В таблице представлены значения коэффициента линейного расширения строительных материалов (КТЛР) и некоторых металлов при температуре до 100°С. Размерность коэффициента расширения в таблице — м/(м·°С) или 1/град (К-1). В таблице рассмотрены: алюминий Al, медь Cu, сталь, гранит, базальт, кварцит, песчаник, известняк, стеновой кирпич, клинкерный кирпич, силикатный кирпич, легкобетонные камни, газобетонные блоки, бетон, железобетон, цементный раствор, известковый раствор, сложные штукатурки, дерево, параллельно волокнам, стекло. Из указанных строительных материалов наиболее низким коэффициентом теплового линейного расширения обладает клинкерный кирпич (его КТЛР равен 3,5·10-6 1/град), а также древесина, штукатурки, стеновой кирпич и базальт. Следует отметить, что высокий коэффициент теплового расширения свойственен металлам таким, как алюминий, медь или сталь. Например, коэффициент линейного расширения алюминия равен 24·10-6 1/град, что в 2 раза больше, чем у стали. Коэффициент теплового линейного расширения показывает на сколько (относительно размера тела) удлинится материал при увеличении его температуры на 1 градус. Чтобы вычислить увеличение линейных размеров материала за счет теплового расширения, необходимо умножить значение температурного коэффициента линейного расширения на линейный размер материала и на разность температур в градусах Цельсия или Кельвина. Например, стеновой кирпич (КТЛР= 0,000006 град-1) длиной 240 мм при нагревании на 100 градусов удлинится на 0,144 мм. По значениям коэффициентов теплового расширения в таблице видно, что указанные строительные материалы и металлы имеют положительный коэффициент линейного расширения, то есть увеличивают свои размеры (расширяются) при нагревании. Источник:В. Блази. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2004. thermalinfo.ru Шамотный камень (Россия) Огнеупорный камень для кладки промышленных печей (стекловаренных и металлургических) с постоянной температурой применения 1200-1500°С Печной кирпич (Россия) Для кладки каменных и армокаменных наружных и внутренних стен зданий и сооружений, а также для кладки фундаментов и печей. Классический строительный материал, полученный методом экструзии из легкоплавкой глины, температура обжига 1000 ° C. Изделия из шамота разработаны и используются исключительно для строительства печей и каминов!Коэффициенты линейного расширения строительных материалов. Расширение кирпича при нагреве
Коэффициенты линейного расширения строительных материалов
Сравнение шамота и кирпича
Шамотные изделия для печей и каминов
Как строят теплоёмкие печи в России?
Как строят теплоёмкие печи в Германии?
Из чего кладут теплоёмкую печь?
в России
в Германии
в Германии
В чём разница?
Область применения
Химический состав
Печной кирпич (Россия)Кирпич имеет высокое содержание кварца, и, следовательно, высокое относительное расширение в диапазоне темперуратур от 500 ° C. Отсутствие добавки шамота и наличие зёрен известняка определяет низкий показатель TWB
Изделия из шамота соответствуют всем европейским требованиям к печному шамоту.Шамот (Россия) - 16 циклов
Кирпич (Россия) - 2-9 циклов
Плотность, кг/м3 | 2,085 | 1,88 | 1,85-1,95 |
Влагопоглощение, % | 10,51 | 16,21 | 15-17 |
Открытая пористость, % | 21,80 | 30,47 | 27-31 |
Прочность на изгиб, мПа | 6,44 | 1,31 | 3-6 |
Огнеупорность, °С | 1650 | 1200 | 1635 -1680 |
Рабочая температура, °С | 1200-1500 | 500-600 | 1200 |
Протокол испытаний. Февраль 11
Огнеупорный строительный материал
Обозначение пробы: ША-5
Размеры: 230 x 114 x 66,5 мм
Вес: 3,56 кг
Цвет: желтоватый
28,80 | 31,75 | 17,92 | 10,24 | 2,082 | 21,33 |
32,12 | 35,46 | 20,02 | 10,40 | 2,080 | 21,63 |
33,58 | 37,12 | 20,92 | 10,54 | 2,073 | 21,85 |
24,50 | 27,12 | 15,28 | 10,69 | 2,069 | 22,13 |
28,16 | 31,16 | 17,55 | 10,65 | 2,069 | 22,04 |
50 | 19,61 | 25,70 | 844 | 6,40 |
50 | 20,54 | 25,80 | 1054 | 7,26 |
50 | 19,71 | 25,94 | 825 | 6,14 |
50 | 18,81 | 26,10 | 754 | 6,12 |
50 | 19,16 | 25,99 | 795 | 6,25 |
8,81 | 7,20 | 8,81 | 7,33 | 0,593-1018°С | 0,591 |
Устойчивость к перпадам температур, циклы 10, 16, 30
Протокол испытания. Февраль 11
Огнеупорный строительный материал.
