Русская баня

Константин Колышкин

Предлагаю вниманию широкой публики, написанную мною еще в далеком 2012 году, книгу, посвященную кладке и эксплуатации кирпичных банных печей Игоря Викторовича Кузнецова моделей БИК П1 и БИК П3.

Книга получила название «Азбука кладки и эксплуатации кирпичных печей Игоря Кузнецова для русской бани».

Надеюсь, многим данная информация пригодится в процессе принятия решения какую из кирпичных печей класть у себя в бане. Very Happy

Книгу буду выкладывать постепенно.

Кому не терпится ознакомится с книгой сразу, могут это сделать, заглянув на мой сайт. Книга сформирована в виде .pdf-файла. Объем файла - 3,29МВ.

Заранее приношу извинения за то, что размещаемая на страницах данного форума излагаемая информация, в не достаточной степени будет отформатирована.

К сожалению, функциональные возможности редактора данного форума по набору и форматированию в нем текста ограничены.

Поэтому прошу отнестись к этому факту с пониманием.

Итак, приступим...

ВВЕДЕНИЕ

Целью создания настоящей книги явилось желание автора этих строк поделиться с широким кругом тех истинных любителей русской бани, которые осознанно сделали свой выбор в пользу кладки в парной кирпичной печи конструкции Игоря Викторовича Кузнецова, но до сих пор не решились на этот шаг по тем или иным причинам.

Основным сдерживающим фактором, по моему мнению, выступает отсутствие в открытом доступе систематизировано изложенной информации по особенностям конструкции банных печей, разработанных этим человеком. Опубликованные для широкого доступа порядовки банных печей на сайте самого автора http://stove.ru у людей, приступивших к их изучению, вызывают ряд вопросов, ответы на которые приходится искать в других источниках. У И.В.Кузнецова, человека отдавшего не один десяток лет подвижнического труда на создание, строительство и популяризацию печей своей конструкции, объективно не хватает времени по доработке и внесению правок в созданные ранее свои материалы.

Но, благодаря огромному желанию разобраться в особенностях конструкции банных печей И.В.Кузнецова и построить подобное в своей бане, сложился круг людей, приложивших немало своих усилий, чтобы неясных вопросов осталось как можно меньше.

Я выражаю огромную благодарность Игорю Викторовичу Кузнецову за ту информацию о своих разработках, которой он поделился с широкой общественностью, и которая помогла мне в написании этой книги. Я также искренно признателен Vasya, Игорю Васильеву, Ramunas, Владимиру Францевичу, kasbor, Александру Шалагину, Andron, Doc, Валерию Орлову, Pioner, Петру С, Олегу Аргунову, TraL, Алексею Елисееву, Коллеге и многим другим участникам Форума «Русская баня. Строим сами » за их активное участие в обсуждении данной и смежных тем. Благодаря активному участию этих людей на страницах Форума в Теме «Банные печи периодического действия Игоря Кузнецова БИК П1 - БИК П3», как мне кажется, практически не осталось «темных мест».

Мне пришлось только систематизировать свои знания по этому вопросу, а также разбросанные в разных местах сайта автора, форумов «Русская баня. Строим сами» и "Альянс "Печных Дел Мастера"" отрывки информации, относящиеся к данной теме. Я попытался изложить эту информацию в виде, облегчающем, с моей точки зрения, ее понимание всем желающим попробовать свои силы в самостоятельной кладке у себя правильной кирпичной банной печи.

Но, хотелось бы отметить следующее...

На мой взгляд, данная электронная книга позволит практически любому человеку, умеющему держать мастерок в руках, руководствуясь изложенной здесь информацией самостоятельно сложить правильную банную печь.

Именно наличие в бане массивной кирпичной печи-каменки, способной, не перегревая парную, получить режимы, характерные для паровой бани, и делает баню Русской.

Если Вы давно задумывались над вопросом какую печь установить у себя в бане (а баню Вы хотите Русскую), не задумывайтесь больше об этом. Настоящую Русскую баню можно получить только с правильной кирпичной печью. И объем необходимых знаний, чтобы сложить своими руками такую печь, и дает эта книга.

Поверьте, сложить самому кирпичную печь – совсем не трудно!

Зато, КАКОЕ удовольствие «светит» в перспективе!.. и моральное, и физическое!..

Дерзайте! И Вас все получится!

И завершая это краткое введение, хотел бы попросить Уважаемого Читателя конструктивно и критически оценить изложенную в этой книге информацию и высказать автору свои советы по ее улучшению.

С уважением, Константин Колышкин.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Кирпичные печи И.В.Кузнецова: базовые принципы построения.
1.1. Особенности переноса тепла в кирпичных печах разных конструкций.
1.2. Особенности конструкции печей И.В.Кузнецова.
Глава 2. Материалы, используемые при кладке кирпичных печей.
2.1. Кладочный кирпич.
2.2. Кладочные смеси.
2.3.Печные приборы.
Глава 3. Камни для каменки.
Глава 4. Конструктивные особенности банных печей периодического действия И.В.Кузнецова БИК П1 и БИК П3.
4.1. Основные особенности печей БИК П1 и БИК П3.
4.2. Особенности конструкции и кладки внешнего контура печей БИК П1 и БИК П3.
4.3. Особенности конструкции и кладки внутреннего контура печей БИК П1 и БИК П3.
4.4. Организация подачи вторичного воздуха в банных печах БИК П1 и БИК П3.
4.5. Организация каменки в банных печах БИК П1 и БИК П3.
4.6. Организация нагрева воды в банных печах БИК П1 и БИК П3.
4.7. Способы крепления печных приборов в банных печах БИК П1 и БИК П3.
Глава 5. Особенности просушки и топки банных печей БИК П1 и БИК П3.
Глава 6. Основные требования пожарной безопасности при кладке банных печей.
Глава 7. Разбор порядовок банной печи БИК П1.
Глава 8. Разбор порядовок банной печи БИК П3.
Заключение.

ГЛАВА 1. КИРПИЧНЫЕ ПЕЧИ И.В.КУЗНЕЦОВА: БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ.

1.1. Особенности переноса тепла в кирпичных печах разных конструкций.
В настоящей главе рассмотрены отличительные черты процессов теплопереноса в кирпичных печах с различными конвективными системами и основные конструктивные особенности кирпичных печей Игоря Викторовича Кузнецова.

Все созданные человеком кирпичные печи слагаются из топки, в которой происходит сжигание топлива, конвективной системы, призванной утилизировать выделившееся из топлива тепловую энергию, и трубы, служащей для удаления из печи продуктов горения.

В зависимости от принципов организации движения газов внутри печей все печи условно можно разделить на печи, работающие на принципе Принудительного Движения Газов (ПДГ), и печи, работающие на принципе Свободного Движения Газов (CДГ).

К последним, и относятся печи конструкции И.В.Кузнецова.

Кратко рассмотрим физику явлений, происходящих с газами, в этих печах.

На рисунках ниже показаны разрезы печей, функционирующих на принципах ПДГ (Рис.1.1) и CДГ (Рис.1.2.).

Рис.1.1. Канальная печь

Рис.1.2. Колпаковая печь

На рисунках буквой Т обозначен топливник, стрелками показано направления движения печных газов.

Отметим, что печи, функционирующих на принципах ПДГ, по своему конструктивному исполнению делятся на печи с последовательным, параллельным и комбинированным исполнением конвективных каналов.

В качестве примера на левом рисунке показана печь с последовательной конвективной системой. По сути, помимо топливника, любая печь ПДГ содержит систему теплоаккумулирующих каналов, движение печных газов по которым осуществляется под действием тяги печной трубы. Причем это движение не может быть никаким другим, как только принудительным.

Печи, функционирующие на принципах СДГ, являются бесканальными. Конвективная система этих печей представляет собой ряд последовательно соединенных между собою пространств, напоминающих перевернутые вверх дном колпаки. Конструктивно теплоаккумулирующими поверхностями в данных печах являются стенки колпаков.

Отличительной особенностью бесканальных печей от канальных является особенность движения в них печных газов. Как следствие, данным печам присущ ряд характерных свойств, делающих их с потребительской точки зрения очень заманчивыми и привлекательными.

Но, прежде чем начать рассмотрение особенностей конструкции бесканальных печей и лучшего понимания происходящих в них явлений, рассмотрим основы процесса горения древесного топлива, который происходит в топливнике любой печи.

По своей сути процесс горения любого органического топлива СхНуОz, состоящего из молекул углерода, водорода и кислорода, является совокупностью реакций окисления кислородом воздуха твердой и газообразной составляющей самого топлива. Данные реакции сопровождаются как выделением, так и поглощением тепла.

Горение твердого топлива и его газообразных составляющих в общем случае можно представить уравнением:

aСхНуОz+bO2= dС(атомарный углерод, сажа)+kСО(угарный газ)+lCO2(углекислый газ)+ +mH2O(пар)+тепло (1)

Необходимо отметить, что непосредственно горят (окисляются кислородом воздуха) газы, которые начинают выделяться топливом при его нагреве до определенной температуры. Для дров (в зависимости от их вида, влажности, массы, формы укладки в топливнике) эта температура должна быть не менее 300ºC. При этом очевидно, что пока из дров не испарится вся влага, нельзя достигнуть их нагрева до температуры выше 100ºC.

Для поддержания реакции горения необходимо, чтобы выделяющегося из горящей порции дров тепла хватало как для завершения полноты сгорания выделяющихся из дерева газов, так и для нагрева до температуры выделения горючих газов из следующей закладки дров.

Как отмечено в статье http://forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?t=1501&postdays=0&postorder=asc&&start=60, в условиях каталитического действия оксидов алюминия, которые находятся в шамотной оболочке топливника колпаковой печи, и каталитического действия нагретого до температуры T>600ºС атомарного углерода идут реакции:

Надо отметить, что скорость реакции (3) выше скорости реакции (5). А это приводит к избытку свободного водорода и недостатку кислорода для завершения процесса полного сгорания (окисления) всех образовавшихся при этом компонентов (в т.ч. и синтез газа).

Чтобы значительно увеличить скорость реакций (5), (6), (7) необходимо в зону горения подвести дополнительный объем кислорода воздуха. К тому же, очень желательно, чтобы этот дополнительный («вторичный») воздух был предварительно нагрет. В условиях нехватки кислорода протекание реакции (3) так же становится невозможной. Это влечет за собой образование частиц сажи (атомарного углерода), оседание их на внутренних поверхностях печи, снижение теплопроводности и теплоотдачи данных поверхностей и все остальное негативное, что из этого следует.

В идеале, через печную трубу в атмосферу должны выбрасываться только азот N2, как основная составляющая воздуха, углекислый газ СО2 и водяные пары Н2О.

Продуктами реакции сгорания дров являются углекислота СО2 от сгорания углерода и водяные пары Н2О от сгорания водорода.

В качестве балластных газов выступают водяные пары топлива, выделяемые им при нагреве, азот, а также избыточный воздух.

Продукты реакции горения и балластные газы участия в горении не принимают. Они только нагреваются за счет теплоты сгорания выделившихся из нагретых дров углерода и водорода.

Количество балластных газов непосредственно определяет теплосодержание продуктов сгорания топлива. Они понижают температуру газового потока, в котором ухудшаются условия сгорания топлива (замедляются или совсем прекращаются реакции окисления).

Таким образом, с целью улучшения процесса горения топлива, требуется достичь таких условий его горения, при которых обеспечивается полнота протекания всех перечисленных выше реакций и нейтрализация вредного воздействия балластных газов и продуктов горения.

А теперь рассмотрим, как справляются с этой задачей бесканальные (колпаковые) и канальные печи.

Схема печи двухъярусный колпак была впервые предложена советским инженером Иосифом Самуиловичем Подгородниковым, а развита и усовершенствована нашим соотечественником Игорем Викторовичем Кузнецовым.

В бесканальных или колпаковых печах конвективная система состоит из последовательно соединенных колпаков.

Схематически печь конструкции «двухъярусный колпак» можно изобразить следующим образом (Рис.1.3).

Рис.1.3. Печь конструкции «двухъярусный колпак».

Выделившиеся в процессе горения дров горячие газы в результате естественной конвекции поднимаются вверх колпака, и как более легкие вытесняют оттуда более холодные и тяжелые газы. Горячий воздух находиться вверху колпака до тех пор, пока не отдаст свое тепло стенам, не остынет и не опустится вниз. Теплопередача стенкам печи происходит за счёт конвекции.

В результате получается система, аккумулирующая тепло горячего воздуха в ограниченном объеме и благотворно влияющая на протекание процессов горения. Другими словами, под перекрытием колпака образуется объём горячих газов с высокой температурой, так необходимой для полноты протекания реакций горения топочных газов.

Стрелками на рисунках показано движение воздуха из подтопочного пространства, через топливник, нижний, а затем верхний колпак в трубу. Причем, на первом рисунке показана траектория движения горячих газов, а на втором рисунке – траектория движения более холодных газов. Пунктиром на втором рисунке изображен мешок горячих, более легких газов, собравшихся в купольной части колпаков.

Более холодные тяжелые газы, не имеющие возможности подняться вверх, низом колпака вместе с остывшими горячими газами через переточный канал переходят в следующий колпак или трубу (если печь одноколпаковая), не охлаждая внутренностей печи.

Газы с промежуточной температурой циркулируют между ними.

Движение нагретого воздуха в колпаке может проходить как при наличии, так и без присутствия внешней тяги, а только исключительно под действием естественных сил природы: конвекции и гравитации.

Так, если в качестве теплоизлучающего элемента, является вставленный в печь электронагреватель, движение нагретого воздуха может происходить без участия трубы. Перенос тепла внутри печи будет осуществляться только вследствие конвекции.

Нагреваемый воздух будет подниматься под перекрытие колпака, отдавать тепло окружающим его поверхностям, остывать, опускаться вниз и, при наличии какого-либо отверстия внизу колпака, покидать колпак через это отверстие.

Следует отметить, что горячий воздух будет находиться в колпаке до тех пор, пока стенки колпака, или помещенный внутрь колпака теплообменник, будут способны воспринимать (аккумулировать в себе) тепло этих газов. Только если генерируемого тепла будет больше теплоемкости воспринимаемых его поверхностей, излишнее тепло будет покидать колпак низом.

В случае использования для генерации тепла какого-либо топлива необходима печная труба для отвода из зоны горения продуктов реакции. В этом же случае в печи должно быть отверстие для подачи необходимого для горения воздуха.

Причем и в этом варианте движение газов будет аналогичным случаю, когда в печь вставлен электронагревательный элемент.

Горючие газы, выделяемые дровами, поднимаются под перекрытие колпака, остывают, передавая тепло стенам колпака и теплообменнику, опускаются вниз и через переточный канал отводятся либо во второй верхний колпак, либо в трубу (если печь одноколпаковая).

Влияние на процесс горения подаваемого в печь холодного наружного воздуха и балластных газов в колпаковых печах, в отличие от канальных печей, сведено к минимуму.

Это обусловлено тем, что нагретое нутро колпака не дает возможности холодному воздуху подняться вверх и охладить внутренние нагретые поверхности печи. Здесь мы наблюдаем наличие «теплового затвора». Более холодным тяжелым газам не остается ничего другого как пройти низом колпака в следующий колпак или трубу, не охлаждая внутренний объем печи. При этом ими оказывается минимальное влияние на процесс горения, и охлаждающее воздействие на размещенные в колпаке теплообменники.

Таким образом, количество используемого выделившегося при сгорании топлива тепла в колпаковой печи повышается за счет уменьшения влияния балластных газов на теплообмен.

Далее…

В колпаке, в отличие от канальных печей, происходит встречное движение струй горячих и остывающих газов.

За счет встречного перемещения горячих и охлажденных газов и их перемешивания в колпаке возникает турбулентное движение воздушных потоков. Турбулентное движение газов еще больше способствует полноте их сгорания и лучшему восприятию теплоты стенками колпака.

В колпаке имеется возможность поместить теплообменник так, чтобы он не мешал процессу горения и не снижал температуру в зоне реакции. Это достигается путем размещения теплообменника вне топочного пространства. В частности, в качестве теплообменника в банных печах выступает змеевик (П-образная металлическая труба системы горячего водоснабжения, внутри которой циркулирует нагреваемая вода), а также массив каменки, служащий для целей парообразования.

