Температура в дымоходе

Образование конденсата и борьба с ним
(взято из книги для печников)
Некоторые печи страдают одним дефектом — они конденсируют, то есть выделяют черную жидкость со специфическим запахом, которая образуется в результате выпадения водяных паров и паров смолистых веществ на стенках дымовой трубы. Со временем конденсат пропитывает печную кладку насквозь, она становится сырой, тяга снижается, а кладка быстро разрушается. Пятна с наружной стороны печи удаляются только путем срубания кирпича и оштукатуривания таких мест цементным раствором, а чаще всего кладку заменяют новой. Выделяемые конденсатом тяжелые запахи приводят к невозможности проживания в доме. Даже в самом сухом топливе имеется небольшое количество влаги. Кроме того, при сгорании топлива также образуется водяной пар.
Дымовые газы с невысокой температурой и каким-то количеством воды в виде пара, проходя по каналам печи и трубы, охлаждаются, соприкасаясь с холодными стенками трубы, оседают на поверхностях трубы каплями, которые стекают вниз. Обилие стока зависит от количества конденсата. Чтобы имеющаяся вода в горячих газах лучше испарялась, температура последних должна быть повышенной. На хорошо нагретых стенках трубы осевшие капли влаги быстро испаряются. Нормальная температура отходящих из печи газов перед выходом в трубу считается 120-140°C, а при выходе из трубы в атмосферу — не ниже 100°C.
Если дымовые газы при выходе в трубу, то есть у вьюшки, достигают температуры около 250°C, то конденсата никогда не образуется, улучшается тяга. Печи при таких условиях быстрее нагреваются, потребляя меньше топлива. Определить температуру выходящих газов можно простым способом, воспользовавшись сухой лучиной. Лучину кладут поперек отверстия вьюшки во время топки. Если через 30-40 мин вынуть лучину и соскоблить с нее ножом закопченную поверхность, то можно установить температуру газов. Цвет лучины не меняется при температуре до 150°C. Если лучина желтеет до цвета корки белого хлеба, значит, температура дошла до 200°C. Если лучина стала коричневой, как корка ржаного хлеба, то температура поднялась до 250°C. Почерневшая лучина указывает на температуру около 300°C, а когда она превращается в уголь, то температура достигает 400°C.
Таким образом, при топке печи температуру газов надо регулировать так, чтобы у вьюшки она была в пределах 250°C. Следует знать, что в летнее время конденсат или совсем не образуется, или бывает в небольшом количестве. В образовании конденсата большую роль играют размеры колосниковой решетки, правильно поднятый под и устройство горнила у русской печи, размеры канала, толщина стенок, длина и высота дымовой трубы, температура ее нагрева, влажность применяемого топлива, температура выходящих газов из трубы и избыточное количество дымоходов в печи. Высота дымовой трубы должна быть не менее 5-6 м, считая от уровня зольниковой камеры или пода русской печи. Толщину кладки стенок трубы следует выполнять в полкирпича (12 см). Более тонкие стенки трубы быстро нагреваются и быстро остывают, что приводит к образованию конденсата. Такие трубы необходимо утеплять.
Различные трещины в трубе и печи, сквозь которые проникает холодный воздух, также способствуют охлаждению газов и образованию конденсата. Когда сечение канала трубы (дымохода) выше требуемого для данной печи, то дымовые газы поднимаются по ней очень медленно и холодный наружный воздух охлаждает их в трубе. Большое влияние на силу тяги, то есть на выход дымовых газов, оказывает гладкость стенок дымоходов. Чем стенки ровнее, тем сильнее тяга. Все шероховатости в трубе способствуют снижению тяги и задерживают на себе сажу. Иногда для улучшения тяги в печах приходится перекладывать трубы, уменьшая размеры дымохода, опуская или поднимая высоту трубы на крыше. Делают это до тех пор, пока не получают удовлетворительного результата. В местах сужения дымохода следует стесывать прямые углы, чтобы обеспечить более плавный переход газов.
На тягу в трубе также влияет ветер. Это бывает тогда, когда он дует горизонтально. Встретив трубу, ветер отклоняется от своего направления вверх, в сторону выходного отверстия трубы. При этом около трубы разрежается воздух, и газы лучше выходят из дымохода, как бы высасываются из него. Если ветер дует сверху вниз, то он задувает «опрокидывает» газы в трубу и тяга снижается до минимума. Чтобы уменьшить действие ветра на выходящие из трубы газы, необходимо скашивать наклонные плоскости труб, а еще лучше накрывать их металлическими колпаками-зонтами со скошенными плоскостями. Ударяясь о них, ветер отклоняется от своего первоначального направления и не попадает в трубу. Кроме того, колпак предохраняет верх трубы и ее стенки от намокания и размывания дождевыми водами. В сырых трубах снижается тяга.
Большую роль играет и процесс сгорания топлива. Дерево воспламеняется при температуре не ниже 300°C, каменный уголь — при 600°C. Нормальный процесс горения протекает при более высокой температуре: 800-900°C и 900-1200°C, соответственно. Такие температуры обеспечивают непрерывное горение при условии, что кислород воздуха поступает без перерыва в потребном для горения количестве. Когда его подается слишком много, топливник охлаждается, а горение ухудшается, так как для хорошего горения нужна высокая температура. Не следует топить печь при открытой топке. При полном сгорании топлива цвет пламени соломенно-желтый, а дым белый или почти прозрачный. В этом случае сажа почти не откладывается на стенках каналов печи и трубы. При недостаточной подаче кислорода в печь топливо сгорает не полностью, дрова тлеют или горят темно-красным пламенем, а из трубы идет черный дым, который уносит с собой несгоревшие мельчайшие частицы топлива. В этом случае на стенках каналов печи и в трубе эти частицы оседают и быстро засоряют их.
Следует обратить самое серьезное внимание на утепление чердачного пространства и находящихся там труб, закрыв все отверстия. Сквозные ветры быстро все остужают и повышают конденсацию. Имеются многоканальные печи или бесканальные с большими внутренними тепловоспринимающими поверхностями. В таких печах горячие газы отдают им много тепла, а сами выходят в трубу сильно охлажденными, образуя много конденсата. Все рассмотренные выше рекомендации для этих печей не дают положительных результатов. Такие печи приходится перестраивать, чтобы повысить температуру выходящих газов. Это достигается следующими мероприятиями: сокращением внутренних тепловоспринимающих поверхностей печи или устройством небольших окошек — отверстий из топливника в последний или последний и предпоследний дымоходы.
Для перестройки таких печей приходится разбирать часть кладки с передней или другой стороны, или с двух сторон и после исправления заложить так, чтобы ремонтируемое место ничем не отличалось от ранее выполненной кладки. Например, когда в печи имеется семь дымоходов, то для того, чтобы ликвидировать конденсат, один или два канала (последний и предпоследний) или только один из них отключают, перекрывая вверху и внизу. При этом повышается температура отходящих газов. Эти каналы можно не отключать, а устроить из топливника печи к ним небольшие окошки сечением примерно 50х50 мм. Такое квадратное окошко выкалывают в кирпиче, но это не всегда легко выполнить. Поэтому просто стесывают или скалывают кирпич с одной стороны в таком количестве, чтобы эти окошки имели площадь 25 см2. Это надежный способ устранения дефекта, так как повышается температура отходящих газов до нормы и струйки горячего воздуха из топливника попадают в каналы, поднимая в них температуру. Следует указать, что наибольший эффект дает небольшое сокращение каналов или внутренних тепловоспринимающих поверхностей с дополнительным устройством к ним окошечек из топливника.

Содержание

Температура дымовых газов на выходе из трубы газового котла

Дымоходная труба

— Каким должен быть дымоход для газовых и дизельных котлов?

Дымоходы – это важная часть тепловых генераторов. Ни один котёл не может работать без дымохода. Функция дымохода – удаление из камеры сгорания котла продуктов сгорания или дымовых газов. В индивидуальных домах дымоходы бывают внутренними – проходящими через перекрытия и кровлю здания, наружными – смонтированными вертикально вдоль наружной поверхности стены и горизонтальными – выводящими газы через наружную стену здания. Последний вид дымоходов применяется для котлов с принудительным удалением дымовых газов и обычно представляет собой конструкцию «труба в трубе». (По внутренней трубе удаляются продукты сгорания, по внешней подводится воздух в камеру сгорания котла.) Дымоходы бывают индивидуальными – один на котёл или групповыми, на несколько котлов, как, например, в многоквартирных домах с поквартирным отоплением. Дымоходы должны рассчитываться и подбираться специалистом. Неправильно смонтированный дымоход может стать причиной нестабильной работы котла; установленный без учёта конфигурации крыши может «задуваться» ветром и гасить котёл. Для Вас важно знать, что внутренний диаметр дымохода должен быть не меньше, чем диаметр горловины котла, что на пути дымовых газов должно быть как можно меньше колен и изгибов и что при устройстве дымохода должны быть приняты меры по предотвращению образования конденсата.

— Что такое конденсат и как он образуется?

Особенностью современных котлов, работающих на газе и жидком топливе является низкая температура дымовых газов на выходе из котла – от 100°С. В процессе сгорания углеводородного топлива – природного газа или солярки образуется водяной пар, углекислый газ, сернистый ангидрид и много других химических соединений. Поднимаясь по дымоходу, эта газовая смесь остывает. При снижении её температуры до +55°С (температуры «точки росы») водяной пар, присутствующий в газовой смеси, охлаждается и превращается в воду – конденсируется. В этой воде растворяются соединения серы и других химических веществ, находящихся в дымовых газах . Они образуют очень агрессивную смесь кислот, которая, стекая вниз, быстро разъедает материал дымоходов. До температуры «точки росы» отходящие газы охлаждаются обычно на высоте 4 – 5 м. от выхода котла. Поэтому дымоходы, высота которых больше – делают из нержавеющей стали и утепляют. В нижней части дымохода всегда устанавливают конденсатосборник. Для наружных дымоходов существует конструкция типа «сэндвич» — труба дымохода помещается в трубу большего диаметра, а пространство между ними заполняется теплоизолятором. Толщина слоя теплоизоляции выбирается в зависимости от величины минимальных температур наружного воздуха.

— Дымоходы из нержавеющей стали весьма дороги. Можно ли для дымохода использовать кирпичную трубу, как в дровяной печи?

Делать этого не следует ни в коем случае. Во- первых, смесь кислот столь агрессивна, что кирпичная кладка, если она не выполнена из специального кислотоупорного кирпича, может быть разрушена за один отопительный сезон. Во вторых, дымовые газы через незаметные щели в кладке могут проникать в жилые помещения и причинять вред здоровью людей. Если в доме имеется канал из кирпичной кладки, то служить дымоходом он может только в том случае, если в него помещён вкладной дымоход из нержавеющей стали с теплоизоляцией.

— Существуют – ли дымоходные системы в которых не используется металл?

Да. Недавно на российском рынке появилась дымоходная система оригинальной конструкции, которая называется «изолированная дымоходная система с проветриванием». Она состоит из отдельных модулей высотой 0,33 м. Каждый модуль представляет собой прямоугольный блок из лёгкого бетона, внутри которого крепится керамическая труба. Между внутренней стенкой блока и внешней стенкой керамической трубы имеется канал, который играет роль вентиляционного канала, чего нет у дымоходов других видов. Блоки устанавливаются один на другой, скрепляются специальным герметиком и монтируются в дымоход любой конфигурации и высоты. Комплектация дымоходной системы содержит полный набор необходимых элементов для подключения котловых дымоходов, для вывода дымохода через кровлю и декоративного завершения трубы. Четыре вида модулей позволяют сооружать одноходовые и двухходовые дымоходы или дымоходы с отдельными вентиляционными каналами. Это делает конструкцию дымоходной системы универсальной и многовариантной. Внутренняя керамическая труба устойчива к воздействию высоких температур и температурным колебаниям; кислотоустойчива (защищена от конденсата), герметична и прочна. Система проста в монтаже и не требует специалистов высокой квалификации. Стоимость изолированной дымоходной системы соизмерима со стоимостью дымоходов высокого класса из нержавеющей стали.

3.1.1. Снижение температуры дымовых газов

Повышение энергоэффективности (КПД) топливосжигающей установки позволяет достигнуть сокращения выбросов CO2 при условии, что это улучшение приводит к сокращению потребления топлива. В этом случае выбросы CO2 снижаются пропорционально сокращению потребления топлива. Однако результатом повышения КПД может быть и увеличение производства полезной энергии при неизменном расходе топлива (повышениеHp при неизменномHf в Уравнении 3.2). Это может привести к увеличению производительности или мощности производственной единицы с одновременным повышением энергоэффективности. В этом случае имеет место сокращение удельных выбросов CO2 (на единицу продукции), но абсолютный объем выбросов остается неизменным (см. раздел 1.4.1).

Ориентировочные показатели энергоэффективности (КПД) и соответствующие расчеты для различных процессов сжигания топлива приводятся в отраслевых Справочных документах и других источниках. В частности, в документе EN 12952-15содержатся рекомендации по расчету КПД водотрубных котлов и соответствующего вспомогательного оборудования, а в документе EN12953-11–жаротрубныхкотлов.

Общая характеристика

Одним из вариантов сокращения потерь тепловой энергии в процессе сгорания является снижение температуры дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу. Это может быть достигнуто посредством:

•подбора оптимальных размеров и других характеристик оборудования исходя из требуемой максимальной мощности с учетом расчетного запаса надежности;

•интенсификации передачи тепла технологическому процессу посредством увеличения удельного потока тепла (в частности, при помощи завихрителей-турбулизаторов,увеличивающих турбулентность потоков рабочего тела), увеличения площади или усовершенствования поверхностей теплообмена;

•рекуперации тепла дымовых газов с использованием дополнительного технологического процесса (например, производства пара при помощи экономайзера, см. раздел 3.2.5);

•установки подогревателя воздуха или воды, или организации предварительного подогрева топлива за счет тепла дымовых газов (см. 3.1.1). Следует отметить, что подогрев воздуха может быть необходим, если технологический процесс требует высокой температуры пламени (например, в стекольном или цементном производстве). Подогретая вода может использоваться для питания котла или в системах горячего водоснабжения (в т.ч. централизованного отопления);

•очистки поверхностей теплообмена от накапливающейся золы и частиц углерода с целью поддержания высокой теплопроводности. В частности, в конвекционной зоне могут периодически использоваться сажесдуватели. Очистка поверхностей теплообмена в зоне горения, как правило, осуществляется во время остановки оборудования для осмотра и ТО, однако в некоторых случаях используется очистка без остановки (например, в нагревателях на НПЗ);

•обеспечение уровня производства тепла, соответствующего существующим потребностям (не превышающего их). Тепловую мощность котла можно регулировать, например, посредством подбора оптимальной пропускной способности форсунок для жидкого топлива или оптимального давления, под которым подается газообразное топливо.