Обозначение пробы: Кирпич
Размеры: 252,5-254 x 120-123 x 64-66 мм
Вес: 3,76 кг
Цвет: красноватый
42,18 | 49,08 | 26,62 | 16,36 | 1,878 | 30,72 |
32,26 | 37,51 | 20,32 | 16,27 | 1,877 | 30,54 |
36,89 | 42,80 | 23,22 | 16,02 | 1,884 | 30,18 |
38,91 | 45,23 | 24,54 | 16,24 | 1,881 | 30,55 |
46,09 | 53,54 | 29,00 | 16,16 | 1,878 | 30,36 |
50 | 22,63 | 26,99 | 322 | 1,75 |
50 | 23,30 | 26,39 | 238 | 1,25 |
50 | 23,62 | 27,13 | 175 | 0,87 |
50 | 23,37 | 26,30 | 229 | 1,20 |
50 | 27,00 | 32,33 | 473 | 1,51 |
8,33 | 7,00 | 5,74 | 8,33 | 0,669-993°С | 0,667 |
1000 | 16,21 | 1,880 | 30,47 |
1050 | 12,32 | 1,993 | 24,54 |
1080 | 7,24 | 2,185 | 15,83 |
1100 | 3,74 | 2,249 | 8,41 |
1120 | 1,01 | 2,201 | 2,23 |
Уйстойчивость к перепадам температур, циклы 2, 3, 9
DL при Т=200°С, % | 8,81 | 5,7 | 4,1 |
DL при Т=400°С, % | 7,31 | 6,4 | 4,5 |
DL при Т=600°С, % | 7,30 | 8,5 | 5,9 |
DL при Т=800°С, % | 6,74 | 7,3 | 5,5 |
DL при Т=1000°С, % | 6,14 | 6,9 | 4,8 |
Коэффициент aср., % | 7,2 | 7,0 | 4,96 |
Шамотный камень российского производства простоит какое-то время в топке благодаря, в том числе, и малому формату камня. Однако, неизбежно появление трещин в конструкции вследствие высокого линейного удлинения в области температур от 100 до 500°С. Показатель устойчивости к перепадам температур (TWB) не соответствует современным требованиям.
Можно использовать от топки до внешней оболочки
Имеет одинаковое удлинение с шамотом HBO+, обеспечивает прочные швы, напряжение в швах отсутствует
Представляет собой Смесь на керамическом вяжущем с органическими добавками, гарантирует прекрасное схватывание с поверхностью
Керамическая смесь с бесподобным схватыванием
Смесь экстремально сильного схватывания
Представляет собой
Имеет
ecokeramika.ru
Регистрация: 21.11.10Сообщений: 418Регион: Тульская область
Основные правила кладки печи
В качестве хобби занимаюсь кладкой печей как для себя, так и для друзей, знакомых и соседей. Профессионалом себя не считаю, но попробую кратко сформулировать основные правила которых нужно придерживаться при кладке печи или камина. Конечно, кроме этого есть много хитростей и тонкостей в печном деле, которые сразу не припомнишь, да и писать придется очень долго. Надеюсь данная информация поможет тем, кто желает сложить печь своими руками.
Фундамент под печь делают железобетонным на глубину чуть меньше глубины заложения фундамента здания. Допускается делать столбчатый фундамент с перекрытием деревянными брусками (например 150х150). По высоте фундамент не доводят до уровня чистого пола примерно на 1-2 ряда крипичной кладки. Обязательно применять гидроизолирующий слой между фундаментом и основным массивом печи. Нельзя связывать печной фундамент с фундаментом здания из-за того, что нагрузки сильно различаются, фундаменты будут гулять относительно друг друга и связь быстро разрушится. Либо же печь надо ставить прямо на железобетонную плиту перекрытия нижнего этажа.
При поиске проекта для своей печи, старайтесь выбрать такую конструкцию, чтобы при топке все части печи прогревались равномерно. Тогда кладка не будет трескаться и печь прослужит долго.
Кирпич для кладки печи или камина выбирают красный полнотелый марки М200, хорошего качества, без трещин, правильной геометрии, с минимальным разбросом размеров от кирпича к кирпичу. Неплохой кирпич делают в Беларуссии на Витебском кирпичном заводе. Нельзя применять кирпичи изготовленные методом сухого прессования - такие кирпичи отличаются красивым внешним видом и правильной геометрией, но не выдерживают высоких температур и быстро расслаиваются. Чисто печной кирпич сейчас не производят, поэтому выбирайте лучшее из того строительного кирпича, что предлагается на рынке. Качество кирпича можно определить простукиванием молотком - звук должен быть чистым, звенящим.
Раствор готовят из смеси глины и песка. Ни в коем случае не допускается добавление цемента. Глину можно накопать у себя на участке. Соотношение глины и песка зависит от жирности глины и обычно колеблется в пределах от 1:2 до 1:3 (1 часть глины, 3 части песка). Песок желательно применять смешанный - горный/карьерный и речной в соотношении 1:1. У горных песчинок острые кромки и он лучше сцепляется в растворе с частицами глины, в результате чего образуется более прочная смесь. Перед приготовлением раствора песок просеивают через металлическую сетку с размером ячеек 1-1.5 мм. Раствор тщательно перемешивают до однообразной массы густоты сметаны.
При кладке нужно соблюдать следующие правила: -обязательная перевязка швов на 1/2 или в крайнем случае 1/4 кирпича. -вертикальность всех углов отслеживать по отвесам -швы между кирпичами не должны превышать 5 мм -раствор удобнее укладывают на кирпич рукой, а не мастерком-недопустимо проводить кладку при температуре около 0 градусов и ниже -швы должны полностью заполняться раствором, для этого раствор наносят на кирпич немного больше необходимого, а при кладке надавливают на кирпич рукой, чтобы выдавить излишки.
Металлические дверки не должны вплотную прикасаться к кирпичам, так как при сильном нагреве они расширяются и разрушают кладку. Чтобы избежать этого между рамкой дверок и кирпичами прокладывают асбестовый шнур смоченный в глиняном растворе.
Вообще, футеровка это специальная отделка для обеспечения защиты поверхностей от возможных механических или физических повреждений. Футеровка в печном деле - это выкладывание внутренней поверхности печи дополнительным рядом кирпичей. Как правило это делается без перевязки его с основным массивом печи, благодаря чему топку в дальнейшем можно легко отремонтировать, заменив футеровочную кладку.
По этим причинам желательно выбирать такой проект печи, где топку изнутри можно отфутеровать шамотным огнеупорным кирпичем поставленным на ребро. Благодаря этому можно застраховаться от недостаточно качественного красного кирпича, который может быстро разрушиться в зоне высоких температур. Перевязывать в кладке красный кирпич с огнеупорным крайне нежелательно из-за разных коэффициентов теплового расширения красного и шамотного кирпича.
P.S. Если есть вопросы - задавайте, с радостью отвечу.
