|
О строительстве традиционном и не очень.
Подробно о печной кладке.
Е.Докторов
Каждый раз, приступая к кладке новой печи, испытываешь волнение: получится ли то, что задумал, правильно ли рассчитал тепловые параметры, как проявят себя те или иные новшества, рекомендуемые другими печниками? Они могут быть теоретически обоснованы и даже соответствовать моим собственным представлениям, но практики их применения маловато, а ответ перед заказчиком за все «художества» придётся держать исполнителю, то есть — мне.
Иногда бывает и другая ситуация, когда хозяин настаивает на определённой конструкции печи, и от тебя, как мастера-печника, требуется лишь качественно воплотить данный проект. Это, конечно, вносит определённое напряжение в психологический настрой, но поскольку на карту поставлена твоя профессиональная пригодность, то нельзя «ударить в грязь лицом». Приходится подстраиваться под эти требования, продумывая технические решения по ходу кладки. Так было и с печью, о которой пойдёт речь в этой статье.
Конструкция печи.
За основу конструции печи взята схема «камин — хлебная печь», описанная финским автором Ю.Кеппо в книге «Кирпичные печи и камины: кладка» (СПб: Альфамер Паблишинг, 2005. ). В эту схему были внесены конструктивные изменения, основанные на разработках Игоря Кузнецова: сделаны «сухие» щели, катализаторная решётка и система воздуховодов для подачи вторичного воздуха.
Кроме того, из «финской» конструкции убран массивный зуб камина, вместо которого в поду хлебной камеры у нас появилась катализаторная решётка.
Схема движения газов в печи следующая. Горячие газы, поднимаясь во время горения дров вверх, проходят сквозь пластины катализатора, попадают в хлебную камеру и нагревают её. Дальше газы идут в зависимости от выбранного режима топки. При каминном режиме (при открытой поворотной задвижке) газы идут прямо в трубу, а при закрытой поворотной задвижке они делятся на перекрытии хлебной камеры на два потока и по каналам, расположенным по бокам печи, опускаются вниз до уровня второго ряда. Здесь они собираются в одном восходящем канале и поднимаются вверх — к трубе.
Рис 1
«Сухие» щели, разрезающие стенку топочной камеры в углах, способствуют увеличению температуры в топке и препятствуют выдуванию печи при неплотно закрытой задвижке.
Рис 2
Катализаторная решётка представляет собой систему тонких пластин из шамотного кирпича.
«Сухие» щели разрезают топку в задних углах и, согласно представлениям о свободном движении газов в печи, позволяют холодному воздуху, не участвующему в процессе горения, уходить в нижние части боковых нисходящих каналов, что повышает температуру в топке. Кроме того, благодаря этому приспособлению печь становится действительно колпаковой, так как «сквозняковый» эффект (выдувание печи при неплотно закрытой задвижке) не затрагивает горячих газов в её верхней части и она дольше держит тепло. Ну и, наконец, эти щели способствуют более равномерному прогреву печи, поскольку через них в боковые каналы поступает часть горячих газов непосредственно из топки и температура нижней части печи от этого повышается.
Каналы подачи вторичного воздуха начинаются с отверстий в зольной камере, проходят между кирпичами обкладки топочной камеры и заканчиваются отверстиями в верхней части топки под катализаторной решёткой.
Выбор кирпича.
Какой получится печь, во многом зависит от исходных материалов и в первую очередь от кирпича, из которого печь будет сложена. Каждый сорт кирпича имеет свои особенности, с которыми приходится считаться и которые следует знать. Количе
ство каждого сорта кирпича становится ясным из порядовок печи и общей высоты трубы с учётом межэтажной разделки, «выдры» и расстояния от трубы до конька крыши. Закупать кирпич нужно с некоторым резервом в расчёте на «бой» (около 5-7%). В этой печи я использовал 5 сортов кирпича.