Экологические преимущества

Энергосбережение.

Воздействие на различные компоненты окружающей среды

Снижение температуры дымовых газов при определенных условиях может вступать в противоречие с целями обеспечения качества воздуха, например:

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 3

Температура дымовых газов на выходе из печи должна быть выше начальной температуры нагреваемого сырья не менее, чем на 150 С, чтобы предотвратить интенсивный коррозионный износ поверхностей труб в конвекционной камере.  

Температура дымовых газов на выходе из котла, температура нагретого воздуха на входе в топку, расходные и термодинамические параметры перегретого и промежуточного пара, питательной воды для заданного коэффициента нагрузки считаются неизменными.  

Температура дымовых газов над перевальной стенкой особенно важна. Высокой температуре газов на перевале соответствует высокая теплонапряженность поверхности радиантных труб, температура их стенок и большая вероятность коксообразования. Отлагаясь на внутренней поверхности труб, кокс затрудняет теплопередачу, что приводит к дальнейшему повышению температуры стенок и к их прогару.  

Температура дымовых газов перед рекуператором в нагревательных печах достигает 1400 С.  

Температура дымовых газов, поступающих в трубу, должна поддерживаться не выше 500 С путем регулирования расхода охлаждающего воздуха, подаваемого в газоход вентилятором.  

Температура дымовых газов на входе в теплообменник пуско — вого подогревателя не должна превышать 630 — 650 С. Превышение этой температуры может привести к преждевременному выходу его из строя. Еще более важно, чтобы при работе пускового подогре — вателя в межтрубное пространство теплообменника всегда подавался воздух или газ. При отключении воздуха или газа температура трубных досок и труб резко повышается и теплообменник может выйти из строя. В этом случае необходимо немедленно снизить температуру дымовых газов до 450 С.  

Температура дымовых газов на входе во вторую камеру поддерживается равной 850 С. Выходящие из этой камеры газы с температурой 200 — 250 С поступают в первую ( по ходу кислоты) камеру, где их температура снижается до 90 — 135 С.  

Температура дымовых газов, покидающих конвекционную камеру и уходящих в дымовую трубу, зависит от температуры поступающего в печь сырья и превышает ее на 100 — 150 С. Однако, когда температура сырья по технологическим причинам высока ( печи для нагрева мазута, печи каталитического риформинга и др.), дымовые газы охлаждают, используя их тепло в пароперефевателе, воздухоподофевателе или для подофева кон-денсатной воды и получения водяного пара.  

Температура дымовых газов над перевальной стенкой является одним из важнейших показателей. Высокая температура дымовых газов над перевальной стенкой соответствует высокой теплонапряженности радиан-тных труб, высокой температуре их стенок и вероятности коксоотложе-ния в трубах печи, а следовательно, возможности их прогара. Высокая скорость нагреваемого потока сырья позволяет осуществлять больший теплосъем, понижать температуру стенок труб и, таким образом, работать с более высокой температурой газов над перевалом и теплонапря-женностью радиантных труб. Увеличение поверхности радиантных труб также способствует снижению их теплонапряженности и снижению температуры дымовых газов над перевалом. Чистота внутренней поверхности труб змеевика также является важнейшим фактором, влияющим на температуру газов над перевальной стенкой. Температура газов над перевалом тщательно контролируется и обычно не превышает 850 — 900 С.  

Схема радиационно-конвек-тивного подогревателя газа.  

Температура дымовых газов на входе в радиационную зону составляет 1100 — 1200 С, на входе в конвективную 800 — 850 С.  

Тепловой баланс газификации нефтяного дистиллята в трубчатой печи.  

Температура дымовых газов на выходе из трубчатой печи равна 900 С.  

Температура дымовых газов перед рекуператором составит примерно 1100 С.  

Страницы:      1    2    3    4

ПОИСК

    Потери тепла в атмосферу кладкой печи и ретурбентами зависят от поверхности печи, толщины и материала кладки и свода. Они составляют 6—10%. Потери тепла стенками топочной камеры оцениваются величиной 2—6%, а в конвекционной камере в пределах 3—4%. Потери тепла дымовыми газами зависят от коэффициента избытка воздуха и температуры газов, уходящих в дымовую трубу. Определить их можно по рис. 177 (а и б), учитывая, что температура дымовых газов при естественной тяге должна быть не ниже 250° С и на 100—150° С выше температуры сырья, поступающего в печь. Использованием тепла отходящих дымовых газов на подогрев воздуха с применением искусственной тяги можно значительно снизить потери тепла дух и иметь трубчатую печь с к. п. д. 0,83—0,88.      Температура дымовых газов на перевале, т. е. температура дымовых газов, поступающих в конвекционную камеру. Обычно эта температура находится в пределах 700—900° С, хотя она может быть и ниже. Температуру газов на перевале не рекомендуется чрезмерно повышать, так как это может вызвать коксование и прогар радиантных труб. 

    И только экранированием топочной камеры и увеличением ее объема были созданы нормальные условия для работы змеевика. Были созданы трубчатые печи радиантного типа. В ранних конструкциях таких печей трубы потолочного экрана защищали от сильного воздействия пламени манжетами из огнестойкого материала. Гофрированными чугунными манжетами на конвекционных трубах повышали поверхность нагрева в конвекционной камере печи. В результате экранирования потолка печи усилилась передача тепла радиацией, снизилась температура дымовых газов над перевалом и отпала необходимость в защитных манжетах и рециркуляции дымовых газов. Для максимального использования тепла 

    Температура дымовых газов после кот- 210 210 — 

    Нормами технологического проектирования предусматривается снижение температуры дымовых газов перед входом их в дымовую трубу при естественной тяге до 250 °С. При наличии специальных дымососов температуру можно снизить до 180—200 °С. Тепло дымовых газов, имеющих температуру 200—450°С (средняя цифра), может быть использовано для подогрева на установке воздуха, воды, нефти и для производства водяного пара. Ниже приводятся данные о тепловых ресурсах дымовых газов на установке ЭЛОУ — АВТ со вторичной перегонкой бензина производительностью 3 млн. т/год сернистой нефти  

    Средняя температура дымовых газов в 293 305 310 — 

    Ограничивается также температурный режим сырьевых теплообменников. Максимально допустимая температура при давлении регенерации 3,0—4,0 МПа не должна превышать 425 °С, в связи с чем температура дымовых газов, выходящих из реакторов перед-входом в сырьевой теплообменник, должна быть снижена путем смешения с холодным теплоносителем. 

    Теплонапряженность труб, ккал/(м2-ч) радиантных конвекционных Температура дымовых газов, 

    Поверхность калориферов, Температура нагрева воздуха в калориферах, °С Температура дымовых газов, °С 

    Обычно автоматически регулируется температура дымовых газов на перевале с кор.рекцией по температуре продукта на выходе из печи. Для осуществления контроля и регулиро вания трубчатых печей в их обвязке предусм атривают следующие элементы. 

    Расход жидкого топлива, кг/ч Температура дымовых газов на выходе из печи, °С. . . . Объем дымовых газов при температуре газов на выходе из 4000 3130 2200 

    Температура дымовых газов перед котлами, °С 375 400 410 — 

    В сушильных установках обрабатываемый материал не находится в непосредственной близости от топки, как это имеет место в топках для различного рода варочных, дистилляционных и то(му подобных котлов. Поэтому температура в камере сгорания сушильной установки может быть значительно выше, чем температура в топках, в которых размещены аппараты, потребляющие тепло. Однако и в данном случае температура определяется свойствами высушиваемого материала и требованиями, диктуемыми качеством изделия. Некоторые виды сырья не переносят высокой температуры, так что приходится уменьшать температуру дымовых газов до тем- 

    По количеству тепла, отдаваемого данным количеством дымовых газов в радиационной системе, определяется температура дымовых газов, поступающих в конвективную систему. 

    В процессе эксплуатации регенератора температура дымовых газов может превысить нормальную вследствие догорания окиси углерода. При своевременном обнаружении этого явления необходимо перераспределить воздух по секциям, уменьшая подвод era к тем секциям, где имеется избыток кислорода в дымовых газах, выходящих из секции, и увеличивая его ввод в секции, где недостаточно кислорода. В случае резкого повышения температуры отходящих газов временно прекращают подачу воздуха в отдельные или во все секции. 

    Первичный риформинг природного газа с водяным паром осуществляют в вертикально расположенных и обогреваемых дымовыми газами трубах, нижние концы которых вводят непосредственно в реактор вторичного риформинга метана. Часть дымовых газов подают через перфорированную пластину в слой катализатора вторичного риформинга, что позволяет получать газ, обогащенный азотом. Температура дымовых газов — 815° С 

    На смену печам кострового типа пришли печи конвекционные, в которых змеевик труб отделен от камеры сгорания перевальной стеной. При эксплуатации таких печей были установлены существенные недостатки высокая температура дымовых газов над перевальной стенкой, оплавление и деформирование кирпичной кладки, прогар труб верхних рядов змеевика. Для снижения температуры в топочной камере применяли рециркуляцию дымовых газов и осуществляли горение топлива с повышенным коэффициентом избытка воздуха. Однако повышенный расход воздуха снижал к. п. д. печей и не уменьшал прогар труб. 

    Температура у пароперегревателя. В ряде случаев в конвекционной секции печи монтируется змеевик для перегрева водяного пара, подаваемого в ректификационные колонны для отпарки легкокипящих фракций. Пароперегреватель размещают там, где температура дымовых газов составляет 450—550° С, т. е. в средней или нижней секции конвекционной камеры. Температура перегретого пара составляет 350—400° С. 

    Температура дымовых газов над перевальной стенкой особенно важна. Высокой температуре газов на перевале соответствует высокая теплонапряженность поверхности радиантных труб, температура их стенок и большая вероятность коксообразования. Отлагаясь на внутренней поверхности труб, кокс затрудняет теплопередачу, что приводит к дальнейшему повышению температуры стенок и к их прогару. 

    Увеличение скорости движения нагреваемого сырья в трубах печи повышает эффективность отвода тепла, снижает температуру стенок труб и позволяет, таким образом, работать с более высокими теплонапряженностью радиантных труб и температурой дымовых газов на перевале. 

    На типовой установке ЭЛОУ — АВТ (А-12/9) производительностью 3 млн. т/год со вторичной перегонкой бензина установлено пять печей суммарной тепловой мощностью 81 Гккал/ч. Во всех печах за 1 ч сжигается 11 130 кг топлива. Температура дымовых газов на выходе из конвекционных камер печей 375—410 °С. Для использования тепловой энергии дымовых газов перед вводом их в дымовую трубу в печах установлены выносные котлы-утилизато-ры типа КУ-40. 

    Чем ниже температура дымовых газов, отходящих из конвекционной камеры, тем больше тепла воспринято нагреваемым нефтепродуктом. Обычно принимают температуру дымовых газов по выходе из конвекционной камеры на 100—150° С выше температуры сырья, поступающего в печь. Но так как температура поступающего в печь сырья бывает достаточно высокой, примерно 160—200° С, а для некоторых процессов достигает 250—300° С, то для утилизации тепла дымовых газов устанавливают воздухоподогреватель (рекуператор), в котором подогревается воздух, идущий в топку печи. При наличии воздухоподогревателя и дымососа возможно охлаждение дымовых газов перед выпуском их в дымовую трубу до температуры 150° С. При естественной тяге эта температура не менее 250° С. 

    Конвекционные трубы получают тепло за счет конвекции дымовых газов, радиации от стенок кладки и излучения трехатомных газов. Как было отмечено в начале главы, теплопередача в камере конвекции зависит от скорости и температуры дымовых газов, а также температуры сырья, диаметра труб и их компоновки. Скорость-дымовых газов в конвекционной шахте обычно колеблется в пределах 3— 4 м/сек, а в дымовой трубе 4—6 м/сек. 

    Решение. Определим к. п. д. печи, если температура дымовых газов на выходе из конвекционной камеры 

    Температура дымовых газов на выходе из печи 500 С. Теплоту дымовых газов утилизируют в трубчатом трехходовом (по воэдуху) воздухоподогревателе с поверхностью нагрева 875 м . После воздухоподогревателя дымовые газы при 250 С удаляются в атмосферу через дымовую трубу без применения принудительной тягд. 

    Зададимся температурой дымовых газов после нагревательной секции камеры радиации г , с = 850° С, а после реакционной секции ip. с = 750° С. Теплосодержание дымовых газов но рис. 6. 1 при а = 1,1 

    Отличительной особенностью котлов-утилизаторов, как оборудования для генерации пара, является необходимость обеспечения пропуска большого кол>1чества греющих дымовых газов на единицу вырабатываемого водяного пара (Е1/д.г/С). Это отношение является прямой функцией начальной на входе в аппарат температуры дымовых газов и их расходом. Вследствие сравнительно невысокой температуры дымовых газов для генерирования пара их удельный расход в котлах-утилизаторах намного выше (в 8—10 раз), чем в обычных топочных котлах. Повышенный удельный расход греющих газов на единицу вырабатываемого пара предопределяет конструктивные особенности котлов-утилизаторов. Они имеют большие габариты, высокую металлоемкость. На преодоление дополнительного газодинамического сопротивления и создание требуемого разрежения в топке печи (на тягу) затрачивается 10—15% эквивалентной электрической мощности котла-утилизатора. 

