Подтопочные конструктивные элементы теплоемких печей

ПОДЗЕМНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ПЕЧЕЙ

Масса теплоемких печей в зависимости от их теплопроизводительности и конструктивного исполнения колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч килограммов. Так как полы и перекрытия гражданских зданий не рассчитаны на такие значительные нагрузки, то в соответствии со СНиП 2.04.05-86 печи массой 750 кг и более необходимо устанавливать на отдельные фундаменты или на специальные основания. Фундамент печи — конструктивный элемент, через который нагрузка от нее передается на грунт основания. Фундаменты печей бывают подземные и надземные. Подземные фундаменты служат опорой для печей, расположенных на первых этажах зданий, а надземные — для печей, расположенных на вторых этажах, а также для верхних ярусов двухъярусных отопительных печей. Нагрузки от печей, расположенных на первых этажах, передаются на грунт основания непосредственно подошвой фундамента, а от печей вышележащих этажей — через несущие конструкции здания, как правило, капитальные стены или массивы первых ярусов отопительных устройств. Подошвой 1 (рис. 10) называют нижнюю плоскость фундамента, передающую нагрузку от надфундаментных конструктивных элементов на основание 7. Основание — это 1 рунт, непосредственно воспринимающий нагрузки от сооружения и расположенный, как правило, ниже фундамента. Основание называют естественным, если грунт под подошвой фундамента находится в состоянии его природного залегания, и искусственным, если грунт искусственно уплотняют, укрепляют.

Обрез 3 — горизонтальный уступ, образуемый верхним рядом кладки 2 фундамента и массивом 4 печи. Глубина заложения 6 фундамента печи — это расстояние от поверхности земли до подошвы /. Глубина заложения фундаментов зависит от следующих факторов (СНиП 2.01.01—82): геологических и гидрологических грунтовых условий; климатических особенностей местности; нагрузок и характера их воздействия; материала и конструкции фундамента; свойств основания. При возведении подземных фундаментов следует правильно оценить свойства основания, установить безопасную глубину заложения, добиться того, чтобы осадка печей не превышала допустимых значений. Для фундаментов одноэтажных зданий основанием, как правило, служат грунты, которые непосредственно воспринимают нагрузки от печей.

При сооружении фундаментов на слабых грунтах возведенные печи в результате недооценки свойств основания могут разрушиться. Если это произойдет, то в процессе горения топлива в печи может возникнуть пожар. Конструкция (кладка) фундамента может разрушиться также в результате некачественного выполнения работ: плохой перевязки швов камней или блоков, периодического увлажнения и промерзания фундамента, вымывания грунтовыми водами раствора. В том случае, если основанием служат пучинистые грунты (водонасыщенные пылеватые суглинки и супеси), учитывают воздействие на подошву значительных сил пучения, которые могут нарушить целостность фундаментов.

В некоторых случаях на кладку фундаментов отрицательно влияют агрессивные подпочвенные воды, выщелачивающие кладочные растворы. Поэтому при кладке каменных фундаментов под печи важно правильно выбрать марки растворов (табл. 4). По виду применяемого материала фундаменты под печи одноэтажных зданий могут быть бутовыми, кирпичными, бетонными, монолитными или сборными. Независимо от вида материала габаритные размеры фундамента в плане должны обеспечивать возможность образования обреза величиной не менее 50 мм.

От прочности фундамента зависит долговечность печей. Поэтому при расчете печей определяют вид и марку (прочность) материалов, из которых сооружают фундамент. В табл. 5 приведены марки материалов, характеризующие минимальные пределы прочности на сжатие.
Рис. 10. Конструкция бутового фундамента печи:
Кроме прочностных показателей материалы, используемые для фундаментов под печи, должны отвечать требованиям СНиП П-22 —81 по морозостойкости, которая характеризуется маркой. Марка морозостойкости устанавливается по количеству циклов замораживаний и оттаиваний, которое материал выдерживает в пределах допустимого снижения его прочности и без явных следов разрушений.