Кирпич «Лоде» выпускает в Литве АО LODE — крупнейший производитель керамических строительных материалов в странах Балтии. Изделия под этой маркой отличаются высоким качеством, чёткими геометрическими формами, оригинальным цветом. Поэтому я выкладывал из него наружные стенки. При этом использовал красный полнотелый кирпич двух видов — прямоугольный и со скруглённым (R60) углом.
Рис 3
Наружные стенки печи выложены из кирпича «Лоде».
Кирпичи эти имеют особенности: у прямоугольного есть слабозаметная выпуклость на лицевой грани, а у углового — выпуклости на закруглениях. Это приходится учитывать во время кладки. Кроме того, у кирпичей «Лоде» сняты фаски на рёбрах лицевых сторон, вследствие чего обычный шов (около 5 мм) кажется значительно толще, причём фаска углового кирпича в его закруглённой части чуть меньше продольной.
Печи, сложенные из этого кирпича смотрятся замечательно, но его высокая стоимость часто является аргументом в пользу более дешёвого — витебского.
Витебский кирпич.
Я использовал красный полнотелый витебский кирпич (его часто называют печным) для кладки внутренней части печи (дымоходов и поддувальной камеры). Выпускается этот кирпич в г. Витебске ОАО «Керамика» двумя цехами: цех №1 и №2. Кирпич первого цеха имеет маркировку в виде наколок и по оценке моих московских коллег (как и моей собственной) имеет качество выше кирпича второго цеха. Последний маркирован плоским штампом с указанием номера цеха.
Рис 4
У витебского кирпича чёткие ровные грани, но размеры его могут иметь отклонения от стандартных в 2-3 мм.
Витебский кирпич может иметь отклонения от стандартных размеров в 2-3 мм. Чтобы не столкнуться с неравномерностью швов (как горизонтальных, так и вертикальных) во время кладки, лучше придерживаться общеизвестного правила: заранее отобрать кирпич для каждого ряда. Строить трубу выше кровли из этого кирпича не рекомендуется — он обладает низкой морозостойкостью и через несколько лет труба начинает разрушаться.
Шамотный кирпич (ША-8 или ШБ-8) используют, как правило, для футеровки топок, хотя достаточно часто из него кладут всю печь или камин, применяя в отдельных местах или полностью декоративную обработку под «дикий» камень. Выпускается несколькими заводами. При закупке необходимо обращать внимание на внешний вид: кирпич должен иметь острые грани, соответствующую маркировку и не должен крошиться.
Рис 5
Шамотный кирпич ША-8 использовался для футеровки топки.
В продаже есть ещё и кирпич ША-5, который имеет несколько меньшие размеры и работать с ним менее удобно.
Трубный кирпич.
Это керамический красный полнотелый кирпич полусухого прессования с 8-ю выпуклостями на одной постели. Выпускают его на Обольском керамическом заводе в республике Беларусь. Отличается привлекательным внешним видом и имеет строго выдержанные размеры, но очень гигроскопичен. Прежде чем использовать этот кирпич, его необходимо тщательно вымочить в воде. Одно из главных достоинств — очень гладкая поверхность (причём тыльная и лицевая грани не отличаются по качеству и поверхность дымоходов получается очень ровной). В этом плане работать с этим кирпичом — одно удовольствие. Но использовать его в горячих местах печи и при строительстве трубы выше кровли не рекомендуется. Из этого кирпича была выложена у моей печи труба до кровли.
Облицовочный — красный или жёлтый щелевой керамический кирпич — хорошо переносит воздействия низких температур при намокании. К тому же он значительно легче других кирпичей, что очень важно при подъёме его на крышу. Я его использовал для кладки трубы выше кровли.
Продолжение
Установка печных приборов.
Прочистные и поддувальные дверки я закреплял в кладке с помощью мягкой проволоки d=1-1,2 мм, скрученной вчетверо (фото 1).