Характерной особенностью двухъярусных колпаковых печей является их более равномерный нагрев по высоте, в отличие от канальных печей. Это свойство двухъярусных колпаковых печей описал еще Подгородников И.С. в своей кандидатской диссертации:

«…В печи «двухэтажный колпак» нижняя половина печи не только прогревается во время топки сильнее верхней, но тепло, аккумулированное в нижней половине печи, сохраняется внизу все время остывания печи. Перенос тепла снизу вверх путем внутренней циркуляции газов невозможно. Одновременно сохраняется «вольное» движение газов, «газовая вьюшка», отсутствует выпадение сажи…

…Вследствие высокой температуры и большого теплоизлучения пламени на стенки, нижний колпак 1 аккумулирует больше половины тепла топлива. Так как это тепло сосредоточено в колпаке, то оно сохраняется в нем во все время остывания печи. Тепло колпака 1 передается через стенки только в нижние части помещения. В верхний колпак или трубу тепло не переносится газами. Все тепло, впитанное верхним колпаком, остается в верхнем колпаке…»

И еще там же…

«…В результате при отоплении предлагаемой печью разница в температуре между полом и потолком, как показали опытные печи, устанавливается 2-4ºС, в то время как при печах с нижним обогревом разница температур между полом и потолком наблюдается в 10-12ºС, а в печах с верхним обогревом достигает 15ºС…»

Следующее…

Ввиду того, что горячие газы, расширяясь, заполняют полностью весь доступный им объем любой формы, поэтому в бесканальных печах колпак может иметь любую форму и (при соблюдении определенных условий) размер. При этом в любом горизонтальном сечении колпака температура будет одинаковой по всей площади сечения.

Поскольку перенос тепловой энергии печных газов и теплопередача в любом вертикальном сечении колпаковой печи осуществляются за счет естественных сил природы, поэтому движение газов во всех колпаках многоярусных бесканальных печей носит идентичный характер.

Подобных процессов движения газов и теплопередачи в печах с другими конвективными системами добиться нельзя.

Так в печах системы ПДГ движение газов возможно только под действием тяги трубы. При этом газы протаскиваются по вертикальным или горизонтальным каналам печи, постепенно отдают им свое тепло и выходят в трубу. При этом в данных печах нет возможности разделения газов, обладающих разной температурой, и организации для них индивидуальных маршрутов движения.

В печах системы ПДГ все продукты сгорания топлива проходят через топочную камеру и каналы конвективной системы, смешиваясь в единый поток. То есть, движение кислорода воздуха (окислителя) и горючих газов идет в попутном направлении.

По мере продвижения газового потока по конвективной системе печи концентрация балластных компонентов в нем увеличивается. В конечной зоне факела горения уменьшается концентрация топлива и окислителя. Исходные вещества разъединяются большим количеством продуктов сгорания. Возможность быстрого контактирования реагирующих молекул (СО, Н2) значительно затрудняется. Это уменьшает температуру потока и его полезную теплоотдачу. При этом возникает насущная потребность в его перемешивании.

Чтобы уменьшить влияние этого фактора и повысить количество извлекаемой из топлива энергии необходимо каким-либо образом уменьшить количество балластных газов и уменьшить их влияние на теплообмен.

Количество балластных газов уменьшают за счет сжигания более сухого топлива, а так же улучшения смесеобразования (уменьшая избыток подаваемого в топку воздуха и не допуская неполного его сгорания).

Однако достичь оптимального сжигания топлива в печах системы ПДГ не удается. В любом случае в топке присутствует излишний воздух, азот и водяные пары топлива, которые уменьшают температуру потока и ухудшают условия сгорания топлива.

Энергия, содержащаяся в топливе, не выделяется полностью в связи с уменьшением температуры горения в потоке. А выделившееся тепло используется не полностью, так как расходуется на нагревание балластных газов.

Из имеющей место быть ситуации напрашивается вывод, что для повышения изъятия энергии из топлива необходимо уменьшить влияние балластных газов на топочный процесс и повысить температуру горения.

Следующее…

В данных печах, в отличие от колпаковых, теплообменник может быть размещен только в топке, что является крайне не желательным. При размещении теплообменника в топке условия сгорания топлива входят в противоречие с условиями теплообмена. Теплообменник, аккумулируя в себе тепло печных газов, понижает температуру продуктов горения и препятствует полноте их сгорания. Тем самым он ухудшает условия сгорания топлива и снижает количество извлекаемой из топлива энергии.

Попытка размещения теплообменника в один из каналов конвективной системы ПДГ не спасает ситуацию. Размещение теплообменника в печном канале влечет за собой увеличение поперечного сечения канала. Плотность (энергия) газового потока распределяется по большей площади, а это в свою очередь приводит к уменьшению температуры в потоке и, как следствие, к снижению эффективности передачи тепла теплообменнику.

Печи с ПДГ имеют неравномерный нагрев в различных местах, тем самым более склонны к трещинообразованию в отличие от колпаковых печей.

Развивая идею «свободного движения газов» и досконально изучив работу печи И.С.Подгородникова «Двухэтажный колпак» И.В.Кузнецов пришел к заключению, что сжигая топливо в колпаке без топки, нельзя добиться хороших условий сгорания топлива: высокой температуры, оптимального обеспечения реакции горения воздухом, его перемешивания и предварительного нагрева. И, далее, И.В.Кузнецов делает вывод о том, что топливо необходимо сжигать в ограниченном объеме, где можно выдержать указанные требования.

И здесь мы перейдем к более пристальному рассмотрению конструктивных особенностей печей И.В. Кузнецова, делающие их наиболее передовыми среди печей других конструкций.

1.2. Особенности конструкции печей И.В.Кузнецова.

С целью улучшения условий сжигания топлива в колпаковых печах (достижения в топливнике высокой температуры, оптимального обеспечения реакции горения воздухом, предварительного нагрева подаваемого в топку воздуха и его перемешивания в зоне горения), а также уменьшения негативного воздействия балластных газов на процесс горения топлива, И.Кузнецов предложил свою конструкцию бесканальной печи.

Все печи И.В.Кузнецова строятся по формуле http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=173:

"Нижний ярус и топливник объединены в единое пространство и составляют нижний колпак".

Здесь речь идет о сжигании топлива в топливнике определенной конструкции, размещенном в колпаке и оптимальном использовании выделившейся при этом тепловой энергии.

Данная конструкция преследует решение следующей задачи:

«…Получить из топлива максимальное количество тепла при его сжигании; полученную теплоту использовать в максимальном объёме; конструкция теплогенератора (печи) должна отвечать функциональным требованиям и обеспечивать максимальную теплоотдачу…»

Решение этих задач стало возможным в печах, работающих на принципах «свободного движения газов», где топка теплогенератора устанавливается в колпак и объединяется с ним в единое пространство через так называемый «сухой шов» (СШ). СШ представляет собой вертикальную щель шириной в 2-3 см, размещенную в одной из стен топливника и соединяющего его с колпаком.

Рис.1.4. Печь «двухъярусный колпак».

На Рис.1.4. изображен разрез печи, выполненной по схеме «двухъярусный колпак», в которой топка - 1 объединена с нижним колпаком - 3 через «сухой шов» - 2 в единое пространство. Цифрами на данном рисунке обозначены: 4 – теплообменник, 5 – верхний колпак, 6 – канал отвода отработанных печных газов.

Предложенная конструкция нижнего яруса колпаковой печи позволило решить отмеченные выше задачи. Простое сжигание топлива в колпаке этого сделать не позволяло.

Именно сжигание топлива в ограниченном объеме топливника, конструктивно выполненного определенным образом, позволило добиться и максимального извлечения тепла из топлива, и его максимального использования по назначению (нагрева массива печи – для отопительных печей, водяного теплообменника – в отопительных котлах и банных печах, каменной засыпки – в банных печах и т.д.). Это стало возможным за счет уменьшения влияния балластных газов и продуктов реакции горения на процесс сжигания топлива, а также использования преимуществ конвективной системы колпака.

И.В.Кузнецов разработал печи с топливниками такой конструкции, которая позволила обеспечить подачу в них оптимального количества необходимого для сжигания топлива первичного и вторичного воздуха. Помимо этого, топливники его конструкции позволяют достичь хорошего перемешивания воздуха с топливом, разделить потоки холодных и горячих газов. Топливники конструкции И.Кузнецова не предусматривают размещения в них холодного ядра. Теплообменники размещаются в колпаке вне пределов топочного пространства, там, где они не снижают температуру топочных газов. Топливники конструкции И.В.Кузнецова содержат так называемый «катализатор» – элемент топки, позволяющий обеспечить ускорение протекания реакции горения топочных газов.

Совокупность всех этих конструктивных особенностей позволило добиться высокотемпературного процесса горения, который обеспечил прогрев и газификацию топлива при температуре около 1060ºС и позволил достичь чистого горения.

Полученное высокотемпературное тепло позволяет не только осуществить полноту сгорания топлива (см. п.1.1 настоящей Главы), но может быть по максимуму направлено на теплообменник или использовано по другому целевому назначению.

При этом достигнуто выполнение двух задач:

1. Из топлива извлекается максимальное количество энергии;

2. Извлеченная энергия по максимуму может быть передана соответствующей теплоаккумулирующей конструкции (массиву печи, водяному теплообменнику, массиву каменной засыпки и пр.).

Локализация процесса сгорания в топливнике и достижения в нем высокотемпературного горения позволило строить печи с колпаками любой конструкции, любыми геометрическими размерами и любого функционального назначения (отопительные многоярусные печи, отопительно-варочные печи, водогрейные котлы, банные печи, газогенераторные котлы и т.д.).

Итак, кратко рассмотрев основные особенности, присущие печам И.В.Кузнеуцова, перейдем к более подробному рассмотрению их конструкции.

На Рис.1.5 изображен поперечный разрез печи двухъярусный колпак конструкции И.Кузнецова / 7 /. Обозначения на схеме следующие: А - топливник, В - нижний колпак, С - верхний колпак. В нижний колпак могут быть вставлены теплообменники, например регистр системы горячего водоснабжения (ГВС). В случае банной печи таким теплообменником может выступать каменная засыпка (каменка).

Топливник состоит из поддувала с колосником над ним, топочного пространства (топки) - 1, шамотной решетки (по терминологии автора - «катализатора») - 2, пространства над «катализатором» - 3, в верхней части которого имеются выходные отверстия - 4 для отвода печных газов из топки в колпак. В банных печах в пространстве - 3 помещается каменка. В передней части топливника имеется щель - 5 для подачи «вторичного» воздуха (ВВ) из поддувала. В нижней части боковой стенки топливника может быть встроен регенератор 6 (специальная металлическая коробка для предварительного подогрева наружного воздуха перед подачей его в топку через щель 5, находящуюся в поде топливника перед топочной дверкой). Регенератор рекомендуется устанавливать, когда имеется только один шов подачи «вторичного» воздуха перед топочной дверкой. В задней части топливника в одной из его стен, либо в месте примыкания двух стен, имеется «сухой шов» - 7 (щель шириной 2-3 см).

Рис.1.5. Печь конструкции И.В.Кузнецова «Двухъярусный колпак».

Вообще то, следует отметить, что ширина СШ зависит от конструктивного исполнения топливника (его геометрических размеров) и для каждой печи определяется экспериментальным путем.

Боковые стенки топливника, в зависимости от его конструктивного исполнения, имеют внутри одну - две полости – 8. По этим полостям из поддувала через отверстия, организованные в стенах зольника, подается под катализатор или непосредственно в него подогретый «вторичный воздух». В задней части полостей 8 имеются щели - 9 шириной 0,5 см для подачи ВВ в «сухой шов» для дожигания горючих составляющих печных газов, не успевших полностью прореагировать в топливнике.

Как видно из рисунка топка ограничена со всех сторон стенками из шамотного кирпича, а сверху – «катализатором». Над «катализатором» находится камера дожигания летучих компонентов реакции горения. «Сухой шов» объединяет топку с колпаком. В стенках по периметру топливника организованы полости для подачи ВВ в верхнюю часть топки.

Организация системы подачи подогретого ВВ в верхнюю часть топливной камеры и в «сухой шов» служит для устранения дефицита количества воздуха, необходимого для полного завершения реакции горения летучих газового потока. Иными словами обеспечивается создание наиболее благоприятных условий для полного завершения указанных выше реакций (5), (6) и (7).

Для протекания реакций (6) и (7) требуется температура не ниже 600ºC. С целью обеспечения этих условий большая часть ВВ подогревается, проходя через полости в стенках топки, и подается в верхнюю зону факела горения, т.е. под катализатор.

Необходимый для горения воздух подается в топку не только через колосниковую решетку, расположенную над зольником, но и через щель шириной 2-2,5 см, находящуюся в поде топливника перед топочной дверцей. Подача воздуха в топливник через эту щель решает несколько задач: облегчает розжиг печи, подает в топку недостающий объем воздуха, защищает стекло топочной дверцы от перегрева.

В топливнике печи создаются «условия колпака», где каждая молекула (атом) составляющих газового потока имеет свою траекторию движения и место нахождения. Состояние каждой частицы определяется ее энергетическим состоянием. Более упрощенно можно сказать, что наиболее горячие частицы, обладающие большей кинетической энергией, будут находиться в верхней части топочного пространства. В то же время менее нагретые частицы, обладающие меньшей энергией, не могут подняться вверх и находятся в нижней части колпака.

«Вторичный воздух», поднявшись по полостям в стенках топливника вверх и предварительно подогревшись, выходит из отверстий в (либо под) катализатор. При этом он попадает в верхнюю зону горения и выталкивается как более тяжелый более горячими газовыми потоками пламени вниз, навстречу газовому потоку. Таким образом, происходит встречное движение горючих веществ, находящихся в пламени, и необходимого для их дожигания кислорода подогретого «вторичного» воздуха.

Катализатор создает турбулентность газового потока, тем самым, способствуя лучшему перемешиванию его с воздухом и завершению процессов горения газовых составляющих, а также повышает температуру в топке за счет отражения лучевого тепла.

«Сухой шов» в печах И.В.Кузнецова призван выполнять ряд функций. На этапе розжига печи, пока дрова и внутреннее пространство печи не прогреты, СШ при весьма незначительной тяге в системе позволяет протянуть необходимый для горения топлива воздух по кратчайшему пути из поддувала через топливник в трубу, тем самым облегчая розжиг.

При работе печи в установившемся рабочем режиме СШ служит для отвода из топливника балластных газов, а также охлажденных и отдавших свое тепло стенкам печи топочных газов. В случае организации подачи в СШ «вторичного» воздуха происходит полное дожигание не успевших до конца прореагировать горючих газов (синтез газа).

На завершающем этапе топки печи СШ позволяет проникающий в топку из поддувала холодный наружный воздух пропустить низом топки прямиком в трубу, не позволяя ему охлаждать внутреннее нагретое пространство печи.

К преимуществам двухъярусных колпаковых печей И.В.Кузнецова также относятся их следующие особенности.

В нижней части этих печей создаётся камера, в которой поддерживается высокая температура, необходимая для окончания реакции горения горючих газов, а также, происходит разделение потоков горячих газов с охлажденными и балластными газами.

Горячие газы аккумулируются в печи, «холодные» газы отводятся в трубу, не охлаждая печь.

Двухъярусным колпаковым печам И.В.Кузнецова присущ равномерный прогрев преимущественно нижней поверхности печи, начиная с первого ряда.

Равномерный прогрев обеспечивает высокую стойкость печи к образованию трещин и позволяет ликвидировать «яму» холодного воздуха в помещении.

При незакрытой дымовой задвижке на трубе остывание печи незначительно.

В колпаковой печи, горячий воздух прижимается к перекрытию с силой равной разности веса холодного и горячего воздуха объёма колпака. Горячий воздух, заполняющий колпак, не допускает в колпак тяжёлый холодный воздух и, в случае несвоевременного закрытия задвижки на трубе, остывание печи происходит незначительно. Печь, таким образом, имеет, как бы, автоматическую газовую задвижку. Этим качеством не обладают печи с другими конвективными системами.

Несвоевременное закрытие задвижки на трубе в печах с принудительным движением газов, ведёт к значительной потере тепла. В печах И.В.Кузнецова потери тепла — незначительны.

Следует отметить ещё одно замечательное свойство печей «двухъярусный колпак».

Известно, что, при увеличении времени топки печи, повышается температура стенок дымоходов, и они воспринимают меньше тепла от дымовых газов, из-за уменьшения разности температур дымовых газов и стенок дымоходов.

В этом случае, повышается температура выходящих газов, то есть, понижается эффективность использования выделившегося из топлива тепла.

В печах «двухъярусный колпак», при увеличении времени топки, не происходит заметного снижения эффективности использования выделившегося тепла, так как воспринимать избыток тепла будет верхний колпак.

Характерной особенностью кирпичных печей И.В.Кузнецова является то, что топливник в них выкладывается из огнеупорного шамотного кирпича. Данная особенность обусловлена созданием внутри топки этих печей весьма высоких температур (до 1060ºС), которые не выдерживает обычный полнотелый керамический кирпич.

Поскольку температурные коэффициенты линейного расширения керамического и шамотного кирпича различны, поэтому с целью не допущения повреждения расширяющейся в процессе горения внутренней шамотной кладкой топливника наружной кладки печи, между шамотным ядром по всему его контуру и внешними стенками печи оставляют воздушный зазор толщиной 5-10 мм. Воздушный зазор между шамотным перекрытием топливника и перекрытием колпака увеличивают до 2 см.

