Особенности проектирования печного отопления

В бывшем Советском Союзе главным образом производили кирпич размером 250х120х65 мм, а также 250х120х88 мм (т.н. полуторный). В зависимости от предела прочности при сжатии (в кгс/см² или МПа) кирпич подразделяют на марки 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300.

Кирпич является самым древним строительным материалом. Хотя вплоть до нашего времени широчайшее распространение имел во многих странах необожженный кирпич-сырец, часто с добавлением в глину резаной соломы, применение в строительстве обожженного кирпича также восходит к глубокой древности (постройки в Египте, 3-2-е тысячелетие до н.э.). Особенно важную роль играл кирпич в зодчестве Месопотамии и Древнего Рима, где из кирпича (45х30х10) выкладывали сложные конструкции, в том числе арки, своды и т.п. Ярким примером использования кирпичного строительства в России времён Иоанна 3 стало строительство стен и храмов Московского Кремля, которым заведовали итальянские мастера. Кирпичную печь устроили за Андрониковым монастырём, в Калитникове, в чём ожигать кирпич и как делать, нашего Русского кирпича уже да продолговатее и твёрже, когда его нужно ломать, то водой размачивают. Известь же густо мотыками повелели мешать, как на утро засохнет, то и ножем невозможно расколупить". До 19-го века техника производства кирпича оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпич вручную, сушили только летом, обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине 19-го века были построены кольцевая обжиговая печь и ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства кирпича. В это же время появились глинообрабатывающие машины бегуны, вальцы, глиномялки. В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200млн. шт. в год .

Для производства обыкновенного строительного кирпича применяют всевозможные простые сорта легкосплавных песчанистых глин, а иногда и мергелистые глины, не содержащие вредных примесей грубых камней, известковых "дутиков", колчедана, гипса, крупных включений органических веществ и т.п.

При небольших производствах разработку глины производят вручную, а при больших часто применяют экскаваторы и механические лопаты, что также зависит от свойства глины, характера её залегания и т.д. Разработку очень плотных залежей глины производят взрывным способом.

На разработке глины получили распространение одноковшевые и многоковшевые экскаваторы. При некаменистых, но очень плотных глинах применяют экскаваторы с определённо направленными ковшевыми цепями. Эти машины имеют более сильные двигатели, но изнашиваются скорее. Производительность экскаватора зависит от характера глины, глубины её залегания, типа экскаватора и мощности двигателя и составляет от 15 до 60 м³/час (от 4800 до 19200 кирпичей). Доставка глины на завод производится в опрокидывающихся вагонетках.

При производстве строительного кирпича подготовка глины производится одним из следующих способов. Глину, подаваемую с карьера, сбрасывают в творильныебетонированные ямы, где она послойно разравнивается, заливается водой и оставляется на 3-4 дня. Затем глину подают сначала в склад или непосредственно на завод для переработки на машинах. По другому способу глину непосредственно с карьера подают на завод к дробильной и увлажняющей машине. В целях получения более однородной массы глину подвергают выветриванию и вымораживанию в невысоких (около 1 м высотой и 2 м шириной) на открытом воздухе. Способ обработки сырья зависит от его характера и рода изделия

Для выделения камней из глины применяют иногда камневыделительные вальцы. Эти вальцы одновременно перерабатывают глину как гладкие вальцы. Камни подводятся к одному концу вальцов спиралями и по желобу выбрасываются.

Во многих случаях качество глины таково, что она может непосредственно поступать в ящичный питатель (бешикер), состоящий из 2-4 отделений, в зависимости от числа смешиваемых сортов глины (жирной и тощей). У выходного отверстия питателя помещается вращающийся вал с насаженными на него кулаками или подвижная грабля, которые подают подошедшую к выходному отверстию питателя глину, частично разбивают попадающиеся на пути куски и сбрасывают глину под бегуны. Под бегунами глина хорошо размалывается и продавливается через дырчатую тарелку бегунов (величина отверстий около 3 мм.). В бегуны нередко подбрасывают бракованный сырец. Иногда между питателем и бегунами (большей частью при производстве черепицы) устанавливается увлажняющий шнек, куда поступает необходимое количество воды. Добавка воды к массе часто производится во время обработки её бегунами. В этом случае применяют так называемые мокрые бегуны.

