Виды и устройство чугунных колосников для печей

Колоснико́вая решётка — элемент гарнитуры топки отопительной печи или котла для паровой системы отопления, а также часть агломерационной или обжиговой тележки. Представляет собой чугунную или стальную монолитную или составную решётку, служащую для поддержания слоя твёрдого топлива или шихты.

Особенности установки

Осуществляя установку печных элементов, надо помнить, что различные материалы, такие как кирпич и любой металл во время нагрева расширяются по-разному. В особенности это касается приборов, установленных в зоне высокой температуры. Если кладку сделать плотной, при сильном повышении температуры приборы порвут ее. Именно поэтому их устанавливают таким методом, чтобы во время нагрева было возможно свободное расширение без угрозы для печи. Чтобы это сделать, нужно колосник уложить в проем с точным 5 миллиметровым зазором. Во время поломки он должен свободно выниматься для осуществления замены. Укладывают колосник без использования раствора, пазы засыпают песком.

Какие задачи выполняет горелочное устройство?

Главная задача колосников — это поддержание и распределение по плоскости пода горючего топлива, а потому именно они являются горелочным устройством любой печи и одними из ее основных элементов. На колосниках подготавливается топливо, обогревается и подсушивается, это происходит не только при помощи лучистой теплоты топочных газов и обмуровки, но и за счет самих продуктов горения, которые движутся по направлению снизу вверх через горящий топливный слой. Данный процесс обеспечивает надлежащее воспламенение и стабильный процесс горения.

Колосники на протяжении всего отопительного процесса обеспечивают постоянный воздушной приток, который поступает из отсека для золы к горящему топливу. Равномерно распределяющий приток воздуха, который проходит в отверстия колосника полностью омывает все топливо и воздействует на него в качестве окислителя. Теперь Вы поняли, каким важным элементом печи являются колосники, позже мы поговорим о том, как положить колосники в печи.

Недопустимо:помните, что при работе с отопительными приборами недопустимо пренебрегать нормами общей и пожарной безопасности. (См. также: Как сделать печь своими руками)

Какие задачи выполняет горелочное устройство?

Существует две фазы, из которых состоит процесс горения твердого топлива на горизонтальном колоснике:

  1. Выделение надслойного пламени.
  2. Подсушка и горения слоя топлива. Со временем оно коксуется и продолжает гореть до тех пор, пока горючая масса не протлеет до конца.

Установка колосниковой решетки

Колосниковая решетка, как правило, монтируется в процессе возведения печи. Однако, иногда приходится производить ее замену в уже эксплуатируемом отопительном приборе или сооружении. В таком случае необходимо обязательно разобраться, по каким же причинам произошло повреждение этого узла или его выпадение с посадочного места.

Пример установки колосниковой решетки в топочную камеру возводимой кирпичной печи

Читайте также:  Камин со свечами (43 фото): можно ли ставить горящую свечку в подсвечнике в свечном камине

При постройке кирпичной печи посадочное место должно превышать размеры решетки на 5 мм по каждой из сторон ее периметра — этот тепловой зазор станет отличной защитой от повреждения кладки и от деформации самой металлической детали при их нагревании до высоких температур. Как известно, все материалы при нагревании расширяются, но коэффициенты линейного расширения кирпича и металла – весьма значительно различаются, и это требует обязательного компенсационного зазора.

Как правило, кирпичи, обрамляющие гнездо для колосниковой решётки, стесываются несколько на угол, примерно так, как показано на иллюстрации выше. Это облегчает и установку, и, в случае необходимости, демонтаж и замену решетки, упрощает процесс ее очистки.

Эти зазоры между кирпичом и решеткой заполняются сухим песком или же смесью песка и глины. Но ни в коем случае не используется цементосодержащий раствор. Иногда по этим щелям прокладывается и асбестовый шнур.

Как правило, плоскость колосника должна находиться ниже топочной дверцы на один ряд кладки – это предохраняет от выпадения горящих углей при открытии печи. Естественно, такое правило должно соблюдаться и в каминах с открытой топкой – нижний край очага должен быть выше колосников.

Колосник нужно еще и правильно уложить на место, не перепутав стороны. Очень часто перемычки колосников имеют треугольную (трапециевидную) форму в сечении. В этом случае заостренная сторона должна смотреть в сторону зольника.

В заключение необходимо кратко подвести итоги представленной выше информации:

  • Размеры колосниковых решеток чаще всего подчиняются стандартам. При составлении проектов печей обычно как раз и отталкиваются от этих установленных размеров. Но при необходимости можно собрать решетку более сложной или нестандартной конфигурации, используя отдельны балочные колосники либо модули небольшого размера.
  • Материал изготовления выбирается в зависимости от выбираемого топлива. Но однозначно лучшим, проверенным многолетней эксплуатацией материалом для печной металлической фурнитуры является чугун. Но и среди чугунных решеток есть подразделения на дровяные или угольные печи.
  • Важно при монтаже колосниковой решетки заранее правильно подготовить посадочное место.
  • Легче всего монтировать монолитные колосники. Но зато наборные и балочные варианты расширяют возможности, обычно служат дольше, да и ремонтопригодностью у них – намного лучше. Проще заменить один, например, треснувший колосник, нежели всю решетку целиком.

Тем не менее, некоторые хозяева печей стараются изготавливать колосники для своих приборов самостоятельно. Часто это мотивируется тем, что действительно качественный чугун стоит слишком дорого. А то, что сейчас встречается в продаже, по их мнению, зачастую не выдерживает никакой критики.

Да, стальная колосниковая решетка не прослужит слишком долго. Но для мастера проще и дешевле изготовить новую, нежели приобретать готовую модель.