Итак, подводя черту под вышесказанным, сделаем краткие выводы относительно кирпичных печей И.В.Кузнецова.

1) Кирпичные печи И.В.Кузнецова, сконструированные на принципах свободного движения печных газов, обладают рядом положительных особенностей, выгодно отличающих их от печей с другими конвективными системами.

2) Кирпичные печи И.В.Кузнецова имеют ряд конструктивных особенностей, которые необходимо учитывать при кладке печи. Не знание этих особенностей, либо их игнорирование в процессе кладки, может нивелировать все преимущества, присущие данным печам.

На этом прервемся. С Главой 1 мы закончили.

Продолжение следует... Cool

Константин Колышкин

Продолжаю публикацию глав книги «Азбука кладки и эксплуатации кирпичных печей Игоря Кузнецова для русской бани»..

Глава 2. Материалы, используемые при кладке кирпичных печей.

В настоящей главе мы кратко рассмотрим основные материалы и печные приборы, которые нашли свое применение при кладке кирпичных печей И.В.Кузнецова и банных печей («БИК» – Банная Игоря Кузнецова) в частности.

Остановимся на некоторых моментах, которые надо учитывать при принятии решения по приобретению тех или иных материалов и печных приборов.

Итак, начнем…

2.1. Кладочный кирпич.

Основным кладочным материалом, используемым для кладки банных печей, является керамический полнотелый кирпич, получаемый обжигом формованной глины при температуре 800 - 1000ºС.

Стандартный одинарный кирпич имеет размеры 250 х 120 х 65 мм.

Для одинарного рядового керамического кирпича установлены такие допуски:

- по длине +/- 5мм;
- по ширине +/- 4мм;
- по высоте +/- 3мм.

Масса кирпича колеблется в пределах 3,5-3,8 кг/шт .

Марка кирпича для кладки печи должна быть не ниже М150 . Лучше - выше. Марка – это показатель прочности кирпича. Обозначается буквой «М» с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 см² может выдержать кирпич (ГОСТ 530-54). МаркаМ150 обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 150 кг на 1 см². Кирпич может иметь марку от 75 до 300. Но бывает марка и выше. Например, латвийский кирпич LODE имеет марку М500.

На Рис.2.1. изображен керамический полнотелый кирпич пластического формования.

Рис.2.1. Керамический полнотелый кирпич:

1-ложок; 2-тычок; 3-постель.

Другими основными характеристиками для керамического кирпича являются:

— морозостойкость. Обозначается буквой «F» и характеризуется количеством циклов «замораживания – оттаивания» кирпича в водонасыщенном состоянии, проводимых при условиях, определяемых ГОСТ 530-54, без признаков разрушения. Величина морозостойкости (F) у хорошего кирпича должна быть не менее 25 циклов;

— водопоглощение,% — характеризует количество воды, впитываемое, предварительно высушенным при температуре 105-110ºС, кирпичом за 48 часов пребывания его в воде (ГОСТ 7025-54). Водопоглощение керамического полнотелого одинарного кирпича колеблется от 6 до 11%;

— теплопроводность, Вт/(м*К) – характеризует количество теплоты пропускаемой материалом кирпича толщиной 1м и площадью 1 м² за единицу времени (секунду) при разности температур на двух противоположных поверхностях кирпича в1 К. Для керамического полнотелого одинарного кирпича теплопроводность составляет 0,59-0,72 Вт/(м*К).

Полнотелый керамический одинарный кирпич марок М 200-М 250 имеет плотность 1800—2100 кг/м³, теплопроводность 0,58-0,61 Вт/(м*К), морозостойкость 25-75 циклов, водопоглощение 6 – 11%.

Необходимо помнить, что чем выше плотность (марка, прочность) керамического кирпича, тем выше его теплопроводность, но и, в то же время, выше теплоемкость.

На рынке в настоящее время керамический полнотелый кирпич представлен достаточно широким кругом производителей.

Наибольшую популярность по соотношению «цена/качество» приобрел кирпич ОАО «Керамика» г. Витебск, Республика Беларусь марки М200. Многие печники для кладки печей предпочитают использовать кирпич именно этого завода. Его часто называют – «Витебский печной кирпич цех №1». Перфорированная надпись «Цех №1» может ставиться изготовителем либо на постель, либо на тычок кирпича (Рис.2.2.а). Но бывает кирпич и без клейма (Рис.2.2.б).

Рис.2.2.а. Витебский печной кирпич с клеймом «Цех№1»

Рис.2.2.б. Витебский печной кирпич без клейма».

Другими производителями, продукция которых отличается стабильным качеством, умеренной ценой и пользуется спросом печников, являются ЗАО «Боровичский комбинат строительных материалов», кирпичное объединение ОАО «Победа ЛСР» (объединяет три завода в СПБ и Ленинградской области: завод «Керамика», завод «Ленстройкерамика», завод «Победа») (Рис.2.3.).

Рис.2.3. Керамический кирпич ЗАО «Боровичский комбинат строительных материалов».

Но наиболее высокими эстетическими качествами и правильными геометрическими размерами обладают латвийский кирпич LODE марки М500 (Рис.2.4.)

Рис.2.4. Керамический кирпич LODE

и кирпич из Эстонии TERCA (Wieneberger Group) (Рис.2.5). Кирпич имеет различную структуру лицевой поверхности и отличается разнообразием цветовой гаммы. Этот производитель предлагает и полнотелый кирпич ручной формовки: St.John, St.George, St.David, St.Paul, с размерами, отличающимися от стандартных.

KVT/St.John (215×103х65 мм)

VTT 65 (250×120х65 мм)

Рис.2.5.Кирпич TERCA

При выборе кирпича для кладки печи следует обращать внимание, чтобы в кирпиче не было трещин, никаких посторонних вкраплений. Кирпич при постукивании о другой кирпич должен издавать звенящий звук («звенеть»). Недообожженный кирпич издает глухой звук. Такой кирпич имеет более светлую сердцевину. Пережженный кирпич (железняк) имеет темную сердцевину. Такой кирпич не желательно использовать для кладки печи. Если есть какое-то количество подобного кирпича, его лучше израсходовать при кладке фундамента под печь.

Белые точки на поверхности кирпича указывают на включения извести. Такой кирпич имеет неприятное свойство. При нагреве и попадании на него воды эти включения «отстреливаются». На поверхности кирпича образуются выбоины.

На Рис.2.6. показан брак кирпича. Видны известковые вкрапления и пережег.

Рис.2.6. Брак кирпича.

Следующим видом кирпича, используемым при кладке внутреннего топочного пространства банных печей БИК, является огнеупорный шамотный кирпич.

Шамотный кирпич имеет желто-песочный цвет и зернистую основу (Рис.2.7.).

Рис.2.7. Шамотный огнеупорный кирпич/

Шамотный огнеупорный кирпич изготавливают путем обжига специальной размолотой огнеупорной глины и порошка-шамота при высоких температурах. Из шамотного кирпича во всех модификациях банних печей Игоря Кузнецова (БИК) выклыдывают внутреннее пространство нижнего колпака печи.

На Рис.2.8. показана укладка внутреннего огнеупорного ядра банной печи http://www.ruspar.su/biblioteka/kirpichnaja-pech-svoimi-rukami

Рис.2.8. Внутреннее огнеупорное ядро банной печи.

Шамотный кирпич выдерживает температуры до 1800 ºС, устойчив к воздействию химических веществ (щелочей, извести), но плохо переносит влагу.

Теплопроводность его выше, а линейные размеры в результате нагрева изменяются больше чем у керамического глиняного кирпича. Поэтому, с целью не допущения повреждения внутренней оболочкой колпака печи ее наружной оболочки, между ними при кладке оставляют температурный зазор на расширение шамотного ядра.

В Таблице 2.1., приведенной ниже, показаны характеристики керамического и шамотного кирпичей, используемых для кладки печей. Приведены также усредненные характеристики некоторых типов стали. Ориентирование в соотношении указанных величин для кирпича и сталей, из которых изготавливаются некоторые элементы печей (печные приборы), позволит избежать неприятностей при кладке таких теплогенерирующих объектов.

Характеристика Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) Теплопроводность, Вт/(м·К) Коэффициент линейного расширения, 1/К

Керамический
полнотелый
кирпич средней
плотностью
>1800 кг/м³ 880 0,5-0,7 3-5*10-6

Шамотный кирпич

(ГОСТ 390-96) 1040 от 0,61 (ШЛ)
до 1,28 (ША,ШБ) 4-6*10-6

Сталь Ст3 480 58 12*10—6

Табл.2.1. Основные теплотехнические характеристики материалов, используемых при кладке печей.

В зависимости от физико-химического состава и температуры применения огнеупорные кирпичи подразделяются на марки ША, ШБ. В зависимости от формы и размеров маркам присваиваются соответствующие номера от 1 до 109. Состав и свойства кирпичей ША и кирпичей ШБ определяются ГОСТ 390-96. Размеры всех изделий из шамота регламентируются ГОСТ 8691-73.

Кирпич ША имеет более высокое содержание Al2O3 (30%) в сравнении с кирпичом ШБ (28%). Это обусловливает огнеупорность кирпича ША не ниже 1690°С. В то время как кирпич ШБ имеет огнеупорность 1650°С при прочих равных показателях пористости, предела прочности на растяжения и температуры начала размягчения в 1300 °С.

Максимальная температура применения кирпича марки ША -1400°С, марки ШБ – 1350°С.

При кладке БИК, как правило, используется шамотный кирпич следующих марок и типоразмеров:
ШБ-5 - 230х114х65мм;
ШБ-6 - 230х114х40мм (лещадка);
ШБ-8 - 250х124х65мм;
ШБ-14 - 250х187х65мм (полуторный).

Для перекрытия свода топливника может применяться шамотная плита (Рис.2.9.).

Рис.2.9. Шамотная плита ША-94. Размеры: 460×230х75 мм.

Кроме прямых, выпускаются и другие формы кирпичей, например клиновидные, применяемые при кладке полукруглых арок и сводов различных радиусов кривизны.

Размеры и марки его таковы:

Клин торцевой — Ш-22, 230 х 114 х 65/55 мм;
Клин торцевой — Ш-23, 230 х 114 х 65/45 мм;
Клин ребровой — Ш-44, 230 х 114 х 65/55 мм;
Клин ребровой — Ш-45, 230 х 114 х 65/45 мм.

Шамотный кирпич (марки ША и ШБ) выпускается по ГОСТ 390-96, ГОСТ 8691-73, ГОСТ 6024-75.

При покупке шамотного кирпича следует обращать внимание на следующие факторы.

В зависимости от исходного сырья, шамотный кирпич может внешне выглядеть немного по-разному: цвет его может меняться от светло-песочного до желтого и даже светло-коричневого. Неизменным остается одно: зернистая структура.

При постукивании звук, издаваемый кирпичом хорошего качества, должен быть звонким, немного с металлическим отзвуком; при раскалывании кирпич должен распадаться на крупные куски, а не рассыпаться. Нехорошо, если кирпич покрыт тонкой стекловидной пленкой. Это свидетельствует о том, что такой образец передержан в печи. Хотя наличие этой пленки не только не понижает, но скорее повышает прочность шамотного кирпича, но негативно сказывается на прочности всей конструкции, поскольку связка с раствором становится непрочной.

Гораздо более негативно, чем передержанный кирпич, ведет себя недообожженный, для которого типичен глухой звук при ударе и высокая гигроскопичность. За счет последнего свойства некачественный шамотный кирпич не только впитывает, но и удерживает влагу, что в итоге приводит к потере им прочности и потере тепла.

Если есть возможность – следует обратиться при выборе кирпича к местным специалистам. Как правило, они знают производителей, которых не так уж много и отзывы о качестве продукции каждого из них. Это позволит избежать лишних затрат и разочарований при эксплуатации сложенной печи, поскольку шамотный кирпич, как правило, дороже обычного.

2.2. Кладочные смеси.

В качестве основного связующего, используемого при кладке внешней оболочки банной печи из керамического кирпича, является глиняный раствор. Применение глиняного раствора, обусловлено идентичностью его характеристик при нагреве характеристикам керамического кирпича, из которого сложена печь. Глиняный раствор, представляющий собой разведенную водой глину соответствующей жирности, должен иметь для кладки нужную вязкость.

Ниже приведены отрывки из статьи http://www.rusbani.ru/files/pechi_glina.html, отражающие процесс определения качества глины и приготовления раствора для кладки печи:

«…Раствор для кладки должен быть пластичным, в меру жирным, или, как говорят, нормальным. Жирный раствор, высыхая, уменьшается в объеме и растрескивается. Тощий не дает достаточной прочности. Глины для приготовления раствора бывают разной жирности или пластичности. Есть залежи глины, из которых приготовляют раствор нормальной жирности без добавления песка. Иногда приходится смешивать две-три глины, взятые из разных мест, и строго дозируя их.

Сначала их смешивают в сухом виде, затем затворяют водой. Если глины окажутся более жирными, то в них добавляют песок, количество которого может колебаться oт 0,5 до 5 частей по объему. Самое распространенное соотношение глины и песка в готовом растворе: 1:1 или 1:2. Количество воды составляет примерно ¼ часть объема глины. Жирные глины потребуют большего количества песка, который должен быть мелкозернистым и не содержать посторонних примесей. Песок предварительно просеивают через частое сито с ячейками в свету 1,5×1,5 мм, не реже. Очень тощие глины приходится отмучивать, удаляя из них излишки песка.

Существует множество способов проверки качества глины.

Один из самых простых: слепить шарик из приготовленного раствора и бросить его об пол. Если шарик рассыпается, — значит, в растворе много песка и мало глины, если в образовавшейся лепешке появились трещины, значит, песка все-таки много. Если шарик не дал ни единой трещины, — раствор нормальный или жирный.

Или же, как рекомендует А.М.Шепелев,

Первый способ.

Берут 0,5 л глины, добавляют в нее немного воды и тщательно разминают руками до тех пор, пока она не вберет в себя полностью воду и не будет прилипать к рукам. Приготовив крутое тесто, скатывают шарик диаметром 40—50 мм и из такого же шарика делают лепешку диаметром 100 мм. Сушат их в нормальных условиях 2—3 дня. Если на шарике или лепешке за это время появились трещины, значит, глина жирная и требует добавления песка. Если после высыхания на шарике или лепешке нет трещины, а шарик, падая с высоты 1 м, не рассыпается, значит, такая глина пригодна для приготовления раствора. Тощие глины не растрескиваются, но не имеют прочности, в них надо добавлять более жирные глины. Песок или глину добавляют за несколько приемов, каждый раз проверяя качество получаемого раствора.

Второй способ.

Берут 2—3 л глины, помещают в какую-либо посуду, заливают водой, разминают комки и перемешивают веселкой. Если к веселке сильно пристает глина (полностью ее обволакивает), значит, она жирная, В такую глину необходимо добавить песок. Если на веселке остаются отдельные сгустки, то такая глина считается нормальной, и из нее приготовляют раствор без добавления песка. Если весло покрывается тонким слоем глины, значит, она тощая, и требует добавки жирной глины в определенных количествах.

Третий способ.

Это самый точный способ определения качества глины, необходимой для изготовления кирпича. 0,5 л глины замешивают до густоты крутого теста и тщательно разминают руками, как указано в первом способе. Из приготовленного глиняного теста скатывают руками шарик диаметром 40—50 мм, помещают его между двумя гладкими (строгаными) дощечками и плавно нажимают на верхнюю, постепенно сжимая шарик. Сжатие повторяют, пока на шарике не образуются трещины. В этом случае степень жирности глины зависит от величины сплющивания шарика и характера образующихся трещин.

Шарик, изготовленный из тощей глины (суглинка), при незначительном нажиме на него распадается на куски. Шарик из глины немного более жирной, чем суглинок, при сжатии на 1/5-¼ его диаметра дает трещины. Шарик из нормальной глины дает трещины при сжатии на 1/3 диаметра. Шарик из жирной глины дает тонкие трещины при сжатии его на ½ диаметра.

Из этого же глиняного теста, что и шарик, раскатывают руками жгутиками толщиной 10—15 мм, длиной 150—200 мм. Жгутики растягивают или сгибают в форме кольца вокруг круглой и гладкой деревянной скалочки диаметром 40—50 мм.

Жгутик из жирной глины вытягивается плавно, постепенно утончается, образуя в месте разрыва острые концы, а при сгибании не образует трещин. Жгутик из нормальной глины вытягивается плавно и обрывается тогда, когда толщина его в месте разрыва становится меньше толщины жгутика на 15— 20%, а при сгибании образуются мелкие трещины. Жгутик из тощей глины мало растягивается, дает неровный разрыв, а при сгибании образует много трещин и разрывов.

