Колпаковая печь фото: Страница не найдена — Печное Дело

Колпаковая печь для отопления дома

Кирпичные печи по-прежнему остаются в тренде, несмотря на появление новых, более компактных металлических печей с удобной конструкцией и минимальным потреблением топлива. Поэтому инженеры-энтузиасты постоянно работают над новыми моделями или усовершенствуют уже работающие варианты «кирпичной классики», делая их работу более эффективной и экономной. Типичный пример — колпаковая печь для отопления дома, которая является наиболее популярным вариантом, так как обладает высокими показателями теплоотдачи, несмотря на довольно компактные размеры и простоту конструкции.

Колпаковая печь для отопления дома

Безусловно, существует немало разных моделей печей, в конструкции которых использован «колпаковый принцип». Есть среди них и массивные сооружения с лежанками и каминами. Однако, в данной публикации будет рассмотрен именно компактный вариант, подходящий как для небольшого дома, используемого для постоянного проживания, так и для посещаемой время от времени дачи.

Перед тем как рассматривать процесс непосредственно порядовой кладки этого отопительного сооружения, имеет смысл ознакомиться с тем, какими бывают колпаковые печи, понять их особенности, разобраться с некоторыми нюансами, о которых необходимо знать, приступая к работе.

Что такое колпаковые печи

Содержание статьи

Принцип работы колпаковой печи

Большинство печных конструкций функционируют за счет прямого нагрева стенок от выделенной при сгорании топлива энергии, или же за счет прогрева кладки от нагретых газов, проходящих через сложную систему внутренних каналов.

В первом варианте теплоотдача отопительного строения напрямую зависит от толщины стенок — чем они толще, тем выше показатели теплоемкости. Однако недостатком такой конструкции является чрезмерно большой расход топлива для прогрева массивной конструкции. При прекращении горения топлива печь начинает постепенно остывать, «делясь» теплом с воздухом в помещении.

Конструкция отопительной печи со сложной системой внутренних каналов прогревается более равномерно, но в этом варианте конструкции предъявляются повышенные требования к высоте дымоходной трубы, необходимой для создания устойчивой тяги. Кроме того, за чистотой узких многочисленных каналов печи необходимо следить с особой тщательностью. Самыми уязвимыми местами для образования пробок, снижающих тягу, являются участки поворотов каналов, а их в этом лабиринте бывает ох как немало!

Принцип работы колпаковой печи и направления перемещения газовых потоков

В отличие от упомянутых выше конструкций, у колпаковых печей подобные недостатки сведены к возможному минимуму, так как в них формируются два связанных между собой контура, которые аккумулируют тепло.

Внутренний контур, расположенный вокруг или около топочной камеры, сохраняется дольше нагретым благодаря внешнему контуру, который одновременно является дымоотводным каналом. Благодаря такой конструкции остывание печи происходит гораздо медленнее, так как нагретый в топке воздух, уходя в дымоход, проходит через всю конструкцию печи.

Двухколпаковые печи имеют два нагреваемых пространства — нижний и верхний колпаки. В нижнем колпаке нагретый воздух циркулирует так же, как в колпаковой печи, но далее он не уходит в трубу, а попадает в верхний колпак, заполняет и нагревает его. И только после этого отправляется в дымоход.

Разновидности колпаковых отопительных печей

Почетное право считаться изобретателем колпаковых печей принадлежит инженеру Кузнецову И.В. Он разработал более 150 моделей, работающих на этой принципиальной основе, предназначенных для отопления различных помещений. При этом и размеры, и эксплуатационные параметры, и функциональность созданных им моделей варьируется в очень широком диапазоне, и во многом это зависит от того, как расположены колпаки печей.

Одной из наиболее востребованных можно назвать двухколпаковые печи, в которой колпаки расположены один над другим. Подобные конструкции обладают весьма компактными размерами, поэтому не занимают большой площади в помещении.

На иллюстрации – только совсем небольшая выборка моделей колпаковых печей разработки Кузнецова

Как описывает печи Кузнецова официальный сайт, эти отопительные сооружения имеют аббревиатурное название, поэтому при выборе определенной модели по ее назначению можно ориентироваться на расшифровки этих буквенных обозначений:

• ИОК — отопительный вариант печи.
• ОВИК — отопительно-варочная печь из керамического кирпича, без использования огнеупорного для кладки топочной камеры.
• ОВИК БК — отопительно-варочная печь, оснащенная боковым камином.
• ОВИК ЗК — отопительно-варочная конструкция, в которой камин расположен с задней стороны.
• ОВИК Л — отопительно-варочная печь с лежанкой.
• ПКИК1К — печи, оснащенные калорифером.
• БИК — банная печь.
• РТИК — русская печь с колпаковой конструкцией.

Если печь оснащена духовым шкафом, то к аббревиатуре добавляется буква «Д».

Безусловно, за этими аббревиатурами скрываются целые линейки моделей, отличающиеся размерами, конфигурацией, эксплуатационными параметрами.

Некоторые особенности колпаковых печных конструкций

Теперь имеет смысл акцентировать внимание на некоторых особенностях колпаковых печей. Это необходимо знать, выбирая такую конструкцию для возведения в собственном доме:

• В отличие от других вариантов, в колпаковых печах Кузнецова топочная камера практически полностью изолирована от колпака. Чаще всего для ее кладки применяется огнестойкий шамотный кирпич, так как температура внутри камеры может достигать 1000÷1200 градусов. Шамотный и обычный кирпичи имеют разную плотность, поэтому между ними необходимо создавать температурный зазор, так как при нагревании и расширении кладка пойдет трещинами. Данный зазор обычно составляет около 5 мм. Но чтобы повысить теплопередачу от одного материала к другому, это пространство заполняется асбестовым листом или базальтовым картоном.
• Одна из особенностей — это наличие «сухого» шва в топочной камере, ширина которого составляет 20÷30 мм. Такой зазор помогает созданию более качественной тяги, но в то же время — сохраняет внутри топки оптимальный температурный режим, так как продукты сгорания топлива уходят через него постепенно.
• В колпаковых печах водогрейные баки и духовки не имеют прямого контакта с раскаленными газами и открытым огнем. Эти элементы располагаются в верхнем колпаке конструкции, где температура не превышает 400 градусов. Такой нагрев безопасен для целостности металла, но в то же время этой температуры вполне достаточно для его полноценного прогрева.

«Сухой» шов может располагаться в разных местах стенок колпаковых печей, но он всегда соединяется с каналом, соединенным с колпаком конструкции.

• Для колпаковых печей будет достаточно более короткого дымохода. В данном случае его первоначальная задача заключается в отведении продуктов сгорания, и только во вторую очередь — создание тяги для печи.
• Некоторые колпаковые печи обладают КПД, достигающим 80%, в то время, как в других кирпичных отопительных конструкциях он чаще всего не превышает 60÷65%. Благодаря компактным размерам топочной камеры, обеспечивается экономный расход топлива. Так, потребление дров порой сокращается на 25÷40% по сравнению с печами, имеющими прямоточное выведение продуктов сгорания.

Преимущества колпаковых печей

Теперь — о преимуществах колпаковых печей по сравнению с другими конструкциями отопительных кирпичных сооружений. К явным достоинствам можно отнести следующие моменты:

• Для их строительства требуется намного меньше строительного материала — как самого кирпича, так и раствора для его кладки.
• Кладку колпаковой печи производить гораздо проще и быстрее, так как конструкция не имеет чрезмерно большого количества внутренних каналов. Поэтому схема-порядовка печи обычно легко читается даже начинающим мастером.
• В связи с тем, что для постройки используется меньшее количество кирпича, печь обладает и гораздо меньшей массой. меньшим весом. Поэтому под нее не потребуется обустраивать особо массивный фундамент, как, например, под многоканальные модели.
• В практически изолированной топке колпаковой печи горение топлива происходит более интенсивно, поэтому после сжигания топлива остается минимальное количество твердых отходов. Благодаря этому стенки топочной камеры, а также внутренние поверхности дымохода, будут меньше покрываться налетом от продуктов сгорания дров.
• Привлекает и простота обслуживания колпаковых печей — их гораздо легче очищать от скопившийся сажи, нежели узкие каналы других конструкций.

Отопительно-варочная печь колпаковой конструкции

• При желании любую колпаковую конструкцию при ее возведении можно легко дополнить духовым шкафом или водогрейным баком, так как в ее колпаке обычно вполне достаточно места для их размещения.
• Духовой шкаф чаще всего располагается в верхней части печи, то есть в верхнем колпаке. Если же ее духовка находится в нижнем колпаке, то она защищена от прямого воздействия огня стенкой топочной камеры. Поэтому вокруг металлического короба духовки создается температура не выше 400, а внутри него – порядка 200÷250 градусов. Циркуляция горячих газов внутри колпака вокруг духового шкафа помогает одинаковому распределению нагрева. Поэтому и готовящиеся в такой печи блюда пропекаются со всех сторон равномерно.
• Колпаковые конструкции быстро прогреваются, поэтому в помещениях ожидаемый уровень температуры достигается в довольно короткие сроки.
• Стенки таких моделей прогреваются равномерно, что обеспечивает более высокую теплоотдачу в помещения дома.

Как определить требуемую тепловую мощность колпаковой печи?

Для того чтобы печь была эффективна и хорошо обогревала помещения дома, необходимо правильно определиться с эксплуатационными параметрами выбираемой модели. Это, безусловно, ее размеры и тепловая мощность (теплоотдача).

Теплоотдача печи должна соответствовать размерам помещений, обогрев которых будет на нее возлагаться.

Поэтому прежде чем останавливать свой выбор на определенной печи, необходимо определить площадь помещений, которые предстоит обогревать. При этом не упускаются из внимания и возможные тепловые потери, которые, так или иначе, неизбежны в любом, даже хорошо утепленном доме.

Учитывать также необходимо и толщину кладки печи, так как от этого параметра напрямую зависят ее аккумулирующие возможности.

Рассчитать правильно точные параметры — это непростая задача, требующая особых знаний, так как учитывается множество различных критериев. Если же обращаться к специалистам нет желания, то можно выполнить предварительную «прикидку», исходя из доступных каждому владельцу дома показателей. Так, часто ориентируются на следующие пропорции:

• Для качественно утепленного дома потребуется 0,5 кВт мощности печи на 10 м² площади.
• Если же дом расположен в регионах с выраженно холодными зимами, этот параметр стоит взять с запасом, например, 0,75 кВт/10 м².

В случае если опыт в подобных расчетах отсутствует (а так оно чаще всего и есть), лучше всего воспользоваться уже готовыми проектами, в которых расчеты произведены их разработчиками и оговорены в описании конструкции. Проекты постройки печей в большом ассортименте представлены на специализированных сайтах. Там можно встретить широкий выбор моделей различных размеров и тепловых мощностей.

Подготовительные процессы перед возведением печи

Когда модель печи уже выбрана, перед началом ее возведения требуется определенная подготовка. Чтобы этот весьма насыщенный событиями и длительный этап не стал неожиданностью, стоит рассмотреть, какие мероприятия он включает.

Итак, предстоит следующее:

• Выбор конкретного места под возведение печи.
• Создание надежного фундамента.
• Защита близко расположенных к печи деталей конструкции дома от высоких температур.
• Приготовление раствора для кладки.
• Приобретение и подготовка отдельных узлов конструкции печи.
• Подготовка необходимых инструментов.

Об этих мероприятиях как раз и пойдет речь в текущем разделе публикации.

Выбор места для возведения кирпичной печи

Чтобы печь в процессе эксплуатации отвечала существующим требованиям пожарной безопасности, и в особенности, если она возводится в деревянном доме, при выборе области ее установки необходимо учитывать следующие факторы:

• Сооружение должно быть расположено на расстоянии не менее 100 мм от стен дома.

Разница в примыкании к печи негорючих стен и возведенных из воспламеняющегося материала

• Если печь планируется встроить в уже ранее построенную стену, то между торцом стены и кирпичной кладкой необходимо обеспечить прослойку из жаростойкого материала, например, асбеста или базальтового картона.

Распушка – специальное утолщение стенок дымоходной трубы для безопасного прохода через чердачное перекрытие

• Дымоходная труба должна проходить через конструкцию перекрытия между балками, причем расстояние между ними и кладкой должно составлять не менее 150 мм.

При выборе места установки печи с кирпичным дымоходом сразу рассматривается возможность прохода этой трубы между балками перекрытия и стропилами крыши.

• Одновременно учитывается также и расположение стропил конструкции крыши. Между ними и кирпичной кладкой должно быть предусмотрено такое же расстояние.

Фундамент под постройку печи

Важнейшим условием, напрямую влияющим на длительность безаварийной эксплуатации печи, является надежность основания, на которой она будет возводиться.

• В случае если фундамент под печь строится вместе с фундаментом дома, необходимо помнить, что эти две конструкции не должны жестко контактировать между собой. Усадка фундаментов может происходить неравномерно из-за сильно различающейся нагрузки на них. Недопустимо, чтобы при этом оказывалось взаимное влияние – это может привести к деформациям как печи, так и стен дома.

Отдельно расположенный фундамент под постройку печи.

• Если печь решено построить в уже готовом доме, то на месте ее возведения придется демонтировать часть дощатого пола, чтобы обустроить в грунте подполья котлован для заливки фундамента. При этом необходимо учитывать, что периметр фундамента должен быть больше на 50÷80 мм основания печной конструкции.
• В случае если дом был возведен на плитном фундаменте и, естественно, печь придется устанавливать тоже на него, то для отопления стоит выбирать по возможности наиболее легковесные конструкции. Вот как раз то здесь трудно придумать что-нибудь лучше колпаковой модели.

Котлован для постройки фундамента под печь.

• Первое, что необходимо сделать при обустройстве фундамента — это вырыть котлован соответствующего размера. Глубина котлована будет напрямую зависеть от высоты пола над грунтом подполья. В общей сложности высота заглубления основы должна составлять 300÷500 мм.

Щебёночная засыпка, отделенная от грунта застеленным слоем геотекстиля

• Создаваемую плиту необходимо защитить от грунтовой влаги. Для этого на дно котлована засыпается и утрамбовывается слой песка, примерно в 80÷100 мм – это исключает капиллярное «подсасывание» воды снизу. Затем укладывается гравийная или щебеночная подушка, также с тщательным уплотнением. Вся эта «слоеная» конструкция станет намного надежнее, если ее от грунта будет отделять прослойка из геотекстиля.

Опалубка под заливку фундамента, закрытая изнутри гидроизоляционной пленкой. Внутри выложены армирующие сетки.

• Если расстояние между грунтом и поверхностью «чистого» пола достаточно большое, то на всю эту высоту необходимо установить опалубку для заливки фундамента. Опалубка закрывается плотной полиэтиленовой пленкой, а затем в нее монтируется несколько рядов арматурной сетки, расстояние между которыми должно составлять 100÷120 мм. Поверхность фундамента должна находиться в одной плоскости с чистовым полом или же быть выше нее, примерно, на 100 мм.

Про пленку забывать не следует. Ее роль даже не столько в том, чтобы защищать будущую плиту от влаги – воде здесь взяться по большому счету неоткуда. А вот не допустить выхода воды из залитого раствора – чрезвычайно важно! В противном случае не избежать нарушения водоцементного соотношения, то есть не будут созданы оптимальные условия для созревания бетона, и фундамент может получиться некачественным.

Заполнение опалубки бетоном

• Следующим этапом идет приготовление бетонного раствора и заполнение котлована. Сколь-нибудь значимых динамических нагрузок на создаваемую плиту не предполагается, поэтому нет особого смысла стремиться с чрезмерно высокой марочной прочности бетона. Практика показывает, что вполне можно ограничиться маркой М200 (В15).

Ниже размещен калькулятор, которые поможет читателю рассчитать требуемое количество исходных ингредиентов для самостоятельного приготовления нужного количества бетонного раствора (цемента, песка, щебня или гравия, воды). Предусматривается возможность расчёта для двух вариантов – при использовании цемента марок ПЦ400 и ПЦ500.

Калькулятор расчета количества ингредиентов для самостоятельного приготовления бетонного раствора

Перейти к расчётам

При заполнении котлована и опалубки бетоном необходимо добиться максимального уплотнения залитого раствора. Оптимальное решение, конечно, это использование специальных инструментов – глубинного вибратора или виброрейки. Но такая техника есть не у всех, поэтому выходом становится тщательное «штыкование» бетона лопатой и обрезком арматуры – необходимо полностью избавиться от возможных воздушных пузырей.

Верхний край плиты стараются сразу сделать ровным и горизонтальным. Чаще всего это предусматривается еще на стадии монтажа опалубки – торцевые стороны верхних ее досок становятся направляющими-маяками для разравнивания поверхности правилом. Могут быть, конечно, и иные решения, например, установка металлических маячковых профилей.

• После заливки, когда поверхность бетона начнет схватываться, ее желательно прикрыть полиэтиленовой пленкой. Это поможет избежать быстрого пересыхания поверхностных слоев, которое способно привести к появлению трещин. В течение недели ежедневно проводится обильное увлажнение созревающего бетона.

