Как увеличить КПД кирпичной печи на газу?

  Несмотря на технический прогресс, в реальной жизни довольно часто встречается такой себе симбиоз, старых и новых технологий. Я имею ввиду обыкновенную кирпичную печь, и газовое оборудование. 

  Всё выглядит весьма примитивно. Встроенная газовая горелка, имеющая минимальную защиту от срыва пламени (или от потухания пламени). После розжига пламени, специальная металлическая пластина, расширяясь от нагрева, удерживает клапан в положении – «открыто». Если пламя тухнет, пластина остывает и освобождает клапан, он автоматически перекрывает подачу газа.

В своё время, когда пользовались газом люди не задумываясь о количестве потраченных кубов, такая газовая горелка для кирпичной печи устраивала. Горелка работала очень долго, не выключаясь, и нагревала помещение. Сейчас же, такая горелка за пол дня «накрутила» больше 20 кубов на счётчике, и невольно задумался о том, что надо что-то менять.

Что можно предпринять, чтобы увеличить теплоотдачу печи?

Итак, имея опыт и образование, для меня это не было столь сложной задачей. Я вспомнил устройство промышленных котлов, с которыми имел дело в 90-х годах. Там использовалась футеровка из шамотного кирпича, выложенная над газовыми горелками. При работе котла футеровка раскалялась, до ярко желтого цвета, и очень долго держала тепло.

  В печи, о которой идёт речь, были следующие проблемы, которые нужно было устранить:

- очень неэффективная горелка, которая сжигает много газа, плохо рассеивая пламя;

- топка печи имеет практически прямоугольное сечение, где пламя просто «сдувается» в дымовой канал, не отдавая тепло.

Была разработана комплексная «модернизация» кирпичной печи, которая позволит существенно изменить ситуацию. Решено заменить полностью газовую горелку, и переделать внутреннюю часть печи, с устройством внутренней футеровки.

Материалы и оборудование для увеличения КПД кирпичной печи.

Я выбрал газогорелочное устройство, с итальянской автоматикой на 2 горелки, выносным датчиком температуры, мощностью в 16 КВт. Для внутреннего «убранства» печи, мне понадобятся несколько обыкновенных красных кирпичей, 5 шамотных кирпичей, песок и глина.

Схема модернизации показана на фото ниже.

Можно заметить, что по обеим сторонам топки печи выкладывается «подушка» из красного кирпича (огнеупорного кирпича, желательно), до уровня расположения горелок, не выше. А фото ниже, примерно это показано.

От уровня горелок устанавливаются два шамотных кирпича, вдоль горелок. Эти кирпичи устанавливаются на сухую, не на раствор, так как, они подлежат периодической замене.

  На первом фото схемы видно, как располагаются горизонтально три шамотных кирпича, нарисованных красным цветом.

Очень важным являются следующие моменты:

- Горизонтально расположенные шамотные кирпичи, поперёк горелок, должны иметь между собой зазор, минимум 3 – 4 см, для прохождения пламени горелок.

- Между верхом кирпичей футеровки и плитой печи также должно быть достаточное расстояние, для прохождения отходящих газов, пламени, во избежание закупоривания газовых проходов, и возникновения хлопков газо-воздушной смеси (взрыва, другими словами).

- От уровня газовых горелок до низа шамотных кирпичей, расположенных поперёк горелок, должно быть не менее 15 – 20 см. Чтобы образовывалась достаточная камера сгорания газа. Розжиг горелок происходит последовательно, сначала первая – от «фитиля», затем вторая – от первой. На втором фото схемы это видно.

Пренебрежение мерами безопасности приводит к гибели людей, не забывайте!

Сборка, установка газовой горелки с автоматикой в кирпичную печь.

Я приобрёл газовую горелку, металлорукав из нержавеющей стали для газа. Металлорукав – гайка-гайка, так как обе резьбы наружные, и на автоматике, и на подводящей трубе.

Прикрутил горелки, в комплекте есть необходимые болты с гайками.

Вот такой вид горелки в собранном состоянии.

Дальше снимаем старую горелку. Откручиваем соединительный сгон на ½  дюйма (в моём случае так, у вас может быть иной способ соединения).

Как видно, мне понадобились для этого газовый ключ первый номер, и разводной ключ. Дальше, отвёрткой выкручиваем винты, которыми закреплена горелка.

Извлекаем горелку. Ниже на фото видна старая горелка.

О качестве сгорания газа можно судить по фото ниже. Верхняя часть поверхности топки печи закопчена.

После очистки топки от грязи, пыли и сажи, я уменьшил сечение перемычки, расположенной за камерой сгорания. Сечение не должно быть меньше 20х20 см. Чтобы хватало для отвода отходящих газов. Если горелочное устройство мощнее, сечение должно быть чуть больше.

  Выложив подушку на глиняном растворе, дал время застыть. Через сутки, выложил футеровку, в соответствии со схемой, приведенной ранее.

На фото видно, что правая сторона оказалась ниже. Решил эту проблему накладыванием слоя раствора, и после застывания всё встало ровно.

Теперь устанавливаем горелочное устройство. У меня оно не подошло по отверстиям, и пока шла подготовка, я просверлил новые отверстия.

Также, необходимо всё тщательно вымерять, перед началом работ, чтобы не оказалось, что горелка не войдёт между кладкой, или не останется места для камеры сгорания.

Вот такой вид получился в собранном состоянии.

  После сборки, необходимо выждать несколько дней, чтобы раствор кирпичной кладки достаточно просох. Иначе может растрескаться, потеряв прочность.

  На фото виден выносной датчик. В последствии, я несколько раз менял его расположение, чтобы подобрать оптимальное место. Поэтому, сначала лучше его крепить с помощью скотча, пока не подберёте подходящее расположение.

  Перед первым розжигом обязательно проверьте тягу. Если она слабая, и это не дефект кладки, можно сжечь в поддувале печи несколько газет, чтобы «прогнать» горячий воздух по каналам. Если тяга появилась, можно делать первый пуск. Желательно, не нагревать сильно сразу, всего несколько минут, чтобы кладка постепенно прогрелась.

Есть ли результат модернизации?

  При среднесуточной температуре в «-2» - «-4» градуса, у меня уходило 3 – 5 м³ газа в сутки, на обогрев небольшого помещения. Разница существенная, топка без черноты от сажи, печь прогревается очень хорошо.

Тёплой вам зимы!