Двух- , трехразовое повторное испытание методом раздавливания шарика, растягивания и сгибания жгутика позволяет выбрать нормальную глину, пригодную для изготовления кирпича-сырца или раствора для кладки печей.

При испытании приходится смешивать две-три глины, добавляя песок или, наоборот, удаляя его. Только таким подбором можно найти наилучшие пропорции тех или других материалов

И все же лучше ошибиться в сторону жирности раствора. Для работы печи это не имеет существенного значения. И, наоборот, избыток песка в растворе может повлиять на прочность кладки. Чем жирнее раствор, тем больше трещин даст штукатурка, но их можно ликвидировать затиркой более постным раствором (с большим добавлением песка) и побелкой в несколько приемов.

После того, как подобраны песок и глина, остается правильно приготовить раствор.

Первый способ.

Для приготовления раствора глину замачивают на 2-3 дня в большом деревянном ящике, обитом жестью, или в специальном железном “корыте”. Затем надевают резиновые сапоги и, постепенно добавляя песок, топчут ее до тех пор, пока не останется ни единого глиняного комка. Разбивать глиняные комки можно и специальной трамбовкой. Затем раствор прощупывают руками и размельчают (или удаляют) оставшиеся куски глины. Хорошо перемешанный раствор, где песок и глина находятся в нужной пропорции, должен сползать со стальной лопаты или мастерка, а не прилипать к ним. Если нанести на кирпич ровный слой раствора (3-4 мм), сверху положить второй кирпич, прижав его (пристучать), и минут через пять попытаться приподнять верхний, то при хорошем качестве раствора нижний не должен оторваться. Если опустить в нормальный глинопесчаный раствор палку (черенок лопаты и т.д.), то след на ней останется незначительный. Очень жирный раствор оставит на палке своеобразную пленку; тощий — вообще не оставит следов.

Второй способ.

Когда глина нормальная по жирности, не требует добавления песка, то поступают так. Делают дощатый настил или щит размером 1,5×1,5 м, называемый бойком. Перемешивать глину на земле не рекомендуется, так как в нее попадут земля и различные примеси. На боек насыпают слоями глину и смачивают водой. Как только глина размякнет, ее несколько раз перелопачивают, сгребают в кучку в виде узкой грядки высотой 300—350 мм. Длина грядки зависит от количества глины. Затем по этой грядке наносят ребром деревянной лопаты удары, как бы отрезая от грядки ломоть за ломтем пластинки. От ударов комки разбиваются, мнутся. Круглые камни и посторонние примеси во время работы удаляют. Затем глину вновь перелопачивают, сгребают в грядку и снова мнут, нанося удары лопатой. Эту операцию повторяют 3—5 раз, пока все комки не будут разбиты.

Если в глину добавляют песок, то поступают так. Насыпают песок в виде широкой грядки, делают в ней углубления, насыпают глину слоями, смачивают водой и засыпают сверху песком, выдерживают нужное время, пока глина размякнет. Затем ее многократно перелопачивают с песком, собирают в грядку и мнут лопатой точно так, как было описано выше. Мять глину надо столько времени, пока она полностью не перемешается с песком и не станет однородной. В данном случае глины в растворе должно быть столько, чтобы она могла только заполнить промежутки между песчинками.

Хорошо перемешанный раствор с нужным количеством песка и воды должен сползать со стальной лопаты, но не растекаться по ней. На ощупь это скользкая масса, с равномерным наполнением песком, без глиняных или песчаных сгустков. У этого раствора есть один недостаток: в нем часто остаются крупные частицы, не позволяющие выполнить тонкие швы и к тому же травмирующие руки. Во время работы раствор приходится все время прощупывать руками, удаляя всевозможные посторонние частицы, а это затрудняет и замедляет работу. Лучше всего такой раствор процедить через частое сито.

Третий способ.

Если применяют глину нормальной жирности, не требующей добавления песка, то ее засыпают в ящик или бочку слоями, смачивают водой, а сверху заливают. Глина размокает несколько часов. Затем ее тщательно перемешивают и процеживают через сито с ячейками в свету 3×3 мм. Добавляя воду на рабочем месте, достигают необходимой густоты раствора.

Когда в глину добавляют песок, то все компоненты отмеривают нужными дозами. Материалы в отдельности просеивают. После размокания глины ее процеживают, добавляют песок, перемешивают и еще раз процеживают.

Хранить глиняные растворы надо в закрытой посуде, чтобы в раствор случайно не попали посторонние предметы. Время, затраченное на просеивание материалов или процеживание раствора, окупается с лихвой при печной кладке…»

В последнее время на рынке появились уже готовые к применению сухие глинопесчаные смеси (ГПC), требующие только затворения их водой. Имеются смеси как отечественных, так зарубежных производителей.

Расход сухих ГПС – 1 мешок (25кг) на 50 штук кирпича.

Для футеровки топки печи шамотом используются специализированные смеси МЕРТЕЛЬ МШ-28, «ПЕЧНИК+», ВЕТОНИТ ТМ, СКАНТЕРМ и др. Расход огнеупорной смеси: 1 мешок (25 кг) на 100 штук кирпича.

При кладке шамотного кирпича на огнеупорные смеси необходимо помнить о том, что данные смеси схватываются и приобретают заданную прочность только после их обжига при температурах порядка 1000ºС. Таким образом, этот процесс происходит только во время топки печи.

2.3.Печные приборы.

Готовая банная печь содержит ряд печных приборов, без которых она просто не может функционировать. К приборам, устанавливаемым при кладке печей, относят колосники, топочные и поддувальные дверцы, прочистные дверцы, дымовые заслонки, металлические духовки для камней, змеевики для нагрева воды или воздуха, конфорочные плиты.

В настоящей книге будут рассмотрены лишь те печные приборы, которые нашли применение при кладке кирпичных банных печей периодического действия И.Кузнецова БИК П1 и БИК П3.

Печи БИК П1 и БИК-П3 содержат по две дверцы, одна из которых устанавливается на топке для подбрасывания дров, а вторая на каменке, открывающая доступ к нагретым камням для подбрасывания на них воды. Еще одна дверца устанавливается под топочной дверцей на зольнике, служащая для подачи в топку необходимого для горения дров воздуха.

В печах БИК П1 и БИК-П3 (в зависимости от модели) устанавливаются 1-2 заслонки для пропуска печных газов. Основная заслонка устанавливается на печной трубе и служит для сброса в атмосферу отработанных печных газов, а также не допущения выстуживания печи по окончанию процесса топки. Вторая заслонка, так называемая задвижка летнего хода (ЗЛХ), призвана облегчить процесс растапливания холодной печи, пока в системе не возникла тяга, необходимая для поддержания процесса горения дров.

Помимо этих приборов, в печи БИК П1 и БИК-П3 могут устанавливаться дополнительные небольшие дверцы, служащие для чистки некоторых мест в печи, в которых могут скапливаться, не успевшие полностью сгореть, частицы топлива.

И последний элемент, который может устанавливаться в нижнем колпаке банных печей БИК П1 и БИК-П3, является металлический змеевик, как правило, имеющий П-образную форму и предназначенный для нагрева воды для мытья. Вместе с баком для горячей воды и трубопроводами он составляет единую систему горячего водоснабжения (ГВС) бани. Установка змеевика ГВС в печь не является обязательной в случае наличия в бане альтернативного источника приготовления горячей воды. Например, это может быть электрический бойлер.

Ниже приводятся приборы, которые могут быть установлены в печах БИК П1 и БИК-П3.

Чугунное печное литье SVT (Финляндия):

Колосник разреженный.
Артикул: SVT109
Размеры посадочные (ВxШ мм): 220×325
Размеры внешние (ВxШ мм): 220×325

Печная дверца
Со стеклом, герметичная, правая
Артикул: SVT470
Размеры посадочные (ВxШ мм): 180×220
Размеры внешние (ВxШ мм): 240×280

Каминная дверца
Со стеклом, герметичная, правая
Артикул: SVT410
Размеры посадочные (ВxШ мм): 325×290
Размеры внешние (ВxШ мм): 415×380

Каминная дверца
Сплошная, герметичная, правая
Артикул: SVT411
Размеры посадочные (ВxШ мм): 325×290
Размеры внешние (ВxШ мм): 415×380

Дверца духовки
Сплошная, правая, левая
Артикул: SVT450
Размеры посадочные (ВxШ мм): 250×300
Размеры внешние (ВxШ мм): 285×345

Дверца духовки
Со стеклом, правая, левая
Артикул: SVT451
Размеры посадочные (ВxШ мм): 250×300
Размеры внешние (ВxШ мм): 285×345

Задвижка дымохода
Артикул: SVT201
Размеры посадочные (ВxШ мм): 160×160
Размеры внешние (ВxШ мм): 210×210

Задвижка дымохода
Артикул: SVT202
Размеры посадочные (ВxШ мм): 230×160
Размеры внешние (ВxШ мм): 280×210

Задвижка дымохода
Артикул: SVT203
Размеры посадочные (ВxШ мм): 160×230
Размеры внешние (ВxШ мм): 210×280

Сажная заслонка
Артикул: SVT434
Размеры посадочные (ВxШ мм): 130×130
Размеры внешние (ВxШ мм): 170×170

Сажная заслонка
Артикул: SVT435
Размеры посадочные (ВxШ мм): 130×130
Размеры внешние (ВxШ мм): 170×170

Сажная заслонка
Артикул: SVT437
Размеры посадочные (ВxШ мм): 65×130
Размеры внешние (ВxШ мм): 105×170

Зольная дверца
Негерметичная, правая
Артикул: SVT432
Размеры посадочные (ВxШ мм): 130×270
Размеры внешние (ВxШ мм): 180×320

Зольная дверца
Негерметичная, правая
Артикул: SVT433
Размеры посадочные (ВxШ мм): 130×270
Размеры внешние (ВxШ мм): 180×320

Чугунное печное литье PISLA (Финляндия):

Дверца для каминов и печей
чугунное литьё, чёрная, застеклённая, уплотнённая
Артикул: НTT 426
Размеры посадочные (ВxШ мм): 335×270
Размеры внешние (ВxШ мм): 413×353

Сажная заслонка
чугунное литьё, чёрная
Артикул: НTT 105
Размеры посадочные (ВxШ мм): 130×130
Размеры внешние (ВxШ мм): 170×170

Сажная заслонка
чугунное литьё, чёрная
Артикул: НTT 405
Размеры посадочные (ВxШ мм): 130×130
Размеры внешние (ВxШ мм): 170×170

Люк для золы
чугунное литьё, на петлях
Артикул: НTT 111
Размеры посадочные (ВxШ мм): 130×270
Размеры внешние (ВxШ мм): 180×320

Люк для золы
чугунное литьё, на петлях
Артикул: НTT 512
Размеры посадочные (ВxШ мм): 130×270
Размеры внешние (ВxШ мм): 177×320

Задвижка дымохода
чугунное литьё, серая
Артикул: НTT 40
Размеры посадочные (ВxШ мм): 160×160
Размеры внешние (ВxШ мм): 215×215

Задвижка дымохода
чугунное литьё, серая
Артикул: НTT 50S
Размеры посадочные (ВxШ мм): 230×160
Размеры внешние (ВxШ мм): 275×215

Задвижка дымохода
чугунное литьё, серая
Артикул: НTT 50P
Размеры посадочные (ВxШ мм): 160×230
Размеры внешние (ВxШ мм): 210×280

Колосник
разреженный
Артикул: НТТ47
Размеры посадочные (ВxШ мм): 220×325
Размеры внешние (ВxШ мм): 220×325

Чугунное печное литье (Россия):

Решетка колосниковая РУ-2
Чугунное литье
Размеры внешние (ДxШ мм): 300x200

Дверца топочная ДТ-6С «Север»
Чугунное литье, со стеклом, левая, правая
Размеры посадочные (ВxШ мм): 235×275
Размеры внешние (ВxШ мм): 285×340

Дверца топочная ДТГ-2С «Онего»
Чугунное литье, со стеклом, герметичная
Размеры посадочные (ВxШ мм): 325×290
Размеры внешние (ВxШ мм): 370×330

Дверца топочная ДТ-3
Чугунное литье
Размеры посадочные (ВxШ мм): 210×250
Размеры внешние (ВxШ мм): 230×270

Дверца топочная ДТ-4
Чугунное литье
Размеры посадочные (ВxШ мм): 280×250
Размеры внешние (ВxШ мм): 295×270

Дверка поддувальная ДП-2
Чугунное литье
Размеры посадочные (ВxШ мм): 140×250
Размеры внешние (ВxШ мм): 160×270

Задвижка дымохода ЗВ-ЗУ
Чугунное литье
Размеры посадочные (ВxШ мм): 155×175
Размеры внешние (ВxШ мм): 190×300

Змеевики системы горячего водоснабжения (ГВС) представляют собой П-образные трубы, изготавливаемые из нержавеющей стали. Сечение змеевика и его длина определяет количество нагреваемой для мытья воды до заданной температуры.

На Рис.2.10. представлен оригинальный чертеж змеевика ГВС с сайта автора http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=90 для печей БИК П1 и БИК П3.

Рис.2.10. Змеевик системы ГВС для печей БИК П1 и БИК П3

За неимением возможности изготовления змеевика ГВС по чертежам автора, в качестве компромисса, для приготовления горячей воды в печь можно вмонтировать обычный полотенцесушитель.

Однако, решившись на такую замену, необходимо учитывать следующие моменты.

1) Необходимо знать из какого материала изготовлен полотенцесушитель. Это может быть черная сталь, оцинкованная изнутри и хромированная снаружи, а может быть и нержавеющая сталь. Проверить материал того, что находится перед Вами достаточно легко. Нержавеющая сталь не магнитится.

2) Останавливая свой выбор на полотенцесушителе в качестве ГВС, обязательно обратите внимание на диаметр используемой для его изготовления трубы, толщину ее стенок, а также герметичность сварных швов, если они имеются. Именно внутренний объем змеевика определяет количество воды, которую можно нагреть до заданной температуры. Толщина стенок трубы и герметичность сварных швов определяют надежность работы змеевика в процессе эксплуатации печи. В процессе нагрева воды, при определенных условиях, в змеевике могут происходить гидравлические удары. Поэтому именно эти два параметра определяют продолжительность и надежность исправной работы змеевика.

Подводя итог сказанному, хотелось бы отметить следующее.

В настоящей главе были рассмотрены основные виды материалов, которые применяются при кладке кирпичных печей. Были указаны некоторые производители, продукция которых завоевала признание потребителя своим качеством. Естественно, указанная продукция выпускается не только отмеченными производителями. И каждый покупатель, руководствуясь своими финансовыми и другими возможностями и соображениями, может принимать свое собственное решение на счет того что, у кого и где ему покупать. Но основные моменты, на которые ему следует обращать внимание при покупке, я постарался изложить в данной главе.

А теперь перейдем к рассмотрению пород камней и других материалов, применяемых для получения пара в кирпичных банных печей периодического действия. Но это уже будет в следующем посте.

yurec111

Очень интересно.Спасибо!!!
ждем продолжения.

Константин Колышкин

Продолжение публикации книги "Азбука кладки и эксплуатации кирпичных печей Игоря Кузнецова для русской бани".

Начало смотри ЗДЕСЬ: http://inforusbani.ru/voprosy-teorii/kladka-i-ekspluataciya-kirpichnyx-bannyx-pechej-igorya-kuznecova-bik-p1-i-bik-p3-nachalo.html

Глава 3. Камни для каменки.

В настоящей главе кратко рассмотрены некоторые виды камней горных пород и других материалов (в частности чугуна), нашедших широкое применение в русской бане для получения пара.

Каменка является одной из частей теплоаккумулирующего массива банной печи, основная задача которой – создание в парной требуемого температурно-влажностного режима. Регулировка влажности в парной осуществляется путем подбрасывания порций горячей воды на нагретую до температуры порядка 500-600ºС каменную и/или чугунную засыпку. При этом камни внизу засыпки могут иметь температуру от 700 до 800ºС, а верх каменки – температуру порядка 300-350ºС (на момент начала парения).

Такая температура характерна для камней, нагретых непосредственно пламенем, в банной печи периодического действия.

В банных печах постоянного действия камни размещаются в специальной духовке из нержавеющей стали. Поэтому средняя температура засыпки в результате косвенного нагрева редко превосходит 350ºС.

В банных печах периодического действия БИК П1 и БИК П3 И.В.Кузнецова каменка размещается внутри шамотного ядра печи в верхней его части и непосредственно над топливником.

Основным требованием к загружаемым в каменку материалам является их высокая теплоаккумулирующая способность и механическая стойкость к температурным колебаниям, а также устойчивость к трещинообразованию при подбрасывании на них воды.

Эти материалы должны быть достаточно плотными (иметь высокую удельную массу), обладать большой теплоаккумулирующей способностью (теплоемкостью) и теплопроводностью, быть однородными по объему и иметь равномерное и минимальное линейное расширение во все стороны в процессе своего нагрева.