Для залитого в котлован и опалубку бетона необходимо создать оптимальные условия для созревания и набора прочности.

Через неделю можно пленку убрать, через 10÷14 дней – выполнить демонтаж опалубки. Но полная готовность плиты, при которой разрешается переходить к дальнейшим строительным работам, будет достигнута только через четыре недели с момента заливки.

Для гидроизоляции готового фундамента используется лист рубероида.

• Готовый к кладке печи фундамент застилается гидроизоляционным материалом, в качестве которого чаще всего используется рубероид.

Раствор для кладочных работ

Немаловажным моментом является выбор раствора для кладки печи. Так как стенки сооружения будут постоянно подвергаться сильным перепадам температур, смесь должна иметь особый состав, который в застывшем виде не станет ни растрескиваться, ни осыпаться.

Раствор для кладки можно изготовить самостоятельно или купить в готовом виде.

• Изготовление самодельного раствора — задача непростая, весьма длительная и требующая особых знаний и немалого терпения. Дело в том, что основным ингредиентом в печном растворе выступает глина. Это вещество должно иметь определенную жирность, определить на взгляд или на ощупь которую неопытному человеку — затруднительно. Поэтому, изготавливая смесь, приходится идти путем экспериментов, готовя несколько вариантов из всех ингредиентов, добавляя их в разных пропорциях. При этом необходимо дожидаться полного просыхания экспериментальных образцов, и лишь затем определять, какой из вариантов кажется оптимальным.

Мастера-печники обычно готовят кладочный раствор самостоятельно. Но им помогает в этом накопленный годами опыт.

Однако, прежде чем перейти к экспериментам, подходящую глину необходимо отыскать и накопать, затем очистить ее от посторонних вкраплений и органических включений (корешков и т.п.), а затем замочить на определенный срок. Только после этого можно переходить к подбору пропорций глины и песка, из которых и изготавливается кладочная смесь. Таким способом печники ранее делали раствор для кладки – многие профессионалы не отказываются от такого подхода и сейчас.

• Сегодня же в продаже можно найти готовые варианты жаростойких кладочных составов, предназначенных для возведения каминов и печей. Они продаются в виде сухих строительных смесей с фасовкой в бумажные мешки. Поэтому, чтобы не терять время и не «колдовать» с подбором пропорций с высокой вероятностью допустить ошибку, лучше всего воспользоваться готовым составом.

Готовая сухая смесь для приготовления кладочного раствора для печей и каминов.

В приготовленных в заводских условиях смесях оптимально подобраны ингредиенты и их пропорции. Причем производители позаботились и о том, чтобы смеси для кладки печей соответствовали материалам, из которого будет построен тот или иной участок этого сооружения. Например, для кладки топочной камеры, для которой чаще всего применяется жаростойкий вариант кирпича, производится раствор на основе шамотной глины и песка.

Готовые смеси замешиваются в строгом соответствии с инструкцией производителя, размещенной на упаковке. Поэтому, следуя ей, изготовить кладочный раствор не составит большого труда.

Цены на смесь сухую кладочную

смесь сухая кладочная

А какой кирпич подойдёт для кладки?

Этот чрезвычайно важный вопрос в настоящей публикации опущен. Но только по той причине, что нюансы выбора кирпича для кладки печей очень подробно изложены в специальной публикации нашего портала.

Особенности установки отдельных узлов конструкции печи

Чтобы все элементы печной конструкции были установлены правильно и не подвели при дальнейшей эксплуатации, их необходимо правильно смонтировать и закрепить. Поэтому в этом подразделе статьи будут рассмотрены способы монтажа и защиты металлических деталей отопительного сооружения, а также другие нюансы кладки:

• Первое, что в значительной мере повлияет на ровность кладки печи, ее углов и стенок — это изначальная ровность поверхности фундамента и правильность, прямизна углов первого ряда. Поэтому помимо проверки поверхности плиты с помощью строительного уровня, рекомендуется обозначить на гидроизоляционном материале (рубероиде) точное расположение внешних сторон и углов основания печи. То есть, по сути, начертить с помощью мела его периметр. Это упростит выведение первого ряда, который станет «эталонным» для остальной порядовки.
• Удобства в работе добавит и распечатка на отдельных листах бумаги схемы каждого из рядов кладки. Естественно, эти схемы необходимо пронумеровать.

Концы проволоки, которая будет удерживать дверцы в кладке, должны иметь длину не менее 150 мм.

• Все рамы металлических дверец (топки, очистных и поддувальных камер) закрепляются в кладке с помощью стальной проволоки. Для того чтобы дверцы до их окончательного закрепления стояли неподвижно, их временно можно подпереть с двух сторон свободными от работы кирпичами.

Базальтовая прокладка вокруг рамы топочной дверцы.

• Металлические элементы конструкции, которые будут подвергаться воздействию высоких температур, например, топочная дверца, водогрейный бак, духовка и т.д., не должны напрямую контактировать с кирпичной кладкой, так как они имеют разный коэффициент расширения.

Подготовка посадочного места под варочную плиту с помощью прокладки из асбестового материала.

Поэтому между ними должен оставаться зазор не менее 5 мм, который заполняется жаростойкими материалами — асбестом или базальтовым картоном.

Использование калибровочных вставок ля соблюдения единой толщины швов между всеми рядами кладки

• Толщина швов печной кладки должна быть больше, чем при выполнении возведения стен дома, так как они будут постоянно подвергаться нагреванию и остыванию. Поэтому опытные печники нередко рекомендуют придерживаться толщины в 7 ÷10 мм. Кроме того, такая толщина повышает ремонтопригодность уже эксплуатируемой печи – будет возможность аккуратного демонтажа отдельных элементов кладки, если в этом появится необходимость.

Чтобы швы получились ровными и имели одинаковую толщину, можно использовать временные деревянные прокладки-рейки или стальные прутки, которые удаляются после первоначального схватывания раствора, а оставшиеся от них пустоты заполняются кладочной смесью.

Расшивка швов кирпичной кладки.

• Если печь не планируется облицовывать декоративным материалом или штукатуркой, то швы аккуратно оформляют специальным инструментом «расшивкой», которая может придать швам выпуклую, вдавленную или ровную форму.

Для постоянного контроля за соблюдением ровности углов, вдоль них вертикально можно расположить отвесы

• Чтобы поверхности стенок печи и все формируемые углы были ровными, вдоль них натягиваются ориентировочные шнуры. Кроме этого, в процессе выполнения работ ведется постоянный контроль ровности кладки с помощью отвеса, уровня, уголка. Это дает возможность исправить неровности вовремя, еще в процессе укладки, до схватывания раствора.
• Для упрочнения кладки стен печи многие мастера в каждом втором ряду в шов укладывают стальную проволоку толщиной до 5 мм.
• Готовые печи нельзя сразу же подвергать высоким температурным нагрузкам, протапливая их на всю мощь, так как кладка может пойти трещинами. Поэтому возведенное сооружение сначала просушивается. Для этого все дверцы и задвижки открываются полностью, и печь оставляется для просыхания в естественных условиях примерно на неделю. Потом к процессу просушки можно приспособить обычную лампу накаливания на 200 Вт, которую размещают внутри топки и оставляют включенной до видимого просыхания раствора – помимо повышения температуры, он будет поддерживать более активный оборот воздуха, необходимый для сушки.

 После этого можно производить пробные топки, используя для этой цели бумагу, солому, щепу или 2÷3 кг хорошо просушенных дров. Подобную «облегченную» топку можно производить 2÷3 раза в сутки. А растапливать печь на полную мощь можно только после окончательного просыхания конструкции.

Проверить тягу в печи — довольно просто. Достаточно поднести к приоткрытой дверце топки зажженную спичку или листок бумаги. Пламя должно потянуться в сторону топочной камеры.

• Необходимо учитывать, что при первом испытании печи огнем, конструкция может дымить из-за избытка влаги. Однако, когда печь хорошо просохнет, в ней должна создаваться хорошая тяга, и все продукты горения должны уходить в дымовую трубу. Если же постоянно образуется обратная тяга, и дым идет в помещение, то этого говорит о совершенной ошибке во время возведения печи.

Инструменты для печной кладки

Для выполнения любых кладочных работ необходимо подготовить инструменты. Некоторые из них наверняка найдутся в домашней мастерской.

Основные инструменты для кладки печи.

В перечень всего необходимого входят следующие инструменты:

1 — Кирка необходима для разделения кирпича на части.

2 — Метелка используется для очистки каналов от упавшего внутрь печи частиц раствора.

3 — Строительный уголок используется как для разметки кирпича при разделении его на части, так и при контроле ровности кладки углов печи.

4 — Отвес также помогает контролировать углы и ровность вертикальных поверхностей.

5 — Молоток-кирка также используется для разделения кирпича на части, а также стесывания его поверхностей.

6 — Пассатижи применяются для отделения небольших частиц от кирпича.

7 — Резиновый молоток используется для выравнивания кирпичей в горизонтальных рядах кладки.

8 — Зубило служит для раскалывания кирпича, для придания фрагментам требуемой конфигурации.

9 — Мастерки (кельмы) разных размеров и форм используются для нанесения раствора при проведении кладки.

10 — Правило применяется для контроля за ровностью горизонтальных и вертикальных поверхностей.

11 — Свинцовая чертилка применяется для разметки кирпича, и особенно удобна при планировании облицовки печи изразцами.

12 — Стукальце – это отрезок трубы для обработки изразцов.

13 — Деревянная лопатка для замешивания и растирания раствора.

14 — Металлический стержень (чертилка), используемый для разметки кирпича перед его разделением на части.

15 — Строительный уровень – используется самостоятельно или в комплексе с правилом для постоянной проверки горизонтальности и вертикальности выкладываемых рядов т поверхностей

16 — Рашпиль – им снимаются наплывы застывшего раствора, точно обрабатываются фрагменты кирпича для окончательного придания требуемой формы.

17 — Расшивка применяется для приведения в порядок и придания необходимой формы швам кладки.

Кроме того, потребуется емкость для приготовления раствора.

В данном случае перечислены все инструменты, которые используются профессионалами при возведении печи. Из них можно выбрать те, что будут особо необходимы по видению мастера.

Двухколпаковая отопительно-варочная печь

В этом разделе публикации будет представлена модифицированная модель Кузнецова, получившая название «Большая кроха». Однако, у моделей этого ряда тоже существуют различия, заключающиеся в размере варочной плиты. «Большая кроха» изначально была оснащена двухконфорочной плитой. А представленный ниже вариант имеет плиту с одной конфоркой.

Вариант двухколпаковой печи «Большая кроха» с двухконфорочной варочной плитой.

Такая модификация была проведена для того, чтобы сделать больше размеры нижнего колпака. Это привело к увеличению теплоотдачи от поверхностей печи, что позволяет намного быстрее нагреть помещения дома.

Некоторые особенности конструкции, необходимые материалы

В основе показанной разработки лежит конструкция печи ОВИК4, но в отличие от нее варочная и топливная камеры находятся на разных сторонах сооружения. Удобство такого размещения состоит в повышении безопасности при пользовании плитой, так как исключается риск получения ожога от разогретой дверцы топки.

Отопительно-варочная колпаковая печь Кузнецова с одной конфоркой

Варочная плита с одной конфоркой имеет размер 410×340 мм. При желании на эту камеру можно установить дверцу, благодаря которой она при необходимости будет превращаться в духовой шкаф.

В конструкции предусмотрен «летний» ход, который позволяет использовать плиту только для приготовления пищи в теплое время года, не разогревая все стенки печи. Благодаря такой функции печь легко растапливается, даже если ее не использовали длительное время.

Удобство данной конструкции при ее возведении состоит еще и в том, что при необходимости ее можно сделать выше или ниже. Так, 22÷27 ряды кирпичной кладки имеют одинаковую конфигурацию. Если печь необходимо сделать немного выше, в этой области можно дополнительно добавить два ряда с тем же расположением кирпича, что увеличит высоту печи на 140 мм. Если же потолки в доме низкие, то можно поступить наоборот, то есть убрать два ряда, сократив высоту печи на те же 140 мм.

Конструкция полностью выведена из керамического кирпича, поэтому может быть использована для установки на даче, то есть когда ее эксплуатация будет производиться не регулярно.

При возведении печи в доме с постоянным проживанием, когда протапливание будет производиться регулярно, 5 ÷ 11 ряд можно выложить из огнеупорного шамотного кирпича.

Размеры печи составляют 770×770 мм, высота 2100 мм. При одноразовой топке теплоотдача от нее 2 кВт, и не меньше 3,3 кВт, если топить два раза в сутки. Печь рассчитана на обогрев 25м².

Для возведения печи, без учета дымоходной трубы потребуется 411 кирпичей. Кроме них, необходимо будет подготовить следующие материалы:

— дверца для топки ДТ-3 размером 250×210 мм — 1 шт.;

— дверца для поддувала ДПК(Р) 250×140 — 1 шт.;

— дверца для очистительных камер ДПр-4 130×130 мм — 3 шт.;

— колосниковая решетка 300×250 мм — 1 шт.;

— одноконфорочная варочная панель 410×340 мм — 1 шт.;

— задвижка для «летнего» хода — 130×130 мм — 1 шт.;

— задвижка для дымохода печи — 250×130 мм — 1 шт.;

— стальной уголок 450×30×30×4 мм — 1 шт.;

— предтопочный стальной лист 700×500 мм — 1 шт.

Печь в разрезе – как видно, конструкция не имеет сложных лабиринтов

На разрезе конструкции хорошо видно строение колпаков и расположение в них каналов, а также размещение всех металлических элементов внутри печи.

Такая печь имеет довольно простое строение и компактные размеры, поэтому возвести ее под силу даже не очень опытному печнику. Главное, процесс должен проходить строго по нижеприведенной порядовке.

Возможно, вам будет интересна информация о том, что такое отопительно варочная печь шведка

Схема-порядовка кладки печи

Чтобы легче было разобраться в схемах рядов, в таблице ниже приведены условные обозначения нестандартных кирпичей в кладке.

Некоторые обозначения – для ясности последующей работы с порядовкой

Ну и, наконец, в таблице представлена порядовая кладка печи. Всего предстоит выложить 32 ряда кирпичей, не считая дымоходной трубы.