Глубина заложения фундаментов печей зависит от места их расположения по отношению к перегородкам и стенам помещений, а также от заглубления подошвы подземной части ограждающих конструкций здания. При установке печей в непосредственной близости от кирпичных стен 7 (рис. 11) с фундаментами небольшой глубины заложения, сооружаемыми преимущественно для внутренних перегородок, подошвы фундаментов стены 2 и печи 12 располагают на одном уровне, т. е. на одной отметке естественного основания 1. Чтобы обеспечить независимость осадки фундаментов стен и печей (СНиП 3.03.01 —87), между ними оставляют зазор не менее 50 мм, который заполняют песком 3. Фундамент печи 12 не доходит до уровня покрытия пола 4 на 140 мм.

Морозостойкость, Мрз, материалов, используемых для фундаментов под печи
Бутовый камень при уровне грунтовых вод:
выше 1м 35
ниже 1м 25
Бетон и керамический кирпич при уровне грунтовых вод:
выше 1м 50
ниже 1м 35

Кладку из бутового камня используют при небольших объемах работ и при наличии местных ресурсов. Кладку из керамического кирпича и бутобетона применяют для фундаментов, испытывающих незначительные растягивающие усилия. Глубину заложения фундамента печи выбирают исходя из условий устойчивости конструкции и места расположения ее по отношению к фундаменту здания, оборудуемого печами.

Таблица 4. Марки растворов для кладки фундаментов под печи в зависимости от влажности грунтов

Раствор грунт
мало-влажный очень влажный насыщенный водой
цементно-известковый 25 50 не рекомендуется
известковый не рекомендуется - -
цементно-глинистый 25 50 не рекомендуется
глинистый - - 50


Примечание. При заполнении водой не более 50% объема пор грунт считается маловлажным; от 50 до 80% — очень влажным; более 80% —насыщенным водой.

Таблица 5. Марки материалов для фундаментов под печи в зависимости от влажности грунтов

Материл Грунт
мало-влажный очень влажный насыщенный водой
Бытовой камень 150 200 200
Керамический кирпич 100 150 150
Бетон со щебнем из бутового камня 50 70 90


Рис. 11. Конструкция фундамента печи, расположенной
Между стеной 7 и печью 9 расположена отступка 6, в которой снизу и сверху размещены циркуляционные решетки 5. Сверху отступка 6 перекрыта сплошной кладкой 8 до уровня перекрытия помещения. Массив печи 9 располагается на кирпичной кладке, которую выполняют, сохраняя обрез фундамента (разрез А —А) размером 50... 100 мм. Между массивом печи 9 и надземной частью фундамента 12 уложена по цементной стяжке гидроизоляция 10, состоящая из двух слоев толя, которые склеены битумной мастикой. На деревянном полу укладывают слой стекловаты, который накрывают предтопочным листом 11, изготовленным из кровельной стали.

В тех случаях, когда печь 4 (рис. 12) расположена у наружной стены 2, фундамент / которой имеет большую глубину заложения, фундамент 6 печи сооружают в верхней части котлована, заполненного песчаной 7 или гравийной подушкой. Как и в первом случае, между фундаментами стены 1 и печи 6 образуют зазор шириной не менее 50 мм, который заполняют песком. Этот зазор обеспечивает независимость осадки стены 2 и печи 4.Фундаменты под печи, устанавливаемые в деревянных домах с коренной трубой (рис. 13, а), сооружают с учетом конструкции холодной четверти 3, отступки 10, а также зазора (песчаной засыпки 7) между фундаментами коренной трубы 77 и печи 5.При расположении печи в проеме несущей деревянной стены 9 (рис. 13,6) необходимо разрезать ее нижний венец. Чтобы обеспечить требуемую жесткость здания, образовавшиеся концы бревен венца соединяют стальными полосами 75, установленными с двух противоположных сторон стены. Ширина полос 60 мм, толщина 6 мм. Полосы стягивают болтами диаметром 16 мм, пропущенными через венцовую древесину.