    Заполнив бункер высушенным катализатором, открывают задвижку под бункером и ссыпают катализатор в прокалочную колонну. Объем бункера соответствует полезному объему прокалочной колонны, т. е. одной загрузке. Заполнив колонну катализатором, разжигают топку под давлением (на жидком топливе), направляя дымовые газы в атмосферу. Затем, отрегулировав горение в топке, дымовые газы вводят в кожух прокалочной колонны. Прогрев кожух и удостоверившись в нормальном горении топлива, направляют дымовые газы в низ прокалочной колонны в минимальном количестве, необходимом лишь для преодоления сопротивления слоя катализатора. Затем начинают медленный подъем температуры дымовых газов на выходе из топки и разогрев катализатора. Разогрев системы продолжают примерно 10—12 ч за это время вводят такое количество дымовых газов, чтобы не было уноса катализатора сверху. Достижение температуры в низу колонны 600—650° С считается началом прокаливания катализатора. Продолжительность прокаливания при этой температуре 10 ч. 

    Затем постепенно понижают температуру дымовых газов на выходе из топки и при 250—300° С прекращают подачу топлива, но 

    Температура газов на перевале, тепловая напряженность поверхности нагрева радиантных труб и коэффициент прямой отдачи топки взаимно связаны между собой. Чем больше коэффициент прямой отдачи, тем при прочих равных условиях меньше температура дымовых газов на п(зревале и тем меньше тепловая напряженность поверхности нагрева радиантных труб и наоборот. 

    Трубчатые змеевиковые реакторы. Трубчатый змеевиковый реактор с вертикальным расположением труб был разработан для производства битумов по непрерывной схеме на отечественных НПЗ . Температурный режим реакторов. (Кременчугского и Новогорьковского НПЗ) поддерживается за счет тепла дымовых газов, поступающих из форкамерной печи. Однако при таком решении плохо учитывается специфика экзотермического процесса окисления. Действительно, для ускорения нагрева реакционной смеси в первых по ходу потока трубах реактора необходимо повысить температуру дымовых газов, но в результате перегревается окисляемый материал в последующих трубах, где реакция окисления и выделение тепла идут с высокими скоростями. Так м образом, приходится поддерживать какую-то промежуточную температуру дымовых газов, нео

    Если температура дымовых газов на выходе из общих сборных коллекторов регенератора превышает 650°, это указывает на начало дожпга окиси углерода. Для прекращения его необходимо резко у.м еньшить подачу воздуха в верхнюю часть регенератора. 

    С целью снижения температуры дымовых газов над перевальной стеной в радпантно-конвекционных печах старой конструкции, особенно печах термического крекинга, применяют рециркуляцию дымовых газов. Более холодные дымовые газы из борова печи возвращают в камеру сгорания, что приводит к перераспределению тепла между камерами. В камере конвекции снижается тепловая напряженность верхних труб, но ввиду увеличения объема дымовых газов скорость их увеличивается, при этом улучшается теплопередача по всей камере конвекции. Коэффициент рециркуляции в трубчатых печах колеблется в пределах 1—3. 

    Несовершенство конструкции горелок печей и котлов для сжигания топлива и недостаточная герметич1юсть топок не позволяют пока работать при малых избытках воздуха. Поэтому считают, что температура трубок воздухоподогревателей должна быть выше температуры точки росы агрессивных дымовых газов, т. е. не ниже 130 °С. Для этого применяют предварительный или промежуточный подогрев холодного воздуха или специальные схемы компоновок поверхности пагрева. Имеются аппараты, конструктивно оформленные так, что поверхность теплообмена со стороны дымовых газов значительно больше, чем со стороны атмосферного воздуха, поэтому секции воздухоподогревателей компонуют из труб с разным коэффициентом оребрения, увеличивающимся к холодному концу (к месту входа холодного воздуха), и таким образом температура стенки труб приближается к температуре дымовых газов. По такому принципу сконструированы воздухонагреватели Башоргэнер-гонефти из чугунных ребристых и ребристо-зубчатых труб с хорошими эксплуатационными показателями. 

    Нагрев и прокаливание катализатора проводят прямым контактом с дымовыми газами, поступающими из топки, в которой сжигается газообразное или жидкое топливо. Температуру дымовых газов автоматически поддерживают на уровне 630—650° С, при этом температура в зоне прокаливания составляет 600—630° С. Прокаленный катализатор через иереточные трубки нижней решетки-затвора поступает в чону охлаждения, где движется между рядами труб, охлаждаемых воздухом, и сам охлаждается до нужной температуры. На конец переточноп трубки надет подвижный металлический стакан, положением которого регулируют высоту слоя катализатора на расположенном ниже транспортере и, следовательно, скорость выгрузки продукта. Ленточным транспортером подают выгружаемый катализатор в грохот для отсева мелочи. Далее его ссыпают в металлические бочки и сдают на склад готовой продукции. 

    Чем выше температура нагреваемого сырья в радиантных трубах и больше его склонность к коксообразованию, тем меньше должна быть теплонапряженность, а следовательно, ниже температура дымовых газов над перевалом. Для данной печи увеличение поверхности радиантных труб ведет к снижению температуры дымовых газов над перевалом и теплопапряженности радиантных труб. Загрязнение внутренней поверхности труб коксовыми или другими отложениями может привести к повышению температуры дымовых газов над перевалом и к прогару первых рядов труб в конвекционной камере печи. Температура над перевалом тщательно контролируется и обычно не превышает 850—900° С. 

    Температура дымовых газов над перевальной стеной обычно поддерживается 700—850° С, т. е. достаточно высокая для того, чтобы передать часть тепла радиацией верхним рядам труб конвекционной камеры. Но основное количество тепла в камере конвекции передается за счет припудительпой конвекции дымовых газов (создаваемой дымовой трубой или дымососом). 

    Доля отгона на выходе из печи е = 0,4, плотность паров отгона = 0,86. плотность остатка = 0,910. Диаметр труб в камере радиации 152 X 6 мм, в камере конвекции 127 X 6 мм, полезная длина труб 11,5 м, количество труб соответственно 90 и 120 штук. Состав топлива и теоретйческий расход воздуха такой же, как в примерах 6. 1и6. 2 теплосодержание дымовых газов при избытке воздуха а = 1,4 найти по рис. 6. 1. Температура дымовых газов на перевале 

    Общая продолжительность гидротермальной обработки вместе с разогревом составляет примерно одни сутки. После начала падения давления в аппарате температуру дымовых газов на выходе из топки постепенно понижают и, наконец, гасят форсунку. Охлаждают аппарат холодным воздухом из топки черех кожух. Высушенные шарики выгружают и направляют в бункер прокалочной колонны. 

    Отсасывающие пирометры. В практике измерения высоких температур дымовых газов используют отсасывающие пирометры. Основными элементами отсасывающих пирометров являются термопара, помещенная в охлаждаемый корпус, система экранов и устройство для отсоса газов. Один от другого и от защитного чехла термозлектроды изолированы жесткими элементами (трубочки соломка , бусы одно- и двухканальные) из кварца (до 1100°С), из фарфора (до 1200°С), из фарфора с повышенным содержанием глинозема (до 1350 °С) керамическими материалами и стеклоэмалями, наносимыми методами протяжки. 

    Когда закоксовываются нирозмеевики, происходит постенен-ное повышение температуры стенки трубы, растет перепад давления, а в местах перегрева труб могут наблюдаться белые пятна. Об образовании отложений кокса в пирозмеевиках судят и по возрастанию температуры дымовых газов на перевале печи. Закоксованпость ЗИА характеризуется ростом гидравлического сопротивления системы с повышением температуры продуктов пиролиза после ЗИА. Увеличение гидравлического сопротивления в пирозмеевиках и ЗИА сопровождается повышением давления в печном агрегате и как следствие этого растет время контакта, снижается выход низших олефинов. 

Температура в печи на дровах

Древесина используется во многих областях повседневной жизни человека. Самый востребованный и экономичный вид топлива применяется для обогрева жилых помещений и бань. Температура горения зависит от породы дерева, влажности сырья. Чем выше температурный показатель, тем эффективнее происходит обогрев жилого помещения.

Какая температура в печи при топке дровами

Горение дров — это изотермическая реакция, при которой выделяется тепловая энергия. От высоты температуры горения топлива напрямую зависит теплоотдача. Хорошо просушенные дрова горят намного лучше, чем перенасыщенные влагой. Прежде чем заготавливать экологически чистое топливо на зиму, следует изучить характеристику каждой породы дерева.

В зависимости от вида дров

Для заготовки дров подходят различные породы деревьев, отличающиеся по плотности, структуре древесины и химическому составу. Более эффективное обогревание помещения возможно при использовании хорошо просушенного сырья с плотной текстурой. Такие дрова сгорают полностью, не оставляют много золы. Температура горения в печи варьируется от 800 до 1000 градусов. Длительными свойствами горения обладают лиственные породы деревьев: береза, липа, дуб, ясень. Дрова с более рыхлой плотностью сгорают быстрее, но обладают низкой теплоотдачей. Поэтому такие дрова использовать для отопления невыгодно. Пихтовые породы дают мало тепла и выделяют большое количество сажи и дыма. Их хорошо использовать для открытой местности, например, при жарке шашлыков.

Внимание! Не всегда полнота сгорания поленьев зависит от породы дерева, большое значение имеет внутреннее устройство печи. Качественные печки оснащены элементами для повышения теплоотдачи топлива.

Древесина дуба имеет плотную текстуру и разгорается в печи до 900 градусов. Березовые дрова дают тепло при температуре 800 градусов. Тополь обладает пористой древесиной, и может дать только низкий показатель горения – 500 градусов. При топке в бане или на открытом воздухе, использовать сырье с плотной структурой не рентабельно, лучше осуществлять топку более дешевыми породами деревьев с добавлением небольшого количества березовых или дубовых поленьев для жара. В открытом камине лучше не пользоваться сырьем из ольхи. При горении они имеют свойство стрелять угольками, что может привести к пожароопасной ситуации.

Дополнительные влияющие факторы на температуру в печи

Уровень влажности дров играет огромную роль при разжигании и отдаче тепла для нагрева помещения. Если дрова сырые или плохо просушенные, при горении часть тепла уйдет на удаление излишков влаги путем испарения. Температура в печи не дойдет до максимального процента теплоотдачи.

Для полного сжигания древесины и достижения высокой температуры необходимо осуществить регулярную подачу воздуха в печь. Без нужного количества кислорода поленья начинают тлеть и не выделяют полный объем тепла в помещение. Если осуществить слишком сильную подачу кислорода через открытое поддувало, нерациональная потеря теплоотдачи произойдет через дымоход. Поэтому устанавливать надо печи с хорошим оснащением важных элементов. Поддувало, колосники, заслонки должны быть в хорошем состоянии.

На максимальный выход жара и тепла при топке влияет устройство домашней печи. Из какого материала она сооружена, как работают заслонки и поддувало – все может повлиять на выработку теплоотдачи. Стальные печи быстро остывают, не успевая нагреть помещение до нужного показателя. Оборудование из более массивного материала держит тепло дольше, и поленья разгораются максимально. Но, такие печные устройства требуют постоянного контроля. По причине высокой жаропроизводительности может произойти взрыв.

Совокупность всех факторов напрямую влияет на процесс горения. Для выработки максимального количества тепла надо использовать хорошо высушенное топливо и обеспечить процесс сжигания нужным количеством воздуха. Не следует топить печь породами с пористой текстурой. Это будет довольно затратным мероприятием.

Как измерить температуру горения дров

В домашних условиях самостоятельно измерить температуру довольно трудно. Надо приобретать специальный прибор для измерения — пирометр. Специалисты провели необходимые исследования, и вывели данные по максимальному горению различных пород деревьев. Остаеться полагаться на сделанные замеры, и позаботиться о качественном печном оборудовании. Современные печи оснащены удобным регулированием своевременной подачи кислорода, таким образом можно регулировать выход максимального тепла при сгорании.

Можно определить примерную температуру горения по цвету пламени сгораемой древесины в дровяной русской печи. При горении пород с низкой теплоотдачей цвет пламени будет темно-красным. Если горит береза или дуб, можно полюбоваться на светло-желтый огонь.

Важно! За процессом сжигания древесины в печах необходимо осуществлять постоянный контроль. Любая затопленная печь является местом повышенной опасности.

Основываясь на проведенных замерах температуры горения в лабораторных условиях, можно сделать выбор наиболее подходящего вида топлива. Высокой жаропроизводительностью отличаются дрова из ясеня, граба и бука. Дуб и береза имеют менее низкий показатель, но замечательно подходят для качественного отопления жилых помещений.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Многие частные дома оборудованы печью. Но недостаточно просто положить в нее любые дрова и ждать максимальной теплоотдачи. Чтобы качественно обогреть свое жилище, нужно обладать полной информацией о температуре горения дров, а также материале, что будет применяться.

Тепловые свойства древесины

От теплопроводности материала напрямую будет зависеть КПД. Любой обладатель частного дома с каменной печью знает об этом нюансе. Качество горения также зависит от ещё одного показателя – температуры горения. Увеличив градусы, можно гораздо быстрее подогреть воду в трубах или кирпичные стены, тем самым защитив свой дом от сильных морозов.

Если в топку положить тополь, то можно наблюдать очень высокое пламя, но его температура не превысит 500 градусов, а это не так уж и много для обогрева помещения. Предпочтительнее использовать ясень, бук и граб. Они активно сгорают, но при этом выделяют температуру в 1000 градусов. Такой показатель идеален для обогрева помещения.

Критерии выбора вида древесины в зависимости от предназначения

При выборе необходимого материала, следует знать несколько нюансов. К примеру, если использовать ясень или бук, то можно повысить температуру до больших показателей, но если применять их для бани или топки печи, то это очень дорого и нерентабельно – дрова быстро горят. По этой причине люди стали использовать иную древесину – березу. Сгорание березовых дров сопровождается получением 800 градусов.