Схема кладки	Краткое описание ряда и выполняемых опраций
	Итак, первый ряд укладывается на подготовленный фундамент (на слой гидроизоляции) и должен находиться в одной плоскости с чистым полом. Этот ряд является особо важным, так как именно он задает ровность кладки последующих рядов. Швы между кирпичами должны составлять 5 мм и быть одинаковыми. Внешние размеры ряда, показанные на схеме, являются ориентировочными. Истинные размеры проявятся после завершения монтажа кирпича первого ряда. Именно их и необходимо будет придерживаться, укладывая последующие ряды. Для первого ряда потребуется 18 штук красного кирпича.
	Во втором ряду кладки начинает формироваться поддувальная (зольная) камера, а также основание нижнего колпака. Для очистки нижней части колпака в стенку печи монтируется дверца ДПр-4, имеющая размер 130×130 мм. Кроме нее, устанавливается и дверца поддувальной камеры ДПК(Р) 250×140 мм. Второй ряд состоит из 11 красных кирпичей.
	Третий ряд укладывается по представленной схеме, и его особенность состоит в том, что кроме целых кирпичей, в нем используются его обработанные фрагменты. Причем, как можно видеть, углы двух кирпичей, формирующих отверстие для установки дверцы для очистки колпака, стесаны до полукруглого состояния. Такая конфигурация значительно упростит процесс очистки. Для этого ряда необходимо подготовить 11 и ½ кирпича.
	Четвертый ряд перекрывает дверцы поддувальной и колпаковой камер. Кроме этого, частично с передней и задней стороны перекрывается канал, расположенный за зольной камерой. Оставленное над зольной камерой отверстие должно иметь размеры 260×260 мм, то есть кирпич на кирпич, с учетом швов. Для кладки потребуется 14 красных кирпичей.
	Пятый ряд. Передний и задний кирпичи, выделенные оранжевым цветом на схеме, имеют размер в ширину 95÷100 мм. Верхняя поверхность этих кирпичей стесывается наискосок. Расстояние между этими кирпичами должно составлять 310 мм. Это будет посадочным местом для колосниковой решетки, при этом она будет упираться на выступающие части кирпичей предыдущего, четвертого ряда. Пространство нижнего колпака разделяется на два вертикальных канала кирпичом. Ближний к передней части канал станет соединительным для нижнего и верхнего колпака. Дальнее пространство в верхней части будет оборудовано задвижкой «летнего» хода. Кирпич, разделяющий пространство с передней стороны, снизу подрезается наискосок, что будет способствовать лучшему отходу дыма через отверстие. На схеме подрезаемая часть выделена серым цветом. Для кладки 5-ого ряда потребуется 14 и ½ красного кирпича.
	Далее, после завершении кладки пятого ряда, на обозначенное отверстие (посадочное место), монтируется колосниковая решетка 300×250 мм. Решетка укладывается без раствора, между ней и обрамляющей ее кирпичом должен оставаться зазор в 5 мм. Передний и задний зазор заполняется сухим мелкофракционным песком.
	На шестом ряду монтируется дверка топливной камеры ДТ-3 250×210 мм. Между дверцей и кирпичом также должен оставаться зазор, который должен быть заполнен жаростойким материалом. Как уже говорилось выше, для создания такого зазора применяется асбестовый шнур, которым рама дверцы обматывается по периметру. Крепление рамы дверки в кладку осуществляется с помощью проволоки, которая должна быть заглублена в швы не менее чем на 150 мм. Вместо проволоки могут быть использованы специальные кляммеры, изготовленные из металла толщиной не менее 2 мм. Эти элементы закрепляются к верхней и нижней части рамы дверцы, а их выступающие стороны встраиваются в швы кладки. Для ряда потребуется 12 штук красного кирпича.
	Седьмой ряд. В правом дальнем углу топливной камеры между кирпичами оставляется зазор шириной в 20 мм — его называют «сухой» шов. Этот зазор предназначен для вывода из топливной камеры балластных газов, что значительно улучшает процесс горения топлива в печи. Количество кирпича — 11 и ½ штуки.
	Восьмой ряд выкладывается по показанной схеме, «сухой» шов сохраняется. Для этого ряда потребуется также 11 и ½ кирпича.
	Девятый ряд. Для перекрытия дверцы топливной камеры с правой стороны кирпич выпускается вперед, а его левую боковую сторону необходимо срезать наискосок. Кирпич, укладываемый с правой стороны, вырезается на всю толщину так, чтобы нижний кирпич 8-го ряда образовал площадку шириной 25÷30 мм. «Сухой» шов в задней части камеры по-прежнему сохраняется. Для ряда потребуется 12 кирпичей.
	Далее, идет завершение девятого ряда. Топливная дверка перекрывается полностью кирпичом, стесанным с правой стороны наискосок сверху вниз, так, чтобы она совпала со срезом правого кирпича. Слева кирпич устанавливается на оставленную для него площадку. Потребуется 1 кирпич.
	Десятый ряд. На схеме показаны вырезы, которые должны быть сделаны в кирпиче под посадочное место под варочную плиту, толщина металла которой составляет 5 мм. А также необходимо учесть асбестовую прокладку, примерно, в 3 мм. Плита должна быть утоплена в глубь кирпичей ниже их поверхности на 4 мм. Поэтому и глубина вырезов должна иметь соответствующее значение и составлять 10÷12 мм. В правом углу топливной камеры формируется проход в канал нижнего колпака печи шириной в 60 мм. Для кладки ряда необходимо подготовить 12 и ½ кирпича
	Продолжение десятого ряда. После того как он будет выложен, на посадочное место под варочную панель, укладывается асбестовый шнур, который заранее необходимо пропитать разведенным до жидкой консистенции кладочным раствором. Сверху него на посадочное место укладывается металлическая одноконфорочная плита. Боковые зазоры между металлом и кирпичом необходимо хорошо очистить, и уложить в них асбестовый шнур или базальтовый картон. Раствор в зазоры попасть не должен. Плита должна быть утоплена в кирпич для того, чтобы следующие кирпичные ряды не лежали непосредственно на металле. На входе в варочную камеру монтируется стальной уголок. Этот элемент будет выполнять защитную функцию для угла кирпичей — предохранять их от повреждения тяжелыми предметами в процессе эксплуатации печи, например, при установке на плиту кастрюли с водой. Сверху выступающих за пределы камеры концов уголка при кладке следующего ряда укладываются полоски базальтового картона шириной в 20÷25 мм.
	11-й ряд. На этом этапе формируется варочная камера. В нижней части кирпича, обрамляющего плиту, при желании можно сделать вырезы высотой в 5 мм. Они делаются на тот случай, если будет необходимо демонтировать эту металлическую панель. Благодаря этому зазору появится возможность приподнять плиту вверх и выдвинуть наружу. Для кладки этого ряда потребуется 12 кирпичей.
	12-й и 14-й ряды выкладываются по одинаковой схеме, и для каждого из них потребуется по 12 кирпичей.
	13-й и15-й ряды также кладутся по одинаковой схеме, и для них тоже потребуется по 12 кирпичей.
	16-й ряд. На этом ряду кирпичом перекрывается нижний колпак и стенки варочной камеры. Открытыми оставляются два канала — дальний, для «летнего» хода», и ближний — для соединения нижнего и верхнего колпаков. В кирпичах, формирующих канал «летнего» хода, необходимо сделать вырезы для установки задвижки. Размеры вырезов должны быть такими, чтобы между металлом и кирпичом оставался тепловой зазор в 5 мм. Глубина вырезов должна соответствовать толщине рамки задвижки, чтобы ее можно было «утопить» в кирпич. Перекрытие камеры осуществляется в «замок». Для такого соединения четыре кирпича выпускаются вперед, над варочной камерой, а в их торцевой части делаются срезы наискосок. Для этого ряда потребуется 17 кирпичей.
	Далее, на этом же ряду монтируется задвижка «летнего» хода размером 130×130 мм. Зазоры между рамкой и кирпичом заполняются базальтовым картоном. В завершении кладки этого ряда идет перекрытие двумя кирпичами оставшегося пространства над варочной камерой. Предварительно кирпичи подрезаются наискосок и подгоняются друг к другу по углу среза.
	17-й ряд. Печь полностью перекрывается еще одним слоем кирпича. Для этого перекрытия необходимо подготовить 17 кирпичей.
	18-й ряд. На этом этапе формируется основание верхнего колпака. Для очистки этой части печи в этот ряд встраиваются две дверки размером 130×130 мм. Количество кирпича 11 и ½.
	19-й ряд. Продолжается подъем стенок верхнего колпака. Кладка осуществляется по представленной схеме. Количество кирпича 11 и ½.
	20-й ряд. Этот ряд выкладывается также по схеме, и в нем производится перекрытие дверок очистки. Для работы потребуется 11 и ½ кирпича.
	21-й ряд. Формируется вертикальный канал, который станет основным дымоходом для печи. Над ним будет возводиться дымоотводная труба. Для плавного поворота дыма в канал, на его входе кирпич снизу подрезается наискосок. Количество используемых кирпичей — 13 штук.
	22-й, 24-й и 26-й ряды выкладываются по одной схеме. Для их кладки потребуется по 13 штук кирпича.
	23-й, 25-й и 27-й ряды также кладутся по одинаковой схеме, и для каждого из них тоже потребуется по 13 кирпичей.
	28-й ряд. В кирпичах, формирующих канал основного дымохода, необходимо сделать вырезы для посадочного места дымовой задвижки. Количество кирпичей — 13 штук.
	Далее, на этом же ряду устанавливается дымоходная задвижка размером 250×130 мм. Этот элемент конструкции монтируется так же, как и задвижка «летнего» хода.
	29-й ряд. На этом этапе производится еще одно сплошное перекрытие всей печи, за исключением окна для дымоходного канала. Для этого процесса потребуется 19 кирпичей. Вновь обратите внимание на нестандартные формы кирпичей этого ряда. Такая замковая кладка необходимо для придания своду верхнего колпака повышенной прочности.
	30-й ряд. Второе перекрытие конструкции 17-тью кирпичами, но уже без особых «изысков», то есть прямой кладкой.
	31-й ряд. Выкладывается основание насадной дымоходной трубы, состоящее из 5-ти кирпичей.
	32 ряд — это второй ряд насадной дымовой трубы. Ряд также состоит из 5 кирпичей. На этом, собственно, кладка самой печи заканчивается – выше уже будет дымоходная труба, конкретные размеры которой зависят от особенностей конструкции дома.

*  *  *  *  *  *  *

Теперь, зная принцип работы колпаковой печи, а также все необходимые подробности подготовительных и основных операций по ее возведению, будет легче сориентироваться не только с выбором подходящей модели, но и с принятием решения о самостоятельном строительстве или же вызове профессионального печника.

И завершим публикацию видеосюжетом, в котором мастер подробно показывает процесс возведения несложной колпаковой печи. Гидрострелка принцип работы узнавайте по ссылке.

Видео: Кладка простой, но эффективной колпаковой печи

разновидности, особенности конструкции и возможность сборки своими руками

На протяжении столетий в нашей стране печам отводилась особая роль. Они были обязательным атрибутом любого жилого и производственного помещения, поскольку другие системы обогрева были недоступны для большинства людей. Несмотря на технический прогресс, они до сих пор пользуются большим спросом.

Например, во многих русских деревнях до сих пор во многих новых домах кладут традиционные русские печи. Правда, происходит это все реже, так как печных мастеров становится все меньше.

Современные кирпичные печи существенно различаются по конструкции и функционалу. Одни из них крупные, предназначенные для обогрева больших помещений, а другие — маленькие, способные отапливать теплицы. К слову, в некоторых районах нашей страны лучшим выбором являются печи для теплицы длительного горения. Своими руками их сделать несложно, топить можно опилками, они занимают мало места.

Содержание материала

Виды печей

Для отопления теплиц существует несколько типов печей, различающихся по следующим параметрам:

• Принцип теплового излучения.
• Принцип распространения тепла.
• Основные элементы конструкции.
• Тип камеры сгорания топлива.
• Расположение и конструкция каналов подачи воздуха.
• Конвекционные рубашки.
• Дополнительные элементы. Как правило, они у каждого вида печи свои.

Печь для теплицы своими руками сделать несложно. При этом печь на опилках длительного горения сможет эффективно обогреть воздух в большой теплице.

В качестве топлива в печках для теплицы можно сжигать не только опилки, но и следующие виды топлива:

• Пеллеты.
• Гранулы из торфа.
• Обычные дрова.
• Масло и другие виды жидкого горючего.

Стоит отметить, что порядовка печей для отопления теплиц разного размера может существенно различаться. Поэтому перед началом работ рекомендуется тщательно ознакомиться с теоретическим материалом.

Галерея: колпаковые печи длительного горения (25 фото)

порядовка колпаковой, двухколпаковой, отопительно варочной, для бани, схемы и чертежи

Вы просматриваете раздел Кузнецова, расположенный в большом разделе Виды печей.

Начиная с 1962 года И. В. Кузнецов разработал около 150 разновидностей моделей печей особенной экономичной конструкции.

Высокая эффективность (КПД до 80–90%) его изобретений помогла им получить популярность в целом мире.

Печки авторства Кузнецова применяются во всех сферах жизни человека – для отопления, нагрева воды, приготовления пищи.

Существуют специальные конструкции для бани, уличные варианты для установки в летней кухне. Данные приборы отличаются довольно сложным устройством, но, если внимательно следовать инструкции и рекомендациям, их вполне можно сделать самостоятельно.

Схема колпаковой печи Кузнецова

Принцип действия устройств Кузнецова учитывает естественные свойства горячего воздуха и, выделяющихся при сгорании топлива, газов. Конструкция кирпичной печки отличается тем, что дым удерживается внутри самой печи. Для этого оборудуется так называемый колпак — топочная камера, представляющая собой закрытый купол, куда поднимается наиболее раскаленный воздух, вытесняя остывающий через нижний боковой отвод.

Фото 1. Схема колпаковой печи Кузнецова, показаны особенности движения газовых потоков в устройстве.

Вентиляционное отверстие под днищем топки обеспечивает постоянный приток холодного воздуха. Из-за того, что раскаленный воздух удерживается в печке как можно дольше, эффективность теплоотдачи увеличивается в три раза по сравнению с другими подобными устройствами.

Добиться таких результатов конструкторы пытались и в случае традиционных печей — для этого разработаны модели с системой дымоходных каналов. В них горячий воздух также задерживается внутри устройства, но удлинение дымохода естественным образом ухудшает вытяжку, поэтому эффективность обогрева вырастает ненамного.

В случае устройств Кузнецова тяга не нарушается, а горячий воздух удерживается не за счет увеличения длины канала. Это происходит благодаря естественным свойствам раскалённых газов подниматься и вытеснять более холодные. Размеры такого типа печи могут варьироваться в зависимости от необходимой мощности и площади помещения, которое требуется отапливать. Модели с одним колпаком обычно компактны и подойдут для обустройства небольшого дачного домика.

Двухколпаковая печь

Наиболее распространенный вариант для качественного отопления частного дома — устройство Кузнецова с двумя колпаками.

Его КПД значительно выше за счет более длительного удержания горячего воздуха.

Колпаки из термостойкого кирпича располагаются один над другим с небольшим смещением — вытесняемый из первого колпака воздух сразу попадает во второй, из которого уже уходит в вытяжную трубу.

Размер такой печки имеет прямую зависимость от площади дома, возможна даже постройка с внутренним объемом до 5 куб. м. Топливник обычно занимает всю площадь основания, это помогает увеличить мощность нагрева воздуха в печи.

Справка. В конструкции двухколпаковой печи часто устанавливают специальные задвижки, позволяющие изолировать второй колпак и снизить теплоотдачу устройства. Это необходимо в более теплое время года, когда уже не требуется большой мощности обогрева.

При использовании задвижек горячий воздух из первого колпака направляется прямо в дымоход.

Отопительно-варочный вариант устройства

Особенностью такой конструкции будет измененное расположение первого колпака — он делается выступающим и в его своде устанавливается варочная поверхность, чаще всего из чугуна.

Плита обязательно должна быть цельной, так как из-за конструкции дым не вытягивается из колпака, поэтому будет неизбежно поступать в помещение через разъемные конфорки.

Иногда устанавливают плиту и над вторым колпаком — она не так сильно нагревается и не может служить для приготовления пищи, но будет превосходным средством для сушки овощей, фруктов, грибов и трав. Там часто делают нишу для хранения поленьев и их подсушки перед использованием.

Вам также будет интересно:

С хлебной камерой

Такой вариант почти не отличается от стандартной отопительно-варочной печи, но дополнительно снабжен духовым шкафом, монтирующимся в пространстве первого колпака. Камеру обычно делают из чугуна или особо прочной стали, изнутри футеруют шамотным кирпичом для обеспечения более мягкого жара для выпекания.

Помимо хлебной камеры, часто устанавливают бак для нагрева воды — для этого подходит также область второго колпака. В зависимости от количества дополнительных функций размеры печи будут увеличиваться, она потребует больших затрат на топливо.

Печь Кузнецова для бани

По принципу действия банная печь не отличается от описанных выше вариантов. Но всё же она имеет несколько особенностей:

• в нижний колпак устройства вмонтирован поддон с камнями;
• в устройстве предусмотрен доступ для воды и отверстия для выхода пара;
• обладает более толстыми стенками для максимального прогрева камней и во избежание перегрева помещения.

Чертежи печей

Фото 2. Чертёж и порядовка двухколпаковой печи Кузнецова. Устройство представлено в цельном виде и в разрезе.

Фото 3. Чертёж колпаковой печи Кузнецова. Также устройство оснащено системой дымоходных каналов.

Постройка своими руками, порядовка устройства

Прежде чем браться за выполнение работ, необходимо правильно рассчитать проект устройства, для этого учитываются следующие факторы:

1. Мощность печи — зависит от общей площади помещения и качества его теплоизоляции.
2. Количество колпаков — в печах Кузнецова их нередко делают три и больше, что значительно увеличивает КПД обогрева, почти не требуя лишнего расхода топлива. Учитывается только изменение массивности устройства.
3. Основная функция печи — будет ли прибор использоваться только для отопления или понадобятся дополнительные возможности: приготовление пищи, нагрев воды.

Фото 4. Пошаговая порядовка печи Кузнецова. Также показано устройство в готовом виде с разных ракурсов.

Частый вариант для постройки — двухколпаковая печь с варочной плитой. Она функциональна при довольно компактных габаритах и хорошо подходит для размещения в небольших загородных домах.

Материалы

Внутри области колпаков образуется очень высокая температура, поэтому для кладки прибора подойдет только огнеупорный кирпич и шамотная глина с мелкофракционным песком для кладочного раствора. Смесь собственного приготовления часто рекомендуется заменить готовыми смесями из строительных магазинов — так уменьшается риск того, что колпак растрескается при эксплуатации и потеряет герметизацию.

Для выкладки внешних стен и верхних ярусов достаточно будет обыкновенного керамического кирпича с плотностью М150 и цементного раствора.

При работе нельзя забывать, что укладка обычного и шамотного кирпича в один ряд исключена — они имеют разные показатели расширения и при эксплуатации кладка разрушится.

Помимо материалов для кладки, понадобится приобрести дополнительные элементы — металлические уголки, дверцы и петли, задвижки, варочную поверхность. Все это доступно для покупки в специализированных магазинах. Понадобится армированная проволока для выполнения связывания кладки.

Инструменты

Для выполнения всех типов работ требуется заранее подготовить набор инструментов:

• емкость для приготовления раствора и лопата для его перемешивания;
• печной молоток-кирка для разбивания кирпичей;
• болгарка с отрезным диском по камню;
• плоскогубцы и ножницы по металлу для нарезки проволоки;
• мастерок для накладывания раствора;
• правило для разравнивания;
• защитные перчатки и очки.

Для проверки правильности кладки понадобятся также различные измерительные инструменты: рулетка, строительный уровень, отвесы, шнуры и т. д.

