Печи и дымоходы заводской комплектации (ПЗК). Часть 2.

Современными нормативными документами установлено следующее ограничение: «Температура приточного воздуха, поступающего в жилые помещения, не должна превышать 70 С, у воздухораспределительных отверстий». Цель же обдува воздухом чугунных каминных топок не обогрев помещения, а защита от перегрева самого топливника и дымовой трубы, температура дымовых газов в которых составляет более 300 С. Кроме того, в процессе сгорания топлива при недостатке воздуха вместо безопасного углекислого газа (СО2) образуется угарный газ (СО), а тепла выделяется в два раза больше. Из этого следует вывод, что даже нормативные документы иногда вводят путаницу в термины и определения. Так получилось и с печами каминного типа (ПКТ), которые называются «каминами». ( Смотри ГОСТ Р 52133-2003).

Дымоход для камина. Дымоход для печи. Дымоходные трубы полной заводской комплектации (ДТЗК) и оснастка дымоходных труб.

Существует несколько типов конструкций вытяжных дымовых труб:
• многооболочные, сборные вытяжные трубы;
• дымовые и вытяжные трубы заводского изготовления;
• вытяжные и дымовые трубы для отработанных газов с вытяжным вентиляционным каналом;
• влагостойкие вытяжные трубы;
• свободностоящие дымовые трубы;
• стальные вытяжные трубы;
• керамические дымовые трубы;
•   коллекторные дымовые и вентиляционные трубы.
Печник должен уметь работать с современными ДТЗК, так как монтажники-строители не всегда владеют приемами и способами по технологии противопожарных мероприятий при монтаже дымовых труб.
На рис. 9.7. (а) показана многооболочная сборная вытяжная труба с корпусом из легкого бетона, внутренняя поверхность которого облицована глазурованным шамотом. Для теплоизоляции использована минеральная вата. Сборные дымовые трубы имеют малый вес и легко устанавливаются за короткое время. Трубы заводского изготовления являются достаточно экономичными за счет стандартизации их компонентов.
Вытяжная труба для отвода отработанных газов вытяжным каналом, предназначенная для отдельных отопительных установок. Вытяжная труба такого типа решает две задачи: она выводит отработанный газ отдельных соединенных с ней установок и одновременно подает в них необходимый для горения воздух. Эти функции могут реализовываться либо независимо друг от друга, либо одновременно.

      а)                       б)                                    в)
Рис. 9.7. Варианты вытяжных труб (ДТЗК) для отвода отработанных газов: а - с корпусом из легкого бетона, б - металлические из нержавейки, в – элемент трубы дымоходной из нержавейки.
Конструкция и материал дымохода зависят, в первую очередь, от вида применяемого топлива и специфики функционирования отопительного агрегата. (Рис.9.7.).Но кирпичная печная труба и сейчас весьма актуальна, например, при сжигании твердого топлива (дровами топят камины и банные печи, углем - приспособленные к нему котлы). Тем более что кирпич традиционно хорошо сочетается с архитектурным обликом любого здания.
Однако в большинстве случаев современное отопление жилых домов обеспечивают котлы, работающие либо на газе, либо на жидком топливе, или же комбинированные. При их использовании образуется гораздо больше водяных паров (1,6 л воды на 1 м 3 сгорающего газа), чем при сгорании, например, дров. И это кардинально меняет "условия жизни" дымохода.

      а)                           б)                           в)

            г)                               д)                         е )
Рис. 9.8. Детали (ДТЗК)   к металлическим дымоходам, где: а – потолочный проход, б – колено отвод, в – тройник – отвод, г – кронштейн, д-е - кровельный конус.
При нормальной работе котла и прогретой дымовой трубе температура продуктов сгорания на входе в дымоход может достигать +150-200°С, а на выходе из его устья +120 - +170°С, но тут водяные пары уже уносятся вместе с дымовыми газами в атмосферу. Однако если на внутренних поверхностях канала температура почему-то опустилась, ниже значения так называемой точки росы, пар начинает конденсироваться и оседать на стенках в виде капель.
На Рис. 9.9. приведена схема подключения печи камина (ПКТ) к дымоходной трубе из нержавеющей стали. Все элементы между собой соединяются герметически «по дыму». Котельные установки присоединяются
« по конденсату».
Что это означает?
«По дыму» - верхний сегмент отвода трубы вставляется снаружи нижнего отвода, чтобы идущий снизу вверх дым не попадал в щели между стыками.
«По конденсату» - верхний сегмент отвода трубы вставляется внутрь нижнего отвода, чтобы капли конденсата легко стекали через соединение отводов, не попадая в соединение отводов.