Фундаменты из природного камня выкладывают таким образом, чтобы верхняя плоскость была ниже уровня пола на 140 мм. Это дает возможность в дальнейшем с большой точностью довести кладку фундамента до отметки пола первого этажа.
Рис. 12. Конструкция фундамента печи, расположенной
Рис. 13. Конструкция фундаментов печей, устанавливаемых

НАДЗЕМНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ПЕЧЕЙ

Существенные нагрузки, которые возникают от собственного веса печей, расположенных в верхних этажах, требуют устройства специальных фундаментов. В качестве таких фундаментов используют
Рис. 14. Установка печи на сборно-монолитное железобетонное перекрытие
междуэтажные перекрытия, усиленные дополнительными несущими конструкциями. Наиболее прочными являются монолитные и сборно-монолитные железобетонные перекрытия (рис. 14). В некоторых зданиях над подвальными и вышележащими этажами сооружают перекрытия, допускающие установку печей 2 непосредственно на монолитный слой 1. Для этого перекрытие здания усиливают дополнительными балками 6, уложенными на основные балки 5. Используя бетонные перекрытия здания, печи располагают возможно ближе к капитальным стенам 4.

В том случае, если в отапливаемом здании перекрытие деревянное (рис. 15), до возведения печи его усиливают балками сечением 120 х 250 мм, между которыми укладывают скрепляющий их деревянный брус 7 высотой 50 мм. Между дощатым накатом 3, уложенным на черепные брусья 8, и брусом 7 помещают теплоизоляцию б, выполненную из минеральной ваты или шлака. Зазор, образуемый стеной 11 и балкой 1, заполняют теплоизоляцией 9 из минеральной ваты. Для того чтобы нагрузка от печи равномерно распределялась на обе балки 1 и для повышения пожаробезопасности, на них укладывают железобетонную плиту 10.
Рис. 15. Установка печи на деревянное перекрытие:
Широко распространены надземные фундаменты печей 2 из сборных железобетонных плит 3 (рис. 16), которые усиливают балками 4, уложенными на капитальные стены /. По плитам и балкам укладывают несгораемый пол 5, выполненный из цементной стяжки. При капитальном ремонте зданий нецелесообразно усиливать перекрытия дополнительными балками, поэтому в качестве фундаментов под печи верхних этажей используют кирпичные своды 5 (рис. 17), передающие распор на металлические консоли 4, заделанные в отверстия 1 стены 2 бетоном и скрепленные стяжными болтами 3. Во всех случаях, когда печь устанавливают на свод, ее следует располагать на расстоянии не более 250 мм от кирпичной стены.
Рис. 16. Установка печи на сборные железобетонные плиты перекрытия:
При реконструкции здания (надстройка второго этажа) фундаменты устраивают путем напуска (уширения) кладки несущих кирпичных стен (рис. 18). Величина уширения 2 каждой из сторон не должна превышать 250 мм. Чтобы увеличить прочность напуска кладки, ее армируют сеткой, в результате чего создается надежная армокаменная конструкция. При установке печи 3 в проеме надстраиваемой кирпичной стены 1 каждый ряд кладки сдвигают в сторону от плоскости стены на 30...40 мм, начиная с уровня, расположенного на 150...200 мм ниже потолка первого этажа здания. Уширения выкладывают на цементном растворе. К установке печи приступают лишь после того, как кладка уширения наберет необходимую прочность. Если уширение под печь не размещается в пределах перекрытия, то ее фундамент можно поднять над уровнем пола второго этажа на 70 мм.
Рис. 17. Установка печи на кирпичный свод:
Фундаментами печей второго этажа могут служить печи, размещенные непосредственно под ними. Такой фундамент достаточно надежен, если толщина стенок печи первого этажа не менее 120 мм. Это позволяет на стенках нижней печи возвести воротник 7 (рис. 19, а), представляющий собой глухую камеру из кирпича.
Рис. 18. Установка печи на уширение кирпичной стены:
Если ширина печи превышает 650 мм, воротник перекрывают железобетонной плитой 2. Чтобы снизить поступление теплоты в камеру, над перекрытием печи первого этажа укладывают слой песка 3 толщиной 100... 150 мм. Если ширина печи менее 650 мм, то воротник перекрывают кирпичом, укладываемым внапуск (рис. 19,б).
Рис. 19. Установка печи второго этажа на печь первого:
Печи массой до 750 кг устанавливают непосредственно на перекрытие второго этажа. Перед установкой деревянный пол (рис. 20) антисептируют, покрывают листовым асбестом и обивают кровельной сталью. Расстояние от дна зольника каркасной печи до пола должно быть не менее 140 мм.
Рмс. 20. Установка каркасной печи массой до 750 кг на деревянный пол