Подготовка места

Сооружение кирпичной печи всегда начинается с оборудования основания. Под кузнецовку подойдет фундамент стандартного типа — глубиной полметра и со сторонами, выходящими за границы периметра будущей кладки на 10 см. Порядок работы:

1. Подготавливается котлован, дно на 15—20 см закрывает дренаж — слой песка и битого щебня.
2. На хорошо утрамбованный дренаж ставится деревянная опалубка, выступающая над поверхностью на 20 см.
3. Фундамент заливается бетонной смесью и оставляется для застывания.
4. После правильной закладки фундамента получается ровная площадка, выступающая над поверхностью пола на 10—15 см (зависит от усадки).

Поверхность основания закрывается слоем гидроизоляции (хорошо подойдет рубероид), затем укладывается отражающий слой металлической промышленной фольги. В случае с постройкой кузнецовки жар от печи будет сильнее, чем от обычных приборов, особенно в нижнем ярусе, поэтому фундамент защищают от перегрева.

Соседние с будущим местом расположения устройства стены закрываются термоизоляционным материалом, на пол перед топкой рекомендуется набить металлический лист, чтобы избежать риска возгорания от выпадающих угольков. Заранее рассчитывается местоположение дымохода — его не рекомендуется располагать рядом с коньком крыши.

Выполнение кладки

После того как подготовлен фундамент, начинаются работы по возведению самого устройства:

1. Замешивается раствор в приготовленной емкости — перед началом работ глину замачивают на двое суток. Помимо лопаты, для перемешивания эффективным будет использование строительного миксера.
2. При выполнении кладки рекомендуется каждый ряд сначала класть на сухую поверхность для точного определения размеров нарезки кирпичей. Первый ряд основания делается сплошным.
3. Начиная со второго ряда выкладывается поддувало, а затем область первого колпака. По мере необходимости устанавливаются петли для топочной дверцы. Каждый третий ряд кладки связывается проволокой, нарезанные куски которой закладываются в раствор.
4. Внутренняя часть топки выкладывается шамотным кирпичом, наружная — обычным керамическим. Между этими слоями нет связующего раствора, оставляется небольшой зазор. Кирпичи из двух рядов также не должны выступать, пересекаться с соседним слоем.
5. Внутри свода первого колпака на опоры из шамотного кирпича устанавливается варочная чугунная поверхность, которая герметично фиксируется раствором.
6. После выполнения свода первого колпака, начинается выкладка основания для второго с небольшим смещением (на ширину варочной плиты).
7. Выкладывается второй колпак, колонна дымохода, устанавливаются задвижки для изоляции второго уровня в летнее время года.

После выкладки навершия и установки трубы дымохода, готовую печь оставляют на просушку, которая занимает не менее месяца. Первые две недели устройство просушивается при открытых окнах и дверях, начиная с третьей недели производят постепенное протапливание, увеличивая объем топлива, пока он не дойдет до полноценной закладки.

Возможные сложности

Кладка кузнецовки отличается некоторой спецификой, поэтому при отсутствии опыта часто допускаются ошибки:

• Не оставляется зазор между стенами топки и наружными — шамотный кирпич расширяется при нагреве, поэтому может разрушить кладку.
• Не используется проволока для связки кладки — из-за большей степени нагрева стены печи могут растрескаться.
• Не оставлен зазор при установке металлических деталей — также приводит к расширению металла при сильном нагреве и появлению трещин.
• Неправильный прогрев нарушит процесс просушки кладки и приведет к возникновению деформаций, трещин.
• Не проведена правильная термоизоляция стен и перекрытий (в месте установки дымохода) — из-за большой температуры нагрева риск возгораний в случае использования кузнецовки выше, чем у простой печи.

Внимание! Из-за высокой теплоотдачи готовую печь необходимо снаружи покрыть огнеупорным составом, это поможет снизить риски возникновения пожароопасной обстановки, а также улучшить декоративные качества устройства.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс кладки печи Кузнецова на заранее залитый фундамент.

Преимущества печей Кузнецова

После завершения всех работ получается высокоэффективное устройство, идеально отвечающее условиям жизни за городом. Многофункциональность, простота в эксплуатации и ухода будут выгодным дополнением к отличным отопительным качествам.

Благодаря очень высоким температурам внутри топочной камеры, большая часть золы и сажи прогорает, позволяя снизить периодичность чисток.

Одно из достоинств кузнецовки — возможность выбора любого доступного на данный момент твердого топлива: дров, сухих кусков торфа, опилок.

При небольших изменениях конструкции существует возможность установки системы нагрева газом или электричеством. Доступно подключение печи к водяному контуру, что позволит качественно прогревать отдаленные помещения. Несомненным плюсом будет сравнительно невысокая стоимость материалов, возможность выполнить все этапы работ самостоятельно.

Печь Кузнецова – принцип работы, строительство своими руками

Высокая эффективность – это основной параметр, прославивший печь Кузнецова. Различают несколько моделей печного устройства с различным предназначением, от отопительного до альтернативы кухонной плиты. Для возведения такого рода конструкции своими руками, изначально необходимо разобраться в принципе работы и особенностях конструкции.

История создания колпаковой печи

И. В. Кузнецов – самый талантливый печной конструктор в России. В 60-е годы мастер занялся решением актуальной проблемы: как при наименьшем потребление топлива добиться максимальной теплоотдачи в отопительном устройстве. И вот спустя более пятидесяти лет печи Кузнецова остаются самыми эффективными.

[Фото 1 Небольшое печное устройство Кузнецова.]

На сегодняшний день насчитывается более 150 моделей печей, изобретенных великим конструктором. Коэффициент КПД у большинства устройств не менее 90%. И. В. Кузнецов продолжает создавать новые и усовершенствует старые варианты печей, работая уже с большой командой и открыв свой сайт.

Характеристики устройства

Печные конструкции Кузнецова объединены общим принципом работы, предполагающим перераспределение газов, получающихся в результате сгорания топлива. Образующийся газ, разделяется на две струи: горячую и холодную. Уникальность устройства колпакового вида заключается в следующем: горячий воздух задерживается в устройстве, тогда как холодный, через специальный канал, выводится через дымоотвод.

В рабочем состоянии печь накапливает самую высокую температуру в колпаке, и за счет своих конструктивных особенностей равномерно распределяет тепло, при этом показатели КПД повышаются, достигая 95%.

Важно знать! Классическая модель буржуйки обладает КПД в 40-45%. Это связано с особенностями конструкции: потоки горячего воздуха не задерживаются в печной системе и покидают ее через дымовую трубу. Устройства, сконструированные В. И. Кузнецовым, работают по другому принципу: за счет удержания горячего воздуха в системе, происходит ее эффективное прогревание.

[Фото 2 Принцип действия колпаковой отопительной конструкции, созданной по проектной схеме Кузнецова.]

Некоторые модели печных устройств возводятся с удлиненным дымоходом. В такой конструкции присутствуют попытки найти решение проблемы, связанной с быстрым выведением потоков горячего газа. Но в данном варианте возникает другая проблема – снижение силы тяги, в следствии чего уменьшается и КПД. Задачей же Кузнецова, было увеличить теплоотдачу, при этом не нарушая силу тяги.

Отличительные особенности печей Кузнецова

Печи Кузнецова представлены в различных модификациях, отличающихся функционалом. Такие устройства бывают:

• Отопительные. Применяются исключительно в отопительных целях.
• Камины. Такие конструкции имеют эстетически привлекательный внешний вид, при этом с неизменно высоким коэффициентом КПД, что свойственно всем печным устройствам Кузнецова.
• Хлебные. Такого рода печь имеет духовой шкаф, используемый для запекания, в том числе и приготовление хлебобулочных изделий.
• Варочные поверхности. Используются для различных способов термообработки продуктов.
• Уличные. Барбекю комплексы или стационарные мангалы.
• Комплексные. Совмещают в себе несколько функций в одной конструкции.

Самые востребованные варианты печи – комплексные. Данное устройство укомплектовано различными элементами, предназначенными для отопления помещения и приготовления пищи. В такой модели топливник расположен близко к полу, тем самым
обеспечивая прогревание нижней части, в то время когда потоки горячего воздуха медленно распределяются к верхним отделам, нагревая все устройство в целом.

[Фото 3 Печь-лежанка по проекту Кузнецова.]

За счет специального колпака, расположенного в нижнем выходном отверстии, проводится сепарация горячего потока газа. Процесс происходит по следующей схеме: потоки горячего воздуха, образующиеся на нижнем уровне, поднимаются вверх, нагревая печку, струя холодного – остается в колпаке и выходит через это отверстие. Процедура имеет непрерывный циркулирующий цикл, до полного исчерпания запасов топливных материалов.

Важно знать! За счет прогревания печного устройства в нижней части, происходит прогрев напольного покрытия, охватывающий весь периметр комнаты. За счет этого, обогрев помещения становится более эффективным.

Печь Кузнецова может применятся не только в качестве альтернативы кухонной плите и отопительного прибора, но и для обеспечения водоснабжения горячей водой. С этой целью, на изнанке колпака монтируют чугунный или стальной теплообменник.

Показатели результативности колпакового метода

Высокая эффективность колпаковых печей Кузнецова достигается за счет таких характеристик:

• расположения колпака – за камерой топки, именно из-за этого потоки горячего газа моментально попадают в колпак, не теряя в процессе перехода своей температуры;

[Фото 4 Строительный процесс колпаковой печи.]

• за счет того, что колпак задерживает весь поток продуктов горения, увеличивается время на их переработку, защищая при этом дымоотвод от копоти. Таким образом печное устройство Кузнецова приобретает еще одно преимущество – процесс очистки проводится намного реже нежели в других печах.
• Теплообменник расположен в отдельности от топочной камеры, поэтому он не забирает полученное тепло, что также не снижает показатели КПД.

Совет! От количества колпаков в одной печной конструкции зависят показатели КПД, т.е. чем их больше, тем больше преград у горячего воздуха, следовательно, и его присутствие в печи будет дольше. Поэтому, рост КПД пропорционален увеличению количества колпаков.

Пошаговая инструкция по возведению печной конструкции

Для осуществления кладки, такого рода отопительного устройства понадобится схема.

Материалы, требующиеся для работы:

1. Полнотелый красный кирпич – 755 шт.
2. Шамотный кирпич – 65 шт.

Для приготовления раствора понадобится:

1. Песок – 150 кг.
2. Высокодисперсная огнеупорная глина средней фракции – 135 кг.

Совет! Первоначально необходимо произвести проверку каждого кирпича на дефективность. Материал со сколами или трещинами должен быть забракован и заменен.

Укладка фундамента

Любой вид печи необходимо устанавливать на прочное основание. Для фундамента можно выбрать один из вариантов:

1. Соединенный с домом. Этот вариант подходит только в том случае, если обустройство печи производится одновременно со строительством дома.

[Фото 5 Укладка основного ряда фундамента.]

Совет! Не стоит совершать попытки по связке фундамента дома с печным, после завершения строительных работ.

2. Отдельный.Фундамент делается исключительно для установки печи.

При укладке фундамента необходимо с помощью битумной изоляции или рубероида, защитить его от попадания грунтовых вод.

Возведение печной конструкции

Для того, чтобы приступить к постройке печного устройства, нужно сделать чертежи или воспользоваться готовой схемой. Процесс возведения осуществляют согласно такой порядовки:

1. Для получения оптимального уровня термоконвекции, рекомендуется уплотнить ее нижнюю часть. Для этого будет достаточно укладки двух сплошных рядов, не забывая проводить замеры углов.

[Фото 6 Порядовка кирпичной кладки печной конструкции.]

Совет! Для продления эксплуатационных характеристик, каждый четный ряд фиксируется стальной проволокой.

2. В третьем ряду производится укладка с отверстием для зольника и поддувала.
3. Между печкой и поддувалом, делается внутреннее разделение на секции посредством перегородки и стенки, выполненные из шамотного кирпича.
4. В пятом ряду монтируется чугунная колосниковая решетка, с небольшим углом в соотношении с дверцей. Между решеткой и стенкой оставляют люфт диаметром 5 мм.

Совет! Толщина колосниковой решетки должна определяться планируемой нагрузкой, т.е. размером поленьев. В пятом ряду монтируется дверца топочной камеры. Для ее облицовки используют шамотный кирпич (укладка делается методом в четверть кирпича). Весь процесс именуется футеровкой и применяется в целях защиты печных стенок от высокой температуры.

5. В 16-м ряду необходимо закрыть топочную камеру, вмонтировав колпак.
6. Поверх первой камеры, в 17-м ряду производится укладка второй.

[Фото 7 Каждый укладочный ряд проверяется пузырчатым уровнем.]

7. Далее, согласно порядовки, продолжают выкладку. В 26-м ряду, с помощью кирпича, полностью закрывают верх печной конструкции.

Важно знать! Первое использование печи должно осуществляться не раньше, чем через 1 день, по окончанию строительных работ. Проверка должна быть с минимальной загрузкой дров, т.к. в первый раз, устройство должно медленно прогреваться.

За счет высокого показателя КПД, печь Кузнецова вот уже пол века не оставляет лидерских позиций, среди отопительных конструкций.

Полезная информация? Сохраните ссылку:  

---

Остались вопросы? С радостью поможем!

теория и устройство, кладка своими руками, примеры конструкций

Печи Кузнецова хорошо известны не только печникам – они обогревают множество домов в России и за ее пределами. И. В. Кузнецов работает над усовершенствованием печей с 1962 г. и собрал вокруг себя крепкий коллектив единомышленников. В активе команды – более полутораста разработок, охватывающих едва ли не весь диапазон бытовых печей, см. рис.

Некоторые из печей И. В. Кузнецова

Многие хотели бы сложить какую-то из печей Кузнецова своими руками, и эта статья – им в помощь. Но мы не собираемся раскрывать некие потаённые секреты «кузнецовок» – их просто нет. На сайте Игоря Викторовича stove.ru желающие бесплатно найдут огромный массив печной информации: от сведений по конструированию и строительству печей до подробных чертежей и рекомендаций по установке печи в доме и устройстве отмостки вокруг здания с печным отоплением. Не намерены мы также что-то в этой домашне-печной энциклопедии критиковать или поправлять: нам до И. В. Кузнецова по печному делу, мягко говоря, далековато.

Цель настоящей статьи – дать к своду сведений Кузнецова своего рода введение, позволяющее свободнее ориентироваться в исходном материале. Поясним на примере, зачем это нужно.

Допустим, я автомеханик-универсал с большим опытом и хочу передать его другим интересующимся. Автомобиль – штука сложная. Если я начну по ходу изложения отвлекаться, подробно объясняя, что как обкат и кастер (положим, читатели не совсем уж чайники, ездят-то теперь все) влияют на управляемость и путевую устойчивость машины, а диаграмма газораспределения – на расход топлива в зависимости от дорожных условий, и прочее в том же духе, я в конце концов запутаюсь до того, что сам перестану понимать, как работает автомобиль, на котором я езжу. Волей-неволей мне придется излагать материал пусть и «на пальцах», но по-профессиональному бегло.

Однако читать его будет тяжеловато даже таким же, как и я, специалистам, а у дилетанта вообще голова кругом пойдет. Поэтому мне в помощь понадобится некто, кого можно условно назвать «получайником». На самом деле он вовсе не чайник, может сам и подвеску отрегулировать, и толкатели клапанов выставить. Но в данном случае его задача – описать, как вся начинка машины собирается в одно целое, управляемое по принципу: «Рулем рулить, газом газовать, тормозом тормозить».

В автомобилестроении СССР подобная ситуация возникла в конце 50-х – начале 60-х, когда промышленность начала выпуск автомобилей для широкой продажи населению. Тогда вышел в свет супербстселлер того времени – «Как работает автомобиль». Под редакцией не кого иного, как самого главного конструктора легендарной «Победы» А. А. Липгарта.

Информация «от получайника» еще не позволит приступить к работе: она не дает глубоких знаний, которые позволят хотя бы интуитивно прикидывать по ходу дела нужные значения численных параметров. Но она по сути своей фундаментальна: владея ею, профессиональный текст читается уже с пониманием и быстрее. И, если где-то что-то в нем непонятно еще, это уже не вызывает потерянности и метаний, а просто отметку в уме: вот об этом нужно разузнать подробнее.

О печах и печном отоплении правительство пока никаких эпохальных постановлений не принимало. Но их роль в бытовой теплоэнергетике во времена дефицита энергоресурсов несомненна: уже отопительная печь с КПД 70% при массовом использовании даст экономию топлива в масштабе государства, т.к. в проекты новеньких теплоцентралей закладываются потери тепла в магистралях в 35%, и уменьшить их пока нет возможности. Так что с популяризацией печных знаний приходится выкручиваться самому, не будучи ни Липгартом, ни Кузнецовым. Что ж, попробуем.

Почему – кузнецовки?

Но стоит ли останавливаться особо на печах именно Кузнецова? Стоит, потому что они того стоят. Игорь Викторович с самого начала рассматривал печи русского образца не как охраняемый реликт прошлого или дорогой предмет роскоши, но как непременный атрибут экономичной энергетики будущего, которое ныне – настоящее. Остальные спохватились, что называется, когда жареный петух клюнул.