Рис. 9.9. Схема подключения печи каминного типа (ПКТ) к дымоходной трубе в два этажа и с чердаком, где: 1 – пол первого этажа, 2- печь каминного типа, 3 – забор холодного воздуха, 4 – тепловой коллектор ( декоративный дымосборник ), 5 – печь каминного типа (ПКТ), 6 – задняя стена утепленная, 7 – конвективные потоки воздуха, 8 – дымоотводящая труба, 9 – потолочный противопожарный переход, 10 - пол второго этажа, 11 – вход холодного воздуха второго этажа, 12 - конвективный воздух, 13 - тепловой кожух второго этажа, 14 – задвижка-заслонка, 15 – потолочный противопожарный переход, 16 – колено дымоотвода, 17 – потолок второго этажа, 18 – кровельная гильза, 19 – фартук-юбка, 20 – дымник – дефлектор, 21 – искрогасящая сетка.
В холодное время года, если дымоход плохо утеплен, внутри него возникает повышенная конденсация влаги. Окислы серы, азота и углерода, образующиеся при сгорании топлива, соединяясь с парами воды, образуют кислоты и смеси кислот, что делает конденсат очень агрессивным. Дополнительную опасность это представляет как раз зимой - из-за попеременного замерзания и оттаивания влаги в верхних участках (в устье) трубы. Кислоты начинают активно разрушать кирпичную кладку (порой уже через 3-4 года) и в первую очередь швы, в которых появляются течи, а на стенах снаружи - желтые или черные потеки.

Рис. 9.10. Дымник, шибер задвижка ДТЗК. Аспироматик.
Оголовки предназначены для предохранения дымохода от атмосферных осадков. При установке дымоходов обычно используется зонт. ( Рис. 9.10.). Аспироматик является прекрасным техническим устройством в камине для поддержания плюсовой температуры в дымоходной трубе в зимнее время. Лопасти аспироматика расположены таким образом, что они вращаются только в одну сторону – на вытяжку. Создавая разрежение в дымоходной трубе, он обеспечивает тягу и постоянную вытяжку из помещения. Этим самым обеспечивается вентиляция помещения и поддержание дымоходной трубы в теплом состоянии. Разжигать камин легко даже в самые крепкие морозы.
Заслонка используется для регулировки скорости прохождения дымовых газов по дымовым каналам, и соответственно, режима горения отопительного агрегата. Конструкция заслонки гарантирует защиту от угара - при полностью закрытом регуляторе заслонки в дымовой трубе остается канал для движения дымовых газов.
Иногда шибера - задвижку необходимо устанавливать в недоступном месте: под потолком, на крыше, на высоте более 5 метров в двухсветном каминном зале и т. д. В этом случае устанавливают шибер с электроприводом, что значительно упрощает регулировку шибера.
Дроссель-клапан с приводом Belimo VKD
Дроссель-клапаны с электромеханическим приводом предназначены для регулировки количества воздуха и невзрывоопасных газовых и дымовых смесей, проходящим по воздуховодам и дымоходам.    Дроссель-клапаны устанавливают в климатическом исполнении по ГОСТ 15150-69. Предельные рабочие значения температуры окружающего воздуха от -30 до +40°С, при отсутствии прямого воздействия атмосферных осадков.
     Клапан состоит из корпуса, заслонки, оси заслонки и электромеханического привода Belimo. Мощность электропривода не более 0,25 КВт.
Керамические модули
Керамические модульные системы (их еще называют трехслойными дымоходами) ныне переживают второе рождение. Из обычных керамических труб они трансформировались в удобные утепленные "кубики" сборочных блоков. Последние у разных производителей имеют неодинаковые габаритные размеры. В центре кубика расположен дымовой канал - огнеупорная керамическая труба из шамота (толщиной до 15 мм). Это внутренний контур. Средний контур - утеплитель из минеральной ваты, а внешний, наружный образуется боковыми гранями, сделанными из легкого бетона. ( Рис. 9.11).
Между слоем изоляции и бетона предусмотрены пустоты (каналы), обеспечивающие проветривание изолирующего материала, предупреждающие его увлажнение и потерю основных свойств. В конструкцию заложены сквозные металлические прутья (или оставлены места для них), пронизывающие всю вертикаль устройства для придания системе конструктивной жесткости и прочности. Обычно из трех кубиков с отверстием 149-160 мм формируется примерно 1 м трубы.

