Строительство бани и сауны
Шрифт:
Следующий весьма важный момент – окончание топки печи. Существует и до сих пор многими бездумно повторяется легенда о том, что закрывать заслонку и поддувальную дверцу можно тогда, когда над углями исчезнут синие огоньки. Давайте с этим разберемся, ибо вопрос важный: до сих пор случается, что люди «угорают от печки». А почему? А потому, что поступают по легенде. Но почему же тогда угорают не все и не всегда? Дело в том, что при топке печи производится и вентиляция объема, из которого воздух поступает в ее топливник. В самом деле, для горения топлива поток воздуха необходим, и он, раз горение происходит, имеет место быть. Он же, за вычетом пошедшего на окисление топлива кислорода, является и основным компонентом отходящих горячих газов. В любом случае печь работает как мощный вакуумный насос или поставленный
Что же происходит, когда топка прекращается (дверцы и заслонки закрыты)? Очевидно, что прекращается и вентиляция. А горение? При исчезнувших синих огоньках еще нет – ведь это всего лишь означает прекращение полного, т. е. наиболее безопасного сгорания. Посмотрите на наиболее распространенный огонь кухонной газовой плиты – он голубой, когда все в порядке. С прекращением же голубого огня над массой углей, да еще при закрытых заслонках, начинается режим горения топлива с недостатком воздуха, как раз и чреватый максимальным образованием того самого ядовитого угарного газа, продукта неполного окисления углерода. И это происходит как раз при «отключенной вентиляции». Ну что может быть хуже? А дальше развитие событий носит вероятностный характер и зависит от многих причин: от массы недогоревшего на момент «выключения» печи топлива, от состояния атмосферы помещения, от массы и направления движения образующегося угарного газа и т. п. Но в любом случае все происходит по схеме «куда кривая вывезет».
Убедиться в том, что исчезновение синих огоньков не есть признак прекращения топки печи, легко может каждый, кто этим занимается. Дождавшись этого момента, хорошенько поворошите кочергой оставшиеся угли или приоткройте дверцу поддувала (или и то и то) – огоньки, а то и более сильный огонь появятся снова. Это говорит о наличии еще не сгоревшего топлива – потенциального источника угарного газа. Первое исчезновение этих огоньков может быть связано с плохим продуванием оставшегося топлива из-за образования его плотной упаковки или слоя золы – почему и помогает кочерга, устраняющая именно эти причины. Через некоторое время вся процедура может повториться и не единожды. Так когда же прекращать топку: после исчезновения первых синих огоньков, вторых, третьих? Правильным будет не связывать прекращение топки со столь ненадежным признаком, а ориентироваться по количеству оставшегося топлива. Правы те, кто утверждает, что топку надо прекращать при полном выгорании топлива (и углей в том числе) – с точки зрения безопасности с этим не поспоришь. При жгучем желании поэкспериментировать, этого, конечно, не запретишь, но с учетом изложенного выше, от которого, как ни крути, никуда не деться.
6.8. Конденсат и борьба с ним
Нередко при топке печи возникает такое явление, как образование конденсата, т. е. выделение в трубе черной жидкости со специфическим запахом. Жидкость образуется при конденсации водяных паров и паров смолистых веществ, которых особенно много при сжигании хвойных пород деревьев и березовых поленьев с корой. Причин у конденсации несколько. Во-первых, она обусловлена свойствами топлива. Основные горючие составляющие любого топлива – углерод, водород и летучая горючая сера. Углерод в чистом виде представляет собой твердое вещество черного цвета, водород – горючий газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. В состав топлива входит еще кислород и азот, а также минеральные вещества, из которых после сгорания топлива образуется зола и шлак.