В результате – кузнецовка на 4 кВт обогревает дом в 100 кв. м. так же, как фирменная «оттуда» топка на 12 кВт. Что, кстати, говорит не об изобретении вечного двигателя, а о том, что фирменные рекламисты свои проспекты творят, пожалуй, вынюхав «дорожку счастья». Во всяком случае, факт, что Кузнецову постоянно поступают заказы из США, Канады, Швеции, Финляндии, которые по печам сами не в хвосте плетутся. Конкретно же преимущества кузнецовок заключаются в следующем:

• Высокий КПД – 80% для печей Кузнецова не диво.
• Высокая температура сгорания топлива без использования технологий и материалов, требующих промышленного производства.
• Как первое следствие из предыдущего – всеядность. В кузнецовках до золы сгорает любое топливо, а осаждение сажи минимально.
• Второе следствие – несложный уход: т.к. сгорает и сажа, печи Кузнецова можно не чистить годами.
• Меньшая материалоемкость в сочетании с равномерной теплоотдачей между топками: в городской квартире с центральным отоплением температура в течение суток колеблется больше, чем в доме, отапливаемом кузнецовкой при 2-х топках в сутки.
• Широкие возможности встраивания водогрейного контура без ухудшения технических параметров печи.
• Хорошая тяга при коротком дымоходе, что удешевляет и упрощает строительно-монтажные работы при ее постройке.
• Пластичность конструкции и внешнего вида как следствие двухколпаковой схемы (см. далее): не ухудшая печи, ее можно сконструировать практически под любое помещение и требования дизайна.
• Автоматическое перераспределение тяги по каналам при переходе от протопки к остыванию, что гарантирует от угара: вьюшку почти никогда не требуется закрывать, она предусмотрена более для нештатных режимов работы.

Примечание: изобретенный И. В. Кузнецовым способ перераспределения тяги в корне отличается от известной газовой вьюшки. По нему поток, создаваемый тягой, пропускается мимо нагретых частей тела печи специальными низовыми каналами, а когда в топке горит пламя, конвекция от него оттягивает поток воздуха на себя. В результате не требуется отдельная система вентиляции помещения. Кроме того, газовую вьюшку может выдуть обратной тягой при задувании в трубу, или, наоборот, вытянуть при сильном ветре, а в кузнецовке любой поток воздуха пройдет мимо всего, что он мог бы выстудить.

Основа основ

Большинство преимуществ печей Кузнецова дает принцип свободного прохода газов. Поясним опять на примере.

Представим себе печь со сложной системой дымовых ходов: утермарковку, четырех-пяти оборотную голландку. В этом тесном лабиринте неизбежно будут возникать сильные завихрения. Слыхали, как печь гудит? Это лишь незначительное проявление бушующей в ней вихревой энергии. А взяться ей неоткуда, кроме как из закладки топлива. Если каналы достаточно длинные и узкие, то на первый взгляд ничего тут страшного нет: вихри, пока доберутся до трубы, рассеются, остывая, и все равно отдадут свою энергию телу печи, а оно – в помещение. Но на деле проявляются нюансы, о которых будет сказано далее в тексте. Из-за них КПД канальной печи свыше 60% – исключительная редкость.

В канальной печи, пока она топится, мечется огромный поток энергии, и на отопление или подогрев воды можно, не нарушая ее работы, взять лишь небольшую ее часть. Такая печь в чем-то похожа на ядерный реактор. Не пугайтесь, только по синергетике, т.е. по путям циркуляции энергии в ней. В ядерный реактор приходится закладывать топлива в десятки раз больше, чем необходимо для обеспечения проектного энерговыхода. Иначе нейтроны просто вылетят наружу, не успев встретить готовые их принять атомы урана. В канальной печи – горячие вихри, не успев остыть, вылетят в трубу или, наоборот, остынут сразу, дав дым и сажу.

А вот кузнецовки (о подробностях ниже) по синергетике уже ближе к термоядерным реакторам будущего. «Термояд» звучит страшновато, но это только по ассоциации с водородной бомбой. На самом деле теромядерные реакторы вполне безопасны.

Почему? Потому, что в них вырабатывается энергии ровно столько, сколько должно уйти потребителю, а технологический запас по мощности для разреженной плазмы нужен мизерный. Если вдруг камера токамака или стелларатора внезапно полностью разрушится, плазма полностью высветится (тяжелых-то атомов в ней нет) и остынет, прежде чем дойдет до стен помещения. Ремонтники выругаются – то ли дело в дежурке лясы точить – но уже через 5 мин. смогут притупить к ликвидации без защитных средств.

Так что же общего у печей Кузнецова с термоядерными реакторами? То, что энергия дымовых газов благодаря принципу свободного прохода не прокручивается много раз в потоке, пока не протолкнется в тело печи, а пропитывает его сразу же. И деться ей оттуда теперь некуда, кроме как в помещение и/или водогрейный регистр.

Первое: колпак на колпаке

Принцип построения печи, позволяющий реализовать преимущества свободного хода газов, известен давно. Это – двухколпаковая печь, схема устройства которой показана на рис. Начнем разбор с левой его поз.

Схемы двухколпаковых печей

Наружный воздух поступает через поддувало 1 в топку 2. Топка может быть снабжена сужающимся соплом – хайлом – в котором в одноколпаковой печи образуется газовая вьюшка: легкие нагретые газы под колпаком своим давлением не пускают «на продув» тяжелый наружный холодный воздух, как воду в опрокинутый стакан. Но в двухколпаковых печах газовая вьюшка из-за тяги со стороны второго колпака часто оказывается неустойчивой. Поэтому двухколпаковые печи до Кузнецова строили редко.

Сразу после растопки, когда горят самые легкие и энергичные фракции топлива, горение происходит в режиме, близком к наиболее эффективному пиролизному. В печах Кузнецова – в пиролизном режиме, они специально так и сконструированы. Пиролизные газы догорают под сводом 4 первого колпака 3. Подсводное пространство первого колпака аналогично дожигателю чисто пиролизной печи.

Пиролизное горение под колпаком получается саморегулирующимся: если топливо очень уж разгорелось, «подушка» догорающих газов расширяется вниз; вверх не дает свод колпака. Из-за этого затрудняется отток дымовых газов, он ведь идет вниз. Соответственно, слабеет и тяга, горение немного утихает. Если же горение ослабевает, все происходит наоборот.

При переходе горения в малоактивный режим или дотлевание углей оба колпака работают уже просто как теплоприемники канальных печей, добирая остаточное тепло топлива. Но в голландках и шведках оно большей частью «просвистывает» в трубу: согласно всем известному гидродинамическому закону Бернулли, в узком канале скорость потока будет больше. А под колпаками остаточные газы будут неторопливо ворочаться, пока их тепло не уйдет в кирпич.

Примечание: в канальных печах при сильном ветре снаружи часто приходится выгребать из топки еще тлеющие уголья и закрывать вьюшку, иначе все тепло «высвистит», пока топливо догорит до золы. В колпаковых печах этого вредного эффекта нет – резкое расширение от дымохода в колпак не позволяет ветру разгуляться в печи, и можно спокойно ждать, пока топливо не отдаст свой запас энергии до последней калории.

Идеальная двухколпаковая печь – круглая в плане. Тогда ее тело 5 является одновременно и вторым колпаком. В нем также есть невидимая зона термохимических реакций 6 под сводом. В ней нейтрализуются остатки моноокиси углерода (угарного газа) и окислов азота, образующихся в топке вследствие значительно более высокой, чем в пламенной печи, температуры сгорания. В дымоход 7 уходят только углекислый газ и пары воды.

Хотя круглую кирпичную печку обычного типа сложить можно, но, если она двухколпаковая, устроить в ней прочистные дверцы сложно, а чистить ее (когда-то же, да придется) трудно. Поэтому на практике двухколпаковые печи выполняют, если привлечь аналогию с электроникой, не по параллельной, а по каскадной последовательной схеме: второй колпак водружают на первый и соединяют колпаки между собой дымоходами (или одной сплошной широкой щелью) с тыла печи, правая поз. на рис. КПД кирпичной печи при этом падает всего на 1-2 процентных пункта.

Примечание: чтобы в круглой двухколпаковке газовая вьюшка была устойчивой, кроме ураганных ветров, кольцевой зазор L2 между первым и вторым колпаками должен быть шире такого же L1 между топкой и первым колпаком.

В том и другом случае во второй колпак можно безо всяких опасений встраивать водогрейный регистр любого типа. Основное тепло телу печи передается под сводом первого колпака. Это, кстати, тоже одна из причин, почему раньше двухколпаковки не были в употреблении: при дешевом топливе небольшое повышение КПД не окупало сложности работы, а мыться на кухне в корыте тогда было делом обычным.

Теперь и топливо дороже, и требования к качеству жизни выше. И тут второй колпак пришелся как раз кстати. Сколько бы тепла под ним не ушло в водогрейку, режим горения не нарушится: первый колпак из плохо проводящего тепло кирпича надежно изолирует высокотемпературный каскад от паразитных теплопотерь.

И в то же время газы под второй колпак подходят, с одной стороны, достаточно остывшие и прореагировавшие, чтобы теплообменник можно было выполнять из обычных конструкционных материалов, не опасаясь его прогорания и осаждения сажи на нем. С другой – температура во втором колпаке при КПД печи в 80% будет в пределах 200-400 градусов, что дает как раз достаточный температурный градиент для эффективной передачи тепла воде.

О многоколпаковках

В принципе возможно круглую колпаковую печь выполнить многокаскадной; каждый каскад – 2 колпака, с отверстием в своде и глухой сверху, как показано на рис. При трех каскадах (6 колпаков), конструкцию, которую можно условно назвать печью со свободным ходом газов (левая поз. на рис.) возможно сделать самонастраивающейся под любое топливо, от мазута до кизяка, с КПД до 97-98% в любом режиме топки. Однако точному аналитическому расчету она не поддается, а компьютерное моделирование требует достаточно мощной аппаратной и программной платформы.

Схемы многоколпаковых печей

Печь с четными (с отверстием в своде) колпаками, доведенными до ее пода (правая поз. на рис.), способна, в принципе, показать КПД в 85-90%, в зависимости от режима горения и вида топлива. Но и ту, и другую, во-первых, очень сложно чистить. Во-вторых, первый колпак получается очень маленьким, и температура под ним будет вполне пиролизной, около 1500 градусов. Никакой металл ее не выдержит, разве что платина. Вольфрам и тот сгорит, как нитка лампочки с разбитой колбой. А будет ли держаться на весу футеровка для пиролизных печей, на опыте пока никто не определял.

Примечание: черные пунктирные линии на рисунках – не металлоконструкции. Это образующие (параболы и прямые) соответствующих размеров: диаметров дымовых отверстий и расстояний нижних обрезов колпаков от пода.

Видео: пример проекта двухколпаковой отопительно-варочной печи

Второе: тепловая нагрузка

На голых принципах ничего не работает. Чтобы теоретически абсолютно правильная печка хорошо грела, сушила и варила, ее нужно также правильно выполнить в материале. Применительно к колпаковым печам (и особенно – к двухколпаковым) это значит, что тепловая нагрузка на материал должна быть высокой. Сделать колпаковую печь массивной, с толстыми стенками – все равно, что жечь костер в пещере. Чтобы почувствовать тепло, нужно сесть у самого огня, а уж копоти будет…

Взгляните на рис. На нем – чертежи и порядовки некоторых печей Кузнецова: банной, отопительно-варочной, двухконтурного водогрейного котла и усовершенствованной русской с лежанкой. Не будучи опытным печником, видно, что материала на единицу выделяемой мощности (500 Вт*кв. м наружной поверхности) в печи Кузнецова идет в полтора-два раза меньше, чем в традиционных. Вообще, любая колпаковая печь «пустее» внутри равной по мощности канальной.

Порядовки некоторых печей Кузнецова

С одной стороны, это хорошо, кирпич-то с кладочным раствором денег стоят. Но с другой – требует тщательнейшей разработки и соблюдения технологии постройки (см. ниже). Тепловая нагрузка, от которой не шелохнется груда булыжника, тонкую кирпичную стенку разрушит уже при разгонной топке.

Для печей Кузнецова важна и строительная механика. Прочность стенки на глиняном растворе при уменьшении ее толщины падает гораздо быстрее, чем на цементно-песчаном. Поэтому фундамент под эти печи нужно выполнять особенно тщательно в точном соответствии с рекомендациями автора. Им же необходимо неукоснительно следовать при постройке.

Примечание: И. В. Кузнецов позволяет свободно копировать свои материалы для себя, для постройки, но возражает против переизданий. Однако картинки на рис. маленькие. Дилетант по ним ничего не соорудит, а мастер знает, где можно взять полноценные чертежи. Поэтому надеемся, что Игорь Викторович простит нам это небольшое заимствование ради пользы дела.

Третье: шаг вправо, шаг влево…

Высокие нагрузки на материал в печах Кузнецова требуют не просто тщательной разработки конструкции, но и соблюдения при этом некоторых основополагающих уже конструкторских принципов. Главный из них – плавающая топка из шамотного кирпича марки ШБ-8 или Ш-5. Тело печи выкладывается из керамического кирпича марки не ниже М150.

Что значит плавающая топка? Во-первых, вокруг нее целиком, или в точно рассчитанных автором местах, должен быть сухой шов. Сделать его не так-то просто: по выкладке последнего ряда шамота (если иное не оговорено в спецификации на печь) глиняный раствор из швов между шамотным и обычным кирпичом выковыривается, а вместо него вставляются прокладки из минерального картона – базальтового, каолинового и т.п.

Несвязанные и связанные строительные модули

Во-вторых, нужно неукоснительно соблюдать принцип несвязности модулей. Что это такое, показывает рис. Никакие выступы шамота не должны входить в пазы обычного кирпича, и наоборот, даже с демпфирующими швами. ТКР и теплоемкость шамота существенно отличаются от «кирпичных», и топка, связанная с телом печи, порвет кладку при растопке. Топка «кузнецовки» должна представлять собой компактный модуль, установленный в гнездо из обычного кирпича. Как при этом устроить ее выход в дымоход, автор подробно объясняет на сайте.

Также неукоснительно нужно следовать его рекомендациям касательно выбора и подготовки материалов. «Кузнецовки» хоть и кирпичные, но высокотехнологичные, и терпят замену на эрзацы и небрежность не более, чем ракета или подлодка – замену титана и композитов жестянкой. Последствия, правда, не будут столь катастрофическими, но и видеть их придется дома, а не вычитывать в новостях. И платить из своего кармана.

В целом по технологии: печь Кузнецова может соорудить старательный, внимательный и аккуратный новичок. Но действительно опытный печник, с полупьяна, но бездумно выкладывающий действительно очень хорошую плиту или голландку, на печи Кузнецова обязательно осечется.

О последователях

Чертеж самодельной печи Кузнецова

Тем не менее, «кузнецовки» не есть некое чудо несказанное. Уже нашлось немало любителей и мастеров-профи, не только повторяющих оригинальные конструкции Игоря Викторовича, но и создающие свои самостоятельно. На рис. справа – чертеж, а на рис. в разделе – порядовка одной из них.

У нее две особенности. Первая – растопочные ходы на 21-м ряду. Они вполне аналогичны холостым воздушным ходам Кузнецова, но включаются в работу при растопке, ускоряя и облегчая ее. На пламени или тлении их пропускная способность не позволяет обеспечить выход газов, и канальчики эти заглушаются газовыми пробками.

Вторая – пиленые вдоль, да еще и на угол, кирпичи в 17-м, 28-м и некоторых других рядах. Вообще-то и печники, и просто строители знают, что кирпичи вдоль не пилят. Но это убеждение сложилось во времена, когда и понятия «угловая дрель», она же болгарка, не было. Об алмазном инструменте тогда только слыхали, что, мол, применяется такой где-то в секретных цехах военных заводов.

Но пилить кирпич вдоль болгаркой на весу все равно нельзя, его прочность упадет ниже предельно малой из-за биений инструмента в руках. Тут два варианта, первый: установить инструмент в станину с ходящим в вертикальной плоскости рычагом, чтобы получится отрезной станок. Такую можно сделать самому, есть и готовые в продаже.

Порядовка самодельной печи Кузнецова

Другой способ годится, если на хозяйстве имеется циркулярка хотя бы на 1500 обмин, а лучше – на 2500-3000. Тогда алмазный круг по камню заправляют в нее вместо штатного пильного зубчатого. Этот вариант предпочтительнее: опорная доска с уголковым упором обеспечивают рез гораздо более чистый и точный. И при необходимости можно допилить с другой стороны, не рискуя получить на спиле высокую ступеньку.

Видео: процесс кладки печи 3 х 3,5 кирпича

Еще о кругленьких

Круглые печи теоретически вообще имеют массу преимуществ, только в доме не очень-то удобны. Однако немал спрос и на компактные передвижные печи, и вот тут предельно высокий КПД круглых многоколпаковок может оказаться решающим фактором, ведь при уменьшении размеров печи ее КПД резко падает из-за закона квадрата-куба.