Для засыпки в каменку печи используют камни горных пород как вулканического, так и не вулканического происхождения, а также чугун.

В табл. 2.2. указаны некоторые теплотехнические характеристики материалов, наиболее часто используемых для закладки в каменку банной печи для получения пара.

Характеристика Габбро Базальт Малиновый кварцит Белый кварц Жадеит Талькохлорит Чугун

Удельный вес, кг/м³ 2790-3300; 2520-2970; 2670; 2650; 3200-3500; 2980; 7250-7850.
Температура плавления, ºС 1005-1250; 1100-1250; 1770; 1713-1728; 1040-1060; 1630-1640; 1200;
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) 600-800; 840; ---; 730; 880; 980; 500.
Теплопроводность, Вт/(м·К) 1,7-2,9; 1,9-2,2; 1,38; 6,97-12,21; 2,67-4,18; 6,23; 56.
Удельное тепловое расширение, %/К ---; 5,6х10(-5); 0,55х10(-5); (0,78-1,41)х10(-5); (0,35-0,46) х10(-5); 0,0017; 0,0024-0,0036.

Табл.2.2. Теплотехнические характеристики материалов, используемых для парообразования в банных печах.

Лучшими считаются базальты, обтесанные водой, имеющие шарообразную приплюснутую форму средним диаметром 15 см и весом 2 - 4 кг (Рис.2.11).

Рис.2.11. Оливиновый диабаз овалованный (речной голыш).

Такие камни попадаются в руслах рек, у озер. Хорошие камни отличаются твердостью, плотностью, имеют темный цвет, издают при постукивании друг о друга звенящий звук. Не допускается наличие в таких камнях сторонних вкраплений, например, кварца. Именно инородные в своей массе камни, ввиду отличия коэффициентов расширения отдельных их составляющих, при циклическом нагреве-остывании скорее распадаются. Глухой звук при постукивании таких камней говорит о наличии внутри них пустот и тех же трещин.

Наилучший размер камней в 10-17 см обусловлен тем, что именно камни с таким размером дольше всего держат тепло (оптимальный вес). Меньшие по массе камни хуже держат тепло, а большие - скорее всего, могут треснуть вследствие своей неоднородности и неравномерности прогрева.

Камни из осадочных пород (песчаник, известняк) для каменок не подходят. В результате нагрева такие камни выделяют различные газы вредные для человека.

Лучше использовать камни округлой формы. Такая форма камней способствует свободному проходу между ними печных газов и обеспечивает их равномерный нагрев. Камни с трещинами применять не следует, так как они легко разрушаются, забивают отверстия колосниковой решетки и затрудняют проход печным газам.

Перед закладкой в печь для закалки крупные камни базальта, перидотита лучше прокалить и резко остудить в воде. Брак сразу проявит себя, а остальные камни только станут крепче.

Укладка камней в каменке производится в следующем порядке.

В самом низу каменки на колосниковую решетку укладывают в шахматном порядке самые большие камни (со средним размером 15 см). Выше укладываются камни размером 9-10 см. В самом верху можно уложить камни размером 5-7 см. Подобная укладка камней, а также организация в каменках печей БИК П1 и БИК П3 специальных обводных каналов (каналов «холостого хода»), о которых будет сказано далее, позволяет обеспечить равномерный нагрев всей каменной засыпки и избежать отложений сажи на верхних камнях и стенках каменки.

В процессе периодического нагрева и остывания камни испытывают существенные тепловые нагрузки, в результате которых изменяют свои физико-механические характеристики и разрушаются. Так нижние камни в каменке периодического действия (к которым относятся БИК П1 и БИК П3) нагреваются до температуры 700-800ºС (светятся «малиновым светом») и увеличиваются в размерах. При остывании камней – размеры их уменьшаются. Таким образом, камни как бы «дышат». В результате таких периодических изменений своих размеров камни разрушаются. Удачно подобранные камни могут служить 1-1,5 года при принятии 1-2 бань в неделю.

В результате нагрева увеличившиеся в размере камни начинают с колоссальной силой давить на стенки каменки, что, как правило, приводит как к ее повреждению, так и повреждению камней. С целью не допущения этого камни в каменке перемежают вертикально установленными чугунными колосниками. Другим способом борьбы с расширяющимися камнями под них укладываются чугунные или стальные болванки (вагонные тормозные колодки, кирпичи из чугуна) с оставлением между ними и стенками каменки необходимых зазоров на температурное расширение. Соотношение каменной и чугунной засыпки может варьироваться от 30 до 50%.

Совместное применение камней и металла в каменке позволяет достичь более быстрому ее прогреву и облегчает отдачу тепла при подаче на нее воды. Это обусловлено тем, что чугун и сталь имеют большую объемную теплопроводность, чем горные породы.

Применение чугуна внизу каменки позволяет быстрее раскалить его до температур 800-1000ºС, чем однородную каменную засыпку. При этом сокращается время топки печи, и тем самым уменьшается вероятность перегрева парной.

Топка печи прекращается при нагреве чугуна до малинового свечения. Нет необходимости продолжать топку до момента свечения верхних камней. Камни будут продолжать нагреваться от нижележащего раскаленного чугуна.

В это же время баня будет «настаиваться» и набирать требуемые кондиции. Под кондициями в данном случае понимается прогрев конструктивных элементов парной и моечной (стен, полоков, лавок) до требуемых температур. Так температура в парной перед началом принятия банных процедур должна составлять 40-45 ºС. Дальнейшее поднятие температуры в парной осуществляется путем подбрасывания небольших порций по 50-80г горячей воды на раскаленные камни за счет отбора накопленного камнями тепла.

Рассмотрев основные породы камней, применяемых для парообразования в каменках банных печей, перейдем к рассмотрению конструктивных особенностей банных печей периодического действия БИК П1 и БИК П3 И.В.Кузнецова.

Но это уже - в следующий раз.

Константин Колышкин

Продолжение публикации книги «Азбука кладки и эксплуатации кирпичных печей Игоря Кузнецова для русской бани».

Полностью книгу в pdf-формате можно скачать ЗДЕСЬ http://inforusbani.ru/rekomenduetsya-k-prochteniyu

Глава 4. Конструктивные особенности банных печей периодического действия И.В.Кузнецова БИК П1 и БИК П3.

4.1. Основные особенности печей БИК П1 и БИК П3.

Основной особенностью всех печей Игоря Кузнецова, и банных печей в частности, является то, что эти печи конструктивно построены в виде колпака, в которых топливник и колпак объединены в одно целое через «сухой шов».

Поскольку, как правило, в топливнике банных печей И.Кузнецова температуры достигают порядка 1000ºС, при которых обычный керамический кирпич разрушается, поэтому нутренняя оболочка этих печей выкладывается из шамотного огнеупорного кирпича.

Необходимо отметить, что данная конструкция объединяет в единое целое топливник и каменку, которые между собой разделены решеткой из шамотного кирпича («катализатором» по терминологии И.В.Кузнецова).

Другой отличительной особенностью банных печей БИК П1 и БИК П3 является то, что печь БИК П1 спроектирована по схеме двухъярусный колпак, а печь БИК П3 является одноярусным колпаком.

Согласно материалов И.В. Кузнецова, приведенных Евгением Колчиным на Форуме «Русская баня. Делаем сами» http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?p=2401#2401

"…Двухколпаковая система действительно повышает КПД печей, особенно печей длительного протапливания, к которым относятся и печи для бань. Кроме того, двухколпаковые системы имеют более сильный прогрев нижней части печи, что благотворно сказывается на качестве прогрева помещения. Печи «Одноколпаковой системы» и системы «Противотока», применяемой на Западе нагреваются в верхней части значительно сильней, чем в нижней. Это существенный недостаток. В этом случае в помещении образуется «яма» холодного воздуха, т. е. полы в помещении не прогреваются. В двухколпаковой системе, горячие газы первоначально отдают свое тепло стенкам нижнего (или первого) колпака. Уже отработавшие, охлажденные газы, из нижнего (первого) колпака поступают в верхний (второй) колпак, в котором, отдав тепло, уходят в трубу. В печах длительного протапливания, со временем происходит постепенное нагревание стенок печи до температуры близкой к температуре газов (выравнивается температура стенок и горячих газов). В этом случае стенки нижнего (первого) колпака воспринимают уже меньше выделившегося тепла. Теоретически, при равенстве температуры стенок печи и газовой среды, теплопередачи от газа к стенкам не будет совсем. С увеличением времени протапливания печей, из нижнего (первого) колпака выходят уже более горячие газы. В одноколпаковой системе или системе противотока горячие газы выходят в трубу, то есть понижается КПД печей. В двухколпаковой системе горячие газы выходят в верхний (второй) колпак и не происходит снижения КПД, так как излишнее тепло будет восприниматься верхним (вторым) колпаком…"

Исходя из этого, можно сделать вывод, что печь БИК П1, не смотря на наличие второго (верхнего) колпака, лучше прогревает низ парной, чем БИК П3. Наличие же второго колпака в печи не приводит к перегреву парной. Стенки печи БИК П1 по вертикали прогреваются более равномерно, чем в БИК П3.

К тому же, КПД данной печи выше, нежели чем у БИК П3, за счет лучшей утилизации тепла выходящих в трубу печных газов.

Обе печи БИК П1 и БИК П3 состоят из 30 рядов кирпича. Для кладки внешней оболочки печи применяется керамический полнотелый одинарный кирпич 250×120х65 мм. Толщина одного ряда кладки вместе с глиняным швом принимается равной 7см. Таким образом, общая высота печей составляет 2,1 м.

Согласно требований п.3.8.11 («Правила производства трубо-печных работ», ВДПО, 2006г.): «…минимальное расстояние от верха перекрыши печи толщиной в три ряда кирпича до потолка, защищенного от возгорания, следует предусматривать 250 мм для печей с периодической топкой…, а до незащищенного потолка…... не менее 350 мм». В то же время, учитывая требования п.2.3.12. («Рекомендации по предупреждению пожаров в домах с печным отоплением», ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2006 г.): «…Для печей, имеющих перекрытие из двух рядов кирпича, указанные расстояния (250 мм и 350мм, соответственно) следует увеличить в 1,5 раза». Отсюда следует, что высота потолка в парной русской бани с кирпичной печью должна составлять 2,47-2,62м.

В плане (ДхШ, см) размеры данных печей составляют
~ 90×102 см (или 3,5×4 кирпича).

В БИК П1 объем каменки заполненный камнями составляет всего 19,5 дм³ (2-2,5 ряда кирпича: от колосника над шамотной решеткой «катализатора» до нижнего среза дверцы для подбрасывания воды на камни). С моей точки зрения, этого явно не достаточно. Я бы добавил 2 ряда кирпичной кладки, тем самым доведя указанный объем до 38,5 дм³ (5 рядов кирпича). Это позволит спокойно разместить до 120 кг камней фракции 15-17см, и обеспечить паром семью из 3-4 человек на 6-8 часов парения при умеренном подбрасывании воды на камни (по 50-80г). Печь рассчитана для парной объемом 15-25 м³.

Как отмечал Е.В.Колчин http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?p=3414#3414:

«…Сегодня могу с точностью сказать, что на печи Кузнецова на следующий день можно получить пар.
Еще точнее: парная 2,5×2,5×2,5, печь — 780×1500 мм, закладка 120 кг жадеита, фракции 150-170 мм.
Печь топилась 6 часов до полного выжигания сажи (камни стали светлые), температура камней 700ºС. После этого парная настаивалась 2 часа.
С 18-23 часов парились 3 человека по полной программе.
Утром в 11 часов в парной 80ºС, стенки печи 80ºС, пар получить можно, но только подбрасывая очень мелкими порциями воды.
Температура камней около 300ºС.
После этого ливанул 400 г, думал, залью печь, ничего, восстановилась через 20 минут.
P.S.: закладки вполне хватает, и то в принципе топил на 2 часа больше, можно было ограничиться 4 часами. Главное равномерность прогрева всей каменной закладки до единой температуры…»

Увеличив объем каменки БИК П1 на 2 ряда, необходимо будет уменьшить на те же 2 ряда кирпичной кладки высоту второго колпака с целью для не допущения увеличения общей высоты печи. Но при этом мы столкнемся с тем, что придется немного отступить от оригинальных чертежей автора. Принципиально страшного ничего в этом нет. Но необходимо будет в дальнейшем соблюсти все нюансы, характерные печам БИК П1 и БИК П3. О них разговор далее.

Едем дальше…

В печи БИК П3 объем каменки 69 дм³ (9 рядов), что позволяет разместить порядка 200 кг камней базальта (габбродиабаза, перидотита). При условии равномерного прогрева камней во время топки до температуры не ниже 600ºС («малиновое» свечение) и правильной организации теплового контура парной, париться можно в течение 2-х дней.

Однако, тем, кто решился класть у себя именно такую печь, необходимо учитывать следующие факторы.

Во-первых. Достижение равномерного прогрева каменной закладки в БИК П3 сопряжено с большими трудностями, чем в БИК П1, в виду ее большего объема.

Во-вторых. При кладке каменки, необходимо учитывать проведение будущих регламентных работ (замена камней, колосников и т.д.). Глубина каменки довольно значительна — 9 рядов х 6,7 см ~ 60 см. До нижних углов каменки это расстояние и того больше. Если же еще учесть толщину стенки каменки в районе нижнего обреза дверки для подбрасывания воды ~ 20 см и размеры проема топочной дверцы, то станет понятно, с какими трудностями придется иметь дело при обслуживании внутреннего объема каменки. Да и работать на вытянутой руке с камнями весом по 4-5 кг не очень комфортно.

В-третьих. Время на нагрев верхних камней в каменке печи БИК П3 до температуры 600-700ºС будет больше, чем в БИК П1 как минимум на 1-1,5 час. Таким образом, увеличивается общее время приготовления бани и расход дров.

Исходя из сказанного, можно рекомендовать уменьшить объем каменки БИК П3 на 1 — 2 ряда кирпичной кладки. Лучше перекрыть свод печи дополнительным рядом (двумя рядами) кирпича, тем самым, уменьшая его нагрев и повысив противопожарную безопасность (ППБ) потолка парной. Печи БИК П3 хватает для парной до 30 м³.

Ну…а теперь приступим к рассмотрению конструктивных особенностей, присущих банным печам И.Кузнецова БИК П1 и БИК П3.

На Рис.2.12. http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=90 изображены виды БИК П1 с фронтальной стороны, справа, сзади и разрез вдоль печи (вид с левой стороны).

Рис.2.12. Банная печь периодического действия И.В.Кузнецова БИК П1.

На фронтальной стороне печи размещены топочная и поддувальная дверцы, два прочистных отверстия в нижнем и верхнем колпаках и главная дымовая задвижка на трубе.

На правой стороне печи в 22 ряду показана задвижка «летнего» (прямого) хода (ЗЛХ). Эта задвижка выполняет следующие функции:

Облегчает растопку печи на этапе розжига, пока печная труба не прогрета и в системе либо отсутствует вовсе, либо присутствует минимальная тяга;
В случае перетопа печи и недопущения перегрева парной эта задвижка в открытом положении позволяет печным газам и нагретому каменкой воздуху кратчайшим путем выйти в печную трубу.
В рабочем режиме печи (при нагреве каменки) данная задвижка закрыта.

На тыльной стороне печи слева (в 5 и 13 рядах) показаны выводы змеевика системы ГВС, а выше — два прочистных отверстия в основании верхнего колпака печи. Справа от прочистных отверстий на левой стороне печи показана дверца каменки.

Прочистные отверстия И.В.Кузнецов рекомендует по окончанию кладки печи закладывать кирпичами на ребро на глиняный раствор и вынимать их по мере надобности для чистки каналов от продуктов горения дров. Данные отверстия можно закрыть и сажными заслонками (например, SVT434, 435, НТТ 105, 405). Основное требование – исключить подсос в них холодного воздуха и не допустить выстуживания печи.

На разрезе печи БИК П1 (вид со стороны дверцы каменки, топочная и поддувальные дверцы — справа) видна конструкция топливника и каменки, объединенных в единое пространство, выложенное шамотным кирпичом (показано желтым цветом). В верхнем колпаке видны каналы для прохода печных газов и одна из внутренних теплоаккумулирующих стенок.

На Рис.2.13 http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=92 изображена печь БИК П3 (вид слева, вид сзади и продольный разрез – вид с правой стороны). На фронтальной, левой и задней стенках печи видны такие же элементы, как и у печи БИК П1 (см.выше).

Рис.2.13. Банная печь периодического действия И.В.Кузнецова БИК П3.