Также часто применяется дуб и лиственница. Температура при горении их составляет от 840 до 900 градусов. Когда есть необходимость развести открытый огонь, костер, зажечь поленья в мангале на своем дачном или частном участке, желательно использовать сосну. Ее также часто применяют для отопления дома, путем помещения в печь. Температура горения материала составляет около 610-630 градусов. Но по этой причине придётся использовать примерно наполовину больше дров, чем при использовании березы или дуба.

Особенности хвойной породы:

  1. Температура горения – низкая.
  2. При помещении в огонь образовывается большое количество сажи и дыма.

Появление дыма и сажи происходит из-за большого количества смолы, содержащейся в древесине. Она оседает на стенках дымохода, а поэтому его необходимо периодически прочищать после использования. Поэтому хвойные породы не так популярны для топки – процесс очистки весьма трудоемкий. Такой материал используют только в крайнем случае, если нет другого варианта.

Также при разведении костра необходимо обращать внимание на влажность материалов, поскольку этот процент напрямую влияет на горение. Чем влажнее дрова, тем хуже будут они гореть. Но при этом также создается очень много дыма.

Народный опыт показывает, что для получения необходимого тепла для обогрева дома, необходимо использовать дрова из бука, дуба, который срублен зимой, горных сосен, березы и акации.

Самое сильное пламя вызывает ясень, смолистая лиственница, клен, сосна или дуб, срубленный в летний период.

Многие предпочитают сжигать сосну – это один из самых популярных вариантов

Немного меньше жара образовывает пихта, каштан и кедр.

Самой плохой теплоспособностью обладает тополь, ольха, осина.

Из всего этого можно сделать вывод, что лучше всего образуют тепло те дрова, которые наиболее увесистые и плотные.

Факторы, влияющие на температуру горения дров

Есть несколько факторов, которые способствуют горению:

  1. Сорт древесины, используемый для сжигания.
  2. Влажность материала.
  3. Объем воздуха, заходящего в топку.

Это основные показатели, на которые необходимо обращать особое внимание, поскольку именно от них будет зависеть эффективность сжигания древесины, и температуры, которая может подняться при процессе горения.

Уровень влажности

Влажность древесины играет ключевую роль при разжигании, поэтому такой важный момент требует отдельного рассмотрения. Любое дерево, которое только что срубили обладает определенной влажностью. В большинстве случаев этот показатель составляет 50%. Но в некоторых случаях он возрастает и до 65%. А это говорит о том, что такой вид материла очень долго будет сушиться под воздействием большой температуры перед тем, как воспламениться.

Часть тепла станет уходить только на то, чтобы удалить излишнюю влагу путем испарения. По этой причине температура не достигнет максимального показателя. Теплоотдача при таком условии понизится.

Для получения максимальной пользы, следует использовать несколько основных вариантов:

  1. Самый подходящий вариант – сушка. Для этого дерево разрезается на маленькие куски, а после складывается в сухое место в сарай или навес. В естественных условиях процесс сушки займет примерно 1 год. А если дрова будут хранить дольше и пролежат два лета, то влажность их составит 20%. Это уже оптимальный показатель.
  2. Второй вариант менее предпочтительный – жечь то, что есть, не обращая внимания на влажность. Но при таком раскладе, придется тратить вдвое больше дров для образования нужной температуры. К тому же следует быть готовым к очистке дымохода от сажи.

Чем лучше просушатся дрова, тем большую температуру сжигания можно поучить. А от этого зависит и выделение тепла. Жары не получится с влажным деревом.

Процесс разогревания

Разогревание – это нагрев отдельного участка деревянного материала до температуры достаточной для воспламенения всей поверхности.

Обычно для разогревания хватает 120 градусов – древесина начинает обугливаться

После этого процесс продолжится, когда образуется уголь. При нагреве до 250-350 градусов, выбранный материал начнёт разлагаться на составляющие. Далее начинается тление, но пламя еще не появляется. В этот момент можно наблюдать образование дыма. Когда температура продолжает повышаться, уровень пиролизных газов увеличивается – происходит вспышка. Дрова загорятся полностью.

Воспламеняемость материалов

На воспламеняемость оказывает прямое влияние процент влаги, который содержится в выбранной породе. Важную роль играет мощность источника нагрева, а также сечение древесины и скорость потока воздуха.

Чтобы пламя разгорелось быстрее, использовать желательно легкую древесину, у которой большая пористость. Мокрое дерево будет загораться очень медленно, поскольку перед тем как образуется открытый огонь, она будет высушиваться.

Горение ещё зависит от формы дерева – желательно использовать прямоугольник, поскольку круг разгораться будет намного дольше. Для ускорения процесса необходимо подбирать материал с малым сечением и острыми ребрами. Важно проследить, чтобы на разгораемый участок подавалось необходимое количество кислорода.

На температуру горения дров и воспламеняемость большое влияние также оказывает устройство домашней печи. Ее можно сделать из разных материалов и это напрямую влияет на температуру горения материалов, вкладываемых внутрь. Если печь – массивная, то дрова в ней сгорят практически полностью, но это процесс станет проходить очень долго. Нужно соблюдать большую осторожность при использовании. Несоблюдение мер безопасности может привести к возгоранию дровяной бани при высокой температуре горения печи.

В печи буржуйке дрова часто сгорают не полностью из-за того, что она быстро остывает

Печка-буржуйка, изготавливаемая из стального листа, быстро остывает, при этом тепло распределяется по окружающему пространству, но сначала из зоны горения оно будет переходить на стенки, а уже после – в помещение.

Процесс горения

Наблюдая за функционированием печи, можно подумать о том, почему подаваемый воздух не оказывает влияние на цвет образовавшегося пламени. Кислород должен оказывать химическое воздействие и придавать сажи яркий цвет, который может стать даже белым. Но это явление можно легко объяснить, ведь размер частицы влияет также и на температуру. Чем она меньше, тем ниже получится температура. Поэтому маленькие горячие частицы образовывают такую же температуру, как и газ, который окружает их. Необходимо также отметить, что каждый вид древесины обладает определенной теплоотдачей. Чтобы узнать эти цифры, можно изучить таблицу, где приведены все показатели теплопроводности для каждого вида материала.

Измерение температуры горения

В домашних условиях измерить температуру горения очень сложно. Обычный термометр здесь не подойдёт. Разумеется, «на глазок» тоже не получится определить верную температуру горения определенного материала. Чтобы привести такие исследования, нужно приобрести специальный прибор под названием пирометр.

Но необходимо знать, что большая температура горения дров в печке не будет означать, что они станут выделять необходимое количество тепла. Поэтому следует также позаботиться о качественном оборудовании. В хороших печах имеется возможность искусственным путем сокращать поступление кислорода к дровам. Таким образом, есть возможность добиться повышения температуры сгорания и понижения теплоотдачи.

Поскольку домашних условиях температуру горения разных дров измерить очень сложно, дорогостояще, а порой и невозможно, то можно полагаться на официальные данные. Все показатели уже давно вычислили в лабораторных условиях специалисты, путем сравнительного анализа. Чтобы получить необходимые результаты, перед проверкой дрова тщательно высушивались – приводились в оптимальное состояние для опытов с открытым огнем.

Теплопроводность материалов:

Порода дерева Теплотворная способность в калориях
Береза 4968
Сосна 4952
Ель 4860
Ольха 5050
Осина 4950

Понятие «температура горения дров» не совсем верно отражает главную характеристику. Необходимо обращать большее внимание на способность выделять тепло. Единица измерения такого параметра – калории – это тепловая энергия, которая на 1 градус разогревает 1 грамм обычной воды.

Жаропроизводительность

На практике человека должна интересовать жаропроизводительность выбранного материала. Это та температура, которую можно достичь при сжигании определённого вида дров.

Таблица жаропроизводительности дров:

Порода Жаропроизводительность в процентах Температура в Цельсиях
Бук и ясень 87 1044
Граб 85 1020
Зимний дуб 75 900
Лиственница 72 865
Летняя дубовая порода 70 840
Береза 68 816
Пихта 63 756
Акация 59 708
Липа 55 660
Сосна 52 624
Осина 51 612
Ольха 46 552
Тополь 39 468

Практические советы

  • Если дом отапливается от печи и при процессе горения запахло влажными дровами, то необходимо сразу же изучить свое оборудование. Возможно, где-то нарушена герметичность и целостность.
  • При горении выделяется большое количество кислот, поэтому дымоход следует строить из надежных материалов, которые способны сопротивляться агрессивным средам.
  • Если используются дрова со смолой, то после использования нужно тщательно прочищать дымоход.
  • Для прогревания камней, к примеру, в парилке, желательно применять дрова, которые горят слабо, и выделяют большое количество тепла.
  • Для быстрого нагрева парной комнаты применяют материал с высокой температурой горения. При этом подачу воздуха в топку необходимо повысить.

Изучив материал, можно понять, какая температура горения дров нужна для максимально эффективного прогрева помещения.

Какая температура горения дров в печи – породы дерева, какие дрова лучше выбрать ?

Какая температура горения дров в печи – породы дерева, какие дрова лучше выбрать

Дрова являются традиционным видом твердого топлива, которое издавна использовалось в регионах, где есть большое количество доступной древесины. От того, насколько высока температура горения дров в печке, зависит не только скорость прогрева дома, но и эффективность применения топлива, а значит, и размер финансовых затрат. Об основных характеристиках древесины, а также факторах, влияющих на количество выделяемой дровами тепловой энергии, и пойдет речь в статье ниже.

Температурный порог горения древесины различных пород

В зависимости от структуры и плотности древесины, а также количества и характеристик смол, зависит температура горения дров, их теплотворность, а также свойства пламени.

Если дерево пористое, то гореть оно будет очень ярко и интенсивно, однако высоких температур горения оно не даст – максимальный показатель составляет 500 ℃. А вот более плотная древесина, как, например, у граба, ясеня или бука, сгорает при температуре около 1000 ℃. Чуть ниже температура горения у березы (около 800 ℃), а также дуба и лиственницы (900 ℃). Если речь идет о таких породах, как ель и сосна, то они загораются примерно при 620-630 ℃.

Использование древесины исходя из ее теплоемкости

При выборе разновидности дров, стоит учитывать соотношение стоимости и теплоемкости той или иной древесины. Как показывает практика, оптимальным вариантом можно считать березовые дрова, у которых эти показатели сбалансированы лучше всего. Если закупать более дорогие дрова, затраты будут менее эффективными.

Для отопления дома твердотопливным котлом не рекомендуют использовать такие виды дерева, как ель, сосна или пихта. Дело в том, что в данном случае температура горения дров в котле будет недостаточно высокой, а на дымовых трубах будет скапливаться много сажи.

Низкие показатели теплоэффективности также и у дров из ольхи, осины, липы и тополя из-за пористой структуры. Кроме того, иногда в процессе горения ольховые и некоторые другие виды дров выстреливают углями. В случае открытой топки печи такие микро взрывы могут привести к пожарам.

Стоит отметить, что какой бы ни была древесина, если она сырая, то горит хуже сухой и сгорает не до конца, оставляя много золы.

Теплоотдача при сгорании дров в печи

Существует прямая взаимосвязь между температурой горения дров в печи и теплоотдачей – чем жарче пламя, тем больше тепла оно выделяет в помещение. На количество генерируемой тепловой энергии влияют различные характеристики дерева. Расчетные величины можно найти в справочной литературе.

Стоит отметить, что все нормативные показатели рассчитывались в идеальных условиях:

  • древесина хорошо просушена;
  • топка печи закрыта;
  • кислород подается четко дозированными порциями для поддержания процесса горения.

Естественно, что в домашней печи создать такие условия невозможно, поэтому тепла будет выделяться меньше, чем показывают расчеты. Поэтому нормативы будут полезны лишь для определения общей динамики и сравнения характеристик.

Что собой представляет процесс горения

Изотермическая реакция, при которой выделяется определенное количество тепловой энергии и называется горением. Эта реакция проходит несколько последовательных стадий.

На первом этапе древесина разогревается внешним источником огня до точки воспламенения. По мере нагрева до 120-150 ℃ древесина превращается в угли, которая способна самовоспламеняться. По достижении температуры в 250-350 ℃ начинают выделяться горючие газы – этот процесс называется пиролизом. Одновременно происходит тление верхнего слоя древесины, которое сопровождается белым или бурым дымом – это смешанные пиролизные газы с водяным паром.

На втором этапе в результате разогрева пиролизные газы загораются светло-желтым пламенем. Оно постепенно распространяется на всю площадь древесины, продолжая нагрев древесины.

Следующая стадия характеризуется воспламенением древесины. Как правило, для этого она должна разогреться до 450-620 ℃. Чтобы дрова воспламенились, необходим внешний источник тепла, который будет достаточно интенсивным для резкого нагрева дерева и ускорения реакции.

Кроме того, на скорость воспламенения дров влияют такие факторы, как:

  • тяга;
  • влажность древесины;
  • сечение и форма дров, а также их количество в одной закладке;
  • структура древесины – рыхлые дрова загораются быстрее, чем плотные;
  • размещение дерева относительно потока воздуха – горизонтально или вертикально.

Проясним некоторые моменты. Поскольку влажное дерево при горении в первую очередь испаряет лишнюю жидкость, то разжигается и сгорает оно намного хуже, чем сухое. Форма также имеет значение – ребристые и зазубренные бревна воспламеняются легче и быстрее, чем гладкие и круглые.

Тяга в дымоходе должна быть достаточной, чтобы обеспечить приток кислорода и рассеять внутри топки тепловую энергию на все находящиеся в ней объекты, но не задуть при этом огонь.

Четвертая стадия термохимической реакции – устойчивый процесс горения, который после вспышки пиролизных газов охватывает все находящееся в топке топливо. Горение проходит две фазы – тление и горение пламенем.

В процессе тления сгорает образовавшийся в результате пиролиза уголь, при этом газы выделяются довольно медленно и не могут воспламениться по причине малой концентрации. В результате конденсирования газов по мере их охлаждения образуется белый дым. Когда древесина тлеет, внутрь постепенно проникает свежий кислород, что приводит к дальнейшему распространению реакции на все остальное топливо. Пламя возникает в результате сгорания пиролизных газов, которые перемещаются вертикально по направлению к выходу.