ЗОЛЬНИК И ШАНЦЫ

Зольник — один из важных функциональных элементов подтопочной части современных конструкций печных устройств — впервые был внедрен в практику строительства печей И. И. Свиязевым. Зольник предназначен для сбора негорючих элементов топлива — золы и шлака, поступающих из топливника через колосниковую решетку, а также для обеспечения доступа воздуха, участвующего в процессе горения. Поэтому зольник носит второе название — поддувало. Зольник (рис. 21, а) представляет собой камеру, состоящую из пода 7, колосниковой решетки 2 и поддувальной дверки 3. Некоторые зольники печей, например каркасных, оборудованы выдвижным бункером 5 (рис. 21,6), который перекрывается колосниковой решеткой 2, что облегчает выемку золы и чистку топливника. Зольники без выдвижного бункера выполняют с наклонным участком пода — пандусом 4, который предотвращает возможное выпадание горячего шлака или раскалённых углей за пределы печи, а также облегчает выемку золы. Дверкой 3, перекрывающей
Рис. 21. Зольник печи (а) и выдвижной бункер зольника
зольник с фасада, в основном регулируют количество воздуха, поступающего в топливник. Поэтому, изменяя величину притвора полотна поддувальной дверки, можно влиять на КПД печи, который зависит от расхода воздуха, циркулирующего через поддувало. Габаритные размеры зольника должны обеспечивать приток воздуха в топливник, достаточный для полного сгорания топлива, а также вмещать суточное поступление золы. При недостаточной вместимости зольник переполняется золой и шлаком, что ухудшает процесс горения в топливнике. Чрезмерные размеры зольника также отрицательно влияют на эксплуатационные показатели печей. Высокие зольники нередко служат причиной плохого горения топлива. Объясняется это следующим. Воздушный поток, поступающий в поддувало через относительно небольшое отверстие поддувальной дверки, образует завихрения в области пода. В результате на уровне колосниковой решетки создается зона пониженного давления, что ведет к опрокидыванию тяги, т. е. к поступлению воздуха не из зольника в топливник, а наоборот — из топливника в зольник.

Рис. 22. Шанцы теплоемких печей:

Площадь поддувальной дверки Fз (поддувального отверстия) вычисляют по формуле:

Fз = BLo[1 + (tв/273)]/(3600ν)

где В — часовой расход топлива, кг/ч; Lo — объем воздуха, необходимый для горения 1 кг топлива, м3/кг; ν— скорость движения воздуха в живом сечении поддувального отверстия, м/с; tв — температура воздуха помещения, °С. Содержание золы в различных видах. твердого топлива
Содержание золы в различных видах. твердого топлива
Пример. Печь работает на каменном угле Кузнецкого бассейна марки 2СС. Процесс топки длится 1,5 ч. Число топок в сутки две. Часовой расход топлива 8 кг/ч. Определить количество образующейся золы. Решение. Находим содержание золы в топливе; оно равно 12%. Суточный расход топлива составит 8-1,5-2 =24 кг. Количество золы, которое должен вместить зольник, равно 0,12-24 = 2,88 кг. В печах, конструкция которых содержит подзольниковый дымовой канал 5 (рис. 22), между фундаментом и топливником располагают шанцы — горизонтальные кирпичные каналы 7, в которых циркулирует воздух отапливаемого помещения. Шанцы, как правило, применяют в печах, устанавливаемых на втором этаже здания. В этом случае печь содержит и шанцы, и зольник 4, под которого служит перекрытием подзольниковых каналов 5. Наличие шанцев несколько снижает массу печи и интенсифицирует циркуляцию воздуха обогреваемого помещения. Однако в шанцах может скапливаться пыль, что снижает санитарно гигиеническое состояние помещений. Поэтому в конструкциях каркасных печей создают открытое подзольниковое пространство 6, выполняющее роль шанцев.



« предыдущая оглавление следующая »

2016-09-01 fireplace.su фундамент 4.2 (авторизуйтесь, чтобы поставить оценку)


Советуем прочитать:

up
Наличие и цена
Заполните форму ниже и закажите обратный звонок
Ваше имя
Заполните пож-ста поле ИМЯ !
Ваш телефон
Укажите пож-ста Ваш телефон !