Скручивал проволоку сначала вдвое шуруповёртом с насадкой в виде крючка.
Рис 1
Поддувальные и прочистные дверцы удобно закреплять при помощи обожжённой стальной проволоки.
Делал это так: перегибал заготовку посредине и в этом месте цеплял её за крючок на шуруповерте. Помощник в перчатках крепко держал два противоположных конца проволоки, натягивая их, а я включал шуруповёрт. Усилием натяжения регулируется шаг закрутки. Если не было помощника, я обычно делал ещё два крючка и закреплял их в стене или на каком-нибудь упоре. Противоположные концы проволоки зацеплял за крючки и скручивал.
Подготовленную скрученную проволоку я вставлял в крепёжные отверстия дверки и ещё раз скручивал вдвое, но уже «от руки». Полочки дверок обмазывал тонким слоем кладочного раствора и обтягивал полоской базальтового картона. Соединение концов полоски делал внизу полочки. В этом случае полоска не расползается в стороны. После этого лишнюю часть проволоки отрезал, загибал её конец и закреплял в вертикальном шве с натягом. При необходимости с помощью короткого гвоздя, вбитого в шов ближе к дверке отпивал проволоку от края кирпичей, чтобы она целиком лежала в кладке.
Топочные финские дверцы я креплю, как правило, шурупами, но предварительно фиксирую их проволокой. Делаю это так. После выравнивания дверцы по центру передней стенки печи и горизонту проволокой, пропущенной в нижние и верхние боковые отверстия в рамке, прикрепляю дверцу к доске, которая заведена двумя концами в «сухие» щели, расположенные в дальних углах топочной камеры. Длину доски подбираю так, чтобы доску по окончании кладки можно было легко вынуть (фото 2,3).
Рис 2, 3
Топочные дверцы необходимо временно закрепить, пока боковые стенки не будут подняты на нужную высоту.
Перемычку проёма дверцы в нашем случае по настоянию заказчика я укрепил металлическим уголком 50x50 мм, поставленным с задней стороны перекрывающих кирпичей в уровне о перекрытием (фото 4) Уголок обложил со всех сторон базальтовым картоном.
Рис 4
Для придания перекрытию проёма топочной дверцы большей прочности я использовал металлический уголок.
После того, как проём был выложен и перекрыт, я закрепил дверцу окончательно шурупами d=6 мм с головкой под ключ с предварительным высверливанием под них отверстий в кирпичах, расположенных по боковым стенкам проёма. Отверстия я заполнял небольшим количеством кладочного раствора, сами шурупы обматывал асбестовой нитью и вкручивал в отверстия. Чтобы нить при этом не слетала с шурупов, её слегка обмазывал раствором.
Не менее ответственный и сложный момент — установка дверцы хлебной камеры и поворотной задвижки. На фото 5 хорошо видна доска с крестовиной, к которой с помощью всё той же проволоки временно крепится дверца хлебной камеры.
Рис 5
Временное закрепление дверцы хлебной камеры.
Крестовина не даёт доске провалиться вниз. Поперечная проволочная скрутка позволяет плотно прижать дверцу к кирпичной кладке. Корпус поворотной задвижки в местах состыковки с кирпичом тщательно изолировал базальтовым картоном.
Поворотную задвижку я установил перпендикулярно к боковой стенке печи и в соответствии с инструкцией — немного под углом, на подготовленные заранее кирпичи. В кирпиче, которым фиксируется шток с поворотной ручкой, выпилил паз. Очень важно подогнать расположение штока под шов очередного ряда. Это значительно упрощает работу.
Перед установкой задвижки временно снял шток, отпустив немного два винта, фиксирующие его, замерил необходимую длину штока и обрезал его согласно размерам печи. Шток проходит через кладку внутри трубки. Перед тем, как надеть на шток эту трубку, я обмотал его плотно асбестовой нитью — чтобы трубка надевалась с усилием. Саму трубку тоже обрезал по размеру и обмотал базальтовым картоном. Потом шток пропустил через корпус задвижки и зафиксировал на нём поворотную пластину.