_________________ Хочу стать Сельским Хозяином
Регистрация: 14.01.11Сообщений: 178
Определение размеров печей по А.Рязанкину.
Определение размеров печейРазмер печей обычно определяют на основе расчета теплопотерь отапливаемых помещений. При неправильном расчете или выборе печи она может давать либо много тепла, либо, наоборот, мало. Построенная по правильным расчетам печь должна отдавать в среднем в час столько тепла, сколько его теряет помещение за такой же период.
Рассмотрим, как определить размер печи на конкретном примере.
Прежде всего, рассчитывают ее теплоотдачу. Для этого кубатуру помещения (определяется по наружному периметру) умножают на 21. Число 21 — это количество тепла в килокалориях, требуемое для обогрева 1 м3 помещения до температуры +18 °С и при наружной температуре воздуха до -30 °С.
Предположим, что имеется дом размером 7x8 м по наружному обмеру и высотой помещения 3 м. Стены кирпичные толщиной 54 см. В доме две жилые комнаты, кухня и прихожая.
Вначале будем подбирать печь для кухни и прихожей. Объем кухни составляет 63 м3 (3,5x6x3), прихожей - 22,2 м3 (3,7х х2хЗ), а всего - 85,2 м3 (63+22,2).
Рассчитываем величину излучения тепла таким объемом: 21х 85,2=1789,2 ккал/ч.
Каждый квадратный метр зеркала печи выделяет в среднем 300 ккал/ч. Для определения его площади делим 1789,2 ккал/ч на 300 ккал/ч и получаем 5,9 м2. Округлим до 6 м2.
Чтобы найти размеры печи, следует полученную площадь зеркала печи разделить на активную высоту печи, т. е. высоту, которая нагревается. В данном случае она равна 2,2 м. После деления площади зеркала печи на ее высоту получим периметр печи — 6:2,2=2,7.
Данную величину нужно разделить на 2 для получения суммы длины и ширины. Она составит 1,35 м (2,7:2).
Учитывая, что одна стена печи выходит в кухню и минимальный ее размер может составлять 51 см, то длина ее будет 84 см (1,35 м-0,51м).
По аналогии с этим примером можно рассчитать размеры печи для любого помещения.
Важным фактором надежности кладки является раствор, который используется для строительства печей. Ни для кого не секрет, что правильный подбор соотношения глины и песка будет существенно влиять на срок службы отопительной конструкции, а так же на надежность и качество ее работы. Опытный печник на глаз определяет какого составляющего много, а какого не хватает в готовом растворе. Если много вяжущего материала (глины), то при высыхании швы покрываются трещинами, что в процессе эксплуатации может вызвать засасывание воздуха в различные части печи, значительное снижение тяги и температуры дымовых газов. Если в растворе мало глины, то раствор будет сыпаться и в процессе эксплуатации быстро выкрошится.
Для точного определения правильного подбора соотношения глины и песка существует множество способов, которые подробно описаны практически во всех книгах по печному делу. Поэтому уделять этому внимание мы не будем. Лучше поговорим о качестве самого раствора и толщине швов. А вот это интереснее.
У каждого мастера (или почти у каждого) есть свои отработанные методики приготовления глиняно-песчаного раствора. Многие мастера вообще не заморачиваются подготовкой глины, просеиванием песка и отмериванием пропорций. Просто покупают готовую смесь и добавляют ее в воду. А для некоторых это целое священнодействие. Сначала отыскивается подходящее место для копки глины, затем длительное замачивание в бочке, где глина хряснет (напитывается водой), затем смешивание с просеянным карьерным песком. Написано коротко, а работы много. Но оно того стоит. Опытные печники точно знают, что приготовленный в ручную раствор на поверку оказывается лучше того, что продается в готовом виде.
Толщина швов печной кладки. Вы уверены, что чем тоньше шов, тем лучше? Многие печники уверены. И стараются сделать его как можно тоньше. Но давайте разберемся в этом поподробнее. Физические явления: тепловое расширение, давление и деформация никто не отменял. А в каждой печи эти явления происходят всегда, когда она находится в эксплуатации. Тонкий шов хорош лишь тем, что он имеет лишь небольшую степень выкрашивания. Он все равно будет выкрашиваться, т.к. кирпич при нагреве изменяет размер и непосредственно давит как на вертикальные, так и на горизонтальные швы. Вопрос времени. Толстый шов (давайте определим его в 10мм.) так же будет выкрашиваться, но в большей степени. Не волнуйтесь полностью горизонтальные швы не выкрашиваются никогда. Они ссыпаются (особенно внутренние швы) на глубину от 5 до 15 мм. И все. Вы разбирали старые печи, построенные из старого кирпича? Тогда вы должны это помнить. Какие там швы? Да уж, не 3-4 мм. а все 10-15 мм. Это обусловлено ровностью кирпича. Он был далеко не ровный и его геометрия далека от эталона. А теперь вопрос? Как вам расчистка швов кладки для осуществления ремонта старой печи? То-то и оно. Швы легко вычищаются и кирпичи вынимаются из кладки без проблем. А теперь представьте как вы будете это делать с кладкой как на фотографии со спичкой. Без отбойного молотка точно не обойдетесь. И растревожите всю кладки печи. Вибрация сделает свое пагубное дело. Получается, что печи с толстыми швами более ремонтнопригодны, чем с тонкими.