Что ж, и такая точка зрения имеет свое право на существование. Для примера – видеосюжет на эту тему:

Немного истории

Раньше дрова жгли на глухом поде — воздух для горения подавали через немного приоткрытую топочную дверцу. Этот способ плох пожароопасностью — могут выпасть угольки из топки. Также сложно точно подобрать оптимальный режим горения — уж очень грубоват регулятор. Зола, со временем покрывавшая угли, тоже не способствовала нормальному сгоранию топлива — она прекрасный теплоизолятор (в загнетке русской печи именно так — в золе — хранили угли для следующей растопки).

Отсутствие колосника или его повреждение некритично — печь работает и без него. Правда, КПД несколько ниже. И зона интенсивного прогрева кладки смещается ниже пода — теперь греется и основание зольной камеры. И тут надо быть внимательным, если печь установлена на деревянном основании.

Изготовление колосниковой решетки в домашних условиях

Можно изготовить колосник своими руками только из стали, так как из чугуна смастерить конструкцию практически невозможно в домашних условиях.

Для работы лучше выбирать огнестойкую сталь, но это не является обязательным условием. Нужно учитывать, для какого вида топлива будет изготовлена решетка, от этого зависит ее размер.

Для угля подойдет конструкция 300х300 мм или 350х300 мм, а для горения древесины размер колосника будет составлять от 140х120 мм и до 300х225 мм.

Используя простое железо, необходимо планировать этапы работы так, чтобы в итоге решетка получилась достаточно толстой. Можно использовать полосы из стали и арматуру. Прежде чем приступить к изготовлению колосника своими руками, необходимо заранее снять размеры. На следующем этапе происходит изготовление рамки.

Рамка считается основой при монтаже колосника, в дальнейшем именно к ней привариваются параллельные элементы

Важно выбрать правильное расстояние между элементами в рамке. Здесь необходимо учитывать, чтобы зола не просачивалась сквозь отверстия, а воздух мог свободно циркулировать для поддержания горения

Отверстия в решетке не должны занимать более 40 % ее площади. Не стоит забывать, что соблюдение правил техники безопасности никто не отменял. Стоит заранее позаботиться об одежде и обуви, особенно на этапе сварочной работы.

Поддувало

Поддувало — это в печи первая воздушная камера, имеющая, как правило, дверку. Поддувальную камеру выкладывают по размерам колосниковой решетки. Она может быть шире колосниковой решетки и перекрываться напуском рядов боковых стенок до решетки. Через поддувальную камеру воздух через колосниковую решетку поступает в топку, кроме того, она служит для сбора золы и других отходов топлива.

Поддувало: 1 — поддувальная камера; 2 — поддувальная дверка

Поддувальная дверка может быть любых размеров, но не больше вьюшечной дверки. Через эту дверку из широкой поддувальной камеры удобно убирать золу, а что касается воздуха, то его достаточно при дверке, даже вдвое меньшей, чем показано. Практика показала, что лучшее место поддувальной дверки — на втором ряду кладки печи. Дверку устанавливают в поддувальное окно, которое соединено с поддувальной камерой. При открытой дверке через окно в поддувальную камеру устремляется воздух. Чем больше открыта дверка, тем больше воздуха войдет в поддувало и тем лучше будет гореть топливо. Воздух, особенно идущий снизу, нужен для поддержания горения топлива. Отсюда и название — поддувало.

Читайте также:  Как сделать буржуйку длительного горения из газового балона

Иногда с помощью дверки регулируют в печи тягу: чем меньше открыта дверка, тем меньше тяга. Поддувальную дверку устанавливать необязательно, но желательно, потому что без нее возможен в неплотно закрывающихся приборах, таких как задвижки, сквозняк. И тогда тепло будет выходить в трубу, а печь будет меньше отдавать тепла в помещение.

При отсутствии дверки тягу регулируют задвижкой. Чем больше открыта задвижка, тем сильнее сквозняк, а с ним в печь войдет больше воздуха и будет сильнее тяга, а значит, лучше будет гореть топливо. Если в поддувальном окне нет дверки, а есть вьюшка, то топливо будет постоянно гореть с одинаковой силой, но с этой силой в трубу уйдет много тепла, которое мог бы вобрать в себя кирпич. Вьюшкой нельзя регулировать ни тягу, ни горение топлива.

Допустим, что дверка на несколько миллиметров меньше, чем указано на рисунке. Швы в любом случае должны быть не более 3-5 мм. Для этого кладку нужно проводить от дверки к углу печи. Последний шов получается толще положенного, а такой шов делать нельзя. Чтобы выдержать толщину швов, нужно от целого кирпича в углу стенки, где находится дверка, отколоть четвертку Получатся трехчетвертка и четвертка. Далее нужно отколоть четвертку побольше с учетом толщины шва. Она как бы удлинит целый кирпич. Вместо целого кирпича надо положить первую трехчетвертку и вторую четвертку — она займет место толстого шва. Кладка верхнего ряда над этой четверткой пойдет из целого кирпича — он перекроет эту четвертку. Если толстый шов получается возле дверки, то нужно проделать то же самое и в этом месте.

Если из-за дверки топка получится на несколько миллиметров уже, а газоходы шире, то это на работе печи не отразится. В некоторых областях страны печи кладут вообще без поддувала. В этих печах, топочные дверки имеют вместо поддувала окна-отверстия для поступления воздуха. В подобных топках горит только дровяное и торфяное топливо, но дрова утопают в золе и образуют много головешек. Когда они догорают, тепло уходит в трубу, поэтому головешки приходится вытаскивать из топки и опускать в ведро с водой. Такие печи делают из-за отсутствия колосниковых решеток. Если они есть, то их устанавливают над поддувальной камерой.