Пока внутри печи поддерживается необходимая температура, подается кислород и есть не сгоревшее топливо, процесс горения продолжается.

Если такие условия не поддерживаются, то термохимическая реакция переходит в финальную стадию – затухание.

Как определить температуру горения в печи на дровах

Измерение температуры горения дров в камине можно выполнять только пирометром – никакие другие измерительные приборы для этого не годятся.

Если же такого прибора у вас нет, можно визуального определить примерные показатели, исходя из цвета пламени. Так, пламя низкой температуры имеет темно-красную окраску. Желтый огонь свидетельствует о слишком высокой температуре, получаемой с помощью усиления тяги, однако в этом случае большее количество тепла сразу улетучивается сквозь дымовую трубу. Для печи или камина наиболее подходящей будет температура горения, при которой цвет пламени будет желтым, как, например, у сухих березовых дров.

Современные печи и твердотопливные котлы, а также камины закрытого типа, оборудованы системой контроля подачи воздуха, чтобы корректировать теплоотдачу и интенсивность горения.

Жаропроизводительность древесины

Помимо значения теплотворности, то есть количества выделяемой тепловой энергии при сгорании топлива, есть еще понятие жаропроизводительности. Это та максимальная температура в печи на дровах, которой может достигать пламя в момент интенсивного горения древесины. Данный показатель также полностью зависит от характеристик древесины.

В частности, если дерево имеет рыхлую и пористую структуру, оно сгорает на довольно низких температурах, образуя светлое высокое пламя, и дает довольно мало тепла. А вот плотная древесина, хоть и гораздо хуже разгорается, даже при слабом и низком пламени дает высокую температуру и большое количество тепловой энергии.

Влажность и интенсивность горения

Если древесина была срублена недавно, то в ней содержится от 45 до 65 % влаги в зависимости от времени года и породы. У таких сырых дров температура горения в камине будет невысокой, поскольку большое количество энергии будет затрачиваться на испарение воды. Следовательно, теплоотдача от сырых дров будет достаточно низкой.

Достигнуть оптимальных показателей температуры в камине и выделения достаточного для прогрева количества тепловой энергии можно несколькими способами:

  • Сжигать за один раз в 2 раза больше топлива, чтобы обогреть дом или приготовить еду. Такой подход чреват существенными материальными затратами и усиленным накоплением сажи и конденсата на стенках дымоотвода и в ходах.
  • Сырые бревна распиливают, колют на небольшие поленья и размещаются под навесом для просушки. Как правило, за 1-1,5 года дрова теряют до 20 % влаги.
  • Дрова можно закупить уже хорошо просушенными. Хотя они несколько дороже, зато теплоотдача от них намного больше.

Стоит отметить, что совершенно непригодна для использования в качестве топлива древесина сырого срубленного тополя и некоторых других пород. Она рыхлая, содержит очень много воды, поэтому при горении дает очень мало тепла.

В то же время, у березовых сырых дров наблюдается достаточно высокая теплотворность. Кроме того, пригодны для использования сырые поленья из граба, ясеня и прочих пород дерева с плотной древесиной.

Как тяга в печке влияет на горение

Если в топку печи поступает недостаточное количество кислорода, то интенсивность и температура горения древесины снижается, а вместе с тем сокращается и ее теплоотдача. Некоторые предпочитают прикрывать поддувало в печке, чтобы продлить время горения одной закладки, однако в результате топливо сгорает с более низким КПД.

Если дрова сжигают в открытом камине, то в таком случае кислород свободно поступает в топку. В данном случае тяга зависит главным образом от характеристик дымовой трубы.

В идеальных условиях формула термохимической реакции выглядит примерно так:

C+2H2+2O2=CO2+2H2O+Q (тепловая энергия).

Это значит, что при доступе кислорода происходит сгорание водорода и углерода, что в результате дает тепловую энергию, водяной пар и углекислый газ.

Для максимальной температуры сгорания сухого топлива в топку должно поступать около 130 % кислорода, необходимого для горения. Когда входные заслонки перекрывают, образуется избыток угарных газов, вызванных недостатком кислорода. Такой недожженный углерод улетучивается в дымоход, однако внутри топки падает температура горения и сокращается теплоотдача топлива.

Современные твердотопливные котлы очень часто оборудованы специальными теплоаккумуляторами. Эти устройства накапливают излишнее количество тепловой энергии, генерируемой в процессе горения топлива при условии хорошей тяги и с высоким КПД. Таким способом можно экономить топливо.

В случае с печами на дровах возможностей экономить дрова не так уж и много, поскольку они сразу же отдают тепло в воздух. Сама печка способна сохранять лишь небольшое количество тепла, а вот железная печь и вовсе на такое не способна – из нее лишнее тепло сразу же уходит в трубу.

Так, при увеличении тяги в печи можно добиться усиления интенсивности горения топлива и его теплоотдачи. Однако в таком случае существенно возрастают теплопотери. Если же обеспечить медленное сгорание дров в печи, то их теплоотдача будет меньше, а количество угарного газа – больше.

Обратите внимание, что КПД теплогенератора напрямую влияет на эффективность сжигания дров. Так, твердотопливный котел может похвастаться 80 % эффективности, а печь – всего 40 %, причем имеет значение ее конструкция и материал.

Выводы

Таким образом, наилучшим вариантом с точки зрения экономии средств, а также эффективности сгорания и теплоотдачи, можно считать дрова из березы. Поскольку твердые породы древесины с высокой жаропроизводительностью стоят существенно дороже, они используются в качестве дров намного реже.

Температура газов в дымоходе дровяной печи

10 Апр by admin

Конструкция труб может разрушаться под воздействием конденсата, который часто просачивается из дымохода.

Чтобы подобные ситуации не представляли угрозы необходимо хорошо разобраться, какие виды дымоходов существуют, а также как правильно подобрать модель кондесатоотводчика и как им воспользоваться.

Под конденсатом подразумевается смолянистая жидкость, которая оседает на поверхностях дымохода под влиянием низких температур.

Изначальная температура газов, преодолевающих каналы, постепенно снижается, что приводит к тому, что водяной пар, который находится в газах, оседает на стенках труб. Вода смешивается с отходами сгорания топлива, вследствие чего начинается процесс образования кислот, таких как серная, азотная, соляная и др.

У современных газовых отопительных котлов выходящие газы обладают низкой температурой. В процессе работы периодически срабатывают отключения, что позволяет охладить дымоход. Как только температура газов снижается до 45-60 градусов, начинается процесс образования конденсата.

Дымоходные трубы, которые производят из нержавеющей стали, за счет гладкой поверхности позволяют стекать жидкости вниз, в то время как трубы с шершавой поверхностью удерживают образовавшиеся кислоты, а это приводит к постепенному разрушению дымохода.

Чаще всего конденсат в дымоходе появляется из-за:

Требования, предъявляемые к дымовому каналу

Дымовые каналы необходимы, чтобы отводить продукты топливного горения из отопительных устройств естественной тяги. Данный элемент является важным звеном в системах домового газоснабжения. Правильное обустройство дымоходной трубы гарантирует безопасность всем жильцам дома, а также и безаварийную эксплуатацию газового оборудования.

По этой причине дымоходные трубы газовых котлов подвергаются жесткому контролю на соответствие требованиям, которые гарантируют эффективность и безопасность эксплуатации. Существует несколько важных требований которые предъявляют системам дымоотведения:

  • качественная теплоизоляция;
  • высокая устойчивость к коррозионным процессам;
  • устойчивость к повышенной влажности;
  • герметичность.

Чтобы отводить конденсат, требуется такой элемент как конденсатосборник . Безопасное устройство дымоотвода не предусматривает монтажа грибков, зонтиков и прочих компонентов, которые повышают риск попадания угарных газов в жилье.

Меры профилактики

Чтобы повысить устойчивость дымоходной трубы к негативному влиянию конденсата, потребуются следующие шаги:

Остановить процесс появления конденсата в дымоходе не получится, но получится и оградить его от агрессивного влияния химических веществ, провоцирующих коррозию канала. Конденсат в дымоходе, стекая по трубам, будет попадать в конденсатосборник, который опустошают по мере наполнения. Это самый эффективный метод по борьбе с конденсатом, который позволяет устранить последствия без влияния на процесс образования конденсата в дымоходе.

Если в момент сборки дымоходной трубы подойти к конденсату, как к угрозе для целостности каналов, то можно существенно улучшить качество системы дымоотведения. Установка гильзы , устойчивой к кислоте, и сборника конденсата позволяет сэкономить на демонтаже старого дымохода и установке нового.

Кроме этого, требуется изучение печной конструкции на наличие слабых мест и дополнительных устройств, способных пагубно влиять на общую работоспособность. Наличие дополнительного котла способно также оказывать негативное влияние на систему в целом.

В таких ситуациях требуется дымоходная труба от конденсационных котлов . Подобная судьба ждет владельцев печей с низкой теплоемкостью труб, прогрев которых занимает много времени, в то время как их охлаждение происходит практически сразу после окончания топки.

Основные правила использования дымоходной трубы

В процессе установки дымоотвода необходимо обеспечить:

  • конденсатосборник;
  • высокую степень герметичности системы;
  • изоляцию;
  • отличную тягу;
  • вертикальный дымоход.

Очень важно, чтобы трубный оголовок был выше кровли более чем 0,5 метра, чтобы он не находился в зоне ветрового подпора.

Схему расположения дымохода, его установку и обслуживание относят к процессам, требующим большого внимания. Периодически необходимо проводить профессиональную чистку и ревизию. Специалист во время осмотра способен выявить будущие недостатки и решить уже существующие проблемы.

Виды дымоходов и образование конденсата

Кирпичный дымоход

Применение кирпича для возведения дымохода является одним из худших решений, поскольку он может быстро начать разрушаться из-за образования конденсата от низких температур, перегрева трубы или под воздействием климата . Кирпич в таких условиях очень быстро приходит в негодность и крошится, поскольку способен впитывать влагу. В такой ситуации рекомендуется гильзирование , которое подразумевает установку особого канала, выполненного из нержавеющей стали.

Стальные дымоходы из оцинкованной стали

В трубах из обычной или оцинкованной стали под воздействием конденсата начинаются необратимые процессы, которые существенно снижают срок службы дымохода. Средний эксплуатационный срок подобных труб не превышает 3-4х лет.

В процессе производства данных дымоходных труб используют пластмассу, которая укрепляется сверхпрочным волокном. Такой подход позволил повысить устойчивость труб к конденсату. Кроме того, трубы из фуранофлекса имеют низкую теплопроводность и прекрасно подходят для эксплуатации при температура ниже 200 градусов .

Дымоходы из нержавеющей стали

Их производят как в стандартном виде, так и со слоем утепления, в качестве которого могут использоваться базальтовые волокна. Борьба с конденсатом в дымоходе производится посредством самой стали, которая может быть существенно усилена сочетанием с базальтовой ватой.

Дымоходная труба из подобной стали обладает следующими достоинствами :

  • высокая герметичность;
  • при соблюдении всех правил эксплуатации, такие дымоходные трубы демонстрируют высокий уровень пожаробезопасности;
  • простота эксплуатации;
  • отличная тяга, обеспечиваемая благодаря гладким стенками дымохода и сечению в форме круга.

Нередко при топке печи из труб вытекает черная маслянистая жидкость с характерным неприятным запахом. Это значит, что в печи образуется конденсат. Конденсат образуется при оседании водяных паров на холодных стенках. Водяные пары всегда присутствуют в дымовых газах. Их источником является влага, содержащаяся в дровах. Чем более сырые дрова, тем больше образуется пара. Кроме того, вода образуется при горении углеводородного топлива при соединении двух частей кислорода с 1 частью водорода. При снижении температуры в трубе, дымообороте или колпаковой части печи на стенках, водяной пар конденсируется на стенках. Конденсат, смешанный с продуктами горения и образует черную жидкость, которая впитывается в кирпич и через некоторое время проступает на поверхности печи в виде темных пятен. Это ведет к быстрому разрушению кирпичной кладки.

Конденсат также является причиной «прогорания» металлических труб. Правда, трубы при этом не прогорают, а разрушаются вследствие коррозии. Дело в том, что в топливе присутствует сера. При его горении образуется сернистый ангидрид, который, смешиваясь с водой, образует серную кислоту. Разрушение труб происходит при этом не в нижней, самой горячей части, а в самом верху, где температура ниже. В металлических трубах практически всегда образуется конденсат. Поэтому для их изготовления необходимо использовать специальные устойчивые сорта стали. Наиболее распространенная марка стали, используемая для изготовления печных и каминных труб 304 нержавеющая. Она жаростойкая и устойчива к слабым кислотам. Но ее не следует использовать для котлов, где в качестве топлива используется уголь и газ. В этом случае применяется нержавеющая сталь марки 316. Это кислотоустойчивая сталь. И наиболее устойчива как к нагреву, так и к коррозии нержавеющая сталь марки 321.

В чем же причина образования конденсата? Вода испаряется и, соответственно конденсируется, при температуре 100 градусов Цельсия. Поэтому температура на выходе из трубы должна быть не менее 100 градусов. Лучше 120. На уровне верхнего шибера температура не должна опускаться ниже 200 градусов Цельсия.

Для определения температуры в шель верхнего шибера вставляется лучина. Через 30-40 минут лучину вынимаем и счищаем копоть. Если цвет лучины не изменился, то температура газов менее 150 градусов Цельсия. При температуре до 200 градусов лучина становится желтой. Если лучина коричневая, то температура до 250 градусов. При более высокой температуре лучина обугливается.

Снижение температуры газов в дымоходах происходит по следующим причинам:

Наличие щелей и трещин в кладке;

Подсос воздуха через прочистные дверки;

Подается слишком много или мало воздуха через поддувало печи. При правильно отрегулированной подаче воздуха пламя соломенно-желтого цвета;

Слишком большая длина дымооборотов или завышенный объем колпаковой части. В этом случае необходима частичная или полная переделка печи;

В холодное время года конденсат может образовываться при проходе трубы через неотапливаемый второй этаж. Или когда труба очень сильно возвышается над крышей. В этом случае необходимо утепление трубы путем ее оштукатуривания или иных способов отделки. Толщина стенки трубы проходящей в помещении должна быть не менее 12 см (кладка в пол-кирпича). Трубы, стоящие за стенами зданий, кладутся с толщиной стенки не менее 1,5 кирпича.