Тепловое расширение кирпича. При нагреве керамический кирпич имеет свойство расширяться. Впрочем как и подавляющее большинство материалов. В общем массиве печи расширение будет весьма ощутимо. И вот тут снова возникает вопрос? У какого материала (кирпич и глиняно-песчаный шов) плотность выше? Конечно у кирпича, ответите вы. И будете, безусловно, правы. У глиняно-песчаного шва плотность значительно меньше, тепловое расширение тоже. Толстый вертикальный шов (повторюсь 10 мм.) будет служить демпфером между увеличившимися в размере керамическими кирпичами. И соответственно кладка с толстыми кирпичами более стойкая к разрушению. Компенсаторная работа тонкого шва практически равна нулю. И кирпичи в процессе нагрева будут давить друг на друга, нарушая целостность кладки. И чем выше марка кирпича, тем выше расширение керамики. Настоятельно не рекомендую строить печи из кирпича марки 300-500 без шамотного ядра, или футеровки (защиты) наружной кладки. Прямое воздействие высоких температур дымовых газов на полнотелые кирпичи LODE (лодэ) марки М:500 однозначно вызовут растрескивание швов кладки.
Для керамических кирпичей я не встречал замеры линейной усадки. Для промышленного шамотного кирпича ША-8 такие замеры проводились. Линейная усадка шамотного кирпича составляет 1% на длину тела при температуре 1350 градусов по Цельсию. Соответственно при температуре в 700 град. шамотный кирпич расширится на 1,2 мм. Даже если каждый керамический кирпич расширится на 0,6 мм. то кладка в 5 кирпичей удлинится на 3 мм. А это, поверьте, очень много. Отсюда и микротрещины в швах кладки и необходимость периодического косметического ремонта. А как иначе? Это физика.
Следующий момент. Толстые швы печной кладки имеют не только меньшую плотность, но и определенную пористость. Эта пористость (неплотность) может служить воздухозабором во внутренние части печи, что незначительно, но снижает температуру газов в системе дымоходов. Подсос воздуха может осуществляться и через неплотности дверок чисток и задвижек. Проверить печь на наличие неплотностей в швах кладки можно следующим образом: Растопите печь и через 15-20 минут полностью закройте задвижку. Через неплотности швов кладки (из-за повышенного давления в дымоходах) будут выходить тоненькие струйки дыма. Отметьте эти точки на кладке. А в последствии расширьте и плотно заполните свежим раствором эти слабые места.
Подведем итоги: эта заметка не является догмой, оспариванием чьих-то наблюдений, или руководство к действию. Просто мысли в слух. А там сами решайте какие доводы для вас важнее. Мифическая крепость кладки с тонкими швами, или нормальная и долгая работа печи с толстыми швами.
Относительно толстые 7-10 мм. швы печной кладки. на мой взгляд, гораздо предпочтительнее. Даже имея определенные недостатки, такие как подсос воздуха, они определенно выигрывают в практичности их применения. Печи, построенные с использованием правильно приготовленного раствора, и с нормальными швами прослужат вам верой и правдой долгие годы. Удачи!
Ограждение печей из огнеупорных и теплоизоляционных материалов называется кладкой или футеровкой. Футеровка является ответственной частью всех промышленных печей. От ее службы зависит надежность работы печи и длительность кампании. Элементами футеровки являются под, стены и свод .
Кладка должна быть, по возможности, непроницаемой для расплавленных металлов и шлаков, а также для печных газов.
В зависимости от требуемой тщательности работы кладку разделяют на категории, для каждой из которых допустимая толщина шва строго регламентирована:
а) особо тщательная. со швами толщиной не более 1 мм – для футеровки плавильных печей в местах возможного контакта с жидкой средой;
б) тщательная. со швами толщиной не более 2 мм – для футеровки, подвергающейся истирающему воздействию и для нагревательных печей с температурой до 1400 °С;
в) обыкновенная. со швами толщиной не более 3 мм – для футеровки, неконтактирующей с жидким металлом и шлаком, и для нагревательных печей с температурой до 1200 °С;
г) простая. со швами толщиной до 4 мм – для выполнения нижних слоев пода.
Рабочий слой футеровки в местах, где требуется наибольшая плотность, выкладывают особенно тщательно со швами не более 0,5 мм. При кладке боровов допускается шов толщиной до 5 мм, а при наружной облицовке печи красным или изоляционным кирпичом толщину шва принимают равной 8-10 мм. Кирпич в кладке может располагаться по разному – на плашку, на торец или на ребро (рис. 2.2) с обязательным смещением швов (с перевязкой). Это делает кладку более устойчивой и плотной. Огнеупорный слой кладки с теплоизоляционным обычно не перевязывают, так как они имеют разные коэффициенты термического расширения, что при нагреве кладки может привести к ее разрушению.
Для компенсации термического расширения кладки в ней предусматривают температурные швы. размеры которых зависят от рабочей температуры и от применяемого для кладки материала. Ширина термических швов колеблется в пределах от 5 до 15 мм на 1 м кладки .
а – на плашку; б – на ребро; в – на торец; г – ложковая кладка; д – тычковая кладка
Рис. 2.2 – Расположение кирпича в кладке
Под печи выкладывают или прямо на фундамент или на стальные листы, опирающиеся на балки. Воздушный зазор, образующийся при этом между подом и фундаментом, предохраняет последний от перегрева.
Под печи часто подвергается механическим ударам загружаемых материалов и химическому действию окалины или жидкого металла, поэтому его всегда выполняют многослойным
Нижние ряды (выстилка) кладут на плашку из теплоизоляционного или красного кирпича. Верхние ряды выполняют из огнеупорных материалов, выбираемых в соответствии с условиями службы. Кладку ведут на ребро или торец с обязательным соблюдением перевязки швов. Иногда верхний ряд пода выкладывают «в елку». В плавильных печах рабочий слой обычно выполняют бесшовным - набивным или наварным. Кладка пода приведена на рис. 2.3.
а – простая на ребро; б #8209; в елку
Рис. 2.3 – Кладка подины нагревательных печей
В доменных печах под (лещадь) выполняют из блоков. Толщина пода термических и нагревательных печей, в зависимости от их размеров и рабочей температуры составляет 230-465 мм. В плавильных печах она достигает 1200 мм, а в доменных печах лещадь кладут толщиной 5 м и более.