4.4 Техника безопасности при использовании печного отопления

Требования пожарной безопасности, предъявляемые к печному отоплению

Выбор и размещение печей. Одним из решений, обеспечивающим пожарную безопасность при эксплуатации печного отопления, является выбор печей с учетом расчетных теплопотерь отапливаемых ими помещений. Выбор печей следует осуществлять так, чтобы средняя часовая теплоотдача их равнялась теплопотерям помещений. Потери тепла помещениями определяют расчетом, они должны приводиться в строительной части проекта здания или сооружения.

Применение печей со средней часовой теплоотдачей, меньшей теплопотерь помещения, приводит к нагреву стенок печи до температуры, превышающей нормативное значение, или установке дополнительных нагревательных приборов, что повышает пожарную опасность при эксплуатации печи.

Для отопления помещений следует использовать печи типовых конструкций, на которые имеются рабочие чертежи. ЦНИИЭП инженерного оборудования разработал следующие альбомы рабочих чертежей различных конструкций печей.

Для отопления помещений можно использовать также печи заводского изготовления облегченных конструкций, предназначенные для длительного горения высококачественных видов топлива--сортового и брикетированного угля и др.

Для обеспечения пожарной безопасности и надежности работы отопительных печей кладка их должна выполняться точно по чертежу, со строгим соблюдением последовательности рядов, правильной раскладки кирпичей и их перевязки, согласно порядовым планам. Поэтому в строительные проекты зданий с печным отоплением обязательно должны включаться чертежи запроектированных печных устройств и решения, направленные на обеспечение защиты строительных конструкций от возгорания.

В двухэтажных зданиях допускается применять двухъярусные толстостенные кирпичные печи с обособленными топливниками и дымоходами для каждого этажа. Для равномерного распределения нагрузки по верху нижней печи укладывают железобетонную плиту с отверстием для дымового канала.

Толстостенные печи устанавливают не встраивая их в перегородки и оставляя открытыми отступки. Устанавливать печи в углу помещения с отступками с двух сторон не рекомендуется. Топочные дверки печей и дымовые задвижки должны размещаться так, чтобы к ним был удобный подход.

В зданиях любого назначения при наличии коридоров печи следует устанавливать так, чтобы топочные дверки и задвижки обслуживались из коридоров. В зданиях общеобразовательных школ, детских дошкольных, амбулаторно-поликлинических и клубных учреждений, домов отдыха и гостиничного хозяйства, не имеющих коридоров, печи следует устанавливать так, чтобы топливники и задвижки обслуживались из подсобных помещений.

Отопительные печи массой более 750 кг должны устанавливаться на отдельные фундаменты, не связанные с фундаментами стен здания с зазором между ними не менее 5 см, заполненным песком (рис. 5). Печь, устанавливаемая в проеме капитальной стены, сооружается на фундаменте стены, для чего фундамент в месте установки печи расширяют в соответствии с ее размерами. Глубина заложения фундамента под печь должна быть такая же, как и под внутренние стены. Печи массой до 750 кг допускается устанавливать непосредственно на пол с предварительной проверкой прочности пола. При установке отопительных печей на сгораемый или трудносгораемый пол должна быть предусмотрена защита от возгорания конструкций пола. Для этого пол в месте усгановки печи изолируют двумя слоями войлока, пропитанного глиняным раствором I. последующей обивкой кровельной сталью (рис. 6). Сгораемый пол под каркасными печами на металлических ножках необходимо изолировать асбестовым картоном толщиной не менее 10 мм с обивкой металлическим листом.

Расстояние от уровня пола до дна зольника печи должно быть не менее 0,14 м, а дно до дна дымовых оборотов--0,21 м.

При размещении отопительных печей в помещении необходимо предусматривать защиту сгораемых конструкций (стен, перегородок, потолка) от нагревания их до высоких температур. Для этого в местах примыкания конструкций здания к печам следует предусматривать разделки из несгораемых материалов. Размер разделок печей и дымовых каналов должен быть 510 мм до конструкций, выполненных из сгораемых материалов, и 380 мм до конструкций с пределом огнестойкости 0,75 ч.

Сгораемые (трудносгораемые) стены, перегородки и потолки должны также защищаться от возгорания теплоизоляционными материалами (см. рис. 6), а печи размещаться на требуемом расстоянии от конструкций зданий.

Размеры отступок от печи или дымовой трубы до сгораемых (трудносгораемых) конструкций завесят от толщины стенок печи (трубы), вида принятой отступки и способов защиты конструкций от возгорания, которые должны обеспечивать требуемые пределы огнестойкости.