На разрезе хорошо видна структура организации подтопочного пространства, топки и каменки. Каменка снизу ограничена «катализатором» (решеткой из шамотного кирпича), выложенного на ребро. Правая и левая стенки каменки имеют отверстия в шамотной кладке для пропуска на камни топочных газов. Между наружной и внутренней шамотной кладкой по фронтальной и тыльной стороне печи видны так называемые каналы «холостого хода» (ХХ). Назначение данных каналов, как и ЗЛХ, облегчить розжиг печи. Помимо этого, в процессе топки эти каналы обеспечивают подачу нагретого воздуха наверх каменки, тем самым, обеспечивая равномерный нагрев каменной закладки по объему. Каналы ХХ помогают выжечь на поверхности камней осевшую сажу.

Снизу печи за зольником в подтопочном пространстве видны два канала (нижний правый угол). Назначение этих каналов – обеспечить лучший прогрев низа печи со стороны парной. Аналогичного назначения каналы есть и в БИК П1 (см. выше).

В БИК П3 в отличие БИК П1 нет задвижки «летнего хода». Поэтому разжечь данную печь, при прочих равных условиях, труднее, чем БИК П1.

А теперь рассмотрим особенности конструкции и кладки внешней оболочки этих печей, выложенной из полнотелого керамического глиняного кирпича.

На этом пока все. Продолжение следует.

Ramunas

по идее - колпаковость печьки - это не так уж и редко встречаемое свойство в банных печах.

другое дело что данная печь имеет ряд недостатков характерных "традиционным" печам.
а именно :
- пар бъет в сторону - что очень опастно - можно ошпариться
- печь не нагревает воду для банных процедур .
- на камнях оседает пепел (изза того что камни находятся над топливником) - надо мыть.
- пар выходит слишком высоко - на удобных для процедур полоках этого пара не ощутить - надо делать высокие полоки, на котрые трудно забираться и еще труднее делать банные процедуры.
- печь не греет около полового пространства - это значит что в парилке и в предбаннике ногам будет холодно.

Константин Колышкин

Здравствуйте, Ramunas!

Рад, что Ваше внимание привлекла данная публикация.

Я полностью согласен с Вами, что в любой банной печи, при желании, можно "накопать" недостатки.

Но, для кого-то один и тот же фактор может казаться "недостатком", а кто-то на этот фактор не обратит внимания и не буде воспринимать его в качестве "недостатка" Smile

И, к тому же, не забываем: данные модели печей разработаны в 1990-х годах прошлого тысячелетия.

С тех пор автор печей внес определенные изменения в конструкцию своих банных печей. Эти изменения полностью нивелируют имевшее место быть "узкие" места своих предшественников. Very Happy

Мне известны эти новшества. Но, не имея разрешения автора печей, я, естественно, не мог их публиковать в открытой печати.

И, тем не менее, печи БИК П1 и БИК П3 имеют право на существование.

Эти печи прошли хорошую практику. По ним есть материалы в открытом доступе.

Правда эти материалы до определенного момента времени были разрозненными.

Чтобы устранить этот недостаток, я и взялся написать книгу, обобщающую имеющийся по этим печам пласт знаний.

Я взял на себя смелость рекомендовать внесение некоторых изменеий в конструкцию этих печей, которые, по моему разумению, устраняли бы их "узкие" места. Эти, рекомендуемые мною изменения, не требуют кардинальной переделки внутренней конструкции печи. Поэтому, после их внесения, данные печи все равно будут оставаться печами БИК П1 и БИК П3.

Я рекомендую всем заинтересованным в данном вопросе все же набраться терпения и дочитать до конца эту книгу. А уже после этого осознанно принимать решение: стоит ли у себы в бане класть одну из этих печей, или искать чего-либо другого.

Конечно, все печники, прошедшие школу И.В.Кузнецова, в настоящее время кладут банные печи его последних разработок. Это, естественно, более совершенные печи.

Всем желающим, кого не пугает самостоятельная кладка у себя в баньке кирпичной печи, рекомендую набраться небольшого терпения.

В ближайшее время я поделюсь знаниями по кладке одной из последних банных печей разработки И.В.Кузнецова. Об этом сможет узнать любой желающий, почаще заглядывающий на мой сайт
http://inforusbani.ru Cool

С уважением,
Константин Колышкин.

Константин Колышкин

4.2. Особенности конструкции и кладки внешнего контура печей БИК П1 и БИК П3

Итак, начнем…

Первый ряд данных печей кладется непосредственно на фундамент печи, накрытый сверху 2-мя слоями гидроизолирующего материала (рубероида), на глинопесчаную смесь (ГПС).

Часто фундамент печи делают на 17-19 см ниже чистового уровня пола в парной. Отлитый таким образом фундамент печи выравнивают слоем цементного раствора. На него укладывается в 2 слоя гидроизоляция. Затем двумя рядами кирпича выравнивают верх фундамента, а с третьего ряда начинают кладку массива печи (кладку 1 ряда). Без надежной гидроизоляции влага высоких грунтовых вод по фундаменту может достигнуть кладки печи, кирпич начнет сыреть и постепенно разрушаться. Кроме того, намокший кирпич, нагреваясь во время топки, будет испарять влагу, создавая в подпольном пространстве бани сырость и плесень, способствующую образованию грибка.

Для усиления внешней оболочки печи ряды кладки армируют оцинкованной кладочной сеткой с размером ячейки 50х20мм и толщиной проволоки 1 мм. Сетку разрезают на отдельные полоски с ячейками в 1-2 ряда и укладывают на поверхность (постель) выложенного ряда печной кладки на расстоянии 1 см от наружной грани кирпича. После этого сверху укладывается следующий ряд кирпича.

Рекомендуется укладывать сетку через ряд, а в районе топливника, как наиболее нагруженной части печи, в каждом ряду. Сетка укладывается в рядах поочередно: сначала в одном ряду в боковых стенках печи, в следующем ряду – в передней и задней стенках.

После укладки ряда кирпича, если есть возможность, с внутренней стороны ряда из шва на глубину 1 см убирается ГПС. Эту операцию желательно проделать, поскольку внутренняя грань кирпича нагревается и расширяется сильнее наружной грани. Наличие подобного воздушного зазора позволит избежать повреждения наружной кладки при нагреве печи.

Кирпичи в каждом ряду укладываются с обязательным условием перевязки между собой. Под перевязкой понимается смещение кирпичей в смежных рядах на полкирпича. Желательно не допускать при кладке печи вертикальных швов на 2 и более ряда.

В моделях печей БИК П1 и БИК П3 из керамического кирпича выкладывается не только внешние стенки печей, но и внутренняя стенка нижнего колпака печей. Данная стена из керамического кирпича отделяет шамотную кладку топливника с каменкой от внешней стенки печи и подъемного канала для пропуска печных газов.

На рис.2.14 и рис.2.15 показана данная конструкция в двух ракурсах.

Рис.2.14 Организация внутреннего пространства печи БИК П1 и БИК П3. Вид сверху 1.

Рис.2.15 Организация внутреннего пространства печи БИК П1 и БИК П3. Вид сверху 2.

Подъемный канал печных газов на Рис.2.14 изображен в правом углу, на Рис.2.15. – внизу.

Из рисунков видно, что примыкание внутренней перегородки к внешним стенам печи осуществляется в трех местах: к передней и задней стенкам печи и через г-образное ответвление, формирующее одну из стен подъемного канала для пропуска печных газов, к правой стене.

Ввиду того, что все элементы этой конструкции нагреваются и меняют свои линейные размеры больше, чем размеры внешних стен печи, поэтому места их примыкания между собой не перевязываются (отмечены красными кружками на Рис.2.15). В эти места по всей высоте подъемного канала печи при кладке вставляется слой базальтового картона толщиной 1 см. Данный картон служит демпфером линейного расширения внутренней перегородки и предотвращает ее воздействие на внешнюю кладку.

При этом надо следить за тщательностью кладки мест примыкания внутренней и внешней кладки. Недопустимо, чтобы в местах укладки базальтового картона были какие-либо неплотности, через которые печные газы могут просочиться в подъемный канал, минуя его подвертку снизу.

Существуют и другие способы решения этой проблемы. Однако их применение влечет за собой дополнительную подрезку кирпича. Один из таких способов места перевязки внутренней и внешней стен печи показан на Рис.2.16. Кирпичи внутренней и наружной кладки подпиливаются под углом 45º. У кирпича наружной кладки это будет внутренняя (невидимая) часть. В месте сочленения этих кирпичей укладывается базальтовый картон. В месте, обведенном овалом, на рисунке указан воздушный зазор между шамотом топливника и примыкающим к нему керамическим кирпичом. Футеровка топливника, выполненная из шамотного кирпича, не перевязывается ни с наружной стеной, ни с внутренней перегородкой из керамического кирпича.

Рис.2.16.Схема перевязки внутренней кладки печи с внешней кладкой.

Во всех печах И.В.Кузнецова внутреннее шамотное ядро печи отделено со всех сторон от кладки из керамического кирпича воздушным температурным зазором в 7-10 мм. Сверху шамотного ядра и перекрытием нижнего колпака печи температурный зазор должен быть не менее 1 см (лучше 2 см). Обусловлено это тем, что шамотный кирпич в процессе нагревания расширяется больше керамического. Поэтому, с целью не допущения повреждения наружной кладки печи внутренней, и делается данные температурные зазоры. Для организации воздушного зазора между внутренней шамотной и внешней керамической оболочками печи вставляется гофрированный бумажный картон. По мере кладки печи этот картон постепенно вытаскивается. Даже в случае, если после кладки картон останется внутри печи, страшного ничего не случится. Картон выгорит в процессе топки печи.

Существует и другая функция, которую выполняет, указанный выше, гофрокартон. Он предотвращает попадание в температурный зазор ГПС во время кладки внешних стен печи и образования локальных мест прикасания внутренней и наружной кладок.

Возможно применение вместо гофрированного картона базальтового. В этом случае такой картон остается внутри печи. Как правило, базальтовый картон размещают вокруг топки - самого быстро нагреваемого места. Это делается для того, чтобы замедлить нагрев стенок печи в этом месте и тем самым сделать более равномерным прогрев остальной поверхности печи. Но, в любом случае, базальтовый картон желательно размещать вокруг топочной дверцы.

Температурный зазор над шамотным ядром печи перекрывается матом базальтового утеплителя толщиной 50мм, на который сверху кладется оцинкованная сетка 50х50х1 мм с опорой своими концами на внешний ряд кирпичной кладки.

В модификациях банных печей И.Кузнецова более поздних модификаций, чем БИК П1 и БИК П3, воздушный зазор между наружной и внутренней кладками используется для организации нагрева и подачи «вторичного» воздуха в верхнюю зону горения в топливнике под «катализатор» через специально организуемые под ним отверстия.

Следует подчеркнуть, что чертежи печей БИК П1 и БИК П3, размещенные на сайте автора http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=90, http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=92, не предусматривают подачу «вторичного» воздуха из указанного выше температурного зазора под «катализатор».

Но, об организации подачи «вторичного» воздуха в печах БИК П1 и БИК П3, мы поговорим чуть ниже, когда перейдем к рассмотрению конструктивных особенностей топливника этих печей.

А сейчас вернемся к рассмотрению особенностей технологии кладки внешнего контура печей.

Рис.2.17. Подверточный кирпич.

Следует обратить внимание, что 1/4 нижней грани нижнего кирпича в подвертке подъемного канала печей БИК П1 и БИК П3 делается скошенной (Рис.2.17).

На Рис.2.18. и Рис.2.19. красным овалом отмечено место скоса подверточного кирпича (в нижнем и верхнем колпаках соответственно) печи БИК П1.

Рис.2.18. Место стеса подверточного кирпича нижнего колпака БИК П1 (отмечено красным).

Рис.2.19.Место стеса подверточного кирпича верхнего колпака БИК П1 (отмечено красным).

Операция стесывания части грани кирпича производится с целью снижения сопротивления каналов печи движению печных газов.

Не маловажной является рекомендация, что кладку внешней оболочки желательно производить кирпичом с поворотом его более гладкой поверхности вовнутрь печи.

С этой же целью внутренняя поверхность стен, в том числе подъемного канала печи, протирается мокрой тряпкой, смоченной в жидком глиняном растворе (т.н. операция «швабровки»). Тем самым глиняным раствором заполняются все трещины на поверхности кирпича и сглаживаются все другие шероховатости, препятствующие и создающие дополнительное сопротивление движению воздуха и печных газов в печи.

Константин Колышкин

4.3. Особенности конструкции и кладки внутреннего контура печей БИК П1 и БИК П3.

Как уже отмечалось в п.4.1. данной Главы, печи БИК П1 и БИК П3 содержат внутри себя шамотное ядро, объединяющее топливник и каменку.

Как и во всех печах Игоря Кузнецова, в моделях банных печей БИК П1 и БИК П3 топливник объединен с пространством нижнего колпака в одно целое через так называемый «сухой шов». Сухой шов представляет собой вертикальную щель в дальнем от топочной дверцы углу топливника шириной 2 см. Высота СШ по порядовкам автора (http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=90) в БИК П1 с 7 по 17 ряд, у БИК П3 с 7 по 23 ряд керамического кирпича
http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=92/

На Рис.2.20 и Рис.2.21. показано шамотное ядро печи БИК П1 в двух ракурсах.

Рис.2.20.Шамотное ядро печи БИК П1. Вид слева.

Рис.2.21.Шамотное ядро печи БИК П1. Вид справа.

На Рис.2.20. выделены красным цветом проем каменки (вверху) и топливника (внизу).

На Рис.2.21 выделены «сухой шов» (справа), два верхних отверстия для выпуска из каменки печных газов (хайла) и отверстие топки (внизу слева).

Шамотное ядро выложено шамотным кирпичом ШБ-8 (250х124х65мм) на ребро. При отсутствии кирпича данной марки кладку можно вести кирпичом ШБ-5 (230х114х65мм). В этом случае в конечном итоге должна быть соблюдена геометрия топливника, рассчитанного под кладку ШБ-8. Достигается это путем подрезки кирпича ШБ-5.

В качестве скрепляющего шамот раствора могут применяться следующие материалы: мертель МШ-28, Ветонит ТМ, Скантерм и др.

Особенностью кладки шамотного кирпича является вымачивание его перед укладкой и нанесение на него слоя раствора не толще 1-3мм. Раствор набирает прочность и цементируется в процессе топки печи.

При кладке топливника соблюдается обязательная перевязка кирпичей между собой в смежных рядах.

На Рис.2.22 - Рис.2.24 изображено внутреннее устройство шамотного ядра со снятым верхним перекрытием каменки.

На Рис.2.22. выделены каналы «холостого (прямого) хода» с обеих сторон каменки для пропуска печных газов к верхней и к внутренней части каменной засыпки. На Рис.2.23 и Рис.2.24 в верхней части выделены отверстия для прохода печных газов к верхней и средней части каменки. На Рис.2.24. слева показаны два проема («хайло») для выхода печных газов в нижний колпак. На Рис.2.22-Рис.2.24. внизу каменки также видна шамотная решетка («катализатор»), выполняющая функции турбулизатора печных газов и основания каменной засыпки.

Рис.2.22

Рис.2.23.

Рис.2.24.
Внутреннее устройство шамотного ядра печи БИК П1.

В печах БИК П1 и БИК П3 на катализатор укладывается чугунный колосник, а сверху камни.

В банных печах более поздней разработки И.Кузнецова колосник не кладется непосредственно на шамотную решетку, а ставится на специальные подпорки из шамота. Сделано это с целью отделить холодные камни от катализатора, ускорить прогрев массива шамотной решетки до температуры, позволяющей обеспечить полноту сгорания горючих газов, выделяющихся из дров (~ 600ºC).

Рассмотрим более подробно конструкцию катализатора.

На Рис.2.25 и Рис.2.26. показано строение «катализатора» печи БИК П1.

Рис.2.25. Устройство «катализатора» печи БИК П1 (вид сверху).

Рис.2.26. Устройство «катализатора» печи БИК П1 (вид снизу).

Красным цветом выделены каналы «холостого хода» для пропуска печных газов.

Промежутки между ребрами катализатора могут быть выполнены как из кирпича марки ШБ-8 или ШБ-5 (ширина 65мм), так и из ШБ-6 (ширина 40мм).

Ряд, предшествующий катализатору, выполнен кладкой шамота на постель, служащей опорой для решетки катализатора (правый рисунок вверху).

На следующих двух рисунках (Рис.2.27, Рис.2.2 Cool

показаны варианты изготовления «катализатора» банной печи.

Рис.2.27. Вариант «А» изготовления «катализатора»

Рис.2.28. Вариант «Б» изготовления «катализатора»

Оба варианта имеют право на существование.

«Плюсы» и «минусы» вариантов.

Вариант «А»: шамотная решетка укладывается на сухую, т.е. без раствора. «Плюсы» варианта: в случае, если кирпич в процессе эксплуатации печи треснет, его легко заменить другим. «Минусы» варианта: кирпич в своей массе прогревается не равномерно (снизу – пламя, сверху – каменная засыпка). При первичном нагреве кирпич катализатора испытывает линейное расширение в центральной части и при этом, как правило, дает трещину.