Кладку стен ведут, как и пода, с перевязкой швов, для чего меняют положение кирпича, чередуя тычковые и ложковые ряды (кирпич, уложенный длинной стороной параллельно плоскости стены, называется ложковым. а уложений перпендикулярно – тычковым ).
Кладку стен нагревательных печей ведут строго вертикально, а стены плавильных печей, с целью повышения их стойкости, часто делают наклонными с толщиной, уменьшающейся кверху.
Стены выполняют двух- или трехслойными. Внутренний рабочий слой выкладывают из огнеупорного материала, отвечающего требованиям, зависящим от характера работы печи. Он должен иметь необходимую огнеупорность, химическую и механическую стойкость. Наружный слой делают из теплоизоляционного материала, назначение которого снизить потери тепла через кладку теплопроводностью.
Иногда стену выполняют из нескольких слоев (например, динас-шамот-изоляционный). Каждый слой кладут самостоятельно и только при высоте стен более 2,5-3,0 м огнеупорную кладку для повышения прочности перевязывают с изоляционной через каждые 5-6 рядов. Для повышения стойкости стен большой высоты в ряде случаев применяют анкерное крепление кладки.
Толщина стен нагревательных печей колеблется от 0,345 до 0,565 м, плавильных 0,9-1,1 м; доменных печей 1,1-1,6 м.
В печах периодического действия стены, по возможности, выполняют из легковесных материалов с целью снижения потерь на аккумуляцию тепла кладкой. При выполнении футеровки электрических печей для экономии электрической энергии слой тепловой изоляции делают толще, чем в топливных печах.
Своды печей выполняют арочными, купольными или подвесными .
Арочные своды применяют при ширине пролета до 3 м. Для металлургических печей преимущественно применяют арочные своды с центральным углом 60. 90, 120 и 180° (соответственно рис. 2.4 а-г).
Рис. 2.4 – Схемы сводов
На основании практических данных установлены следующие соотношения и определения радиуса R и стрелы свода f:
Для печей чаще принимают R = В, т. е. радиус равный ширине пролета B, для боровов R = 0,5 В. Толщина свода S обычно равна длине кирпича – 230, 250 или 300 мм. Если свод выполняют из двух рядов кирпича по толщине, то ряды (акаты) не перевязывают друг с другом. Своды нагревательных печей выполняют с изоляцией, применяя для этого засыпку толщиной 65-230 мм. Своды плавильных печей обычно делают без тепловой изоляции во избежание перегрева и быстрого их износа.
Купольными сводами называются своды круглых печей. Их выполняют целиком из фасонного кирпича.
Подвесные своды нагревательных печей применяют при ширине пролета более 3 м. Для их выполнения используют фасонные кирпичи из шамота класса А и каолина, в местах пережимов (криволинейные участки сводов методических печей) применяют высокоглиноземистые кирпичи. Примеры выполнения подвесных сводов показаны на рис. 2.5. Как правило, подвесные своды выполняются однослойными без применения теплоизоляции во избежание перегрева металлических элементов, на которых крепятся фасонные кирпичи, с последующим обрушением сводов.
Рис. 2.5 – Примеры выполнения подвесных сводов нагревательных печей
Своды плавильных печей очень массивны, поэтому их выполняют распорно-подвесными, при этом часть веса свода передается через подпятовые балки на стойки каркаса. Часто, во избежание перегрева сводов плавильных печей, устраивается принудительное воздушное охлаждение наружной поверхности свода с использованием вентилятора.
Съемные своды электрических печей или крышки нагревательных колодцев монтируют в специальных металлических рамах, воспринимающих все нагрузки и обеспечивающих их длительную службу.
studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам. Ваш ip: 193.106.222.137
Источники: http://www.forumfermer.ru/viewtopic.php?t=53start=10, http://kamin.studio/blog/30-tolshchina-shvov-pechnoj-kladki, http://studopedia.ru/5_6288_kladka-pechi-konstruktsii-svodov-okon-i-vspomogatelnih-uzlov-pechi-ih-naznachenie.html
Комментариев пока нет!vip-ochag.ru
Температурные деформации и коэффициенты линейного расширения различных видов заполнителей в интервале температур от 20 до 800° сильно отличаются друг от друга. Наибольшими температурными деформациями характеризуется песчаник, а наименьшими до температуры 525°— известняк, а при более высоких температурах — базальт. Рассматривая характер изменения свойств цементного камня при нагревании, необходимо остановиться на температурных деформациях и коэффициенте линейного расширения различных видов заполнителей. При температуре 300° деформация кристалличеокого известняка превышает деформацию мелкозернистого базальта в 5,5 раза.
Коэффициент линейного расширения шамотного кирпича в температурном интервале от 20 до 1300° равен 6 х 10-б — 8 х 10-6.
Рис. 44. Линейная температурная деформация различных видов заполнителя: а: 1—песчаник; 2—шлак доменный; 3—диабаз; 4—известняк; 5—обыкновенный глиняный кирпич; 6—базальт; б: 1—гранит крупнозернистый; 2—известняк кристаллический; 3—галька кварцевая; 4—диабаз; 5—известняк-ракушечник; 6—песчаник; 7—шлак доменный; 8 — базальт мелкозернистый.
Ввиду того, что большинство минералов при нагревании деформируется неодинаково по различным осям кристалла (например, кварц, кальцит, полевой шпат), то это вызывает появление значительных внутренних напряжений в заполнителе, содержащем такие минералы. При температуре 573° происходит превращение кварца из β в а -модификацию, сопровождаемое значительным увеличением объема минерала. В результате горные породы, содержащие кристаллический кварц, при нагревании значительно снижают свою прочность и термическую стойкость. Введением в цемент соответствующих микронаполнителей можно добиться получения затвердевшего цемента со специальными свойствами. Так, например, известно, что различные тонкомолотые добавки не одинаково влияют на усадочные явления, происходящие в цементном камне в процессе его нагревания.