Теплотворная способность каждого вида топлива зависит от его горючих составляющих, а также от зольности и влажности топлива. Чем больше процентное содержание горючих элементов в топливе, тем выше его теплотворная способность. Наоборот, чем больше влажность и зольность топлива, тем ниже его теплотворная способность. Минеральные вещества, вода и азот не принимают
Известно, что при сгорании двух частей водорода с одной частью кислорода образуется водяной пар, который уносится в дымовую трубу. Кроме того, даже в самом сухом топливе имеется какая-то часть влаги, которая также входит в состав отходящих газов. Идущие по трубе дымовые газы являются смесью продуктов сгорания топлива, состоящей из окиси углерода, водяных паров, остатков несгоревших частиц топлива (сажи), а иногда и паров серы.
Когда температура отходящих газов низка (в частности – стенки дымовой трубы сильно охлаждены), водяные пары конденсируются в трубе, оседая на ее стенках в виде капель воды, смешиваются с другими компонентами дымовых газов и стекают по трубе, пропитывая при этом кирпич, если труба кирпичная. Увлажненные стенки трубы сыреют, что ухудшает в ней тягу и постепенно разрушает кирпич, образуя на поверхности пятна. Пятна с наружной стороны печи удаляют, оштукатуривают такие места цементным раствором, а чаще всего заменяют кладку новой. Выделяемые конденсатом тяжелые запахи приводят к невозможности проживания в доме.
Своя специфика имеется в случае металлических дымоходов, которыми наиболее часто комплектуются металлические печи. Дело в том, что разрушаются элементы дымоходов преимущественно изнутри, причем они вовсе не прогорают, как принято считать, а основной причиной являются имеющиеся еще в топливе примеси серы. При движении по дымовому тракту образующийся при сгорании серы сернистый ангидрит (SO 3) по мере охлаждения отходящих газов смешивается с водяными парами с образованием серной кислоты (H 2SO 4), которая довольно быстро разрушает обычные конструкционные стали. Вот почему в первую очередь из строя выходит не примыкающая непосредственно к печи труба (казалось бы, наиболее жесткие условия работы), а те элементы, которые ближе к выходному отверстию. Если бы температурная коррозия была весомее, все было бы иначе. Вот почему весьма распространенные из-за своей простоты металлические трубы из простой стали «прогорают» быстро, а всевозможные способы их защиты от коррозии снаружи малоэффективны.
Чтобы вода, имеющаяся в горячих газах, лучше улетучивалась, их температура должна быть повышенной. На хорошо нагретых стенках трубы капли влаги просто не образуются. А какие трубы лучше всего охлаждаются? Ну конечно же металлические – у них мала теплоемкость и высока теплопроводность стенок. Вот почему утепление дымовых труб для них особенно актуально. Холодная же труба является второй причиной образования конденсата, можно сказать, конструкционной.
Есть и третья причина – эксплуатационная. Это режим горения топлива в печи. Если печь работает в режиме малой тяги, отходящие газы успевают сильно охладиться со всеми вытекающими отсюда последствиями. Вот почему для печей с высоким кпд характерны проблемы с конденсатом.
Нормальная температура отходящих из печи газов при выходе из трубы в атмосферу – не ниже 100 °С, что и является условием отсутствия конденсации воды. Если дымовые газы при выходе в трубу, т. е. у вьюшки, достигают температуры около 250 °С, то конденсат не образуется, улучшается тяга, печи быстрее нагреваются, потребляя при этом меньше топлива.
Стабильность температурного режима является также непременным условием наличия тяги, формируемой за счет разницы температур отходящих газов и атмосферного воздуха. Тяга способствует выносу из дымохода твердых и аэрозольных дымовых частиц. Если тяга плохая, происходит осаждение сажи и конденсата на стенках дымохода и задымление помещения.
Можно добиться сокращения воздействия агрессивной среды на дымоход путем быстрого преодоления порога конденсатообразования. Для этого, а также для того, чтобы температура в дымоходе была стабильна, нагрев его стенок должен происходить быстро, а остывание – медленно.
Образование конденсата в большей степени зависит от размеров колосниковой решетки, правильно поднятого пода и устройства горнила в русской печи, размеров канала, толщины стенок, длины и высоты дымовой трубы, температуры ее нагрева, влажности применяемого топлива, температуры выходящих из трубы газов и избыточного количества дымоходов в печи.