Такие печи, разумеется, пришлось бы делать из металла. Это решает проблему чистки, печку можно выполнить разборной. Но выбор металлов, подходящих по соотношению теплоемкости и теплопроводности, крайне ограничен. Из недорогих – только чугун, но он тяжел и хрупок.

Однако есть металлический материал полегче и попрочнее с подобными свойствами. Это – продукция порошковой металлургии. Применительно к ножам-ножницам «порошковая дрянь» вполне оправдано, но для печи, в которой ничего не работает на сдвиг, порошковые детали могут оказаться находкой.

Вторая проблема, о которой уже говорилось – жаростойкая футеровка на своде первого колпака. Если удастся решить и ее, то, возможно, труды и старания Игоря Викторовича Кузнецова дадут плоды более обширные и весомые, чем сейчас кажется.

Загрузка…

Обсуждение темы «Печь Кузнецова»

Ниже Вы можете поделиться своими мыслями и результатами с нашими читателями и постоянными посетителями.

Также можно задать вопросы автору*, он постарается на них ответить.

схема, порядовка с фото и видео и прочее

Печи, созданные по проектам Игоря Кузнецова, в настоящее время являются одними из самых эффективных среди всех существующих конструкций. Вот уже полста лет такими печами пользуется огромное количество людей не только в нашей стране, но и за её пределами. Построить своими руками такую печь в своём доме или на даче можно, если придерживаться рекомендуемой схемы кладки определённой модели.

Что такое колпаковая печь Кузнецова и где она используется: достоинства и недостатки

Кузнецов начал разрабатывать проекты различных видов печей ещё в середине прошлого века. За все время своей работы он создал более 150 вариантов конструкций печей различного предназначения.

Колпаковая печь Кузнецова

Самые популярные проекты печей:

• Варочные (используются для выпечки и приготовления еды).

  Колпаковая печь Кузнецова с варочной плитой

• Хлебные (могут совмещаться с варочными).

  Хлебная печь Кузнецова

• Для отопления домов.

  Колпаковая печь для отопления дома

• Банные.

  Колпаковая печь для бани по проекту Кузнецова

• Уличные (предназначены для гриля, барбекю или для создания большой кухни).

  Большой печной комплекс Кузнецова

• Каминного типа (для создания дизайна интерьера и частичного отопления помещений).

  Колпаковая каминная печь Кузнецова

На самом деле разновидностей печей Кузнецова намного больше, так как существует возможность строительства смешанных видов.

Основным показателем работы печи является повышение КПД (коэффициента полезного действия). Именно к этому и стремился Игорь Кузнецов, создавая колпаковые печи. В зависимости от своего предназначения мастер оснащал их улучшенными функциями и возможностями. Одни печи получили повышенную степень теплосбережения, другие новую усовершенствованную топку, а третьим обеспечили длительный срок службы.

Благодаря грамотной разработке проектов колпаковых печей, раскалённый воздух задерживается в них намного дольше, чем в обычных конструкциях, а охлаждённый быстро уходит в трубу дымохода по специальному углублению. Такое название они получили за счёт того, что внутри печи создаётся своего рода «колпак», который соединяет две части конструкции — нижнюю часть и топку. Также он разделяет газы на горячие и холодные.

Хлебная колпаковая печь Кузнецова

КПД колпаковых печей достигает 95%, в то время как обычные печи имеют только от 25 до 40% эффективности. Благодаря «свободному перемещению газов», которое обеспечивается за счёт внедрения системы Кузнецова, снижается образование сажи и увеличивается плавный нагрев печи. Такая печь на 4 кВт сможет быстро обогреть дом, площадью около 100 квадратных метров. При необходимости конструкция колпаковой печи позволяет установить в доме водонагревательный контур. А так как тяга по каналам распространяется в автоматическом режиме, то риск угара практически нулевой. Поэтому вьюшку можно не закрывать.

Преимущества колпаковых печей

• Равномерное прогревание печи и теплоотдача.
• Оснащается большим количеством мест, где можно установить металлический нагревательный элемент.
• Горят без сажи и дымообразования.
• Редко нуждаются в чистке (раз в несколько лет).
• Имеют низкий уровень теплопотери.
• Высокая степень экономичности.
• Устойчивость к появлению трещин.
• Возможность совершенствования дизайна.
• Имеют максимальную температуру сгорания топлива.
• Возможность топки различными видами твёрдого топлива.
• Сильная тяга даже при дымоходе небольшого размера.

Такие печи практически полностью лишены недостатков, кроме, естественно, сложностей при их возведении и расходов на приобретение материалов.

Конструкция и её отличительные черты

Принцип устройства колпаковых печей достаточно простой и заключается в том, что нижний ярус конструкции и очаг совмещаются в общее пространство. Его и называют колпаком, внутри которого осуществляется циркуляция раскалённых газов.

Самые лёгкие раскалённые газы, которые образуются при сгорании топлива, поднимаются кверху колпака. Там они будут находиться до тех пор, пока всё их тепло не перейдёт кирпичным стенкам кладки.

Стандартная конструкция колпаковой печи

При остывании они становятся тяжёлыми и опускаются вниз. На их место «приходят» следующие горячие газы, и такой круговорот происходит до тех пор, пока в очаге горит топливо. Таким образом, горячий воздух всегда находится под своеобразным колпаком, пока кирпич не заберёт на себя всё тепло. Он не сможет выйти пока полностью не остынет и не станет тяжёлым, чтобы опуститься вниз.

Особенности конструкции колпаковых печей

Для того чтобы понять как действует такая печь, мы можем рассмотреть вариант со стеклянной ёмкостью, когда в ней горячий дым не может никуда выйти и постепенно опускается вниз при охлаждении.

Но необходимо знать, что остывший газ, который снижается книзу, не холодный в прямом смысле этого слова. Он имеет температуру более 200°С, а температура горения твёрдого топлива около 800°С, поэтому и воздух, поднимающийся вверх, будет такой же горячий. Остывая, газ опускается к выпускным каналам, которые расположены внизу печной кладки. А затем он поступает в следующий колпак, находящийся над первым. И если для этого колпака газ был достаточно холодными, то для верхнего он будет раскалённым и поэтому опять поднимется в самый верх. Там они также нагреют материал стенок печи. После остывания опустятся вниз, как и в первом случае, но уже с температурой около 130°С.

Вот и весь процесс работы печи, но, как и у каждого эффективного устройства, здесь присутствует небольшой нюанс, который называется «сухой щелью». Она представляет собой проём, расположенный вертикально в печи шириной около 2–3 сантиметров, который совмещает топку с нижним колпаком от самого пола до конечной точки камеры. Благодаря сухой щели тяжёлый холодный воздух напрямую может выйти в трубу, не перемешиваясь с поднимающимся горячим газом и не уменьшая эффективности сгорания твёрдого топлива.

Сухой шов в кладке колпаковой печи

Банная печь имеет такой же принцип работы, как и отопительная, но по своей конструкции немного отличается.

• Нижний колпак оснащён специальным металлическим противнем с камнями.
• Есть доступ для поступления воды и специальные отверстия для выхода раскалённого пара.
• Печь имеет более толстые наружные стенки, которые дают возможность камням максимально нагреваться, а само помещение не перегревается.
• Колпак имеет контур для нагрева воды в моечной комнате.

Камни подогреваются двумя методами:

• Непосредственно от раскалённых газов.
• В стальном закрытом поддоне.

Так как камни располагаются вверху первого колпака и поэтому они прогреваются до максимальной температуры. Это происходит за счёт того, что раскалённый воздух «обволакивает» камни со всех сторон одновременно.

Для такой печи лучше всего приобретать округлые обтекаемые камни. Такая форма будет отлично справляться с нагревом воздуха.

При возможности к камням можно добавить 1/3 часть чугунных чушек.

Расчёт основных параметров

Для того чтобы правильно построить печь Кузнецова необходимо точно соблюдать разработанную специалистами схему. Мастера, которые имеют большой опыт работы в строительстве таких печей, рекомендуют перед тем, как начать капитальную кладку потренироваться положить её «насухо», если вы делаете это в первый раз.

Если печь будет возводиться на стадии строительства самого дома, то необходимо составлять проект таким образом, чтобы она смогла отапливать сразу несколько помещений.

Фундамент для печи должен быть качественным и иметь обязательно гидроизоляционный слой. Также необходимо учесть, что фундамент дома не должен переходить в основу для печи. Эта конструкция должна иметь собственный фундамент, дающий свою усадку.

Бетонное основание должно быть больше размеров печи примерно на 10 сантиметров со всех сторон. Степень его заглубления будет зависеть от высоты конструкции и грунтового состава, где будет строиться печь. Обычно глубина котлована составляет от 40 до 60 сантиметров. На дно укладывается подушка из песка для гидроизоляции и слой щебня для упрочения постройки. Для формирования боковых стенок устанавливают опалубку из досок.

Схема порядовки колпаковой печи ОВИК-9

• Печь (ОВИК-9) имеет варочную камеру с 2 конфорочной плитой и стальными закрывающимися дверцами.
• Оборудована отдельным вытяжным каналом, который позволяет регулировать температурный режим внутри запертой ниши.
• Может использоваться в качестве духовки, поэтому в стенки встраиваются металлические полозья для противней.
• Двухколпаковая печь может использоваться в «летнем» и «зимнем» режиме. Поэтому летом на ней можно только готовить.

  Отопительно-варочная печь Кузнецова ОВИК-9

Глубина топки 450х470 мм с сухим швом для расширения кирпича в 2–3 см. Если топочная необходима больших размеров 510х530 мм, то задняя стенка выкладывается не в ½ кирпича, как показано в порядовке, а в ¼ кирпича.

Необходимые материалы и инструменты

Для строительства печи нам понадобится достаточно большое количество материалов и инструментов. Данный список не учитывает устройство фундамента и дымохода.

• Красный кирпич — около 450 штук.
• Для устройства топки огнеупорный кирпич (марки ША-8) – 22 штуки.
• Дверца для топки (марки ДТ-3) размер 210х250 мм.
• Дверца для поддувала (ДПК) размер 140х250 мм.
• Решётка колосниковая размер 250х252 мм.
• Варочная панель (плита) с 2 конфорками размер 586х336 мм.
• Дверцы для варочной топки размер 510х340 мм — 2 штуки.
• Задвижка для топки размер 130х130 мм.
• «Летняя» задвижка размер 130х130 мм.
• Задвижка для трубы дымохода размер 130х250 мм.
• Уголок металлический размер 36х36х4х600 мм — 4 штуки.
• Полоса металлическая размер 40х4х600 мм.
• Лист металлический размер 600х550х3 мм.
• Предпотолочный металлический лист размер 500х700х3 мм. Можно заменить керамической плиткой или любым огнеупорным материалом.

  Кирпич для кладки колпаковой печи

Инструменты

• Кельма.
• Отвес и строительный уровень.
• Ёмкость для замеса раствора.
• Шпатели.
• Уголок строительный.
• Перфоратор.
• Болгарка.
• Насадка миксер.

Подготовительные работы перед сборкой печи

Перед тем как начать возводить печь необходимо подробно изучить план помещения, где будет стоять печь. Так как она весит достаточно много, фундамент должен быть хорошо укреплён.

Следующая информация поможет правильно и качественно построить печь, чтобы избежать проблем при её дальнейшей эксплуатации.

• Колпак и очаг должны совмещаться сухим швом — размер 2–3 сантиметра. Он необходим для правильного перемещения потоков воздуха. Насыщенные парами воды тяжёлые газы будут перемещаться в очаге, и создавать определённую вибрацию, повышая качество сгорания дров.
• Нельзя объединять топочную с колпаком, так как дрова должны сгорать в определённом объёме. Только так сможет создаваться максимально высокая температура.
• Над топочной камерой должен быть устроен катализатор из огнеупорных кирпичей в виде решётки. Здесь они раскаляются до максимума и дожигают то, что сгорело в очаге.

Если печь будет строиться в деревянном доме, то очень важно оградить стены от сильного перегревания. Для этого на стыках стен и самой печи рекомендуют установить прокладки из огнеупорного материала.

Также на стыках печи зазоры, которые будут заполнены огнеупорным материалом, нужны для свободного хода расширения кладки во время её нагревания. Иначе раствор на швах будет давать трещины, и печь будет деформироваться.

Полезные советы мастерам перед началом работы

• Огнеупорная защита внутри печи должна располагаться таким образом, как — будто она зависла в воздухе. То есть она не должна соприкасаться со стенками печи.
• Внутреннюю кладку необходимо устанавливать на ребро. Внешняя кладка делается на усмотрение мастера.
• Проволока нужна для усиления кирпичной связки. Поэтому через каждые 2–3 ряда необходимо её прокладывать, чтобы печь была более прочной и устойчивой.
• После полного высыхания раствора стенки печи надо обработать специальным огнеупорным веществом.
• Пробная растопка должна осуществляться с минимальной возможной температуры, с поэтапным прибавлением жара.

Строительство колпаковой печи своими руками

Возведение печи мы будем начинать с фундамента, так как именно он является её основой и одним из главных элементов обеспечения прочностных характеристик конструкции.

1. Выкапываем прямоугольную яму, глубиной около 1 метра (размеры: ширина 1 м, длина 1,5 метра).
2. На дно насыпаем песок слоем около 15 см и оставляем на несколько дней для усадки.
3. Делаем опалубку из досок или других ненужных деревянных изделий.
4. Кладём нетолстый металлический прут для армирования бетона.
5. Медленно заливаем бетон, периодически удаляя из него пузырьки воздуха с помощью обычной лопаты или небольшого бетонного вибратора. В результате у нас должна получиться ровная гладкая плита. Фундамент на 2 кирпича не должен доходить до уровня пола.

   Устройство фундамента для печи

Оставляем бетон застывать на несколько недель, так как чем дольше выстаивается фундамент, тем он будет прочнее и надёжнее.

Пошаговая инструкция по кладке печи Кузнецова своими руками — порядовка (фото)

1. Выкладываем первый ряд кирпича. Он должен быть идеально ровным, так как является прочной основой для будущей порядовки. Толщину швов делаем около 5 мм. Проверяем правильность углов. На эту кладку у нас уйдёт 20 кирпичей.

   Выкладываем первый ряд кирпича для печи

2. Начинаем создавать камеру поддувала и нижний колпак. Для того чтобы можно было очистить его основание после окончания кладки, мы ставим две половинки кирпича, выступающие из основного ряда, и не садим их на раствор. Устанавливаем дверцу поддувала и временно подпираем кирпичами.

   Кладём второй ряд печи

3. Кладём 3 ряд по чертежу. В период кладки плотно закрепляем дверцу поддувала.

   Укладка третьего ряда

4. Выкладываем частично 4 ряд из шамотного кирпича. Из него создаём боковые стенки топочной и торцевую стенку. Дверцу поддувала перекрываем 2 обычными кирпичами, немного выпускаем их над ней и стёсываем наискось. Также с торца поддувала кладём 2 обтёсанных кирпича. Между двумя видами кирпичей мы оставляем пятимиллиметровый зазор. Для этого мы кладём между ними простой пятимиллиметровый гофрокартон. В будущем он просто выгорит и останется необходимое нам тепловое отверстие. Такие щели мы должны будем делать и в других рядах, где будут стыковаться два вида кирпичей.
5. Продолжаем кладку 4 ряда. После того как мы укладываем кирпичи сбоку над дверцей поддувала, перекрываем середину двери огнеупорным и обычным кирпичом, обтёсанным с обеих сторон сбоку. Нам надо будет взять 1 обычный и 1 шамотный кирпич.

   Укладка четвёртого ряда

6. С пятого ряда мы создаём топливную камеру. Срезаем наискось кирпич и кладём переднюю стенку очага. Внутреннее пространство топочной между кладкой должно быть аналогично размеру колосника, чтобы он легко встал в кирпичный прямоугольник и на выступающие на 10 -15 мм кирпичики предыдущего ряда. Между стенками и решёткой делаем пятимиллиметровый зазор. За топкой, где располагается первый колпак, создаём канал в ½ кирпича для соединения двух колпаков. Нам понадобится 12 и ½ красного и 4 огнеупорных кирпича. Здесь же на выпирающие кирпичи предыдущего ряда выкладываем колосник (не закрепляем раствором). Отверстия засыпаем песком.

   Укладываем пятый ряд

7. На шестом ряду мы устанавливаем дверцу камеры сгорания. Отверстия между кирпичами и дверцей заполняем асбестом.

   Укладка шестого ряда

8. Кладём следующий ряд. При кладке торцевой стенки топочной с левой стороны делаем зазор в 2–3 см, который и будет служить сухим швом. Используем 12 обычных и 3 огнеупорных кирпича.

   Укладка седьмого ряда

9. Восьмой ряд кладём по чертежу, используя 12 керамических и 3 огнеупорных кирпича.