Во избежание охлаждения стенки трубы не следует увеличивать сечение трубы сверх необходимого. Для печей с мощностью до 3000ккал. ч необходима труба с внутренним размером 13х13 см (в пол – кирпича). Для более мощных печей размер дымохода 13х27 см (в кирпич).

Конденсат может образовывать при попадании воды в трубу. Для защиты от осадков необходимо защищать трубу колпаком.

В заключение хочу сказать, что всегда легче избежать таких неприятных вещей как образование конденсата, чем потом с ним бороться. А для этого требуется правильно класть печь. И лучше для этого пригласить опытного мастера, чем заниматься кладкой печи самостоятельно.

Конденсат в каминном дымоходе — это агрессивный раствор, состоящий из окислов и влаги, которая выпадает при охлаждении газов, отходящих от сгоревшей древесины, и оседает на внутренних стенках дымового канала.

Конденсат, выступающий на внешней поверхности трубы, образуется из-за большого перепада температур. В зимнее время на дымоходе могут появиться капельки влаги как на участке, проходящем через чердак, так и на улице. Скопившийся конденсат замерзает и при оттаивании стекает по трубам, приводя к размоканию конструкции. Этот же эффект получается от дождя, когда соединения крыши и дымохода негерметичны.

Причины появления конденсата

При сгорании дров в топке камина выделяются водяной пар и углекислый газ. Испарения уносятся вверх через дымоход. Если температура на внутренней поверхности дымоотводящей трубы ниже, чем температура точки росы, то водяные пары остывают и оседают на стенках дымохода в виде мелких капель, образуя конденсат. Данному процессу способствуют:

  • низкая температура дымовых газов;
  • холодный дымоход;
  • большая разница температур внутри и снаружи трубы;
  • сырые или влажные дрова;
  • неполное сгорание топлива (в результате очень сильной или слабой тяги);
  • засорение дымохода сажей;
  • неправильная конструкция (несоответствие дымохода и мощности каминной топки, неподходящие материалы, конструкционные изгибы и т. д.).

В результате взаимодействия водяных паров и оксидов азота и серы образуется так называемый кислотный конденсат. Он ведет к постепенному разрушению канала и снижает эффективность работы камина или печи.

Конденсат и тяга

Известно, что влажные испарения ухудшают степень тяги. Чем лучше прогреты стенки дымохода, тем сильнее тяга и, соответственно, меньше вероятность появления конденсата.

Если камин функционирует в режиме малой тяги, то выходящие через дымовой канал газы успевают охладиться и оседают. Именно поэтому для печей с большим КПД, а также для дымоходов сложной конфигурации характерны проблемы с накоплением конденсата.

В некоторых случаях для уменьшения количества испарений и улучшения тяги можно немного изменить конструкцию дымохода: увеличить толщину теплоизоляционного слоя на протяжении нескольких метров, начиная от верха трубы.

Можно ли предотвратить образование конденсата?

Полностью избавиться от скопления влаги в дымоходе нельзя, однако можно значительно уменьшить ее количество. Чтобы сделать это, следует воспользоваться следующими рекомендациями:

  • повысить температуру дымовых газов (для этого используйте сухое топливо и оптимальный режим эксплуатации печи);
  • дымоход должен быстро нагреваться и долго охлаждаться;
  • для снижения разницы температур снаружи и внутри дымохода его можно изолировать, утеплив верхнюю часть трубы;
  • дымовой канал должен быть устойчив к воздействию сажи и кислотных испарений;
  • конструкция камина или печи должна предусматривать емкость для скопления конденсата, устройство прочистки.

Хорошая тяга, сухие дрова, не содержащие смол, и оптимальный режим эксплуатации приведут к постепенному уменьшению конденсата в дымоходе.

Конденсат в дымоходе образуется в результате резкого перепада температурных показателей. Когда дым проходит через дымоход он постепенно теряет первоначальную температуру, в результате чего пар преобразовывается в капельки, оседающие на стенках трубы. При смешивании капелек с продуктами горения образуются вредные для организма соединения. Кроме того, конденсат способствует разрушению дымохода, помогает развитию коррозии.
При установке современного газового котла, температура дыма которого при выходе незначительна, конденсат образовывается очень быстро. Если дымоход смонтирован из гладкой трубы он стекает вниз. При монтаже дымохода из шероховатых поверхностей он впитывается в стенки. Но в любом случае с конденсатом необходимо бороться.

Факторы, влияющие на образование конденсата в трубе

Конденсат в трубе дымохода образовывается при:

  • влажности используемого топлива. Каждый горючий материал, используемый для отопления. Имеет свой коэффициент влажности. Топлива с нулевым коэффициентом не существует. К примеру, газ при процессе горения распадается на углекислоту и водяные пары, которые и приводят к образованию конденсата;
  • температурные показатели воздуха в дымоходе и дыма. При температуре менее 100 градусов избежать конденсата практически невозможно, а температура трубы, естественно, меньше;
  • недостаточная тяга дымоходного канала. При низкой тяге дым, вылетая из трубы, не успевает охлаждаться и превращаться в пару. При плохой тяге дымовые газы преобразуются в конденсат;
  • существенная разница температурных показателей трубы и окружающей среды. Особенно остро эта проблема встает в холодное время года.

Требования к дымоходному каналу

Для того, чтобы конденсационный пар в дымоходном канале образовывался в меньшей мере вытяжная труба должна соответствовать установленным нормам, а именно:

  • дымоходная труба должна устанавливаться в вертикальном положении, не иметь уступов, быть ровной и гладкой;
  • в том случае, когда избежать уклона трубы невозможно, необходимо позаботиться чтобы он был менее 30 градусов;
  • труба, используемая для дымохода, должна быть одинакового диаметра на входе и выходе.

Соблюдая эти требования можно существенно снизить уровень конденсата в трубе.

Выбор материала для дымохода

При создании отопительной системы для дачи стоит заранее определиться с материалом, который будет применяться для монтажа дымохода. Выбор стоит делать в зависимости от типа печи. Дымоход по дыму или по образовывающемуся конденсату может состоять из разных строительных материалов.

Этот элемент отопительной системы характеризируется хорошей тягой, идеально аккумулирует и сохраняет тепло. Но вместе с тем, кирпичный дымоход без установки трубы считается самым плохим вариантом обустройства дымовыводящего канала. Обусловлено это тем, что кирпичный дымоход плохо прогревается и способен впитывать вредные вещества, которые приводят к скоропалительному его разрушению. Именно поэтому при обустройстве дымохода из кирпича рекомендуется установка нержавеющей трубы – гильзы, которая и станет каналом для вывода продуктов горения.

Дымоход из асбестовой трубы

Еще совсем недавно асбестовые трубы широко применялись для монтажа дымохода. Но, к сожалению, они обладают многими недостатками, влияющими на эффективность использования. Это сложность при обустройстве, высокий коэффициент впитывания вредных смол, большой вес, невозможность создать герметичные стыки, разрушение при высоких температурных показателях. Главным же достоинством асбестового дымохода является его небольшая стоимость.

Дымоход из стальной трубы

Стальные трубы не отличаются долговечностью. Именно поэтому они используются при обустройстве отопительной системы дачного домика крайне редко. Период их эксплуатации составляет всего 3 года.

Фуранфлекс – современный материал для дымохода

Такие трубы относятся к инновационным материалам. Изготавливаются они из пластмассы, армированного уникальными и очень прочными волокнами. Фуранфлекс устойчив к образованию конденсата, плохо проводит тепло, может использоваться при температуре не более 200 градусов.

Дымоход из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь считается самым приемлемым вариантом материала для создания дымохода, хотя и стоит такие изделия недешево. Готовые конструкции из нержавеющей стали могут быть как одностенными, так и двустенными с утеплителем. Дымоходы из нержавеющей стали отличаются герметичностью, устойчивостью к огню, простым монтажом и доступным обслуживанием. При использовании такого материала можно добиться хорошей тяги, так как внутренняя стенка трубы ровная и гладкая. Кроме того, материал не впитывает вредные соединения, образуемые в процессе горения.

Устранение причин конденсата

Полностью устранить образование конденсата в дымоходе невозможно. Можно лишь снизить его концентрацию, а также негативное воздействие на дымоход.
Для снижения уровня конденсации используется:

  • применять при топке только сухое топливо. Особенно это касается натуральной древесины. Поэтому использовать такое топливо рекомендуется в сухом виде. Но, к сожалению, этот способ не касается газа, частью выхлопа при горении которого является водяная пара;
  • утеплить специальными изоляционными материалами внешние стенки трубы. Даная процедура позволит снизить негативное воздействие разной температуры и приведет к снижению уровня конденсата в трубе;
  • своевременно выполнять чистку дымохода, устраняя все заторы. При таком обслуживании реализуется простое правило: чем чище дымоход, тем быстрее подымается дымовой газ;
  • использовать специальный дефлектор, установив его на торце дымохода. Специальная насадка увеличит тягу в трубе и защитит дымоход от попадания в него атмосферных осадков.

Выполнив нехитрые меры можно существенно снизить уровень конденсата в трубу.

Профилактика образования конденсата

Профилактические меры по устранению конденсата направлены, в принципе, не на саму борьбу с ним, а на повышение сопротивляемости дымохода. С целью профилактики необходимо:

  • использовать для дымохода крепкие и устойчивые материалы. Также рекомендуется вмонтировать в уже существующий дымоход канал из материала, устойчивого к агрессивной среде. К примеру, асбестовые или кирпичные дымоходы гильзируются с помощью труб из нержавеющей стали. Этот материал устойчивый к химическим веществам и обладает высоким коэффициентом гладкости. Дым через нержавеющую трубу проходит значительно быстрее;
  • установить специальный конденсатосборник для стального дымохода, который монтируется в точке горизонтального канала и вертикального участка.

Бороться с образованием конденсата не только возможно, но и необходимо. Стоить помнить, что своевременное обслуживание дымохода существенно продлит его эксплуатационный период и повысит устойчивость к образованию конденсата. Согласно рекомендаций, чистка дымохода должна проводиться не менее 1 раза в год. Простые действия приведут к улучшению тяга, а соответственно, к снижению конденсации.

Температура горения дров различных пород дерева

Домовладельцы, использующие для обогрева своих жилищ твердотопливные котлы и печи, часто обращают внимание на такой параметр, как температура горения дров. Интерес к вопросу понятен, ведь для хозяина дома важно получить максимальное количество тепла. Соответственно, во время заготовки топлива на зиму надо побеспокоиться о достаточном количестве дров на весь сезон. На самом деле вопрос теплоотдачи древесины стоит несколько шире и зависит не только от температуры, но и других параметров. Каких – рассмотрим в данном материале.

Температура горения и теплоотдача

Эти два параметра взаимосвязаны, чем выше температура горения дров в печи или твердотопливном котле, тем больше тепла выделяется. Но каждый, кому однажды доводилось топить печь разными породами дерева, замечал, что одни дрова ярко пылают, выделяя нестерпимый жар, а другие вяло горят и тепла дают совсем мало.

Причина в том, что разные породы древесины имеют различную температуру горения и удельную теплотворность.

Чтобы понять, насколько велика эта разница, ниже предлагается таблица температуры горения различных пород дерева в идеальных условиях. Вы спросите – идеальные условия – это какие? Собственно, их три:

  • древесина содержит в себе минимум влаги;
  • процесс идет в закрытом пространстве;
  • в зону горения подается именно столько кислорода, сколько требуется для полноценного сжигания.

Для справки. Дуб, бук и лиственница считаются ценными породами древесины, в качестве основного топлива они используются очень редко. Разве что их отходы в виде стружки, опилок и горбылей.

Как уже было сказано выше, данные будут неполными, если не представить удельную теплоту сгорания каждой из пород. Ниже в таблице показаны значения теплоотдачи дров, выраженные в различных единицах и по отношению к весу и объему топлива:

Все табличные данные являются справочными и пригодятся для приблизительного расчета количества топлива, что выполняется с большим запасом. Еще по ним можно понять, что дуб и береза горят значительно жарче, чем тополь и ольха, а потому отдадут больше тепловой энергии. Но таблицы не могут представлять практическую ценность для рядового домовладельца, ведь условия сжигания в реальной жизни далеки от идеальных.

В реальности температура горения дерева в различных печах и каминах никогда не достигает значений, указанных в таблице. Для этого нужно, чтобы дрова были абсолютно сухими, чего в жизни не бывает, люди сжигают в топке такое горючее, какое у них есть в наличии. Снижается температура и от недостатка кислорода. Подробнее эти вопросы мы рассмотрим ниже.

Зависимость от влажности

Любое свежесрубленное дерево имеет повышенную влажность, в среднем ее значение лежит в диапазоне 45—55%, а у некоторых пород содержание влаги доходит и до 65%. Что происходит при горении таких дров? Часть выделяющегося тепла попросту расходуется на испарение воды, поэтому температура горения древесины не может повыситься до максимальной. Соответственно, падает и теплоотдача.

Чтобы получить необходимое количество теплоты для обогрева дома, можно пойти двумя путями:

  • оптимальное решение – высушить дрова. Чтобы достигнуть приемлемой влажности, их надо распилить и расколоть, а затем сложить в штабель под навесом или в сарае. Срок природной сушки – минимум 1 год. Через 1.5 года, когда поленница простоит 2 летних сезона, вы гарантированно получите дрова влажностью до 20%.
  • жечь свежесрубленное топливо или то, что есть в наличии. Тогда надо понимать, что расход дров будет чуть ли не вдвое больше положенного и заготовить соответствующе количество. Не говоря уже о том, что в газоходах и дымовой трубе рекордными темпами будет оседать сажа.

Примечание. Некоторые породы древесины непригодны к сжиганию в топке котла или печи в свежесрубленном виде. К таковым относится ива и тополь, они будут гореть очень плохо и совсем не дадут тепла.

