служащих для тепловой обработки продуктов питания, в подавляющем большинстве случаев используются дрова или уголь. Исключение составляют разве что подзабытые нынче примусы с керогазами, заправляющиеся керосином, и современные горелки, работающие от газовых баллонов небольшого размера. Впрочем, последние вошли в моду преимущественно у туристов, а в повседневном быту возиться с керосиновыми горелками сейчас вряд ли кто согласится без особой на то надобности.
Бытовые печи на твердом топливе делятся на два вида: печи с принудительным движением газов (канальные) и печи со свободным движением газов (колпаковые). Первые в свою очередь различаются по конфигурации дымоходов (каналов): с последовательными каналами, противоточная система (финская), комбинированные и др.
Срок службы печи зависит от способности топки и корпуса не растрескиваться. Прочность этих частей печи зависит от конструктивных решений. Главный элемент любой печи – это топливник. Корпус отопительной печи состоит только из топливника и системы дымооборотов. В варочных и других видах печей могут еще предусматриваться плиты, духовки, водогрейные коробки и т. п.
Тепловые процессы внутри печи
В состав печного топлива входят углерод, водород, кислород и минеральные добавки. Кроме того, в топливе содержится вода в свободном состоянии. Даже сухие дрова содержат в себе 8–10 % воды (по массе). При горении углерод и водород соединяются с кислородом воздуха. Реакция происходит с выделением теплоты.
В результате горения образуются газообразные и твердые продукты. Газообразные продукты горения – углекислый газ и водяной пар – вместе с азотом воздуха (который не принимает участия в горении), пройдя по внутреннему устройству печи, уносятся в атмосферу. Твердые продукты – зола – выпадают в зольник через прозоры колосниковой решетки. Мельчайшие частицы золы, так называемые уносные частицы, проникают во внутренние каналы и постепенно засоряют их.
В бытовых печах нельзя достичь полного сгорания топлива. Попутно с углекислым газом (диоксид углерода СО2) образуется окись углерода СО, или, как ее обычно называют, угарный газ. Угарный газ ядовит, и вдыхание его человеком приводит к отравлению организма, а порой и к смерти. При неполном сгорании мельчайшие частицы углерода уносятся вместе с газами в атмосферу, образуя дым, и частично оседают на внутренних поверхностях дымоходов в виде сажи. Естественно, что при неполном сгорании топлива теплоты выделяется меньше, чем при полном. Чтобы в топливнике происходило сгорание топлива, близкое к полному, необходимо обеспечить достаточный приток воздуха в топливник и своевременное удаление из него газообразных продуктов горения. Первое условие удовлетворяется за счет установки колосниковой решетки соответствующих размеров, второе – за счет устройства дымовой трубы достаточной высоты.
Устройство топливников
Топливник (топка, горнило) – это камера внутри массива печи, в которой сгорает топливо. Его конструкция должна удовлетворять следующим требованиям: вмещать необходимое количество топлива (не менее 75 % всего топлива, потребного на одну топку); обеспечивать достаточное поступление воздуха к горящему топливу; сохранять высокую температуру в зоне горения. Топливник подвергается наибольшей тепловой нагрузке и потому должен выполняться из достаточно прочного материала. Как правило, он кладется из огнеупорного кирпича. Если топливник кладется из обычного кирпича, его футеруют огнеупорным кирпичом на растворе из огнеупорной глины с шамотным порошком. Толщина футеровки должна составлять полкирпича. Подобная кладка показана на рис. 51 специальной штриховкой.[8]
С годами тепловое расширение вызывает большие напряжения в печи, корпус и оболочка которой должны выдерживать эти напряжения. Почти в каждой печи образуются тонкие трещинки, вызываемые тепловыми расширениями. Такие трещинки портят только внешний вид печи, не сказываясь на ее работе. Рельефная поверхность или выделенные швы скрадывают их и делают невидимыми на поверхности.