Вариант «Б»: шамотная решетка укладывается на раствор. «Плюсы» варианта: кирпичи решетки нагреваются более равномерно, т.к. нагрев начинается с краев кирпичей, соединенных огнеупорным швом. Вероятность, что кирпич треснет при нагреве, меньше. Сама конструкция – более прочная. «Минусы» варианта: в случае, если кирпич в процессе эксплуатации печи треснет, его невозможно будет заменить без разборки печи. Присутствует дополнительная резка и подгонка кирпича при кладке.

Как рекомендует Е.В.Колчин в статье (http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?t=2431&postdays=0&postorder=asc&start=120)/:

«… для каменки БИК П1 катализатор выполнить лучше по схеме А. При этом первая проставка (от топочной дверцы) - не менее 6 см под канал ХХ («холостого хода»). Последующие проставки - можно по 4 см (толщина кирпича ША6).

Проставки делаются выше катализатора на 6 см, при этом высота катализатора 6 см.
На них укладывается технологическая решетка каменной засыпки.
Это может быть угольный колосник или, например, тормозные колодки ж/д вагонов.
Главное - соблюсти принцип отделения засыпки от катализатора и обеспечить свободу элементам последнего. Канал ХХ можно выполнить плитой (шамотной) или колосником на ребро. В дальнейшем он «потечет», но это - не критично.
Устанавливать колосник через проставки в углах (каменки).
Для снижения распорных сил (камней) на стенки каменки можно также уложить на ребро колосник к стенке или разделить засыпку колосниками, установленными вертикально.
В горизонт не рекомендую, так как возможно быстрое оплавление и забивка отходами (шламом) с камня…»

А теперь приступим к рассмотрению способов организации подачи в топочное пространство банных печей И.Кузнецова дополнительного необходимого для горения дров объема воздуха. Данный объем воздуха получил название «вторичного», в отличие от «первичного» (основного), подаваемого в печь либо через колосниковую решетку топливника из поддувала печи, либо через топочную дверку.

Продолжение следует... Cool

Константин Колышкин

4.4. Организация подачи вторичного воздуха в банных печах БИК П1 и БИК П3.

После розжига печи и перехода процесса горения в установившийся режим для полноты сгорания горючих газов, выделяемых горящими дровами, основного объема воздуха, как правило, оказывается недостаточно.

В моделях печей БИК П1 и БИК П3, разработка которых относится 90-м годам прошлого столетия, сложно сказать, предусмотрена ли автором подача «вторичного» воздуха в топку печи в принципе.

В своих чертежах печей другого функционального назначения автор показывает один из вариантов подачи ВВ в топку через прямоугольную щель, организованную в первом ряду пода топливника перед топочной дверцей. Подобная щель показана на Рис.2.29 ([/url]http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?p=3414#3414[url]), хотя данное фото и не относится к топливникам рассматриваемых здесь банных печей.

Рис.2.29.Топливник печи И.В.Кузнецова.

На своих оригинальных чертежах (http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=90, http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=92) автор не указывает на наличие в конструкции моделей печей БИК П1 и БИК П3 данного отверстия для подачи вторичного воздуха.

О наличии этой щели можно лишь предполагать. Возможно, о наличии этой щели говорит толщина линии, отделяющая внешнюю кладку печи (5 ряд) от первого нижнего шамотного ряда топливника (Рис.2.30, выделено красным цветом). Сказать об этом определенно – не представляется возможным. Четко данная щель и ее размеры указаны автором на чертежах топливного котла КИК 17 кВт (http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=119) (Рис.2.31).

Рис.2.30.5 Ряд печи БИК П1 (порядовки И.В.Кузнецова).

Рис.2.31. 5 Ряд котла КИК 17 (порядовки И.В.Кузнецова).

Как бы там ни было, наличие данной щели в печах БИК П1 и БИК П3 широко обсуждалось на страницах Форума «Русская баня. Делаем сами» (http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?t=986) и было признано необходимым и целесообразным.

Необходимо отметить, что размещение отверстия подачи ВВ в поде топливника перед топочной дверцей не позволяет осуществить его предварительный подогрев перед подачей в печь, что является слабым местом в конструкции данных моделей банных печей.

С другой стороны, как отмечает И.Кузнецов в своей статье (http://stove.ru/index.php?lng=0&rs=209) , демонстрируя устройство печи, действующей на принципах СДГ:

«…Воздух так же подается через щель 25 мм перед топочной дверкой, которая особенно необходима при растопке, когда вторичный воздух не может подняться в полостях…».

Из этого можно прийти к заключению, что для случая печей БИК П1 и БИК П3данный шов, с одной стороны, позволяет подать в топку недостающий для горения объем воздуха, но с другой стороны – этот воздух подается не подогретым, тем самым снижая температуру печных газов и затрудняя их полное сгорание.

Без дополнительной организации подачи подогретого вторичного воздуха в зону дожига печных газов (под шамотный катализатор), решение подачи ВВ в топку через щель перед топочной дверцей, является половинчатым.

В конструкциях последующих моделей банных печей И.В.Кузнецова подача ВВ в топку осуществляется из поддувала по тепловому зазору между внешней и внутренней кладками. Проходя по этому пути, ВВ нагревается от стенок шамотного ядра и уже подогретым подается через специальные отверстия в шамотной кладке топливника под катализатор.

И еще одно замечание. Подача ВВ через щель в основании пода топливника предотвращает перегрев стекла топочной дверцы.

На этом прервемся. Встретимся чуть позже.... Cool

Константин Колышкин

Продолжаем...

4.5. Организация каменки в банных печах БИК П1 и БИК П3.

В п.4.3 настоящей главы уже рассматривались основные конструкционные особенности присущие внутреннему контуру печей БИК П1 и БИК П3. Кратко повторимся.

Несущим основанием каменной засыпки выступает шамотная решетка «катализатора», на которую сверху укладывается чугунный колосник, а затем камни. Вместо чугунного колосника на «катализатор» могут укладываться чугунные болванки (вагонные тормозные колодки и пр.) с последующей укладкой сверху камней.

Для уменьшения распорных сил нагретых камней на стенки каменки в каменную засыпку могут вставляться вертикально 1-2 чугунных колосника.

Каменка с фронтальной и тыльной стороны ограничена стенками, в которых организованы отверстия для прохода печных горячих газов внутрь и к верхней части каменной засыпки для равномерного прогрева последней.

Дверца каменки в печи БИК П1 устанавливается в 17 ряду (в БИК П3 – в 23 ряду) и имеет высоту в 3 ряда кирпича (21см) и ширину в 1 кирпич (25см). Под данные размеры проема наиболее подходит дверца SVT-470, имеющая посадочные размеры ВхШ=180×220мм (см. Главу 2, п.2.3).

Рекомендация. Для предупреждения перегрева парной в дверцеSVT-470 стекло желательно заменить на чугунную плиту.

Для тех, кто не желает «заморачиваться» с переделкой дверцы SVT-470, можно рекомендовать устанавливать сплошную дверцу SVT-450 с посадочными размерами ВхШ=250×300мм. При этом придется немного поработать с подрезкой кирпича для установки этой дверцы в печь.

В печах, которые кладутся печниками Некоммерческого партнерства «Развитие Системы Печей Кузнецова» в настоящее время,
в качестве топочной устанавливается дверца со стеклом SVT410 (посадочные размеры ВхШ=325×290мм), а на каменку — сплошная дверца SVT411 с теми же посадочными размерами (см. Главу 2, п.2.3). Однако, это не относится к моделям банных печей БИК П1 и БИК П3.

Характерной особенностью данных дверок является наличие в нижней их части регулируемой воздушной заслонки. Присутствие такого приспособления дает возможность, не открывая дверцу каменки после окончания топки и не выстужая ее, подать в каменку порцию свежего воздуха для выжигания сажи на поверхности камней.

Теперь обратим наше внимание на отверстия выпуска из каменки печных газов. Таких отверстий в печи БИК П1 есть два (Рис.2.32): одно – у верхнего окончания «сухого шва», а второе – немного смещенное в сторону одной из стенок подъемного канала колпака печи. У печи БИК П3 одно хайло и располагается оно у верхнего окончания «сухого шва» (25-26 ряд).

Рис.2.32. Каменка банной печи БИК П1.

Основное, что необходимо помнить при кладке хайла, это то, что:

1) сумма площадей поперечного сечения хайла и «сухого шва» должна быть меньше или равна площади поперечного сечения подъемного (переточного между колпаками в печи БИК П1) канала печи. В нашем случае это – размер ~ 3/4 кирпича (180-200 х 120 мм);

2) верхний срез хайла должен быть не ниже среза дверцы каменки, для исключения поддымливания последней.

Таким образом, соблюдение всех вышеизложенных в п.4.2. и п.4.5. настоящей главы особенностей, присущих конструкции внутреннего огнеупорного контура печей БИК П1 и БИК П3, позволит сложить вполне работоспособные банные печи, располагающих всеми преимуществами колпаковых печей.

Об этом все.

До встречи... Cool

Ramunas

Константин Колышкин

Ramunas, здравствуйте!

На Ваш пост могу ответить следующее.

Совершенству нет пределов.

Банные печи БИК П1 и БИК П3 ничем не хуже (и «опаснее») других кирпичных печей, кладущихся народом в своих банях. Very Happy

А достоинств у них гораздо больше, чем недостатков.

Любая печь, в которой горит огонь, потенциально «опасна». Но это не говорит о том, что из-за этого надо отказаться от печей вообще. Просто, устанавливая у себя в бане ту или иную печь, надо предусмотреть все возможные риски и по максимуму их устранить при кладке (установке) печи.

Согласен с Вами в том, что печь должна быть по максимуму удобна и безопасна в эксплуатации.

Однако решение о том, какую печь класть (ставить) у себя в бане, каждый принимает индивидуально, руководствуясь при этом своими критериями «удобства» и «безопасности».

Я никому не навязываю для кладки именно эти печи.

Этой книгой я просто обобщил и систематизировал знания, имеющиеся в открытом доступе, по этому вопросу.

Удалось ли мне это, или нет, судить всем, кто читает эту тему.

Вопрос хорошей кирпичной банной печи для семейной бани, гарантирующей получение требуемого застройщиком результата, как мне кажется, остается актуальным для многих.

Недаром тема ««Мотивированной» каменки И.Васильева» собирает вокруг себя такое большое количество заинтересованных.

Тема совершенствования кирпичных банных печей, в основе которых лежит конструкция печей и.В.Кузнецова, актуальна и в настоящий момент.

Вы не будете отрицать того, что большинство предлагаемых усовершенствований конструкции банных печей, в первую очередь касается банных печей И.В.Кузнецова.

Заметьте, именно печей И.В.Кузнецова.

С 1990-х г.г. в конструкцию своих печей И.В.Кузнецов внес ряд изменений, призванных улучшить их работу.

Печники, прошедшие школу И.В.Кузнецова, активно применяют в своей практике эти новшества.

То, что эти новые технические решения не становятся известными широкой общественности, объясняется таким понятием как «авторское право».

Хотя, по сути, секретов как таковых нет.
Кто желает узнать эти нововведения, может принять участие в одном из практических семинаров, ежегодно проводимых мастером. При этом тот объем знаний, который будет получен в ходе проведения семинара, не идет ни в какие сравнения с затратами, понесенными на принятие участия в подобном семинаре.

О себе могу сказать следующее.

Я готов поделиться со всеми желающими своими знаниями в кладке кирпичных банных печей последних разработок, как Игоря Викторовича Кузнецова, так и некоторых печников, прошедших его школу (Александра Шалагина, в частности).

Эти знания будут оформлены в виде письменных практических иллюстрированных руководств (проектов), отражающих нюансы конструкции и кладки таких печей, с приложением их пространственных моделей, спроектированных в широко известной программе SketchUp.

Естественно, обладание этими знаниями будет чего-то стоить тем, кто захочет их узнать Very Happy

. Но стоимость этих знаний будет на порядок ниже затрат на печника, призванного сложить у вас в бане печь, но о знаниях которого в данном вопросе вам ничего не известно.

На этом пока все. Пошел готовить для публикации следующую часть книги. Very Happy

С уважением,

Константин Колышкин

Константин Колышкин

4.6. Организация нагрева воды в банных печах БИК П1 и БИК П3.

В печах данных моделей подогрев воды осуществляется путем ее нагрева внутри металлической трубы («змеевика») из нержавеющей стали, помещенной в пространство колпака рядом с топкой (Рис.2.33).

Рис.2.33.Змеевик системы горячего водоснабжения в печах БИК П1 и БИК П3.

Диаметр трубы змеевика и его общая длина определяет объем подогреваемой воды для мытья (см. Главу 2, п.2.3).

Основное, на что следует обратить внимание при встраивании змеевика в печь, является следующее:

- горизонтальные трубки змеевика должны быть выставлены строго горизонтально для исключения образования в них при нагреве воды воздушных карманов, что может привести к гидродинамическим ударам в системе ГВС и ее нестабильной работе;

- нижний горизонтальный сегмент змеевика должен быть выше подвертки подъемного (переточного) канала, чтобы не мешать проходу печных газов в трубу;

- змеевик может быть перенесен выше к хайлу каменки с целью ускорения нагрева в нем воды. Однако надо помнить, что устанавливать его в этом случае надо также ниже хайла, чтобы он не мешал выходу из каменки печным газам;

- в местах вывода змеевика через стенку печи должны быть установлены термостойкие прокладки из базальтовой ваты. Делается это с целью отделения горизонтальных сегментов змеевика от кирпичной кладки для не допущения повреждения последней за счет изменения линейных размеров змеевика во время топки печи, а также герметизации отверстий, через которые могут наружу просочиться печные газы.

Константин Колышкин

4.7. Способы крепления печных приборов в банных печах БИК П1 и БИК П3.

На нескольких размещенных далее фото показаны некоторые способы крепления печных приборов (дверок, печных, заслонок, выводов змеевика системы ГВС).

Автор этих строк выражает глубокую признательность Петру Дмитриевичу Семенову (г. Витебск, Беларусь), чьи фотографии (Рис.2.34 - Рис.2.38, Рис.2.40, Рис.2.41.) были использованы при изложении данного материала http://radikal.ru/users/semeynovp, а также s" target="_blank" class="postlink">http://ruspar.ru/wiki/basics/furnace-for-bath-with-own-

s.

Примечание. Вторая ссылка, по не понятным причинам, выводится в нерабочем виде. Чтобы сделать ссылку рабочей надо до тэга "http://" убрать все лишнее ( s" target="_blank" class="postlink">) и вместо смайлика набрать слово "руки" на английском языке. Ссылка ведет на сайт http://ruspar.ru

Рис.2.34. Крепление полосок из оцинкованного железа к рамке печной дверки.

Рис.2.35. Установка топочной дверки.

Рис.2.36. Установка топочной дверки.

Как видно из фото одним из способов подготовки дверок для крепления в проемах печи является предварительное крепление болтами к их корпусу полосок из оцинкованного железа.

Затем эти полоски на концах просверливают и продевают через отверстия отожженную проволоку (лучше нихромовую) диаметром 2-3 мм, сплетенную косичкой. Косичка укладывается на кирпичный ряд и прижимается следующим рядом кирпича.

Рис.2.37. Установка дверки зольника и прочистной дверки.

Рис.2.38. Крепление дверки каменки на спицу.

Помимо проволоки может использоваться мотоциклетная или велосипедная спица. На правом фото выше показан подобный способ крепления рамки дверки каменки.

Рис.2.39. Крепление печной дверки на проволоку.

Еще один способ крепления печной дверцы на проволоку показан на Рис.2.39.

Общее правило при монтаже любой печной фурнитуры в любую без исключения кирпичную печь заключается в следующем. Любая, встраиваемая в печь железяка должна иметь возможность для своего свободного расширения при нагреве и должна быть отделена от кирпичной кладки через термостойкий мягкий прокладочный материал (слой базальтовой ваты и пр.).

Пример вывода наружу печи верхней части змеевика показан на Рис.2.40.

Рис.2.40. Вывод змеевика через кирпичную кладку печи.

Рис.2.41. Укладка печной заслонки на базальтовый картон.

По сути, вывод входного (нижнего) и выходного (верхнего) отверстий змеевика, можно осуществлять на любую сторону печи (заднюю или боковую) в зависимости от планировочного решения внутреннего пространства бани.

На Рис.2.41. показан момент монтажа печной заслонки. Как видно по всему ее периметру проложен слой базальтового картона, который в дальнейшем будет загнут наверх рамки.

По периметру печных дверок также прокладывается термостойкий мягкий уплотнитель (например, базальтовый картон), либо рамка обматывается в несколько слоев асбестовым 3мм шнуром. Щели вокруг рамки печной дверки и кирпичной кладкой дополнительно замазывать ГПС не имеет смысла, так как, как показывает практика, вся эта дополнительная обмазка осыпается в процессе эксплуатации печи.

