Основными конструктивными элементами любой печи являются топливник и дымоход. Простая отопительная печь только из них и состоит.В других видах печей в их конструкцию могут входить духовые шкафы, водогрейные коробки, плиты и др. Но об этом позже. Сначала рассмотрим, как устроен топливник (рис. 90). Топливник — это камера для сжигания различных видов топлива. Он предназначен для того, чтобы сохранять высокую температуру в зоне горения, вмещать не менее 3/4 количества твердого топлива, необходимого для одной топки, обеспечивать равномерный доступ воздуха к горящему топливу. Размеры топливника зависят главным образом от теплоотдачи печи и вида топлива. Рекомендуемая ширина его для неболь ших печей с теплоотдачей до 1000 ккал/ч составляет 12 см, для печей с теплоотдачей до 3000 ккал/ч — 27 см. Максимальная ширина топливника — 50 см — допускается в печах с большой теплоотдачей. Длина топливника может составлять 25–50 см и определяется в основном видом топлива: для дров топливник более длинный, так как горизонтальное положение дров обеспечивает более равномерное и полное сгорание. Следует помнить, что длина и ширина топливника должны быть кратны размерам кирпича, что существенно облегчит процесс кладки. Высота топливника имеет точкой отсчета колосниковую решетку и колеблется от 40 до 100 см. Колосниковую решетку устанавливают на 1–2 ряда кладки ниже топочной дверцы для того, чтобы горящие угли не выпадали на пол при открывании топки. Колосниковую решетку можно ставить с небольшим наклоном вперед. В топливниках для торфа колосник состоит из двух частей: передняя часть — с наклоном назад, задняя часть — горизонтальная. Для разжигания торфа используется горизонтальная часть, затем загружается все остальное топливо, покрывая обе решетки. Частота решетки для сжигания торфа и кизяка — 8–10 мм, чтобы как можно меньше мелких частиц проваливалось сквозь решетку. Для сжигания каменного угля используются колосниковые решетки, составленные из пластин высотой 4 см, что обеспечивает лучший приток воздуха в камеру и дольше сохраняет решетку в рабочем состоянии. В топливниках, предназначенных для жидкого и газообразного топлива, колосниковая решетка не нужна. Футеровка — это выкладывание внутренней поверхности топливника термостойким кирпичом. Толщина этой защитной оболочки — 1/2 кирпича. Футеровка осуществляется огнеупорным шамотным (термостойкость до 1600° C) или тугоплавким гжельским или боровичским (термостойкость до 1000° C) кирпичом. Можно использовать малый кирпич (межигорка), оставшийся от разборки печей. Непосредственно под колосниковой решеткой находится зольная камера. Ее назначение двояко: подавать воздух в зону горения топлива и накапливать золу и мелкие угли, провалившиеся сквозь решетку. Воздух поступает через поддувальную дверцу, через нее же извлекаются продукты сгорания: шлак, зола. Следующий неотъемлемый элемент печи — дымоход. Дымоход — это система каналов, по которым продвигаются горячие дымовые газы, отдавая тепло кирпичной кладке и тем самым нагревая печь. Выше мы уже приводили схемы дымооборотов. Для того чтобы печь не дымила и отдавала максимально возможное количество тепла, необходимо придерживаться некоторых правил при устройстве дымоходов: — дымовые газы должны свободно проходить по каналам дымоходов, следовательно, их поперечное сечение должно быть достаточным для того, чтобы дымовые газы не встречали сопротивления на своем пути. Обычно сечение каналов делают кратным размерам кирпича (1/2 х 1/2 или 1 х 1/2 кирпича). Кроме того, внутренняя поверхность дымоходов должна быть гладкой; дымовые газы должны отдавать наибольшее количество тепла нижней части печи. Отвод газов осуществляется через однооборотную или многооборотную систему каналов. Название «однооборотная система» говорит само за себя, то есть дымовые газы совершают один подъем и одно опускание по дымовым каналам. Опускной канал может быть один, а может состоять из нескольких параллельных каналов. Этим достигается меньшее сопротивление движению дымовых газов, и печь прогревается более равномерно. Однооборотная система проста и удобна, но более подходит для малых печей, так как в больших печах при этой системе больше прогревается верхняя часть, а это неэффективно. Многооборотная система состоит из нескольких вертикальных или горизонтальных каналов, что позволяет прогревать нижнюю часть печи, но увеличивает сопротивление дымовых газов. К тому же нагревание стенок печи происходит неравномерно, это ведет в конечном итоге к растрескиванию кладки. Существует также бесканальная система дымооборотов, в которой вместо каналов имеется одна камера. Сопротивление газов в этом случае невелико, однако система имеет недостаток — большее прогревание верхней части печи. Из дымоходов дымовые газы устремляются в дымовую трубу. Дымовая труба создает тягу — движение газов в результате разности плотностей газов различной температуры в нижней и верхней частях печи. Для улучшения тяги увеличивают высоту трубы. Бездефектная поверхность дымооборотов также усиливает тягу. Особое внимание нужно обратить на кладку дымовой трубы, так как даже малейшие трещины ухудшают тягу. Конструкция дымовой трубы включает в себя такие элементы: шейка — часть трубы, опирающаяся на печь и заканчивающаяся разделкой у потолочного перекрытия; распушка — разделка у потолочного перекрытия; стояк — часть трубы в чердачном помещении между разделками; выдра — вторая разделка, кровельная (рис. 91). Внутренние стенки топочного пространства дымоходов и топливника должны быть гладкими, без острых углов и выступов. Следует делать перевязку вертикальных швов, от этого зависит прочность печи. Армировать швы нельзя, они, накаляясь, деформируют кладку. Поэтому рамки топочных дверок следует устанавливать с зазором 3–5 мм и хорошо заполнять асбестовым шнуром. Внутренние сечения дымовых труб делают в зависимости от мощности печи. При теплопередаче от 3000 ккал/ч внутреннее сечение трубы делают 1/2 х 1/2 кирпича (14 х 14 см), свыше 3500 — 1/2 х 1 кирпич (14 х 27 см). Необходимо тщательно соблюдать расстояние и толщину вокруг дымового канала. Она должна быть минимум в 1,5 кирпича. Можно допустить расстояние до 1 кирпича, но с обязательным устройством дополнительной огнезащиты в виде двух слоев асбестового картона или двух слоев войлока, пропитанных глиной. У топочной дверцы при сгораемых полах необходимо уложить металлический лист размером не менее 50 х 70 см. На рис. 92 в качестве примера показана принципиальная схема отопительной печи средней теплопроводности. Для хорошей тяги общая длина прохождения отработанных газов (дыма) по печи не должна превышать 6 м. Для лучшей тяги можно на трубу поставить шанар или флюгарку с крылом.