5. Экономические расчеты

Смета расходов

Заключение

Для отопления всех помещений дома обычно одной печи недостаточно, так как одна печь может отапливать не более трех смежных помещений. Однако при проектировании печного отопления следует стремиться к минимальному количеству отопительных приборов путем рационального их размещения. Следует соблюдать принцип, при котором теплоотдача выходящей в каждое помещение части нагретой печи полностью возмещала бы его тепловые потери. Для отопления кухни, жилых комнат и подсобных помещений печи следует группировать в так называемый тепловой узел. В этом случае дымоходы объединяют в один кирпичный стояк. Стоимость печных работ при такой компоновке значительно снижается. Размещать отопительные печи следует у внутренних стен, так как установка печи у наружных стен влечет за собой осложнение и удорожание работ по возведению дымовых труб. Печь должна стоять открыто и свободно обогревать помещение.

Подбор печи - задача не такая уж простая, как это может показаться с первого взгляда. Главные требования, которые предъявляют к этому виду отопительных устройств:

-- простота в изготовлении и эксплуатации;

-- малогабаритность (печь должна занимать минимум полезной площади помещения с максимальной эффективностью обогрева);

-- высокий коэффициент полезного действия (максимальный отбор тепла от сжигаемого топлива);

-- возможность использования альтернативных видов топлива;

-- универсальность печи (то есть возможность ее использования как в отопительном, так и в варочном режимах).

При выборе конструкции печи необходимо учитывать условия ее эксплуатации. Если печь предназначена для дачи или садового домика, поддерживать температуру в которых нужно не постоянно, а короткое время, - необходимо подбирать такую конструкцию печи, которая начала бы отдавать тепло быстро и сохраняла его длительное время.

Массивные печи, которые долго нагреваются и постоянно отдают тепло, для этой цели малопригодны. Их целесообразнее устраивать в тех помещениях, где поддерживают постоянную температуру. В этих помещениях нужны печи длительного горения, обладающие малыми габаритами и равномерной отдачей тепла в течение суток. Такие печи имеют сравнительно высокий коэффициент полезного действия. Массивные печи периодического действия предназначены для районов с суровым климатом, а также для зданий, имеющих наружные ограждения с малым сопротивлением теплопередачи. В районах с переменным климатом и неустойчивым отопительным сезоном рекомендуют легкие каркасные и сборные блочные унифицированные печи. Подбор печей периодического действия производят из расчета определенного количества топок печи в течение суток: для средней полосы - 2 раза в сутки, для северных широт с расчетной температурой минус 35°С и ниже - 2 раза при увеличенной продолжительности топки. Для южных районов, имеющих расчетную температуру 5°С и выше, цикличность топки обычно не превышает одного раза в сутки.

В процессе подбора печи ориентируются на необходимую теплопроизводительность, которая должна быть большей или равной тепловым потерям ограждающих конструкций при расчетной температуре наружного воздуха. Определить, какой тип речи подойдет для конкретного помещения можно по гражику .

Если печь имеет закрытые поверхности, обращенные в отступки , то теплопередача от них в помещение рассчитывают с учетом поправочного коэффициента, который в зависимости от размеров и конструкции отступки принимают в размере 0,75 - при закрытых с боков, но открытых внизу и вверху поверхностях при ширине 13 см и более; 0,5 - при закрытых поверхностях с нижней и верхней решетками.

При проектировании печного отопления следует величину теплопередачи и параметры печи выбрать таким образом, чтобы амплитуда колебаний внутренней температуры не превышала ±3°С. Определять амплитуду колебаний можно по формуле Л.А. Семенова

При расчетах следует учитывать теплотворность топлива для конкретного вида печи и коэффициент теплоустойчивости, который зависит от конкретных строительных материалов полученной в результате сгорания топлива, и передачи тепла в помещение конвекционным способом. Печи, предназначенные для отопления жилья, различают по толщине стенок (толсто- и тонкостенные), по способу теплоотдачи, по форме, направлению движения дымовых газов. Печи строят одноэтажные и многоэтажные. По способу топки печи могут быть периодического действия, то есть с прерывистым циклом горения, и непрерывного действия. Процесс горения в последних печах значительно удлинен по времени, в результате чего их поверхность находится всегда в нагретом состоянии.

Приложение

Размещено на Allbest.ru