В банных печах БИК П1 и БИК П3 в воздушном простенке между внутренней и внешней кладками по периметру вокруг топочной дверки весьма целесообразно заложить несгораемый утеплитель (например, слой базальтового картона). Данная операция позволит избежать локального перегрева внешней кладки печи и значительно уменьшит риск разрушения керамического кирпича в этих местах ввиду повышенного температурного воздействия.

Этой же защите внешней кладки печи вокруг топочной дверки будет способствовать организация воздушной щели из зольника, о которой упоминалось в п.4.4 Главы 4 настоящей книги.

На этом все. Продолжение следует. Cool

Константин Колышкин

Продолжаем рассмотрение вопросов, связанных с кладкой и эксплуатацией банных печей Игоря Кузнецова БИК П1 и БИК П3.

В настоящем посте будет рассмотрена Глава 5 книги «Азбука кладки и эксплуатации кирпичных печей Игоря Кузнецова для русской бани».

Глава 5 посвящена особенностям просушки печей по окончании их кладки, а также топке данных печей при приготовлении бани.

Начало книги смотри ЗДЕСЬ: http://inforusbani.ru/voprosy-teorii/kladka-i-ekspluataciya-kirpichnyx-bannyx-pechej-igorya-kuznecova-bik-p1-i-bik-p3-nachalo.html.

Полностью скачать книгу в pdf-формате можно ЗДЕСЬ: http://inforusbani.ru/rekomenduetsya-k-prochteniyu

Итак...

Глава 5. Особенности просушки и топки банных печей БИК П1 и БИК П3.

Основное, что необходимо запомнить, завершив кладку кирпичной банной печи, является то, что печью ни в коем случае нельзя пользоваться по прямому назначению до тех пор, пока из ее массива не удалена влага, набранная ею в процессе возведения.

Простое ожидание, что влага сама по себе испарится из кладки, не стоит. Придется очень долго ждать. К тому же, прочность шамотная кладка набирает только при высоких температурах (порядка 1000ºС), которых нет при естественных климатических условиях. То есть, процесс сушки печи должен быть активным, но в тоже время правильным и осознанным.

Процесс просушки массива печи можно начинать еще в процессе ее кладки. Возведя нижние ряды печи, можно вставить в зольник какой-нибудь электронагревательный элемент (им может быть и простая электрическая лампочка) или тепловентилятор, которые будут помаленьку сушить массив печи в процессе продолжения его кладки.

При этом необходимо позаботиться о том, чтобы данное устройство располагалось на каком-либо диэлектрическом основании, и на него и подводящие к нему электрические провода не попадала влага. Личная безопасность, в том числе и от поражения электрическим током, должна быть превыше всего. Не надо забывать и о соблюдении пожарной безопасности.

По завершению кладки печи процесс ее сушки должен быть регламентирован.

Сушить печь надо ежедневно и активно. Под активным режимом подразумевается, что просушка производится путем сжигания в печи определенной порции дров в течение определенного времени.

Ежедневно необходимо сжигать по одной — две закладки сухих дров в течение 0,5-1 часа.

Количество дров в закладке постепенно увеличивается: от горки небольших щепок до нескольких небольших полешек.

Лучше топить помаленьку, но чаще.

Топить печь надо при открытых всех заслонках и дверках.

До момента просушки массива банной печи камни или другие парообразующие материалы (чугунные болванки, чугунные кирпичи, колосники, локомотивные тормозные колодки) в каменку не загружаются.

Это обусловлено не только тем, что данные элементы будут тормозить процесс просушки печи, но и тем, чтобы данные элементы не повредили не набравшую прочность кладку каменки. Не забываем, огнеупорные смеси, которые использовались для кладки шамотного ядра печи, схватываются и набирают прочность при температурах порядка 1000ºС.

И последнее.

Моментом, свидетельствующим о высыхании кладки, является отсутствие влаги (конденсата, испарины) на внутренних поверхностях дверок и заслонок. Именно наличие данной испарины и напоминает о присутствии в массиве печи влаги.

А теперь перейдем к рассмотрению процесса топки печи для вывода ее на режимы принятия банных процедур.

Растопку печи желательно начинать путем укладки на колосниковую решетку топливника мелко наколотых щепок и дров диаметром до 4 см, уложенных «колодцем» (ряд — вдоль, ряд — поперек). Задвижка летнего хода (ЗЛХ) открыта. Основная заслонка на трубе открыта. Поддувальная дверца приоткрыта на 2-3 см. Топочная дверца закрыта. Желательно добиться, чтобы закладка дров в виде «колодца» занялась одновременно по всему объему и интенсивно прогорела. После того, как щепки в колодце прогорели, поверх оставшихся углей кладут некрупные 2-3 полена (половинная закладка), желательно не круглой формы. После топки печи в течение 10-20 минут и прогрева дымохода, ЗЛХ закрываем.

За указанное время топки на колосниковой решетке будет достаточное количество раскаленных углей, чтобы воспламенить стандартную порцию дров. Под стандартной закладкой понимается порция дров с поленьями, имеющими размер длиной 40-45 см и диаметром 10-15см. Всего в одной закладке 5-6 поленьев. Желательно использовать лиственные породы дерева (осина, береза, ольха, дуб). Хвойные породы (например, сосна, ель) могут использоваться на этапе розжига печи.

Для топки печи типа БИК П1 хватает 5-7 стандартных закладок дров. Каждая последующая закладка дров осуществляется после полного прогорания предыдущей закладки. Большая часть углей, оставшихся после предыдущей закладки, сдвигают с колосниковой решетки в глубину (к задней стенке) топливника. Делается это с целью освободить отверстия колосниковой решетки для свободного прохода воздуха. После этого в печь укладывается новая порция дров. Примерное время прогорания одной закладки дров 40 мин.

На момент новой закладки дров поддувальная дверка открывается полностью. После воспламенения закладки дров поддувальная дверка прикрывается. Размер щели в поддувальной дверце для подачи воздуха через зольник и колосниковую решетку в топливник определяется экспериментальным путем.

Критерием достаточности открытия поддувальной дверцы является цвет дыма, выходящего из трубы. Черный цвет дыма свидетельствует о не полном сгорании печных газов (наличие в них атомарного углерода, сажи).

Напомним, что полнота сгорания горючих газов, выделившихся из нагретых до температуры не ниже 300ºС дров, зависит от необходимого для этого объема воздуха и его температуры.

Таким образом, черный цвет дыма из трубы свидетельствует либо о недостатке для горения дров кислорода воздуха, либо о недостаточной температуре для полноты сгорания (Т <600ºС) выделившегося из дров атомарного углерода (до образования либо угарного газа СО, либо углекислого газа СО2).

В момент закладки новой порции дров некоторое количество тепла прогоревшей предыдущей закладки уходит на нагрев новой и выпаривания из них влаги. Для интенсификации протекания этих процессов в этот момент необходима увеличенная подача воздуха в топку. Для этих целей, весьма кстати, оказывается наличие «вторичного» воздуха.

Поскольку в печах БИК П1 и БИК П3 подача ВВ в топку осуществляется только через щель шириной в 1 см, находящейся перед топочной дверцей, не всегда этого объема воздуха оказывается достаточным.

Выход из данной ситуации может быть следующим.

На этапе кладки печи ширину шва для подачи ВВ можно увеличить до 2-2,5 см. Если же даже этих размеров шва окажется недостаточным для обеспечения полноты сгорания печных газов, недостающий объем воздуха можно подавать в топку через приоткрытую печную дверку. В случае установки финской дверки SVT-410 эту подачу можно осуществить через регулируемые отверстия, находящиеся внизу данной дверки.

Свидетельством того, что баланс между подаваемым в топку воздухом и полнотой сгорания печных газов подобран правильно, является светлый цвет дыма из печной трубы, ярко-желтое пламя горящих дров и характерный гул пламени в топке.

Для исключения оседания сажи на камнях, на поддавальной дверце необходимо обеспечит свободный проход раскаленных печных газов по каналам ХХ, организованных по бокам каменки. В случае отсутствия этих каналов (отступление от оригинальных авторских чертежей при кладке печи) подачу воздуха наверх каменной засыпки можно организовать вдоль продольных щелей 2-х колосников, размещенных вертикально внутри каменки и делящих ее на три части.

Помимо этого сажу на камнях можно выжечь путем подачи в каменку порции свежего воздуха на этапе завершения прогорания последней закладки дров. Подачу воздуха можно осуществить через ряд нижних отверстий дверцы каменки (например, дверки SVT-411 или SVT-470). В случае использования дверки SVT-470 (или другой аналогичной) желательно заменить в ней стекло на чугунную плиту с металлическим П-образным отбойником. Отбойник крепится на внутренней поверхности дверки через слой базальтового картона (Рис.2.42.). Фото дверки каменки, конструкции Е.В.Колчина.

Рис.2.42. Конструкция дверки каменки с теплоотбойником.

Применение дверки подобной конструкции будет также предотвращать перегрев парной в процессе топки печи.

В качестве последней закладки дров для удаления сажи с внутренних поверхностей печи желательно использовать осину.

Время топки БИК П1 составляет 2,5 – 3 часа летом, 3,5-4 часа зимой. Для печи БИК П3 время увеличивается на 1-1,5 часа. Среднее время топки печи – 4 часа активного горения. Зависит оно от влажности и породы сжигаемых дров. Чем плотнее и суше дрова, тем меньше время топки.

Время розжига, время прогорания первой половинной закладки дров, которое составляет порядка 20 мин, и время настаивания печи после топки в указанные выше временные интервалы не входят. Моментом окончания топки печи является приобретение камнями внутри (в середине) каменки «малинового» цвета. Налета сажи наверху камней не должно быть. Температура стенок печи при этом должна составлять порядка 80ºС.

Последней закладке дров дают возможность прогореть до конца. После этого угли из печи выгребаются, печная заслонка на трубе закрывается и бане дают возможность настояться 2-3 часа до начала приема мытных процедур. За это время температура стен, потолка, полоков в парной достигает 40-45ºС.

Дополнительный нагрев парной осуществляется путем кратковременного открытия топочной (или поддувальной) дверцы и дверцы каменки и прогоном через раскаленное нутро печи воздуха.

На этом прервемся. Продолжение следует.

Константин Колышкин

Продолжаем...

Глава 6. Основные требования пожарной безопасности при кладке банных печей.

Основными нормативными документами, определяющими требования пожарной безопасности к печам, являются «Правила производства трубо-печных работ», утвержденные ВДПО 14.03.2006г., а также
«Рекомендации по предупреждению пожаров в домах с печным отоплением», утвержденные ФГУ ВНИИПО МЧС России 1.10.2006г.

Ниже приведены некоторые выдержки раздела 3.8. вышеуказанных Правил, определяющие основные требования, соблюдение которых является обязательным при кладке кирпичных печей.

3.8. Требования пожарной безопасности к печам.

3.8.1. При проектировании, кладке и эксплуатации печного отопления должны выполняться требования пожарной безопасности, изложенные в СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование», ППБ 01-03 «Правила пожарной безопасности в РФ», МДК 2-03-2003 «Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда», в альбомах типовых конструкций печей, а также настоящих правил.

3.8.2. Строительные конструкции, выполненные из сгораемых материалов и примыкающие к печам должны защищаться от возгорания путем устройства отступок или разделок с защитой конструкций несгораемой теплоизоляцией.

3.8.3. Отступка может выполняться закрытой полностью, с двух сторон, с одной стороны и открытой со всех сторон.

3.8.4. Размеры отступок и способы защиты стен и перегородок из сгораемых материалов в зависимости от вида отступки и толщины стенок печи следует принимать согласно табл. 3.3.

Таблица 3.3.

Толщина стенки печи, мм / Отступка / Расстояние от наружной поверхности печи до стены (перегородки), мм (не защищенной - защищенной)

120/ открытая/ 260-200
120/ закрытая/ 320-260
65/ открытая/ 320-260
65/ закрытая/ 500-380

Примечания к п.3.8.4.:

…

3. Защиту потолка, пола, стен и перегородок следует выполнять на расстоянии не менее чем на 150 мм превышающем габариты печи.

4. Конструкции зданий из горючих материалов следует защищать от возгорания штукатуркой толщиной 25 мм по металлической сетке или металлическим листом по асбестовому картону толщиной 10 мм.

3.8.9. Изоляция сгораемых конструкций в открытых отступках должна осуществляться штукатуркой толщиной 25 мм или кровельной сталью по асбестовому картону толщиной 8 мм и выходить за контуры печи на 150 мм.

3.8.10. Потолки, выполненные из сгораемых материалов, над перекрытием печи должны защищаться от возгорания.

3.8.11. Минимальное расстояние от верха перекрыши толщиной в три ряда кирпича до потолка, защищенного от возгорания, следует предусматривать 250 мм для печей с периодической топкой и 700 мм для нетеплоемких печей длительного горения, а до незащищенного потолка соответственно не менее 350 мм и 1000 мм.

При толщине перекрыши в два ряда расстояние должно увеличиваться в 1,5 раза.

3.8.13. Конструкции здания, выполненные из горючих материалов и примыкающие к печам, следует защищать от теплового воздействия разделками из негорючих материалов. Размеры разделок с учетом толщины стенок печей следует принимать равными 500 мм до конструкций, не защищенных от возгорания, и 380 мм - до защищенных. Конструкции зданий из сгораемых материалов следует защищать от возгорания штукатуркой толщиной 25 мм по металлической сетке, металлическим листом по асбестовому картону толщиной 8 мм или другими несгораемыми теплоизоляционными материалами (базальтовая вата, кремнеземные маты и т.п.).

3.8.14. Устройство вертикальной разделки при расположении отопительных печей в проемах сгораемых конструкций приведено на рис. 3.9.

3.8.15. Вертикальные разделки выполняются на всю высоту печи в пределах помещения толщиной не менее толщины примыкающей стены или перегородки.

3.8.16. Перевязка вертикальных разделок с кладкой печи или дымового канала не допускается, так как это может вызвать образование трещин при осадке печи.

Рис. 3.9. Устройство вертикальной разделки:1 - печь; 2 - вертикальная разделка; 3 - сгораемая конструкция; 4 - теплоизоляция.

3.8.17. Защита сгораемых конструкций в пределах разделки может выполняться асбестовым картоном толщиной 8 мм или войлоком толщиной 20 мм, смоченным в глиняном растворе.

3.8.22. Разделка от дна зольника и дымооборотов до сгораемого пола должна выполняться тремя рядами кирпича, обеспечивая расстояние не менее 210 мм. При несгораемой конструкции пола дно зольника и дымооборотов допускается выполнять на одном уровне с полом.

3.8.23. Стену или перегородку из горючих материалов, расположенную под углом фронту печи на расстоянии менее 1250 мм от топочной дверки следует защищать от возгорания от пола до уровня на 250 мм выше от топочной дверки.

3.8.24. Для защиты пола из сгораемых материалов под топочной дверкой устанавливается металлический лист размером 500x700 мм, длинной стороной вдоль печи.

На этом все.

Продолжение следует... Cool

Ramunas

Константин Колышкин

Ramunas, здравствуйте!

Спасибо за развернутый анализ моего поста. Я даже и не мог подумать, когда его писал, что Вы уделите каждой его фразе столько своего внимания.

Ваши подходы к русской бане и печам к ним мне известны и импонируют.

Они остаются неизменными вот уже сколько лет

. За это я очень уважаю Вас.

Вы правильно расставляете акценты при постановке требующей своего решения задачи: вначале требуется сформулировать свои требования и пожелания к бане (и банной печи, в частности) и тому, что мы от нее предполагаем получить, и для чего нам это вообще нужно, а только затем искать пути решения формализованной этой задачи.

Полностью поддерживаю Ваше предложение обсуждать вопросы русской бани в личной переписке, поскольку считаю это более продуктивным. При этом в начатой мною теме не будет постов, отвлекающих остальную заинтересованную в теме публику от основного содержания темы.

Я предполагал, что основное обсуждение по написанному начнется по окончании публикации всего содержания книги. Надеюсь, что так оно и произойдет.

Буду признателен Всем высказавшимся по сути прочитанного. Готов выслушать все конструктивные замечания и предложения по улучшению содержания книги (если это кого-то заинтересует Smile

).

Меньше всего мне хотелось бы выслушивать просто критику "в чистом" виде без озвучивания со стороны оппонентов конкретных предложений, направленных на улучшение содержания книги. Конструктивную и аргументированную критику я всегда принимаю и приветствую.

Буду признателен всем, кто выскажется по сути прочитанного и какие еще темы, с точки зрения широкой общественности любителей и почитателей русской бани, требуют своего более глубокого освещения и проработки

.

С уважением,

Константин Колышкин

Ramunas