При нагревании в определенном температурном интервале происходит расширение цементного камня, но при большем нагревании начинается сокращение объема, превышающее по своим размерам первоначальное расширение.
Рис. 45. Коэффициент линейного (температурного) расширения различных видов заполнителя: с: ,1—песчаник; 2—шлак доменный; 3—диабаз обыкновенный глиняный кирпич; 5—базальт; 6—известняк; б: 1 - гранит крупнозернистый; 2—известняк кристаллический; 3—галька кварцевая; 4—диабаз; 5—известняк-ракушечник; 6—песчаник; ,7—шлак доменный; 8—базальт мелкозернистый.
Расширение изделий при нагревании прекращается в температурном интервале 200—355°. Возвращение изделия к нормальным размерам происходит в интервале 370—560°. Обожженная глина, доменный шлак и пемза уменьшают сокращение цементного камня, а трасс, трепел и сиштоф значительно его увеличивают. Из приведенных кривых (рис. 47) следует, что во всех случаях при повышении температуры от 100 до 200° изделия сначала расширяются, а затем сокращаются. Изделия из затвердевшего портландцемента расширяются при повышении температуры до 175°, а при дальнейшем повышении ее начинается сокращение объема.
www.stroimt.ru
Материалы для печиКамни.
В каменку своими руками закладывается 1-5 кг камней. У камней в баню должен иметься высокий удельный вес, высокая теплоемкость, высокая температура плавления, механическая прочность.
Схема печи.
Можно применять такие породы, как гранит, базальт, кварцит.
Запрещается применять:
Размеры кирпича для кладки.
Зачастую наряду с камнями используется чугунина.
Кирпич.
Чтобы выложить печь своими руками, применяется красный полнотелый керамический кирпич.
У кирпича должна быть правильная геометрическая форма с прямыми углами, ровными гранями, не должно быть трещин, сколов и других видимых дефектов.
Хорошо обожженный кирпич в процессе простукивания молотком дает звонкий звук.
Запрещается применять недожженный кирпич, который в момент простукивания издает глухой звук.
Запрещается использование щелевого или силикатного кирпича, который имеет свойство разрушаться от высоких температур.
Список инструментов: кельма, молоток, отвес, уровень, болгарка, абразив.
Кладочный растворТакой раствор для любой печи оптимальнее было бы сделать из глины такого же месторождения, что и кирпич. В таком случае коэффициенты температурного расширения кирпичей и кладочных швов будут равными. А если равное тепловое расширение, тогда и долговечность кладки станет намного выше.
Кладка кирпичей обычно производится на цементный раствор.
Чем тоньше будет кладочный шов, тем лучше качество кладки и более прочнее и долговечнее печь. Потому толщина швов должна быть максимум 5 мм и тоньше.
Если шов тонкий, то понадобится глины приблизительно 10-12% от объемов кирпича.
Качество глины.
Глину своими руками складывают в емкость, измельчают и постепенно заливают водой, притом тщательно перемешивают. Оставляют в залитом водой состоянии около суток. Уровень воды должен быть выше уровня глины.
На следующий день этот раствор процеживают сквозь сито. Если остались комки, то их растирают и протирают через сито.
Процесс повторяют, пока не наберется необходимое количество пастообразной глины. Потом в глину добавляют песок. Количество зависит от того, насколько жирная глина.
Жирность глины и качество кладочного раствора
Таблица марки компонентов раствора для кирпичной кладки.
Есть 2 способа, которые наиболее объективны, поскольку в них присутствуют цифровые показатели.
Нужно взять примерно 0,5 л глины, добавить воду и месить руками, пока не получится консистенция крутого теста. Вода должна впитаться, а глина — не прилипать к рукам.
Способ 1.
В том случае если шарик рассыплется до появления трещин, это означает, что глина тощая и раствор неправильный.
Появление трещин на 1/3 диаметра означает, что глиняный раствор нормальный.
Появление трещин на ½ диаметра означает, что глина чрезмерно жирная и нужно добавить песок в раствор.
Способ 2.
Если шарик и лепешка покрылись трещинами, это означает, что глиняный раствор очень жирный.
Если трещины отсутствуют, а шарик, брошенный с высоты 1 м, на поверхность из дерева, не рассыпается, это означает, что раствор хороший.
Правила ведения кладки своими руками
Схема кладки кирпичной печи.
Нужно количество кладочного раствора взять кельмой и аккуратно разложить в месте кладки. Затем тщательно разровнять раствор.
Примеренный кирпич погрузить своими руками в корыто с водой и уложить на разровненный раствор.
Аккуратными постукиваниями рукояткой кельмы нужно осадить кирпич. Притом нужно следить за толщиной шва (не более 5 мм).
Выдавившийся с обеих сторон раствор подбирается кельмой.
Такая же порция раствора ложится на место нового кирпича.
Разравнивается раствор и намазывается на грань предыдущего кирпича. Такую вертикальную грань называют тычком.
Следующий примеренный и смоченный водой кирпич также намазывают тонким слоем раствора не более 3 мм.
Новый кирпич нужно сложить так, чтобы намазанные тычки друг к другу примыкали.
Постукиваниями рукояткой кельмы делается толщина шва не больше 5 мм. Выдавившийся раствор подбирается.
Следующие ряды кладки ведут так же, как первый.
Совпадение вертикальных швов кладки запрещено.
Вертикальный шов нужно перекрывать кирпичами следующего и предыдущего ряда.
Шов должен быть по центру вышестоящего кирпича.
Нельзя внутрь дымового канала класть стесанную либо же резаную сторону кирпича.
Схема кирпичной печи.
В таких местах обожженный кирпич нарушен и может разрушиться под действием кислого конденсата и горячих дымовых газов.
Половинки и четвертинки кирпичей необходимо очень аккуратно обтесать, чтобы на месте их посадки не было толстых швов.