Чтобы определить теплоотдачу дров, сложенных в поленницу, надо снять ее размеры, а потом выяснить общее количество теплоты, пользуясь данными таблицы. В ней теплотворность на единицу складского объема указана в зависимости от влажности:

Породы, чья теплотворная способность наиболее высока, можно сжигать свежесрубленными, имея в виду предостережения, описанные выше. Например, теплоотдача и температура горения дуба, ясеня и березы самые высокие, так что их хватит на испарение влаги и обогрева частного дома. Похуже обстоит дело с хвойными породами – сосной и елью, но они могут успешно гореть из-за своей смолистости. Не до конца высушенную сосну лучше класть в уже разогретую топку.

Вывод здесь простой: чем лучше вам удастся просушить дерево, тем выше будет температура сжигания и больше теплоты выделится, а расход дров уменьшится.

Зависимость от подачи воздуха

Парадокс в том, что температуру горения и теплоотдачу топлива мы снижаем сами путем ограничения поступления кислорода. Заслонки печи или котла прикрываются с целью увеличить длительность процесса и таким образом, по нашему мнению, экономить горючее. Исключение — температура горения костра в камине открытого типа, куда воздух из помещения поступает свободно.

Но даже каминный костер подчиняется химической формуле идеального горения древесины, представленной в упрощенном виде:

С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота).

В левой части уравнения – углерод и водород, сжигаемые в присутствии кислорода. В правой – продукты горения, это углекислый газ, вода и выделяющееся тепло, что мы используем для обогрева. На практике в топку надо подавать воздух в количестве 130% от объема, нужного для сжигания. Тогда сухие дрова при горении развивают температуру, близкую к максимальной.

Когда мы прикрываем подачу воздуха заслонками, уравнение нарушается, в нем появляется третий элемент – угарный газ (СО). Это результат того, что не все атомы углерода встретили по два атома кислорода, им просто не хватило для этого воздуха. Недожженный угарный газ вылетает в трубу, температура в топливнике снижается, а за ней и теплоотдача.

Правильный подход – это установить буферную емкость и постоянно выводить твердотопливный котел на максимальный режим работы с достаточной подачей воздуха и полноценным сжиганием. А вот с печами такой фокус не пройдет, они нагревают воздух помещения, а не воду в системе, так что аккумулировать тепло не получится. Вот почему при горении смоленых дров, да и вообще, любой древесины в печах всегда присутствует угарный газ.

Помните, количество угарного газа зависит от того, насколько перекрыта подача воздуха. Чем меньше кислорода проходит в топку, тем больше образуется угара, а тепла — меньше.

Помимо перечисленных факторов, на реальную теплоотдачу влияет КПД теплогенератора. Например, как бы ни была высока температура в топливнике буржуйки, печка может отобрать только 40% образующегося тепла. Остальное улетает в дымоход, и это надо учитывать при заготовке дров. КПД твердотопливных котлов побольше – до 80%.

Строим банный дымоход

ЮРИЙ КОЗАК
руководитель технического отдела Schiedel Russia (Шидель Россия)

Учитывайте все нюансы

В строительстве бань именно дерево используют чаще всего. Что и неудивительно: это теплый, экологичный, здоровый, но… еще и горючий материал: при определенных условиях дерево может самовозгораться при температуре от 100 °C.
Камышовая кровля, как в проекте Баня под колпаком, требует еще большего внимания.

● Согласно европейским нормам и требованиям безопасности по размещению дымовых труб, высота от конька камышовой кровли до выхода дымохода твердотопливного оборудования должна быть не менее 80 см! Вне зависимости от расстояния до дымовой трубы от конька.

● На дымоходе должен быть установлен искроуловитель, а подключение печи к дымоходу должно быть выполнено с прочистным карманом.

● Ни в коем случае не допускается насадной вариант дымовой трубы. Конструкция искроуловителя рассчитана таким образом, чтобы сетка не забивалась быстро, а диаметр нержавеющих прутьев и размер ячейки сконструированы так, что искры не могут пройти мимо. Установка обычной сетки в качестве искроуловителя может привести к быстрому зарастанию сажей, возгорание которой более опасно для горючей кровли.

Насадные дымоходы для дровяных печей в сочетании с камышовой крышей применяются в странах с более мягким климатом (на схеме нормы Великобритании по дымоходам для камышовых крыш), но при этом дымоход без искроуловителя обязательно возвышается над кровлей не ниже 180 см.

Правильно эксплуатируйте печь

Банные печи-каменки направляют в дымоход дымовые газы с максимальной рабочей температурой 600°C. А при неправильной эксплуатации или строительстве печи температура в дымоходе может достигать и 900°C. Процесс топки банной печи нередко проходит непрерывно и длительно. Так что чаще всего возгорание происходит на банном чердаке – и именно из-за нагрева горючих конструкций дымоходом!

Важным условием безопасности является соблюдение правил эксплуатации печей. Производители готовых печей подробно описывают эти правила в своих инструкциях.

● Следует избегать сверхтяги (гудения) в дымовой трубе.

● Регулировка осуществляется притоком воздуха в камеру сгорания.

● Количество и качество дров должно точно соответствовать инструкции производителя печи

При нарушении правил топки древесный газ может догорать в дымоходе, перегревая конструкции кровли и перекрытий. Особое внимание на это следует обратить в зимний период. Относительная влажность воздуха низкая (возрастает вероятность самовозгорания горючих материалов), а разница температур больше всего способствует образованию сверхтяги.

Выбирайте трубу с умом

В бане очень часто отсутствует постоянное отопление. И, например, для кирпичных труб «залповые» протопки просто губительны. Высокотемпературные дымовые газы нагревают систему, возникают термические напряжения, и в кирпичном дымоходе вследствие разницы температур внешней и внутренней среды возникают трещины.
Применение стальных сэндвичей для банных печей требует особого внимания. Максимальная рабочая температура, которую может выдержать нержавеющая сталь без изменения структуры металла, составляет 600 °C. Непрерывная топка печи с такими трубами более 4 часов может привести к передаче тепла на ограждающие конструкции.
Кроме того, не все двухконтурные стальные дымоходы подходят для рабочих температур 600°C – многие предназначены для работы максимум до 400°C. Свыше 400°C нержавеющая сталь быстрее теряет свои свойства и прогорает, причем прогорает именно слой утепления, и чем он толще – тем быстрее.
Однако одноконтурная стальная труба слишком интенсивно излучает тепло и может нагреть горючие конструкции до самовозгорания на расстоянии до 400 мм. Поэтому применение неутепленного дымохода в местах приближения к горючим конструкциям недопустимо.
Особенно осторожно следует применять двухконтурные трубы для банных печей при наличии выше парной помещения с присутствием людей. Следует исключить возможность прикосновения. В таких случаях европейские нормы требуют размещать стальные сэндвичи в огнестойких вентилируемых шахтах.

Принципиально другой материал, применяемый в дымоходных системах для банных печей, – это керамика. Керамику для температур выше 300°C нужно утеплять в обязательном порядке для равномерного прогрева. При этом она не боится длительных перегревов и даже испытывается на устойчивость к температурам до 1000°C.
Самое безопасное решение, способное долго противостоять температурным нагрузкам, охраняя баню от пожара, – керамическая система с внутренним проветриванием.
В перекрытиях расстояние от горючих конструкций должно быть не менее 10 см до поверхности керамических систем и 20 см – до двухконтурных стальных. А регулярное внутреннее проветривание отведет избытки тепла и влагу из утеплителя и наружной оболочки.

До какой температуры нагревается банная печь. Из какого металла лучше варить печь для баниПроблемы с дымоходами

Опасная температура

Для сравнения рассмотрим ряд исследований, проведенных учеными в двадцатом веке, по наблюдению за последствиями влияния регулярных посещений парилки, нагретой до экстремальных значений в 110-130 °С.

Профессор Х. Теир в 80-е годы прошлого века выдвинул предположение о связи высокой температуры в финских саунах с возникновением рака, которое впоследствии было подтверждено результатами большого исследования. После рассмотрения значительного количества случаев заболеваний раком лёгких у любителей попариться при 110-130 °С, было установлено, что пребывание в парилке нагретой до таких температур способствует образованию этого заболевания.

Дело в том, что в таких условиях можно находиться только когда воздух в помещении очень сухой, а это исключает гидростатическое воздействие пара на организм. В результате кровь недостаточно хорошо снабжает лёгкие и они получают ожег из-за неспособности в необходимой степени адаптироваться к повышенным температурам.

Ряд других исследований также открыл, что пребывание в сухом сильно перегретом воздухе сауны негативно влияет на выработку спермы, а также приводит к возникновению проблем с пищеварением у детей, родившихся от матерей, которые часто посещали такие бани при беременности.

Дискуссий «какая температура печи в бане
» или о температуре вокруг печи в парилке — очень много. К сожалению, все они ведутся на интуитивном уровне и лишь некоторые специалисты посвящают этому вопросу целые исследования с использованием пирометров, термометров и другого оборудования. Как реально отличается температура печи бани и парилке от той, которую нам показывает термометр?

Любители бани — не строители и в своем большинстве согласуют режимы печи со своими ощущениями. Другая половина парильщиков поглядывает на градусник. Я решил узнать в чем разница между нашими восприятиями, между данными стрелки универсального термометра и что покажут нам цифровой измеритель температуры дистанционного действия.

Некоторые данные измерения температуры меня озадачили, о чем я в выводах и написал после видеосюжета.

По-большому счету, нас интересует не температура печи, а условия в парилке. Своя шкура — дороже чем крышка железки. Поэтому я измерял все, куда достреливал лазерный указатель прибора. Измерения температуры я хотел оформить схемой, но решил снять видео с ремарками

Внимание! Я использовал прибор с максимальным порогом измерения 330 градусов (кадры в топке печи)

Правильная температура в парилке

О правилах классических оздоровительных банных процедур можно говорить много, но в данной статье подробно остановимся именно на температуре. Если говорить о наиболее подходящей для здоровья во всех отношениях температуре в парилке, то этот показатель лежит в пределах между 50 °С и 70 °С
. В классической русской бане печи всегда строили из кирпича и были они, как правило, с закрытыми каменками. Такая конструкция была просто не в состоянии нагреть парную выше 60 °С и для того, чтобы хорошенько пропотеть, потребовалось бы сидеть в ней слишком долго, но выход из положения был найден.

На нагретые до красна от прямого пламени камни выливался ковш воды, который мгновенно превращался в легкий горячий мелкодисперсионный пар, наиболее комфортный как для дыхательных путей, так и для кожи. Облако пара поднималось под потолок и человека лежащего на полоке с помощью веников этим паром постепенно обдавали небольшими порциями. При грамотной технике нагнетания пара на различные части тела процесс парения приносит не только незабываемые позитивные ощущения, но и самый сильный оздоровительный эффект.

Проектируя собственную баню важно понимать, что кроме правильной температуры для получения полного спектра положительных воздействий парения на тело, в бане также должна быть определенная влажность. Оптимальный показатель лежит в пределах 60%

Именно такое сочетание температуры и влажности обеспечивает идеальные условия для оздоровления всего организма.

Достичь того, чтобы в парилке была одновременно и указанная температура и правильная влажность, можно только при условии, если печь в ней с закрытой каменкой

Очень важно для получения качественного мелкодисперсионного пара, чтобы камни в печи были нагреты не менее чем до 300 °С. А если каменка открытая, то при нагреве в ней камней до такой степени, сама печь будет настолько разогрета, что температура парилки выйдет за пределы 70 °С

Материалы для дымоходов

Перед приобретением материалов необходимо определиться с конструкционными особенностями дымохода.

Кирпичная система

Сооружение выполняют из жаростойкого кирпича с использованием специальной сухой смеси или печной глины. Помимо этого, может понадобиться материал для создания грибка над трубой.

Конструкция из металла

Перед приобретением материала для изготовления металлического дымохода в бане, необходимо составить его точную схему с подробным расположением всех углов и поворотов трубы.

Также понадобится 2 железных полотна с отверстиями, соответствующими диаметру трубы. Их фиксируют на потолке бани и на полу чердака. Понадобится и жаростойкий материал, который будет закреплен вокруг трубы в месте ее выхода на деревянный чердак.

Для создании гидроизоляции вокруг дымохода на кровле необходимо приготовить герметик или специальный резиновый уплотнитель.

Выбор труб: на что обратить внимание

При покупке железных дымоотводных труб нужно определиться с их сечением. В основном, оно зависит от мощности печи, но для большинства банных вариантов этот параметр равен 15-20 см. Не стоит брать слишком большой диаметр, так как он будет слабо сохранять тепло. А слишком маленький – не создаст нужную для вывода дыма тягу. Как бы там не было, сечение трубы не должно быть меньше диаметра выводного патрубка отопительной конструкции.

Существует еще ряд требований, предъявляемых к элементам дымохода в бане:

  • Минимальная высота трубы – 5 м. Пренебрежение данным требованием грозит ухудшением тяги. Точное значение высчитывается в зависимости от расположения трубы на крыше. В любом случае, она должна возвышаться над коньком минимум на полметра. Идеальной высотой от конька считается 1,5 м, но это не обязательно;
  • Минимальная толщина металла, используемого при создании трубы, – 1 мм;
  • Если планируется, что система дымохода будет оснащена баком для горячей воды, то его нужно обязательно отразить в предварительно составленной схеме. Лучше, если резервуар будет сделан из нержавеющей стали.

Функции и особенности эксплуатации дымовой трубы в бане

Основное назначение дымохода в парилке – качественное и контролируемое отведение продуктов горения, чтобы полностью исключить скопление вредоносной углекислоты и образование гари на поверхностях. Возникающая тяга (с подсосом воздуха в камеру сгорания) поддерживает стабильный процесс работы теплогенератора. Манипулируя потоками, пользователь регулирует теплотворность печи и расход топлива. Топить такую банную печку можно сколь угодно долго, и всё это время можно париться.

