кармана обеспечивает безопасную эксплуатацию дымовых каналов: в случае выпадения с внутренней перегородки кирпич, как правило, падает в нижнюю часть канала и не закрывает входное отверстие (подключение). Кроме того, здесь собирается мусор, который образуется в результате разложения кирпича и выкрашивания раствора. Устройство карманов необходимо также в целях безопасности обслуживания печей.
Определение размеров дымовых каналов проводится в зависимости от теплоотдачи печей. Размер поперечного сечения каналов должен соответствовать количеству протекающих по ним дымовых газов (при двукратной топке печи) и быть не менее полкирпича на полкирпича для печей с теплоотдачей до 3489 Вт (3000 ккал/ч), полкирпича на три четверти — с теплоотдачей до 5233 Вт (4500 ккал/ч) и полкирпича на кирпич—до 6978 Вт (6000 ккал/ч).
Если для кладки труб используют колотый кирпич, тесаную грань следует располагать наружу, а гладкую — вовнутрь: на тесаной поверхности образуются трещины, способные увеличиваться и разрушаться под действием дымовых газов.
В зависимости от размера канала кладку ведут по-разному: в четыре кирпича, в пять, в шесть или в четыре кирпича с двумя трехчетвертками (рис. 2, а). В процессе кладки канала ряды чередуют. Каналы выполняют из целых кирпичей, трехчетверток или половинок, тщательно соблюдая перевязку швов. Лучшая кладка — у которой над вертикальным швом нижнего ряда приходится середина кирпича верхнего ряда. Эта перевязка в полкирпича, обеспечивающая высокую прочность кладки. На рис. 78, б показана кладка двух спаренных каналов. Если их выложить на всю высоту чередованием рядов Б и В, наружные стенки кладки будут иметь правильную перевязку, обеспечивающую необходимую прочность. Перевязка швов стенки, разделяющей трубу на два канала, будет недостаточной, так как кирпичи находятся впритык к наружным стенкам. При чистке трубы внутренняя стенка легко разрушается. Чтобы этого не произошло, через каждые четыре чередующихся ряда Б и В необходимо выложить один ряд Г.
Дымовые трубы служат не только для отвода продуктов сгорания топлива в атмосферу, но и создают разрежение, под действием которого создается поток газов, т. е. тяга. Сила тяги, возникающая в трубе, тем сильнее, чем больше разница между температурами уходящих газов и наружного воздуха и чем выше дымовая труба. Чтобы усилить тягу, необходимо увеличить высоту трубы или повысить температуру газов. Наиболее рационален первый способ, так как увеличение температуры дымовых газов требует дополнительного расхода топлива. Но если температура уходящих газов низкая, то они, проходя по дымовым каналам, сильно охлаждаются, происходит конденсация водяных паров, содержащихся в дымовых газах, на внутренние поверхности каналов, что приводит к резкому ухудшению тяги. Высокая температура продуктов сгорания также нежелательна, так как она обусловливает значительную потерю тепла, следовательно, снижение коэф фициента полезного действия топлива.
Большое влияние на силу тяги оказывает сопротивление, которое встречают уходящие газы, двигаясь от топливника до устья дымовой трубы: трение уходящих газов о стенки каналов, сопротивление на поворотах, закруглениях и т. д., резкое уменьшение или увеличение площади сечения каналов. Поэтому не рекомендуется применять в печах многооборотную систему каналов (более пяти последовательно соединенных вертикальных и горизонтальных).
Сила тяги в дымовой трубе зависит также от погодных условий: в дождливые, туманные или пасмурные дни она ухудшается, в зимнее время улучшается, так как разрежение в дымовой трубе увеличивается.