Ручку к штоку вместе с декоративной накладкой я закрепил позже с помощью двух шурупов. Корпус поворотной задвижки в местах её примыкания к кирпичу тщательно изолировал базальтовым картоном. На фото 6 хорошо видна установленная поворотная задвижка.
Рис 6
Поворотная задвижка установлена.
Под рядом перекрытия газоходов я установил выдвижную задвижку печи, которая является основной (фото 7).
Рис 7
Основная (выдвижная) задвижка надёжно упрятана в базальтовую «шубу» для защиты от перегрева.
Она надёжно упрятана в базальтовую «шубу» для защиты от перегрева при работе печи в режиме камина.
Подача вторичного воздуха и катализаторная решётка.
Каналы подачи вторичного воздуха и катализаторная решётка являются, как уже было сказано, важной конструктивной частью печей Игоря Кузнецова. Система подвода вторичного воздуха у меня начинается с отверстий, заложенных в боковых стенках поддувальной камеры (фото 8).
Рис 8
Система подвода вторичного воздуха начинается с отверстий, заложенных в боковых стенках поддувальной камеры.
От этих отверстий воздух поднимается по 5-мм зазорам между шамотной кладкой топки и дополнительными кирпичами, поставленными параллельно им на ребро (фото 9)
Рис 9
Вторичный воздух поднимается по небольшим щелям, расположенным между шамотными кирпичами, поставленными на ребро.
Выход воздуха под катализаторную решётку происходит через сантиметровые прорези в шамотных кирпичах в боковых стенках топочной камеры (см. фото 2).
При кладке кирпичей выше этих ходов главное — не перекрыть их раствором. Попытка сделать это с первого раза мне не удалась, и пришлось проявить смекалку. На глаза попал тонкий лист алюминиевой фольги, из которой я вырезал пластины размерами несколько шире воздуховодов, уложил эти пластины над прорезями, а на незакрытые части кирпича осторожно нанёс глину и придавил её верхними кирпичами.
Катализатор представляет собой систему тонких пластин из шамотного кирпича (сечением 20x40 мм и длиной несколько шире выходного отверстия топки). Пластины я установил в пазы, выпиленные в боковых кирпичах с прокладкой между ними прямоугольных вставок из того же шамота (фото 10).
Рис 10
Шамотная решётка собрана из тонких пластин, выпиленных из шамотного кирпича.
При устройстве катализаторной решётки необходимо выдержать величину суммарной площади отверстий между пластинами — она должна быть не меньше площади сечения дымовой трубы (в моём случае — 12x25 см, то есть площади одного кирпича).
«Сухая» щель.
На фото 11 показан задний угол топки печи, обложенной шамотным кирпичом на ребро. Видно, что кирпичи в углу не перевязаны и между ними оставлена 3-сантиметровая так называемая «сухая» щель. Несмотря на дополнительную работу по её устройству я в своих печах, следуя рекомендациям Игоря Кузнецова, делаю «сухие» щели как в комбинации с катализаторными решётками, так и раздельно, поскольку опыт показывает, что они повышают тепловые характеристики печи и значительно уменьшают образование сажи в её дымоходах.
Рис 11
«Сухая» щель улучшает тепловые характеристики печи и значительно снижает образование сажи в дымоходах.
Между двумя рядами шамотных кирпичей, поставленных на ребро, видна узкая щель воздуховода, берущего начало в поддувальной камере.
Перекрытие проёмов.
Проём топочной дверки я перекрываю чаще всего «в замок» (фото 12,13).
Рис 12,13
Проём топочной дверки я перекрываю чаще всего «в замок».