Обтесанную кромку кирпича сложить вовнутрь кладки.
Топочная камера.
Вернуться к оглавлению
Перевязка укладки шамотного и обычного кирпича не разрешается в связи с разными коэффициентами температурного расширения. Потому из шамота устраивается футеровка топочной камеры. Притом шамотный кирпич нужно сложить на ребро. Между шамотным и обычным кирпичом должно быть не менее 5 мм.
Печные приборы.
Не стоит забывать, что чугун с кирпичом имеют разные коэффициенты температурного расширения. При нагреве чугун расширяется больше, чем кирпич. Поэтому колосниковые решетки, баки для воды и топочные дверки нужно установить с зазорами.
Колосниковая решетка.
Колосник сложить свободно без раствора с зазорами со всех сторон не меньше 5 мм. У решетки должна иметься возможность свободной замены в случае прогорания.
Прочистные, поддувальные и топочные дверки в печь.
Схема дымохода кирпичной печи.
В отверстия для крепежа на раме дверки своими руками вставляется мягкая вязальная проволока, скручивается проволока в жгут. На кирпич в области монтажа дверки укладывается раствор. Ставится дверка, проверяются уровни. Затем временно фиксируется дверка с помощью кирпичей, которые положены как раскосины. Потом концы проволоки закладываются в швы кладки.
Временно фиксируется дверка кирпичами. Вязальная проволока скручивается в жгут. Потом продолжается кладка вокруг дверок. Перекрывается дверка сверху либо 2 целыми кирпичами по 1/2 длины кирпича с каждой из сторон, либо целым кирпичом в «замок». Дверца топочной камеры дополнительно должна быть обернута асбестовым полотном.
Дымоход.
Температура выходящих дымовых газов составляет 750 градусов.
Рабочая температура дымоходов из нержавейки составляет 450 градусов. Однако дымоходы из металла допускают временное повышение до 900 градусов, но приблизительно на 15-30 минут.
Связующее вещество многих утеплителей из базальта внутри сэндвич-трубы начинает разрушаться при температуре больше 400 градусов.
Сушка печи для баниНовую печь запрещается сразу интенсивно топить: она может треснуть.
После окончания кладочных и трубных работ печь нужно просушить.
Несколько суток ее нужно подержать с открытыми дверцами и заслонками.
Еще в помещении бани нужно открыть окна и двери, чтобы обеспечить интенсивный сквозняк.
Через 3-4 дня новую печь для сауны можно немного протопить мелкими щепками 12-15 минут.
Таких кратковременных топок можно сделать 2-3 в течение дня.
Если на поверхности заслонки не будет выпадать влага-конденсат, это значит, что печь в баню просушена успешно.
1poteply.ru
Так же, как и здание после строительства может дать «усадку», некоторые материалы, напротив, со временем увеличиваются или удлиняются. Это явление в физике называется тепловым расширением, потому что возникает оно по мере того, как на твердое тело воздействует высокая температура. Оно становится причиной увеличения площади, поэтому фактор расширения необходимо принимать во внимание при строительстве автомагистралей и зданий.
К примеру, при возведении дома с железобетонными элементами в климатических условиях, близким к тропическим или южным, строители могут не учесть вероятность линейного расширения. Впоследствии увеличенные металлические конструкции могут привести к повреждению других механизмов и преждевременному разрушению всей конструкции.
Подобный пример можно привести и при строительстве железнодорожных рельс. Нагреваясь под прямыми лучами солнечного света, молекулы металла расширяются и удлиняются. В холодное время года рельсы напротив, укорачиваются. Хотя это сложно заметить невооруженным взглядом, с целью безопасности нужно учитывать это при строительстве с применением не только металла, но и камня, даже пластика.
Чтобы избежать негативных последствий расширения материалов, используются специальные термометры. Они чувствительны к малейшим изменениям температуры. Но лучше предусмотреть возможные изменения и перестраховаться еще на стадии планирования производства. Для этого разработан онлайн-калькулятор, который моментально демонстрирует:
Все, что нужно сделать для этого – выбрать из выпадающего списка нужный материал, выбрать его параметры: толщину, дину и ширину. Если нужно конкретно узнать его состояние при той или иной температуре, можете выбрать и эту функцию на сайте. Отметим, расчеты проводятся относительно начальной температуры материала 0°C. Ответы выдаются на анализе коэффициентов линейного теплового расширения, и расчетам, которые уже проведены и запрограммированы на сайте. Система реагирует на изменения и самостоятельно выполняет подсчет.
Прежде всего, это – металлы: алюминий, купрум, медь. Среди камней можно отметить гранит базальт, кварцит и даже кирпич. Аналогично на высокие температуры реагируют дерево, сложные штукатурки и стекло. Из вышеперечисленных материалов наименьший коэффициент теплового расширения имеют:
Для сравнения, наибольший показатель – у алюминия, стали и меди. К примеру, КТЛР алюминия составляет 24•10-6 1/град, что в 2 раза больше, чем у стали. Поэтому монтаж трубопровода невозможен без предварительных расчетов, особенно если планируется использовать алюминиевые трубы для горячего водоснабжения или отопления. Изменение длины трубопровода при перепадах температуры определяется по формуле
dL = a • l • (tmax – tc), мм, где:Также есть специально составленные таблицы значений среднего температурного коэффициента линейного расширения различных материалов. Но прибегать к ним и сложным расчетам не обязательно, если под рукой есть интернет и безошибочное решение можно получить с помощью калькулятора за считанные минуты.
webcala.net
Важным фактором надежности кладки является раствор, который используется для строительства печей. Ни для кого не секрет, что правильный подбор соотношения глины и песка будет существенно влиять на срок службы отопительной конструкции, а так же на надежность и качество ее работы. Опытный печник "на глаз" определяет какого составляющего много, а какого не хватает в готовом растворе. Если много вяжущего материала (глины), то при высыхании швы покрываются трещинами, что в процессе эксплуатации может вызвать засасывание воздуха в различные части печи, значительное снижение тяги и температуры дымовых газов.