Особенности распределения тепла при различных способах подключения каменки к дымоходу

Печь в бане топится непостоянно. Соответственно, дымовой канал полностью остывает между сессиями, поэтому детали дымохода испытывают сильнейшие многократные термодинамические нагрузки. Второй важный фактор – рабочая температура. В отличие от котлов и печей, применяемых для отопления, здесь отводятся газы, нагретые до 700 и более градусов. Часто в бане используют прямоточные печи, из-за отсутствия отопительных щитков или снимающих часть тепла водяных рубашек дым получается таким горячим. Поэтому проблема прогорания дымоходов (опасность загазованности и пожара) всегда остаётся актуальной. Дымоходы для печей в баню изготавливают из высококачественных материалов. Если это заводские изделия, они должны быть одобрены производителем для таких непростых условий эксплуатации.

Защитные термоэкраны

В качестве основной защиты стен бани используют термостойкие экраны – специальные щиты изоляции для закрытия боковых поверхностей печки и снижения интенсивности распространения ИК излучения в помещении.

Экраны разделены на две категории: металлические и кирпичные.

Металлические

Защитный экран из листов стали или чугуна. Он монтируется по периметру банной печи, при этом соблюдаются небольшие технологические зазоры (3-5 см) между экраном и внешними стенками нагревательной конструкции для обеспечения дополнительной конвекции воздуха.

В зависимости от особенностей стен бани и типа печи, металлические экраны могут быть фронтальными и боковыми. Некоторые модели металлических печей производят с дополнительным защитным кожухом, который устанавливается при монтаже топливника.

Монтаж металлических экранов осуществляется при помощи регулируемых ножек с фиксацией к напольному покрытию болтами. Кроме того, ножки позволяют обеспечить зазор в нижней части конструкции для дополнительной вентиляции. Для увеличения срока эксплуатации, экраны покрывают огнеупорным красящим слоем.

Преимущества:

  • снижение интенсивности ИК-лучей;
  • улучшение конвекции воздуха между стенками печи и экраном;
  • снижение общей температуры нагрева наружных стен нагревательной конструкции.

Кирпичные

Защитный экран из кирпича предназначен для ограждения стен печи бани.

Кладка выполняется в ½ кирпича по периметру с соблюдением технологических зазоров в 6 см. Нижняя часть конструкции оснащается дополнительными воздуховодами на расстоянии в 2,5 см друг от друга.

Для обустройства кирпичного экрана для печей используется термостойкий шамотный кирпич без пустот. В качестве соединительной смеси – густой раствор из цемента или глины.

Готовые стены экрана должны быть на 22–25 см выше, чем стена нагревательной конструкции.

Преимущества:

  • низкая теплопроводность материала, из которого изготовлен экран;
  • устойчивость к повышенной влажности и высоким температурам;
  • длительная аккумуляция тепла в помещении;
  • получения мягкого жара от печи.

Краткое описание и размеры металлической печки

Наша конструкция будет иметь отдельный бак для нагрева воды и встроенную в верхнюю часть печи каменку. Пламя со всех сторон нагревает каменку, это значительно повышает коэффициент полезного действия печи. Размеры можете брать произвольные, учитывайте параметры парной и количество одновременно моющихся людей. Мы для примера даем размеры своей печки.

  1. Внешняя каменка. Ширина 50 см, длина 50 см, высота 80 см.
  2. Внутренняя каменка. Ширина 40 см, длина 40 см, высота 50 см. Расстояние между стенками внутренней и внешней каменки составляют пять сантиметров по периметру.
  3. Печь. Ширина 50 см, длина 90 см, высота 50 см. Длину печки можете изменять, делать ее только под внешнюю каменку длиной 50 см (тогда бачок воды придется крепить со стороны на упорах) или увеличивать длину для увеличения объема бачка.
  4. Бачок для воды. Ширина 40 см, длина 50 см, высота 60 см. В бачок помещается 120 литров воды, что вполне достаточно для помывки трех-четырех человек. Конечно, горячую воду нужно разбавлять холодной.

Нормальная температура отходящих из печи газов

Чтобы имеющаяся в горячих газах вода лучше испарялась,
температура последних должна быть повышенной. На хорошо нагретых стенках
трубы осевшие капли влаги быстро испаряются.

Нормальная температура отходящих из печи газов перед
выходом в трубу — 12О…14О°С, при выходе из трубы в атмосферу — не ниже
100°С.

Если дымовые газы при выходе в трубу, то есть у вьюшки,
достигают температуры около 250°С, то конденсат не образуется, улучшается
тяга, печи быстрее нагреваются, потребляя при этом меньше топлива.

Определить температуру выходящих газов можно с помощью
сухой лучины, которую кладут поперек отверстия вьюшки во время топки. Если
через 30…40 мин вынуть лучину и соскоблить с нее ножом закопченную
поверхность, можно установить температуру газов. Цвет лучины не меняется при
температуре до 150°С. Если лучина желтеет (до цвета корки белого хлеба),
значит, температура дошла до 200°С; если стала коричневой (до цвета корки
ржаного хлеба), то температура поднялась до 250°С. Почерневшая лучина
указывает на температуру 300°С, а когда она превращается в уголь, это значит,
что температура достигает 400°С.

Таким образом, при топке печи температуру газов надо
регулировать так, чтобы у вьюшки она была в пределах 250°С.

Следует знать, что в летнее время конденсат или совсем не
образуется, или бывает в небольшом количестве. Образование конденсата в
большей степени зависит от размеров колосниковой решетки, правильно поднятого
пода и устройства горнила в русской печи, размеров канала, толщины стенок,
глины и высоты дымовой трубы, температуры ее нагрева, влажности применяемого
топлива, температуры выходящих газов из трубы и избыточного количества
дымоходов в печи.

Высота дымовой трубы должна быть не менее 5…6 м,
считая от уровня зольниковой камеры или пода русской печи. Толщину
кладки стенок трубы следует выполнять в полкирпича 20 мм).
Более тонкие стенки трубы быстро нагреваются и быстро остывают, что
приводит к образованию конденсата. Такие трубы необходимо утеплять.
Различные трещины в трубе и печи, сквозь которые проникает холодный
воздух, также способствуют охлаждению газов и образованию конденсата..
Когда сечение канала трубы (дымохода) выше требуемого для данной печи, то
дымовые газы поднимаются по ней очень медленно и холодный наружный воздух
охлаждает их в трубе. Большое влияние на силу тяги, то есть на выход дымовых
газов, оказывает гладкость стенок дымоходов. Чем они глаже, тем
сильнее тяга. Все шероховатости в трубе способствуют снижению тяги и
задерживают на себе сажу.

Иногда для улучшения тяги в печах приходится перекладывать
трубы, уменьшая размеры дымохода, опуская или поднимая высоту трубы на крыше.
Делают это до тех пор, пока не получают удовлетворительного результата. В
местах сужения дымохода следует стесывать прямые углы, чтобы обеспечить более
плавный переход газов.

Кладка печей своими руками

Как упростить выбор дымохода

Что представляет собой дымоход для каминов? Это совокупность труб, у которых один конец подключен к обогревающему устройству, а другой — выведен на улицу. Его установка — достаточно сложный и трудоемкий процесс, требующий определенных знаний и профессионализма. Дымоходы могут изготавливаться из кирпича, нержавейки, керамики, Каждый из этих видов имеет свои преимущества, недостатки, а также особенности монтажа. Конечно же, для того чтобы сделать правильный выбор лучше обратиться за консультацией к профессионалам. Однако для того чтобы иметь некоторое понятие об устройстве дымоходов, приведем ниже краткое описание самых распространенных видов.

Основные моменты, которые следует учесть при выборе дымохода

Выбирая конструкцию дымохода, нужно обратить внимание на следующие факторы:

  • Материал дымоотвода нужен устойчивый, чтобы он мог выдержать высокую температуру выходящих продуктов; (См. также: )
  • Должен выдерживать смесь сажи и конденсата;
  • Конструкция дымохода должна полностью отвечать всем требуемым нормам (строительным, пожарным, технологическим, эксплуатационным).

Для камина, который будет топиться от газа, прекрасно подойдет дымоотвод, выполненный из нержавеющей стали, для угля лучше выбрать дымоход из кирпича, а для дров подойдет конструкция из керамики, кирпича и из стали — нержавейки.

Конструкция дымоотвода

Каждое отдельное здание и любой камин требуют подходящий дымоход с индивидуальными параметрами и характеристиками.

Параметры, по которым следует осуществлять выбор дымохода:

  • Материал дымоотвода;
  • Расположение его конструкции;
  1. Дымоход из стали. В состав конструкции дымоотвода из стали входят трубы, утеплитель и наружный контур. Для изготовления труб используется нержавеющая или оцинкованная сталь. Конструкция стального дымохода легко устанавливается и имеет маленький вес.

Труба из оцинкованной стали имеет более низкую стоимость, но она менее надежна предыдущей модели. Соответственно, лучшие дымоходы из нержавеющей стали.

  1. Керамическая конструкция дымохода. Для установки керамического дымохода требуется определенная подготовка специалистов и, очень важна, аккуратность. Керамика позволяет обеспечить прекрасную теплоизоляцию. Срок службы материала приблизительно составляет 30 лет. Керамическая конструкция состоит из внутреннего керамического вкладыша, снаружи располагаются облегченные блоки из бетона и, обязательна, теплоизоляционная прокладка, которую необходимо укладывать между слоями. (См. также: )
  2. Стеклянная конструкция считается самой дорогой, его весьма сложно устанавливать. Требуется определенный опыт работы монтажа, но стекло прекрасно вписывается в интерьер дома и смотрится весьма эффектно и неотразимо. Стекло очень устойчиво к образованию коррозийного налета, нагреву от образующихся продуктов горения и любому воздействию влаги. Несомненно, эти преимущества конструкции выводят ее на высокий уровень использования.

Достоинства и недостатки керамических дымоходов для камина

К преимуществам керамической трубы можно отнести следующие характеристики:

  • материал очень быстр в монтаже и сборке;
  • является гарантией высокого КПД;
  • долгий эксплуатационный срок;
  • ассортимент блоков велик, что дает возможность смонтировать дымоходное отверстие с любой конфигурацией;
  • наличие специального отверстия, дающего возможность прочистить дымоход;
  • появляющийся конденсат стекает благодаря расположенному внизу дымохода отверстию.

Среди недостатков систем блочных керамических труб принято выделять следующие:

  • относительно высокая цена;
  • из-за того, что большинство таких дымоходов производится за рубежом, срок доставки порой бывает очень большим.

Для сравнения рассмотрим ряд исследований, проведенных учеными в двадцатом веке, по наблюдению за последствиями влияния регулярных посещений парилки, нагретой до экстремальных значений в 110-130 °С.

Профессор Х. Теир в 80-е годы прошлого века выдвинул предположение о связи высокой температуры в финских саунах с возникновением рака, которое впоследствии было подтверждено результатами большого исследования. После рассмотрения значительного количества случаев заболеваний раком лёгких у любителей попариться при 110-130 °С, было установлено, что пребывание в парилке нагретой до таких температур способствует образованию этого заболевания.

Дело в том, что в таких условиях можно находиться только когда воздух в помещении очень сухой, а это исключает гидростатическое воздействие пара на организм. В результате кровь недостаточно хорошо снабжает лёгкие и они получают ожег из-за неспособности в необходимой степени адаптироваться к повышенным температурам.

Ряд других исследований также открыл, что пребывание в сухом сильно перегретом воздухе сауны негативно влияет на выработку спермы, а также приводит к возникновению проблем с пищеварением у детей, родившихся от матерей, которые часто посещали такие бани при беременности.

Технология изготовления банной печи предъявляет особые требования к оборудованию всех ее отделов, в том числе, и дымохода. Его устройство немного отличается от дымоходной системы домашней печи. Он должен обеспечивать долговременное сбережение тепла и безопасность посетителей парной. Перед организацией дымохода в бане, стоит узнать несколько важных нюансов.

В конструкцию банных печей входят 2 типа дымоходов:

  • Коренные. Их организуют рядом с печью, используя для соединения специальный патрубок, по которому дым и уходит в основной канал. Один дымоход может быть использован для 2-3 печей. Главное, чтобы его внутренний диаметр имел соответствующие параметры, а трубы от каждого отопительного прибора располагались на различной высоте;
  • Системы с насадной трубой монтируются конкретно на печном патрубке и выводятся через крышу. Данный вариант дымохода является самым распространенным для банных печей.

Классификация дымоходов по месту установки включает 2 вида:

  • Наружные. Основная их часть расположена на улице и зафиксирована на стене при помощи кронштейна. Не слишком рекомендованы для бани, так как быстро остывают, теряя драгоценное тепло.
  • Внутренние. Это вертикальные конструкции с хорошей тягой, расположенные внутри постройки.

По используемому материалу дымоходы бывают:

  • Кирпичными. Традиционный вид, характеризующийся трудоемкостью кладки и высокими требованиями к соблюдению всех параметров. Имеют массу преимуществ: долговечность, пожаробезопасность, прочность, хорошую термоизоляцию и теплоаккумуляцию. К недостаткам относят шероховатость и угловатость внутренней поверхности, на которой скапливаются сажные отложения;
  • Металлический дымоход быстрее монтируется и дешевле стоит. У него идеально гладкая поверхность, но более слабые теплосохраняющие характеристики;
  • Комбинированный вариант, включающий 2 части: нижняя выполнена из кирпича, верхняя – из современной сэндвич-трубы. Позволяет организовывать аккуратные, небольшие проходы, которые проще закрыть жаростойким материалом.

Видео установка дымохода сэндвича своими руками

Особенностью современных банных печей является температура их нагрева, которая может достигать 400 градусов. Важный показатель эффективности печи – это мгновенный нагрев корпуса и максимальная отдача тепла.

Весь процесс нагрева сопровождается выделением инфракрасного излучения, которое распределяется на поверхностях, примыкающих к печи. Под воздействием высокого температурного режима деревянная конструкция бани может обугливаться или воспламеняться.

Именно поэтому так важно обеспечить надежную изоляцию деревянных поверхностей от жара печи. Для этого подойдет защитный экран и обшивка из огнеупорных материалов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *