Схема опалювальної печі
Схема опалювальної печі. Паливники
Побутові печі мають різний пристрій, але у всіх є загальні основні частини: топка, димообіги (димоходи) і порожнини всередині печі, якими виходять в атмосферу продукти згоряння, опалювальна частина з тепловіддаючою поверхнею. Тепловіддаючі поверхні дуже різноманітні: у кухонних плит чавунний настил (плити), варильні камери та інші пристрої, залежно від призначення печі. Іноді печі невеликих розмірів та маси ставлять не на підлозі чи фундаменті, а піднімають над ними, влаштовуючи так звані шанці.
Шанці є кілька рядів (смуг) цегляної кладки, як правило не вище 130-140 мм. Таким чином, низ печі стає тепловіддаючою. У процесі кладки печі в її нижній частині під колосниковими гратами влаштовують спеціальну виїмку, що називається піддувалом, або зольником, яке служить для подачі повітря до палива через прозорі колосникових грат, а також для збору золи та шлаків. Піддувало зачиняють дверцятами. Над колосниковими гратами розташована топка (топковий простір), що закривається топковими дверцятами. Нижня поверхня топки називається подом, який укладають паливо. Верх топки перекриває склепіння з розташованим зверху хайлом (отвором), необхідним виходу з топливника продуктів згоряння в димообороти.
 |
Мал. 1.Розташування основних елементів печі: 1 - шанці; 2 - підтоплювальний канал нижнього обігріву; 3 - паливник; 4 - хайло (проріз, що з'єднує топкову камеру з конвективною системою); 5 - чищення; 6, 7 - засувки; 8 - димар; 9 - обробка; 10 - перекриття; 11 - теплоізоляція; 12 - видра; 13 - димова труба; 14 - перекриш; 15 - душники; 16 - конвективна система; 17 - камера; 18 -склепіння; 19, 21 - дверцята; 20 - грати; 22 - піддувало (зольник); 23 - гідроізоляція; 24 - теплоізоляція.
Паливо, згоряючи в топці, віддає їй найбільшу кількість тепла, а продукти згоряння виходять або прямо в трубу, або попередньо під чавунний настил, духовку, водогрійну коробку плити, в канали, а потім в атмосферу через димові канали. У деяких печах влаштовують внутрішні теплоповітряні камери, в яких нагрівається повітря, що надходить з приміщення, і виходить назад, тобто циркулює, весь час нагріваючись, і піч більш рівномірно виділяє тепло. Крім внутрішніх теплоповітряних камер є зовнішні тепловіддаючі поверхні, зовнішні стінки, які також нагріваються гарячими газами при русі по димообігах, вище яких розташоване перекриття печі, що виконується не менше ніж з трьох рядів кладки. Продукти згоряння (гарячі гази), пройшовши по димообігах і нагрівання їх, надходять у димар, димовий канал, що відводить дим назовні. Між піччю та стіною влаштовують повітряний простір – відступку. Для з'єднання печі зі стінним димоходом є патрубок, що закривається димовою засувкою або юшком. Усередині топкового простору є внутрішні теплосприймаючі поверхні - стінки, склепіння та під. У тому випадку, коли трубу встановлюють на печі, вона називається насадною. Для відведення паливних газів від кількох печей димові труби об'єднують в один цегляний масив, тобто корінну трубу, що викладається поруч із піччю на окремому фундаменті та з відступом від фундаменту будівлі.
Паливники
Паливники - це камери всередині масиву печі, у яких згоряє паливо. Для правильного горіння палива під кожен вид його влаштовують той чи інший паливник з дотриманням усіх вимог. У неправильно влаштованому паливнику не повністюзгоряє паливо, багато його витрачається, і погано нагрівається пекти. Форма і розміри топливника повинні бути такими, щоб створити необхідний об'єм, що вміщує таку кількість палива, яка потрібна для нагрівання печі без подальшого додавання. У паливнику повинно повністю згоряти паливо, не потрапляючи при цьому в димообіги у вигляді частинок, що не згоріли. Такі частинки засмічують димообіги та знижують нагрівання стінок.
Паливники роблять такої висоти, щоб після укладання палива між ними і перекриттям паливника залишалося простір, необхідний для того, щоб всі частинки палива, що проходять по ньому, згоріти. У цьому випадку горіння закінчується всередині паливника та паливо використовується повністю. Висота паливника залежить від виду палива. Для рівномірної подачі повітря до палива, що згоряється, застосовують колосникові решітки і піддувальні отвори.
Паливник для дров
Дрова та торф містять багато летких речовин та дають при горінні високе полум'я. Вони мають великий обсяг топкового простору. Висота паливника для дров, рахуючи від колосникових грат, коливається від 800 до 1000 мм (рис. 2). Під паливника має укоси-скати до ґрат для скочування на неї вугілля. Колосникові грати ставлять нижче рівня топкових дверцят, що не дозволяє вугіллю випадати назовні. Тому грати і заглиблюють на один ряд кладки проти нижньої кромки дверей топки. Дрова закладають плашмя чи кліткою. Якщо висота накладених дров 300-400 мм, то висота вільного простору над ними - 500-600 мм. Дверцята застосовують будь-які, але краще герметичні. Паливник рекомендується футерувати (облицьовувати) вогнетривкою цеглою (зафарбований чорною).