Если в растворе мало глины, то раствор будет "сыпаться" и в процессе эксплуатации быстро выкрошится....
Для точного определения правильного подбора соотношения глины и песка существует множество способов, которые подробно описаны практически во всех книгах по печному делу. Поэтому уделять этому внимание мы не будем. Лучше поговорим о качестве самого раствора и толщине швов.
У каждого мастера (или почти у каждого) есть свои отработанные методики приготовления глиняно-песчаного раствора. Многие мастера вообще не заморачиваются подготовкой глины, просеиванием песка и отмериванием пропорций. Просто покупают готовую смесь и добавляют ее в воду. А для некоторых это целое священнодействие. Сначала отыскивается подходящее место для копки глины, затем длительное замачивание в бочке, где глина "хряснет" (напитывается водой), затем смешивание с просеянным карьерным песком. Написано коротко, а работы много. Но оно того стоит. Опытные печники точно знают, что приготовленный в ручную раствор на поверку оказывается лучше того, что продается в готовом виде.
Толщина швов печной кладки. Вы уверены, что чем тоньше шов, тем лучше? Многие печники уверены. И стараются сделать его как можно тоньше. Но давайте разберемся в этом поподробнее. Физические явления: тепловое расширение, давление и деформация никто не отменял. А в каждой печи эти явления происходят всегда, когда она находится в эксплуатации. Тонкий шов хорош лишь тем, что он имеет лишь небольшую степень выкрашивания. Он все равно будет выкрашиваться, т.к. кирпич при нагреве изменяет размер и непосредственно давит как на вертикальные, так и на горизонтальные швы. Вопрос времени. Толстый шов (давайте определим его в 10мм.) так же будет выкрашиваться, но в большей степени. Не волнуйтесь полностью горизонтальные швы не выкрашиваются никогда. Они ссыпаются (особенно внутренние швы) на глубину от 5 до 15 мм. И все.... Вы разбирали старые печи, построенные из старого кирпича? Тогда вы должны это помнить. Какие там швы? Да уж, не 3-4 мм., а все 10-15 мм.. Это обусловлено ровностью кирпича. Он был далеко не ровный и его геометрия далека от эталона. А теперь вопрос? Как вам расчистка швов кладки для осуществления ремонта старой печи? То-то и оно. Швы легко вычищаются и кирпичи вынимаются из кладки без проблем. А теперь представьте как вы будете это делать с кладкой как на фотографии со спичкой.... Без отбойного молотка точно не обойдетесь. И растревожите всю кладки печи. Вибрация сделает свое пагубное дело. Получается, что печи с "толстыми" швами более ремонтнопригодны, чем с тонкими.
Тепловое расширение кирпича. При нагреве керамический кирпич имеет свойство расширяться. Впрочем как и подавляющее большинство материалов. В общем массиве печи расширение будет весьма ощутимо. И вот тут снова возникает вопрос? У какого материала (кирпич и глиняно-песчаный шов) плотность выше? Конечно у кирпича, ответите вы. И будете, безусловно, правы. У глиняно-песчаного шва плотность значительно меньше, тепловое расширение тоже. Толстый вертикальный шов (повторюсь 10 мм.) будет служить демпфером между увеличившимися в размере керамическими кирпичами. И соответственно кладка с толстыми кирпичами более стойкая к разрушению. Компенсаторная работа тонкого шва практически равна нулю. И кирпичи в процессе нагрева будут давить друг на друга, нарушая целостность кладки. И чем выше марка кирпича, тем выше расширение керамики. Настоятельно не рекомендую строить печи из кирпича марки 300-500 без шамотного ядра, или футеровки (защиты) наружной кладки. Прямое воздействие высоких температур дымовых газов на полнотелые кирпичи LODE (лодэ) марки М:500 однозначно вызовут растрескивание швов кладки.
Для керамических кирпичей я не встречал замеры линейной усадки. Для промышленного шамотного кирпича ША-8 такие замеры проводились. Линейная усадка шамотного кирпича составляет 1% на длину тела при температуре 1350 градусов по Цельсию. Соответственно при температуре в 700 град. шамотный кирпич расширится на 1,2 мм.. Даже если каждый керамический кирпич расширится на 0,6 мм. то кладка в 5 кирпичей удлинится на 3 мм.. А это, поверьте, очень много. Отсюда и микротрещины в швах кладки и необходимость периодического косметического ремонта. А как иначе? Это физика....
Следующий момент.... Толстые швы печной кладки имеют не только меньшую плотность, но и определенную пористость. Эта пористость (неплотность) может служить воздухозабором во внутренние части печи, что незначительно, но снижает температуру газов в системе дымоходов. Подсос воздуха может осуществляться и через неплотности дверок чисток и задвижек. Проверить печь на наличие неплотностей в швах кладки можно следующим образом: Растопите печь и через 15-20 минут полностью закройте задвижку. Через неплотности швов кладки (из-за повышенного давления в дымоходах) будут выходить тоненькие струйки дыма. Отметьте эти точки на кладке. А в последствии расширьте и плотно заполните свежим раствором эти "слабые" места.
Подведем итоги: эта заметка не является догмой, оспариванием чьих-то наблюдений, или руководство к действию. Просто мысли в слух. А там сами решайте какие доводы для вас важнее. Мифическая крепость кладки с тонкими швами, или нормальная и долгая работа печи с толстыми швами.
Относительно толстые 7-10 мм. швы печной кладки, на мой взгляд, гораздо предпочтительнее. Даже имея определенные недостатки, такие как подсос воздуха, они определенно выигрывают в практичности их применения. Печи, построенные с использованием правильно приготовленного раствора, и с "нормальными" швами прослужат вам верой и правдой долгие годы. Удачи!
kamin.studio