   Укладка восьмого ряда

10. В 9 ряду мы делаем стенки очага, а между ним и колпаком снизу создаём проход, куда будут уходить продукты сгорания. Боковые стенки мы делаем ниже остальной кладки на десять миллиметров. Кирпичи, которые мы кладём над топкой, немного сдвигаем, чтобы перекрыть небольшую часть её обрамления. Перед этим стёсываем кирпичи наискось и так создаём «выемку», в которую будем укладывать основной центральный кирпич. Используем 12 обычных и 2 с половиной огнеупорного кирпича.
11. Здесь же между фасадными боковыми кирпичами, которые находятся над дверцей камеры, кладём центрирующий кирпич, накрывающий ободок дверцы. Перед этим стёсываем его наискось. Боковую часть камеры слева накрываем полоской из асбеста 10 мм. Она выровняет весь 9 ряд.

    Укладка девятого ряда

12. На кирпичи десятого ряда, которые накрыты огнеупорным асбестом, на «сухую» кладём обычный кирпич. В кладке, которая обрамляет топочную, делаем маленький десятимиллиметровый вырез, на котором будет лежать варочная панель. Между плитой и кирпичом со всех сторон мы оставляем щель в 5 мм для нагрева металла. Шамотный кирпич, который укладываем спереди и справа топки, стёсываем наискось. Делаем небольшой десятимиллиметровый зазор между плитой и кладкой.
13. После того как мы выложили 10 ряд, на проёмы в кладке мы помещаем бечёвку из асбеста, которая пропитана смесью глины. Сверху кладём панель. Все отверстия между ней и кирпичами засыпаем песком.

    Укладываем десятый ряд

14. На 11 ряду мы начинаем создавать стенки камеры для приготовления еды и устанавливать рамку с дверцами. Между стальной рамой и кладкой делаем щель в 5 мм. Для формирования рамы мы обматываем её огнеупорной верёвкой.

    Укладываем одиннадцатый ряд

15. Выкладываем 12 ряд по чертежу из 11 керамических кирпичей.

    Укладываем двенадцатый ряд

16. На 13 ряду мы продолжаем формировать камеру и боковые каналы.

    Укладываем 13 ряд

17. Выкладываем 14 ряд строго по чертежу.

    Укладываем 14 ряд

18. Кладём 15 ряд в два подхода. Сначала стенки камеры и каналов мы поднимаем на уровень стальной рамы дверцы, а затем создаём для неё перемычку. На этот ряд мы помещаем металлический лист 600х550 мм и делаем в нём вырез для вытяжки. Для прочности мы сверху листа кладём 4 железных уголка и 1 полоску.

    Укладка 15 ряда

19. На уголки 16 ряда и полоску мы кладём обычный кирпич как указано на чертеже. Оставляем открытыми проёмы каналов. На кирпичах, которые обрамляют ближний канал и для вытяжки перед кладкой мы делаем отверстия для задвижек дымохода. Делаем в кладке щель в 5 мм.
20. Здесь же на площадке с проёмами мы ставим 2 задвижки.

    Укладываем 16 ряд

21. На следующем ряду очаг для приготовления еды и задвижки мы перекрываем керамическим кирпичом, чтобы отводные каналы были открытыми.

    Укладываем 17 ряд

22. Далее мы формируем второй колпак. Для этого без раствора устанавливаем две половинки кирпича, которые поднимаем выше главной кладки. Это необходимо для того чтобы затем можно было почистить основание печного колпака. После окончания кладки мы закрепляем эти кирпичи раствором.

    Кладём 18 ряд

23. Кладём 19 ряд по чертежу из 12 с половиной красных кирпичей.

    Кладём 19 ряд

24. Выкладываем 20 ряд по чертежу из 13 с половиной красных кирпичей.

    Кладём 20 ряд

25. Выкладываем 21 ряд по чертежу из 14 кирпичей.

    Кладём 21 ряд

26. Далее мы кладём большой участок печи по указанному чертежу с чередованием рядов. Так мы выкладываем 22, 24 и 26 ряд по 14 кирпичей каждый.

    Выкладываем 26 ряд

27. Выкладываем 23 и 25 ряд таким же образом.

    Выкладываем 25 ряд

28. Для 27 ряда нам понадобится 14 кирпичей, но их размещение на кладке немного отличается от предыдущих. Здесь мы готовим основу для следующих практически сплошных поверхностей.

    Кладём 27 ряд

29. На 28 ряду в кладке, которая обрамляет дымоходный канал, мы делаем вырезы в 10 мм для монтажа главной задвижки дымохода. Делая проёмы, мы регулярно прикладываем задвижку, чтобы она располагалась в 5 мм от стенок печи и свободно вставала в сделанный нами зазор.

    Кладём 28 ряд

30. Здесь же в проём на раствор мы устанавливаем и саму задвижку
31. На 29 ряд мы берём 19 обычных кирпичей и практически полностью перекрываем поверхность конструкции. Оставляем нетронутым только отверстие дымохода с задвижкой.

    Кладём 29 ряд

32. На 30 ряду мы также практически полностью перекрываем поверхность печи по схеме.

    Кладём 30 ряд

33. На 31 ряду мы закладываем основание трубы в 1 кирпич. Размер её должен соответствовать сечению дымохода. Кладка осуществляется из 5 кирпичей.

    Кладём 31 ряд

34. Затем создаём трубу дымохода. Для каждого ряда нам надо по 5 керамических кирпичей. Печь построена. Теперь она должна выстояться до полно высыхания раствора.

    Выкладываем дымоходную трубу нужной высоты

Особенности эксплуатации

Отличие печей Кузнецова в том, что они не требуют особенного ухода и очень просты в эксплуатации. Для них достаточно только заготавливать соответствующее сухое твёрдое топливо (дрова) в нужном количестве.

Так как КПД колпаковой печи очень высокое, то расход дров будет намного меньшим, чем в обычных печах, к которым мы привыкли.

В колпаковых печах практически не образуется сажа, так как она уходит на вторичное сгорание и прирост тепловой энергии.

• Перед началом эксплуатации печи её необходимо хорошо просушить. Для этого её надо протопить 2 раза в сутки по одному — полтора часа небольшим количеством топлива. Дверца поддувальной и топочной должна быть открытой.
• Не рекомендуют использовать для растопки щепки и картон в больших объёмах. Только на небольшое время они дадут максимальную температуру, что повлечёт за собой растрескивание кирпичей.
• Для растопки печи лучше всего использовать бумагу, лучины или бересту. Это позволит убрать холодный воздух из трубы дымохода, создать необходимую тягу и получить температуру горения дров около 350°С. Зимой, если печь длительное время не использовалась, то растопку рекомендуют проводить при открытой «летней» задвижке.
• После начала горения в камеру топки надо положить дрова для того, чтобы получить максимальную рабочую температуру 800–900°С.

Колпаковые печи практически не нуждаются в чистке, а если возникает необходимость, то лучше всего обратиться за помощью к профессионалам печникам. Они быстро и качественно очистят дымоход, топочную, колосниковую решётку и другие элементы печи.

Видео: строим печь Кузнецова своими руками

Следуя подробной инструкции и разработанной схеме, вы сможете самостоятельно построить удобную и функциональную печь Кузнецова в своём доме. Правильно подобранная схема модели сможет украсить собой дизайн любого интерьера помещения, а также будет полностью выполнять возложенные на неё функции — отапливать дом и служить кухней для приготовления пищи.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Каминопечь.рф — Печи Кузнецова

Содержание:

Мечта любого горожанина — иметь загородный участок с комфортным и благоустроенным жилым домом. Однако комфорт и благоустроенность обеспечиваются, в первую очередь, подключением такого дома к центральной отопительной системе и газовой магистрали. При этом если почти все современные загородные дома подключены к электричеству, то центральные отопительные системы и газоснабжение для них — случай все-таки редкий.

Конечно, в такой ситуации для обогрева дома и приготовления пищи можно использовать соответствующие электрические приборы или построить в доме камин. Однако наилучшим многоцелевым решением будет установка кирпичной печи .

  

Описание

---

Печь Кузнецова — Кирпичный обогреватель представляет собой высокоэффективный теплосохранитель построенный из керамического кирпича. Горячие газы, образующиеся во время быстрого и чистого сжигания топлива в топке оснащённой герметичной каминной дверкой,проходят через серию каналов и камер, насыщая каменные массы теплом. Правильная печь из кирпича затем излучает тепло в область помещения. Высокая термическая масса сохраняет постоянную тепловую мощность, как правило, достаточно одной топки в день. Преимущество таких кирпичных обогревателей,высокая тепловая мощность устройств, поскольку количество тепла, получаемого от одной топки распределяется равномерно от 12 до 24 часов. Высокая эффективность и низкий уровень выбросов сажи в этих отопительных печах является преимуществом для энергоэффективных домов с использованием разных видов топлива, таких, как древесина и т.д.

Большие кирпичные правильные кузнецовские печи, системы отопления, лучше всего использовать на ежедневной основе. Такие обогреватели занимают много времени,с полной загрузкой топлива, чтобы быть разогретыми до нормальных эксплуатационных температур в холодном состоянии, и как таковые не очень подходят для случайного использования. Периодическое использование, таких обогревателей не рекомендуется!

Свободное перемещение газов в печи

Правильное расположение

---

Главная цель любой печи отопление, ее место должно быть выбрано для обеспечения тепла наиболее эффективным способом. Печь Кузнецова являются инфракрасными обогревателями, которые обеспечивают наибольшее тепло путем прямого излучения. Таким образом, максимальная мощность достигается при правильном расположении. Поэтому центр помещения — это всегда правильный выбор. Мудрое решение- это размещение в качестве разделителя функционального пространства, таких как кухня и гостиная или гостиная и спальня.

Старайтесь избегать размещения кладки печи рядом с наружной стеной или, что еще хуже — расположить его в нишу в наружной стене (типичное место для обычных каминов) если вы хотите сохранить тепло внутри помещения.

Выбор печи того или иного типа и ее месторасположения в доме, помимо предпочтений владельца, зависит от целевого назначения печи, размеров дома и уровня его теплоизоляции, количества и размеров окон. Кроме того, для нормальной работы и ремонта доступ к печи должен быть свободным со всех сторон, то есть ни одна из сторон печи не должна одновременно входить в какую-либо из внешних стен дома.

 

Преимущества

---

— оптимальная теплопроводность;

— длительный срок службы без ремонта;

— простота обслуживания;

— отсутствие внешних коммуникаций;

— возможность использования для приготовления пищи с особенными вкусовыми качествами;

— уникальный дизайн и максимальный уют.

---

Типы кирпичных печей кузнецова

— предназначенные исключительно для обогрева дома;

— предназначенные исключительно для приготовления пищи;

— комбинированные — для обогрева дома и приготовления пищи.

Наиболее популярными типами кирпичных печей являются:

— Традиционные Русские теплушки РТИК. Они используются для обогрева дома, приготовления пищи, и имеют особую полку, используемую для «теплого» отдыха, сушки и хранения дров и других целей;

—  Отопительно варочные печи ОВИК. Они используются для обогрева дома и приготовления пищи, имеют конфорочную плиту, духовку и отделения для сушки грибов. Преимуществом шведской печи следует считать существенно меньший размер.

Существуют как различные типы отопительных печей ОИК и отопительных печей с камином ОИК К, так и иные типы печей для домов, как комбинированных, так и целевых, в России они используются очень часто (Хлебные ХК, каменки для бань, восточные для приготовления пищи в казане и др.). 

---

Процесс строительства

  

  

Несмотря на такое разнообразие, обязательными составными частями всех печей кузнецова являются:

— сплошной железобетонный или ленточный из бутового камня фундамент, отдельный от фундамента дома. Обычно устройство печи планируется одновременно со строительством дома, если же такая идея возникает при уже выстроенном доме, фундамент для печи следует устанавливать отдельно. При этом фундамент выдвигается на 5 и более см за ее края, на него укладывается изоляционный слой (обычно рубероид), затем асбест, кровельное железо и подкладка из минеральной ваты или войлока;

— топка, размер которой строго увязывается с размером печи;

— поддувало для золы, требующее постоянной и тщательной чистки;

— колосник для размещения на нем твердого топлива;

— дымоход, также требующий регулярной и качественной очистки.

Укладка каждого ряда кирпича при строительстве печи — наиболее сложный процесс. Это тот единственный случай, когда каждый кирпич каждого ряда и каждый встраиваемый элемент печи укладываются в строго определенной последовательности и по точной технологии. 

Так, первый и второй ряд кирпича устанавливаются на фундамент сплошной плитой, причем образующиеся в середине пустые участки не рекомендуется заполнять боем; на второй ряд устанавливается дверца поддувала для золы, а само поддувало конструируется с третьего по пятый ряд и т.д.

Порядок и очередность такого строительства установлен так называемыми схемами — порядовками; при этом специалисты рекомендуют сначала выстроить всухую модель печи, а затем, разобрав и пронумеровав каждый кирпич и каждую деталь, выкладывать печь уже вживую.

 

Видео-Проект колпаковой печи Кузнецова:

 

Безопасность

---

Основным требованием к печи любого типа является ее безопасность. Кроме того, что использование в доме постоянного открытого огня всегда резко увеличивает опасность пожара, при горении любого вида топлива образуется чрезвычайно опасный для человека углекислый газ, что при пороках конструкции или неправильной эксплуатации приводит к угарному отравлению.

Поэтому если у владельца дома нет навыков печного строительства, постройку печи следует поручить мастеру, несмотря на дороговизну этой работы. Только специалист сможет уложить кирпич в печи правильно с минимальными зазорами и верно установить дымоход и трубу с учетом всех возможных нюансов ее эксплуатации, в том числе и преимущественного направления ветра.

 

Об авторе-изобретателе

---

КУЗНЕЦОВ ИГОРЬ ВИКТОРОВИЧ- автор множества изобретений, касающихся конструкций бытовых кирпичных колпаковых  печей различного назначения и разной мощности: отопительных, отопительно-варочных, русских печей -теплушек, печей для бань с регулированием нагрева воды и регулированием температурно — влажностного режима в парилке бани. Им запатентованы указанные конструкции, совмещённые с каминами, при этом стенки камина обогреваются и являются частью печи. И. В. Кузнецов разработал печи различного функционального назначения с встроенными водяными котлами для использования в качестве резерва в системах с водяным отоплением. Ныне он является председателем социально ориентированного НП «Развитиесистемы Печи Кузнецова»

Читайте также:

---

 

Бытовые отопительные печи двухколпаковые

Хлебная печь своими руками

Кладка каминопечей

 

Китай производитель станов холодной прокатки, фрезерный станок, поставщик непрерывной холодной прокатки с 5 клетями

Тип бизнеса:

Торговая компания

Год основания:

2014-06-10

Сертификация системы менеджмента:

ISO 9001

Среднее время выполнения:

Время выполнения заказа в пиковый сезон: 3-6 месяцев
Время выполнения заказа в межсезонье: 3-6 месяцев

OEM / ODM-сервис

Доступен образец

Стан холодной прокатки, фрезерный станок, производитель / поставщик станков холодной прокатки в Китае, предлагающий высококачественные Gi, Hdgi, SGCC производителя, стан холодной прокатки для рулонов из нержавеющей стали, 2hi, 4hi, 6hi, 8hi, 20hi, нержавеющая сталь 550 мм — Высокоскоростной стан холодной прокатки 1750 мм 4hi 6hi 20hi и так далее.

Загрузочная печь с колпаком

Печь в сборе

Узел топки для первоклассной колпаковой печи Oxy-Gon состоит из камеры, верхней крышки и нижней крышки доступа. Каждая часть узла печи имеет двойные стенки из нержавеющей стали 304L и электрополирована для достижения высочайшего качества поверхности. В тепловую камеру встроены дополнительные порты для смотровых окон, термопар и технологического газа.Электроэнергия на нагревательный элемент печи подается через никелированные силовые вводы с водяным охлаждением.

Тепловая зона

Цилиндрический элемент из вольфрама или молибдена и узел теплозащитного экрана из вольфрама / молибдена закреплены внутри камеры колпаковой печи серии BF, чтобы упростить загрузку приспособлений и материалов для обработки.

Источник питания

Источники питания для колпаковой печи могут иметь любую из следующих характеристик: трехфазный 380 или 480 вольт и 50 или 60 герц.Типичный источник питания включает понижающий трансформатор, тиристор, автоматический выключатель, контактор, ампер и вольтметры.

Контроль температуры

Контроль температуры для колокольной печи включает в себя программируемый регулятор температуры процесса и отдельный ограничитель превышения температуры. Регистраторы и устройства регистрации данных, соответствующие вашим требованиям, также доступны как опции. Доступные типы датчиков включают термопары, оптический пирометр и преобразователи мощности.

Насосная система

Колпаковые печи серии BF оснащены полностью автоматической системой откачки с ПЛК, рассчитанной на диапазон 10 ^-2 Торр (грубый вакуум с механическим насосом). Наша стандартная система является автоматической и состоит из пластинчато-роторного или безмасляного механического насоса спирального типа, стопорных клапанов и контроллера вакуумметра. Система будет стабильно работать в диапазоне 10 ^–2 торр.