Рис. 9.11. Элементы керамического дымохода.
Рабочая температура керамики - 400-600°С (в зависимости от толщины материала внутреннего контура). Такие дымоходы применяются для всех типов котлов и каминов и могут проходить как внутри здания, так и снаружи.
Чем примечательны керамические модули? Они отличаются высокой самонесущей способностью, не боятся воздействия высоких температур и конденсата, удобны и технологичны в монтаже, обладают лучшими значениями показателей противопожарной безопасности и даже перекрывают утвержденные нормы. Но при этом они характеризуются значительной массой (от 80 кг на 1 пог. м), а значит, требуют соответствующего фундамента, ограничены в ассортименте дополнительных устройств (патрубков) и требуют дополнительных металлических комплектующих для подсоединения к топочному агрегату.
Сборно-разборные модули легко располагать в любом нужном месте помещения, они заметно упрощают строительство нового дома и позволяют без существенных затрат инженерно дооборудовать старое здание. В качестве гибридного варианта двухстенного стального и трехслойного керамического дымохода можно принять конструкцию, у которой внутренний контур выполнен из нержавеющей стали, а наружный - из легкого бетона.

Дымосос.
Крышный вентилятор дымосос с успехом может применяться, как в общеобменных системах вентиляции, так и для удаления дыма из камина. Конструкция дымососа позволяет использовать его для вытяжки дымовых газов с температурой 200ºС в течении пяти часов. Корпус крышного вентилятора выполнен из оцинкованной стали с эпоксидным покрытием и обеспечивает великолепную устойчивость к атмосферным воздействиям. Специальное рабочее колесо крышного вентилятора минимизирует налипание сажи и копоти, что облегчает эксплуатацию вентилятора. Дымососы оснащены асинхронным двигателем с термозащитой и шариковыми подшипниками. В комплект поставки вентилятора входит установочная рама и электронный регулятор скорости , который позволяет включать/выключать и плавно изменять скорость вращения дымососа. При использовании крышного вентилятора для вытяжки дыма из камина во время розжига рекомендуется устанавливать максимальную скорость вращения, чтобы вытеснить холодный воздух из дымохода. После розжига камина выбирается значение скорости, достаточное для отвода дыма. Каминные центробежные вентиляторы предназначены для общеобменных систем вентиляции и удаления дыма с температурой до 200ºС в течении 5 часов и 400ºС в течение двух часов. (Для противопожарных систем дымоудаления в России не сертифицировались по причине малой производительности по воздуху). Корпуса каминных вентиляторов выполнены с эпоксидным покрытием, что делает их устойчивыми к атмосферным воздействиям.( Рис. 9.12). Каминные вентиляторы оснащены асинхронными двигателями с термозащитой и шариковыми подшипниками, обеспечивающими долговременную и бесперебойную работу. Дымососы имеют трехфазные двигатели, которые можно подключать по схемам: треугольник- максимальная скорость, звезда – минимальная скорость, получая таким образом двухскоростные крышные вентиляторы. Дополнительно поставляются регуляторы скорости, частотные преобразователи, переключатели скоростей, установочные рамы, обратные клапаны и заслонки.