Главная сложность здесь в том, чтобы плотно подогнать «замковый» кирпич к примыкающим к нему кирпичам. При укладке «замка» и следующего ряда следует соблюдать осторожность, так как если слишком сильно надавить, то можно провалить кирпичи внутрь проёма. Для большей устойчивости можно нагрузить боковые кирпичи — поставить на них кирпич «на попа» или положить другой груз, Перемычку делал с учётом кривизны арки топочной дверки (фото 14).
Рис 14
Перемычку делаю с учётом кривизны арки топочной дверки.
Хлебную камеру перекрыл тем же способом, что и топочные проёмы, то есть «в замок» (фото 15). На фото 16 хорошо видна архитектура кладки перекрытия изнутри. В глубине хлебной камеры видна поворотная задвижка.
Рис 15, 16
Перекрытие хлебной камеры выполнено тоже «в замок».
Уменьшение сопротивления движению дымовых газов. Для устойчивого горения в печи обязательно нужно скруглять углы на пути дымовых газов — это уменьшает сопротивление их движению. Например, на перекрытии хлебной камеры для этой цели я установил газораспределительные фигурные кирпичи для отвода газов в боковые нисходящие дымоходы (фото 17).
Рис 17
Чтобы уменьшить сопротивление движению дыма, повороты газоходов
необходимо делать плавными.
Ширину выходных ожерелий (по два отверстия с каждой стороны) рассчитал таким образом, чтобы перекрывать их было удобно.
Изоляция шамотного ядра.
Шамотное ядро печи испытывает во время топки самые большие тепловые нагрузки. В результате и тепловое расширение его больше расширения остальных частей печи. Чтобы это не приводило к появлению трещин в печи, шамотное ядро необходимо отделить от наружной кладки тепловым зазором или слоем базальтового картона.
Перекрытие шамотного ядра также нужно изолировать от выше лежащей кладки. Для этого сверху я уложил два слоя базальтового картона (фото 18) и арматурную сетку по всей площади перекрытия, которую залил кладочным раствором, а сверху уложил швеллеры и уголки, которые не опираются на шамотное ядро (фото 19).
Рис 18
Шамотное ядро я изолировал от остальной кладки двумя слоями базальтового картона.
Рис 19
Перекрытие печи и труба лежат на швеллерах и уголках, которые не опираются на шамотное ядро.
К железу в кладке печи всегда следует относиться предельно осторожно, хорошо изолируя его от прямого контакта с кирпичом, иначе без трещин в кладке не обойтись. Поэтому, укладывая швеллеры и уголки, я тщательно упаковал их в базальтовый картон, а швеллеры, кроме того, отделил от дымохода кирпичом (фото 20)
Рис 20
Для предотвращения растрескивания кладки швеллера и уголки нужно тщательно упаковать в базальтовый картон.
Нужно сказать, что швеллеры применены здесь в связи с тем, что трубу по условиям кладки необходимо было переместить в центр печи. Если бы труба опиралась на наружную стенку, то для перекрытия достаточно было бы уголков (все расчёты по нагрузке от трубы сделал знакомый заказчика — преподаватель математики МВТУ им. Н.Баумана).
Внешний вид печи.
Периодически в конце рабочего дня я мыл печь и убирал лишний мусор. Работать в таких условиях приятнее и безопаснее (фото 21).
Рис 21
Чистота — залог качества.
Первые итоги.
Недавно я поинтересовался, как ведёт себя построенная мною печь и был приятно обрадован. За период эксплуатации в кладке не появилось ни одной трещины. Катализаторная решётка в начале топки покрывается тонким слоем сажи, но потом сажа выгорает.
Печь сначала прогревается в верхней части, но через 2-3 часа становится горячей по всему массиву. В хлебной камере, как в русской печи, можно приготовить и рассыпчатую кашу, и топлёное молоко с пенкой. Даже через полтора суток ощущается исходящее от печи тепло.
«Дом» 5,6/2010
www.master-sam.ru
|