Паливник для сланців
Сланці - багатозольне паливо, в якому кількість золисягає понад 30%. Тому паливник для цього виду палива дещо відрізняється від паливника для дров. Висота паливника, рахуючи від поду, має бути не менше 670 мм. Звичайні колосникові грати швидко забивається золою і перестає пропускати повітря. Тому в таких топливниках не застосовують, а влаштовують поріг, роблячи стінки топливника похилими. Сланці закладають через топку в паливник у невеликій кількості. Розтоплюють дровами. Зі сланців на початку горіння виділяється багато летких речовин, для спалювання яких через спеціальні дверцята і канал впускають у паливник додатково повітря. Шурування виконують через нижні піддувальні дверцята і піддувальний канал. Зола збирається в ящик із сталі, що встановлюється у поглибленні піддувалу. Паливник слід перекривати аркою з вогнетривкої цегли. Щоб гази не проникали в приміщення при закритій печі, у димарі або висувці слід зробити наскрізний отвір діаметром не менше 10 мм.
 |  |  |
| Мал. 2.Паливник для дров: 1 - піддувало; 2 - паливник; 3 - склепіння |
Мал. 3.Паливник для сланців: 1 - піддувало; 2 - дверцята для подачі додаткового повітря; 3 - паливник; 4 - склепіння; 5 - металевий ящик для збирання золи.
Мал. 5.Паливник для торфу підвищеної вологості: 1 - піддувало; 2 - дверцята для шуровки палива; 3 - топкові двері; 4 - склепіння; 5 - отвір вгорі паливної камери; 6 - хайло; 7 - грати.
Паливник для торфу
Торф вологістю 25-30% може спалюватися в паливниках з колосниковими гратами збільшених розмірів у порівнянні з дров. Бажано, щоб усі стінки паливника мали скати до колосникових ґрат. Висота паливника – від 650 до 750 мм. Торф закладають у топку шаром 250 мм, щоб залишалося простір над шаром палива 400-500 мм. Зольник виготовляють особливої конструкції і більш ємний, тому що при згорянні торфу утворюється багато золи. Найкраще під колосниковими решітками встановити металеву скриньку, з якої в міру заповнення видаляють золу через піддувальні дверцята. Вологі сорти торфу для спалювання слід просушити. Для торфу підвищеної вологості застосовують топливник спеціального типу з двома колосниковими ґратами, поставленими одна горизонтально, а інша похило. Для розпалювання на горизонтальну решітку спочатку закладають деревне розпалювання і невелику порцію торфу. Як тільки торф добре розгориться, додають основну кількість торфу через топку так, щоб його шар був вище похилих колосників. Паливник виконують висотою 820 та шириною 450 мм.
Враховуючи велику кількість водяної пари, що утворюється при згорянні, вгорі паливної камери для їх виходу влаштовують спеціальний отвір. Повітря для горіння надходить через піддувальні дверцята, а шуровку палива виконують через дверцята, розташовану над піддувалом або між двома колосниковими гратами. Прозорі в колосникових ґратах роблять трохи більше 8— 10 мм. Димова засувка абохурделя повинні мати наскрізні отвори. У цьому паливнику також спалюють кизяк підвищеної вологості. Сухий кизяк спалюють у паливниках для дров.
Паливник для кам'яного вугілля та антрациту
Кам'яне вугілля та антрацит для горіння вимагають сильної подачі повітря до палаючого шару. Тому в паливниках для цього палива потрібні колосникові грати, які розташовують у неглибокій шахті. Враховуючи, що при горінні розвивається висока температура, стінки топливника та перекриття обов'язково викладають з вогнетривкої цегли. Звичайна цегла швидко руйнується. Колосникові грати заглиблюють на 300-350 мм. Конструкція паливника така, що нижня частина його під ґратами значно звужена. Це роблять для того, щоб антрацит горів порівняно товстим шаром, що пов'язано з його нормальним спалюванням, що відбувається за високої температури. Паливо завантажують через топку. Колосникові грати слід ставити важку, що витримує високу температуру. У димових засувках або хрустках обов'язково просвердлюють наскрізні отвори.
Шахтні паливники
Шахтні паливники необхідні печах, де відбувається тривала топка шматковим паливом. Для розпалювання такої печі на колосникові грати кладуть дрібні дрова або інше розпалювання, на яку через топку засипають трохи вугілля і запалюють дрова. Як тільки вони розгоряться, завантажують решту палива. У міру згоряння нижніх верств верхні поступово опускаються. У таких печах можливе скупчення газів, тому для їх відведення в димар вгорі паливника влаштовано наскрізний отвір. Кладку слід виконувати з вогнетривкої цегли. Конструктивні особливості топливника показані малюнку 7. Ставлять масивні колосникові грати чи колосники. Гарнітура має бутигерметичної. У засувці або юшці обов'язково влаштовують наскрізні отвори. Крім кам'яного вугілля в такому паливнику можна спалювати кусковий торф або торф'яні брикети.