Рис. 9.12. Крышные вентиляторы дымососы.

Неотъемлемой частью дымохода может стать флюгер [от нем. Flügel - крыло]. - прибор для определения направления и скорости ветра, состоящий из металлической пластинки (флюгарки), поворачивающейся вокруг вертикальной оси по направлению ветра. ( Рис. 9.13.)
Флюгера могут быть как плоскими, так и объёмными. Изготовленные из обычного металла или из цветного флюгера отличаются хорошей подвижностью и чувствительностью даже к слабому ветру. Средние габариты: 600х800 мм. Флюгера могут устанавливаться на вертикальной или горизонтальной стойке, это зависит от вида и типа кровли.

Рис. 9.13. Варианты оформления флюгера.
Дымоход камина. Дымоход печи. Способы монтажа ДТЗК

Перед монтажом из поверхности труб ДТЗК надо снять оберточный пластик и все наклеенные маркеры. Все детали дымохода должны быть пронумерованы согласно спецификации. Следует подогнать кронштейны заданного размера к отступу от стены. Если кронштейны не нужны, следует предусмотреть крепление ДТЗК на стенки кирпичного дымохода внутри него, или снизу.
Дымоходные рядовые ставки следует монтировать вставным методом по центру дымохода сверху или снизу в существующий дымоходный канал, соединяя отдельные элементы дымохода таким образом, чтобы верхний элемент дымоходной системы входил внутрь нижнего. Все соединения металлических дымоходов должны быть жестко соединены друг с другом при помощи саморезов или заклепаны ручным клепочным инструментом.
Для чистки и контроля состояния смонтированного одностенного дымохода в нижней его части в доступном месте следует установить контрольно - технологический элемент - ревизия с заглушкой ( Рис. 9.14).

Рис.9.14 Схема устройства дымоходной огильзовки в кирпичной трубе, где: 1- дефлектор, 2 – утеплитель, 3 – одностенный дымоход, 4 – тройник дымохода, 5 – одностенный отвод, 6- чистка с заглушкой, 7 – сборник конденсата, с отводом, 8 – опора дымохода.
Для отвода конденсата и атмосферных осадков, попадающих в дымовой канал, необходимо смонтировать сборник конденсата, который исполняется как с боковым, так и с вертикальным отводом.( Рис. 9.14).
На выходе дымоходной системы, на крыше, для предотвращения попадания атмосферных осадков в дымоход, монтируется дымник-грибок. Исходя из конкретных условий (требований заказчика, кровельного материала, метеорологических факторов и др.) вместо грибка возможно использование дефлектора , искрогасителя или усилителя тяги. ( Рис. 9.14).
     Для предотвращения чрезмерного охлаждения смонтированного дымохода в зимнее время, его верхнюю часть (около 0,25 метра) необходимо утеплить, используя изоляционный материал. У смонтированной одностенной дымоходной системы ДТЗК должен быть некоторый свободный ход, обеспечивающий её естественное удлинение за счёт температурного расширения металла.
     Возможны три основных варианта монтажа утеплённых систем дымоходов ДТЗК:
- монтаж соответственно подобранных элементов дымохода частично внутри здания с выводом отдельных элементов наружу;
- монтаж соответственно подобранных элементов дымохода на наружной стене здания с использованием её в качестве несущей конструкции;
- монтаж соответственно подобранных элементов дымохода на отдельно стоящей несущей конструкции.
     В случае значительной высоты дымохода необходимо использовать стандартный ряд монтажных элементов, переносящих нагрузку монтируемых над ними сегментов дымоходной системы на несущие элементы, расположенные ниже.
      В качестве обязательного несущего элемента, при построении утеплённой дымоходной системы необходимо использовать утепленную сквозную монтажную площадку, которую следует монтировать на высоте около 1 метра от утепленного тройника для снятия с него нагрузки верхней части дымохода и предотвращения разрушения всей системы вследствие температурного расширения металла. При возвышении дымохода над кровлей более чем на 2 метра необходимо использовать систему оттяжек с применением хомута для оттяжек.
     При необходимости транзитного прохода дымохода через стены, перекрытия или скаты крыши применяются переходы через перекрытие и переходы через (стену) крышу с углами отклонения от горизонтали от 0 до 45 градусов в сочетании с элементами защиты от атмосферных осадков - колец уплотнения.
     На выходе смонтированного дымохода следует смонтировать насадку верхнюю для защиты утеплителя от атмосферных осадков. В качестве альтернативы возможно использование грибка.
     Все элементы утеплённого дымохода необходимо закреплять между собой стягивающими хомутами и заклепками .

