Материалы для основной печи / Дымовых каналов

Согласно австрийскому стандарту ?NORM B 8301, а также B8306, для кладки кафельных печей допуcтимы только те материалы, которые состоят из шамота или шамота литейного (жаропрочного бетона) со следующими свойствами:

 - плотность от 1800 до 2300 кг/ м?. (допускается и большая толщина, но при этом следует учитывать длину дымохода);

 - стойкость к тепловым ударам не мене 25 циклов (цикл - это нагрев шамота до 1200°C и охлаждение холодной водой);

 - огнестойкость 28 пирометрических конусов Зегера (Seger) - соответствует примерно 1700°C;

Этот стандарт отражает требования к материалам облицовки/отделки, обеспечивающие определенную аккумуляцию тепла, теплоотдачу и соответствующую долговечность материалов;

Эти требования должны выполняться конструкцией современной печи.

Кроме применения соответствующих материалов, для эффективной эксплуатации кафельной печи важно правильное размещение топочной камеры и длина дымохода.

Для получения соответствующего к.п.д. необходимо выдержать определенное соотношение длины дымохода и веса загружаемых в топку дров (на каждый килограмм).

Так, например, для печи мощностью 3,5 кВт – на количество дров 13 кг при номинальном времени отдачи тепла не менее 12 часов необходимая длина дымохода составляет 5,4 м.

В случае более плотных материалов (>2300 кг/м?), чем указано в СТАНДАРТЕ, длина дымохода при улучшенном теплоотборе может быть уменьшена. Экспериментальные исследования показывают, что длина дымохода может быть уменьшена на 20% (опыты проводились на шамоте плотностью 2600 кг/м?).

Какое-либо существенно большее сокращение длины дымоходов, выполненных из огнестойких материалов, будет просто неоправданным.

Дело в том, что при использовании доступных по цене огнеупорных материалов  соответствующей долговечности (стойкость к тепловым ударам >25 циклов) значение их прочности не выходит за пределы 2700-2800 кг/м?.

Исследования показали, что никакие теплообменники из таких аккумуляционных материалов, как аккумуляционные плиты и прочие изобретения не дают таких результатов, как система дымоходов с соответствующей их длиной.

Причина заключается в том, что отходящим топочным газам необходимо определенное время для их охлаждения в дымоходе. Это становится возможным, если газы находятся в пределах дымохода вполне определенное время, которое зависит от длины дымохода.

Увеличение толщины стенки дымохода (значительно больше 4 – 6 см) тоже не уменьшает его длину при одном и том же номинальном времени сгорания (не возможно вдвое увеличить аккумуляционные размеры и за счет этого сократить на половину длину дымохода), т.к. при этом увеличивается только аккумуляционная масса, которая делает печь только перегруженной/менее эффективной.

Это значит, что время теплоотдачи печи будет больше 12 часов. Но если при этом количество загружаемых в топку дров не будет увеличено, то температура ее поверхности будет ниже, а тепловая энергия будет отдаваться печью не 12 часов, а дольше, что также снизит производительность печи.

Если необходимо будет увеличить время теплоотдачи (интервал загрузки дров)  – например, 3,5 кВт в течение 24 часов, то необходимо будет увеличить объем загрузки (с 13 кг до 26 кг) – но в этом случае должен быть увеличен и объем топочной камеры, а также приведена в соответствие толщина стен и длина дымохода.

Если говорить о том, как должны будут измениться указанные параметры, то здесь следует понимать, что каждый отдельный случай требует индивидуального расчета.

Расчеты следует проводить на основе стандарта EN 15544.

Резюмируя:

Стандартные 12-часовые печи лучше класть с применением известных материалов (австрийский стандарт ?NORM B8306). Плотные материалы, используемые при выполнении дымоходов, в случае одинаковой конструкции и применении B8306 позволяют уменьшить длину дымоходов примерно на 20%.

Инж. Рудольф Хазельбок