Система инертного газа / азота

Чтобы обеспечить работу с использованием инертных (благородных) газов или азота, с вашей колокольной печью будет поставляться комплект, который включает впускные и выпускные клапаны и манометр / вакуумметр.

Влажная или сухая водородная система

Колпаковая печь серии BF также совместима с дополнительной системой, которая может быть ручной или полностью автоматической, с использованием управления потоком и переменного процентного смешивания водорода с другими газами. Все необходимые предохранительные блокировки и устройства, такие как порт сброса безопасности, воспламенитель и т. Д., Включены в эту систему. Кроме того, система также соответствует стандартам NFPA 86 для печей и печей.

Колпаковые печи: устройство и преимущества

Колпак относится к семейству металлургических печей .

Их ранжирование по структуре, типу металла или выполняемой термообработке; но с общей чертой: они построены из материалов, устойчивых к высоким температурам .

Важнейшие для этого типа печей, эти материалы подходят для типа термообработки и являются идеальным решением для выдерживания высоких температур в течение длительного времени, без химической реакции для обрабатываемой загрузки, в контакте с ними в течение всего процесса. .

Под «высокими температурами» мы подразумеваем выше 1100 ° , что может вызвать проблемы в случае неправильного выбора материала.

Колпак печи s, в частности, используется для выполнения термообработки, такой как цементация , нитроцементация, закалка, отжиг и процесс нормализации .

В состав входят:

— основание, диффузор и камера статического давления и вентилятор между основанием и диффузором;
— внутренняя крышка и внутренняя рубашка, первый компонент с функцией полного закрытия системы, второй — для отделения зоны заряда от зоны нагрева;
— охлаждающая крышка, обеспечивающая быстрое охлаждение после отжига.

… Все это приводит к важным преимуществам .

4 преимущества колпаковой печи и полезный опыт Nicro в этом производстве

Вот причины, по которым колпак является отличным решением:

1) Благодаря используемой защитной атмосфере, обработка в этих печах может проводиться на широком диапазоне материалов ;
2) Благодаря колпакам нагрева и охлаждения время обработки сокращается;
3) Колпаковые печи предлагают безопасный и экономичный метод термообработки;
4) Его структура облегчает быструю загрузку обрабатываемого материала.

Учтите также, что Nicro может поставить полную группу конструкции (основание, диффузор, камера статического давления, вентилятор, колпак и кожух) , произведенных внутри компании.

Почему это должен быть плюс?

Потому что процесс, от общего производства до единичного изделия, контролируется шаг за шагом с контролем соединения между отдельными компонентами проекта перед их установкой, таким образом, с сокращением времени на этапе запуска установки .

Более тридцати лет Nicro работает над изготовлением колоколов, оснований и диффузоров различных размеров ; адаптируемся к запросу каждого клиента , разрабатываем решения по запросу.

Например, мы можем производить колокола высотой до 12 м или диаметром корпуса 4,5 метра. Нет необходимости адаптироваться к заранее установленным форматам.

Кроме того, постоянное обновление в секторе приводит к высококачественным результатам; например, представляет новую сварочную технологию Force Tig, повышающую эффективность работы, обеспечивает более высокое качество на этапе сварки .

Таким образом, колпаковые печи

являются результатом работы, которую изучали и выполняли профессионалов отрасли. нацелены на постоянные исследования и разработки.

Преимущество производства, которому следуют во всех аспектах, в сочетании с преимуществами, предлагаемыми при использовании колпаковой печи при термообработке, приводит к общему результату: уверенность в качестве продукта и, как следствие, экономия (время и экономическое удобство).

Бесплатные фото Литейный колпак Доменная печь Сталь

Наша команда была тщательно отобрана перед публикацией здесь.Если это полезно для вас, поделитесь с друзьями. Кроме того, вы также можете поощрить их, пригласив наших участников на одну чашку кофе (через Paypal).

Снимок сделан камерой Nikon Coolpix S8100 в режиме съемки 6,2 мм · Ƒ / 3,6 · 10 / 8873с · ISO 160 , дает изображение отличного качества. Он хранился в категории « Industry / Craft », максимальный размер — 3000 × 4000 пикселей, вы можете скачать его в формате JPG. Нас отметили: Литейный колокол, Сталь, Сталелитейный завод, Доменная печь.

Изображения на Max Pixel свободно распространяются с лицензией Creative Commons Zero — CC0.

Наша команда хотела бы порекомендовать вам несколько фотографий по теме:

Архитектура, Синий, Здание, Бизнес, Город

Эскалатор, Лестницы, Металлические Сегменты, Архитектура

Мост, Закат, Силуэт, Сумерки, Вечер, Темный

Цепь, Ссылка, Металл, Сильный, Соединение, Подключено

Вокзал, Следы, Железная Дорога, Железная Дорога, Поезд

Меч, Антиквариат, Оружие, Средневековый, Сталь, Древний, Утюг

Трубка, Труба, Вид, Океан, Море, Воды, Закат, Золотой

Завод, Промышленность, Заброшенный, Архитектура, Здание

Чайники, Кастрюли, Кухонная плита, Пламя, Газовое отопление, Горелки

Природа, Закат, Рассвет, Небо, Панорама, Вечер, Пейзаж

Сталь, Строммаст, Структура, Архитектура, Электричество

Сталь, Металл, Сталь Кортен, Красная Сталь, Текстура, Ржавчина

Кастинг Белл Стали Металлургический комбинат Доменная печь Рурская область Промышленность Металл Производство стали Тяжелая промышленность Промышленный завод Промышленное наследие Бесплатные фото Бесплатные изображения Макс Пиксель

Доменная печь | металлургия | Britannica

Доменная печь , вертикальная шахтная печь, которая производит жидкие металлы в результате реакции потока воздуха, подаваемого под давлением в нижнюю часть печи, со смесью металлической руды, кокса и флюса, подаваемой в верхнюю часть.Доменные печи используются для производства чугуна из железной руды для последующей переработки в сталь, а также для обработки свинца, меди и других металлов. Быстрое горение поддерживается потоком воздуха под давлением.

Доменные печи производят чугун из железной руды за счет восстанавливающего действия углерода (поставляемого в виде кокса) при высокой температуре в присутствии флюса, такого как известняк. Доменные печи для производства чугуна состоят из нескольких зон: пода в форме тигля в нижней части печи; промежуточная зона, называемая чушкой, между подом и штабелем; вертикальная шахта (штабель), идущая от чушки до верха печи; и верх печи, который содержит механизм загрузки печи.Шихта или шихта из железосодержащих материалов (, например, железорудные окатыши и агломерат), кокса и флюса (, например, известняк ) опускается через шахту, где она предварительно нагревается и вступает в реакцию с восходящим восстановлением. газы для производства жидкого чугуна и шлака, которые накапливаются в очаге. Воздух, предварительно нагретый до температур от 900 ° до 1250 ° C (1650 ° и 2300 ° F), вместе с впрыскиваемым топливом, таким как нефть или природный газ, вдувается в печь через несколько фурм (форсунок), расположенных по окружности топка у верха очага; количество таких форсунок может быть от 12 до 40 на больших печах.Предварительно нагретый воздух, в свою очередь, подается из нагнетательной трубы — трубы большого диаметра, окружающей топку. Предварительно нагретый воздух бурно реагирует с предварительно нагретым коксом, что приводит как к образованию восстановительного газа (монооксида углерода), который поднимается через печь, так и к очень высокой температуре около 1650 ° C (3000 ° F), при которой образуется жидкое железо и шлак.

Принципиальная схема современной доменной печи (справа) и доменной печи (слева).

Британская энциклопедия, Inc.

Подробнее по этой теме

Обработка чугуна: Доменная печь

По сути, доменная печь — это противоточный теплообменник и кислородный теплообменник, в котором поднимающийся дымовой газ теряет большую часть своего тепла на …

Чушь — самая горячая часть печи из-за ее непосредственной близости к реакции между воздухом и коксом. Расплавленное железо накапливается в поде, который имеет летку для отвода расплавленного железа и, выше, отверстие для шлака для удаления смеси примесей и флюса.Под и боша представляют собой толстостенные конструкции, облицованные огнеупорными блоками углеродного типа, а дымовая труба облицована высококачественным шамотным кирпичом для защиты кожуха печи. Чтобы эти огнеупорные материалы не выгорели, в них встроены тарелки, козырьки или распылители для циркуляции холодной воды.

Камень заполнен чередующимися слоями кокса, руды и известняка, которые попадают наверх во время непрерывной работы. Кокс воспламеняется внизу и быстро сгорает за счет нагнетаемого воздуха из фурм.Оксиды железа в руде химически восстанавливаются до расплавленного железа углеродом и оксидом углерода из кокса. Образовавшийся шлак состоит из известнякового флюса, золы кокса и веществ, образующихся в результате реакции примесей в руде с флюсом; он плавает в расплавленном состоянии поверх расплавленного чугуна. Горячие газы поднимаются из зоны горения, нагревая свежий материал в дымовой трубе, а затем выходят через каналы в верхней части печи.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Доменные печи могут иметь следующие вспомогательные помещения: складское помещение, где шихта готовится до ее подъема на верх печи скиповыми тележками или системой ленточных конвейеров; система верхней загрузки, состоящая из набора вертикальных двойных колпаков (конусов) или вращающихся желобов для предотвращения выхода топочного газа во время загрузки; печи, использующие отходящие газы печи для подогрева воздуха, подаваемого к фурмам; и литейный цех, состоящий из желобов, по которым жидкий чугун и шлак распределяются по соответствующим ковшам для передачи в сталеплавильные печи и участки утилизации шлака.

В Европе доменная печь постепенно развивалась на протяжении веков из небольших печей, эксплуатируемых римлянами, в которых древесный уголь использовался для восстановления руды до полутвердой массы железа, содержащей относительно небольшое количество углерода и шлака. Затем железную массу обрабатывали молотком для удаления шлака, получая кованое железо. Увеличение высоты печи в сочетании с механическими сильфонами для подачи в нее большего количества воздуха позволило повысить температуру, необходимую для производства высокоуглеродистого чугуна, известного как чугун.Этот способ производства использовался в Центральной Европе к середине 14 века и был введен в Англию около 1500 года. Древесный уголь был единственным топочным топливом до 17 века, когда истощение лесов, которые давали древесный уголь в Англии, привело к экспериментам с коксом. , который производится из угля. К середине 18 века кокс получил широкое распространение в доменных печах, а принцип нагрева воздуха перед его поступлением в печь был введен в начале 19 века.

Размер современных доменных печей составляет от 20 до 35 м (от 70 до 120 футов), диаметр пода составляет от 6 до 14 м (от 20 до 45 футов), и они могут производить от 1000 до почти 10 000 тонн чугуна в день.

Научный центр обучения выдуванию стекла: печь для отжига стекла

Стеклодувы используют печи для отжига стекла для устранения напряжений, возникающих в стеклянной посуде в процессе выдувания стекла. В контролируемых условиях печь медленно и равномерно нагревает стекло до температуры отжига. После короткого периода «замачивания», чтобы обеспечить равномерное распределение тепла по стеклянной посуде, температура в духовке медленно возвращается к комнатной.

Типичная стеклянная печь для отжига.Эта особая марка / модестиль известна как печь колокольного типа. На этом фото «колокол» опущен в рабочее положение.

Здесь мы видим печь для отжига с поднятым колоколом.

Некоторыми преимуществами этой конструкции являются легкий доступ к внутренней части печи для размещения вашей работы и экономия тепла в приподнятом колпаке, когда он открывается при рабочих температурах.

На этом фото изображена станина печи для отжига. Поверхность представляет собой одеяло из стекловолокна / керамического волокна, известное как Fiber-Fax.

Вермикулит — еще один широко используемый материал в некоторых печах, хотя необходимо следить за тем, чтобы вермикулит не содержал асбеста, известного респираторного риска и канцерогена.

На этом фото мы смотрим в колокол и видим один из резистивных нагревательных элементов. Именно эта печь используется для отжига боросиликатного стекла.

Электронагревательные элементы контролируются терморегулятором. Контроллер может быть простым регулятором включения / выключения или регулятором линейного изменения, способным выполнять запрограммированный профиль времени / температуры на пути к достижению температуры отжига.Подобные контроллеры используются в лабораторных нагревательных приборах.

Авторские права на эту страницу и любые связанные с ней материалы принадлежат Joe Walas и / или ILPI 2002-2021, если не указано иное. Несанкционированное копирование или размещение на других веб-сайтах категорически запрещено. Присылайте нам предложения и комментарии (включая URL-адрес, если применимо) по электронной почте. ВНИМАНИЕ: Обязательно прочтите этот важный отказ от ответственности / отказ от ответственности в отношении информации на этой странице.

Доменная печь — обзор

5.2 Производство стали

Интегрированные сталелитейные заводы, работающие на угле, обеспечили ~ 65% от 1,5 Гт мировой стали, произведенной в 2016 году, потребляли ~ 19 ГДж / т произведенной стали и выбрасывали в среднем около 1,8 т CO ₂ / т-стали произведено. На первом этапе сталеплавильного производства высококачественный уголь (антрацит) используется в качестве топлива для доменной печи, в которой железо извлекается восстановлением из руды гематита (Fe ₂ O ₃ ) с использованием окиси углерода в качестве Восстановитель. Основные реакции, происходящие в печи, следующие.Уголь сжигается с кислородом для получения диоксида углерода и тепла, в то время как известняк, вводимый в качестве флюса для удаления примесей из железа, прокаливается с образованием CaO плюс CO ₂ посредством той же реакции, что и при производстве цемента (Реакция (5.1) ). Продукт CO ₂ этих двух реакций затем вступает в реакцию с большим количеством углерода, образуя монооксид углерода:

(5,6) CO2 + C → 2CO

Моноксид углерода восстанавливает гематитовую руду с образованием расплавленного железа (чушкового чугуна), который собирается у основания печи:

(5.7) Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

Прокаленный известняк соединяется с примесями, образуя шлак, в первую очередь силикат кальция, который плавает поверх жидкого железа и может удаляться:

(5,8) CaO + SiO2 → CaSiO3

На втором этапе производства стали, известном как кислородное производство стали (BOS), содержание углерода в передельном чугуне снижается с типичных 4–5% до 0,1–1% в печи, работающей на кислороде. Избыток углерода окисляется до окиси углерода, которую можно повторно использовать в качестве топливного газа или использовать в качестве восстановителя.В то же время другие примеси, такие как фосфор и сера, окисляются с образованием кислых оксидов, нейтрализуются добавлением извести и восстанавливаются в виде шлака, который может использоваться в различных целях рециркуляции (см., Например, производство цемента в предыдущем разделе). раздел, а карбонизация минералов — в разделе 10.3.1). На этом этапе также добавляются легирующие элементы, такие как хром, марганец, никель и ванадий, чтобы добиться требуемого состава и свойств стали.

Доменные газы содержат около 30% CO ₂ после полного сгорания фракции CO, в то время как общий поток дымовых газов от металлургического комбината составляет ~ 15% CO ₂ .Таким образом, те же варианты улавливания CO ₂ , представленные выше для электростанции, также могут быть применены на сталелитейном заводе:

•

Улавливание CO ₂ из общего потока дымовых газов после сжигания; Среди прочего были изучены абсорбция амина (Глава 6), мембранное разделение (Глава 8) и захват на основе гидратов (Глава 9).

•

Топка доменной печи кислородом, а не воздухом, в результате чего отходящий газ представляет собой чистую смесь CO и CO ₂ .

•

Улавливание CO ₂ на стадии предварительного сжигания и использование водорода вместо монооксида углерода в качестве восстановителя в реакции (5.7); то есть:

(5,9) Fe2O3 + 3h3 → 2Fe + 3h3O

Вариант кислородной доменной печи интересен тем, что может снизить выбросы CO ₂ от металлургического комбината на 40%, даже без CCS , за счет снижения расхода кокса в доменной печи.

Одним из вариантов предварительного сжигания, который был разработан в проектах CACHET и CAESAR, финансируемых ЕС, является применение реакции конверсии водяного газа с усиленной сорбцией для преобразования доменного газа в водород с улавливанием CO ₂ в карбонате калия сорбент на основе гидротальцита, из которого он извлекается путем перепада давления.Технология продолжает развиваться в рамках проекта ЕС STEPWISE (см. Раздел 7.2).

В качестве альтернативы производству чугуна в доменной печи железо прямого восстановления (DRI) получают путем восстановления железной руды с использованием смеси водорода и монооксида углерода (реакция (5.7) и (5.9)) при температурах 800–1000 ° C. ° C. Первый коммерческий проект CCS на сталелитейном заводе был запущен в ноябре 2016 года на заводе Emirates Steel DRI в Муссафе, Абу-Даби. Установка производит синтез-газ (H ₂ + CO) для реакций прямого восстановления путем паровой конверсии местного природного газа, а отходящий газ установки DRI, содержащий 98% CO ₂ , в обезвоженном виде, сжатый до scCO ₂ и транспортировка 43 км для повышения нефтеотдачи на нефтяных месторождениях BAB и Rumaitha, эксплуатируемых ADNC.