Открытый очаг с неполной заводской комплектацией Русской Школы Мастеров

а) б)

Рис. 9.15. Открытый очаг Русской школы мастеров, где а – изометрия, б - разрез по оси, 1 – кирпичное основание очага, 2 – внешняя декоративная облицовка, 3 – столешница из гранита, 4 – топливник очага, 5 - бортики топливника, 6 – корзина металлическая для шампуров, 7 – внутренний контур дымосборника из нержавейки, 8 – наружный контур дымосборника из меди, 9 – гранитный пол, 10 – деревянный пол, 11 – наружный контур дымохода из меди, 12 – внутренний двухконтурный дымоход из нержавейки, 13 – кронштейны, балки для опоры всей висячей конструкции, 14 - наружный короб утеплителя дымохода на кровле, 15 - кровля, 17 – искрогаситель.
Открытый очаг был спроектирован в закрытой беседке. Герметичные стеклопакеты окон и дверей затрудняют подачу воздуха к работающему очагу. Для этого, во время работы очага необходимо открывать окно.
Нижняя часть очага сложена из печного кирпича, облицованного буковыми и дубовыми узкими рейками, пропитанными негорючим консервантом. Столешница выполнена из гранитных плит толщиной 40 мм.
Топливник и бортики топливника выложены шамотным полнотелым кирпичом 250х120х60. (Рис. 9.16).

Рис. 9.16. Открытый очаг Русской школы мастеров, где 1 – внешняя облицовка, 2 – гранитная столешница, 4 – решетка металлическая для шампуров, 5 – бортики топливника, 6 – дымосборник, 7 – шибер задвижка, 8 – уголки, опоры для всей конструкции, 9 - вторая задвижка, 10 – балка несущая вес всей висячей конструкции.
Две задвижки, работающие синхронно через шарнирный рычаг, обеспечивают надежность экосистемы беседки при неработающем очаге. Беседка не охлаждается и не образуется конденсат на внутренних стенках дымохода зимой. Маятниковый эффект гасится при помощи несущей балки (Рис. 9.16,10) и уголками (Рис. 9.16,8).
После завершения монтажных работ, необходимо проверить герметичность швов и наличие тяги в канале. Для качественной проверки наличия тяги следует к открытой нижней части канала поднести пламя свечи или полоску тонкой бумаги. Отклонение пламени или бумажной полоски в сторону канала свидетельствует о наличии тяги. Для качественного определения величины разрежения в канале следует использовать микроманометр любого типа с погрешностью измерения не более 2 Па. Разрежение в канале должно быть не менее 10 Па (для камина без дверцы - не менее 15 Па). При меньшем значении разрежения следует увеличить высоту дымового канала. Чтобы проверить герметичность сочленений дымового канала следует сочленения побелить меловой или известковой суспензией, а в канале зажечь материал, выделяющий при горении большое количество копоти (рубероид). Отсутствие копоти на побелке свидетельствует о герметичности сочленения.
При составлении технологической карты монтажа дымоходных металлических труб необходима тщательно записывать последовательность всех технологических операций, иначе потом придется разбирать трубы, чтоб вставить нужный узел: люк ревизии, сажечистку, конденсатоприемник, опоры, кронштейны и т.д.
Николай Матвиенко. Январь.2013г. ® Знак охраны авторского права.
При копировании материалов ссылка на первоисточник обязательна.