Футеровка печи отопления — материалы, изготовление, ремонт
Футеровка печи отопления является важной составляющей работы по обеспечению эффективного и безопасного функционирования системы отопления. Различные материалы могут использоваться для футеровки, в зависимости от требований к теплоизоляции, прочности и долговечности
Одним из наиболее распространенных материалов для футеровки печей является огнеупорный кирпич. Он обладает высокой теплоизоляцией и выдерживает высокие температуры. Кирпич используется как внутренний слой футеровки, а также для создания дымоходов и камер сгорания.
Для улучшения теплоизоляции печи и уменьшения тепловых потерь, можно использовать специальные огнеупорные шамотные плиты. Они обладают высокой теплоизоляцией и легко поддаются раскрою и монтажу.
Для футеровки внешней части печи или дымоходов можно применять теплоизоляционные материалы, такие как минеральная вата или огнеупорные волокнистые плиты. Они обеспечивают дополнительную теплоизоляцию и защиту конструкции от воздействия высоких температур.
При изготовлении печи отопления с нуля, важно правильно подобрать размеры и пропорции футеровочных материалов. Наиболее распространенными методами монтажа являются кладка и набивка
При выполнении кладки необходимо учесть теплоизоляцию и прочность кладки, а также правильно установить дымоходы и камеры сгорания.
В случае необходимости ремонта футеровки печи отопления, можно использовать специальные огнеупорные смеси или глину для восстановления поврежденных участков. Различные методы и технологии могут применяться в зависимости от типа повреждения и материала футеровки.
При проведении работ по футеровке печи отопления важно соблюдать правила безопасности и использовать специальные средства индивидуальной защиты. Также рекомендуется обратиться к специалистам для получения консультации и поддержки при выполнении сложных работ
Преимущества и недостатки различных материалов для футеровки печи отопления
Материал
Преимущества
Недостатки
Огнеупорный кирпич
Высокая теплоизоляцияВысокая прочность
Высокая стоимостьТребуется обработка специальными растворами
Огнеупорные шамотные плиты
Высокая теплоизоляцияЛегко монтируются
Высокая стоимостьТребуется точная подгонка и монтаж
Минеральная вата
Хорошая теплоизоляцияДоступная цена
Материал пористый, требуется защита от воздействия влаги
Огнеупорные волокнистые плиты
Высокая теплоизоляцияУстойчивость к высоким температурам
Высокая стоимостьТребуется точная подгонка и монтаж
Выбор материала для футеровки печи отопления зависит от многих факторов, таких как тип печи, требуемые характеристики и бюджет. Правильный выбор материалов и качественное выполнение работ позволят обеспечить эффективную и безопасную работу системы отопления.
Футеровка промышленных печей
Футеровочные работы имеют разные цели, поэтому выделяют теплоизоляционную, огнеупорную и кислотоупорную футеровку.
Теплоизоляционная футеровка обеспечивает предохранение оборудования от влияния агрессивных веществ и значительного снижения тепловых потерь. Чаще всего этот вид используют при футеровке промышленных печей. Наиболее популярный материал, используемый при футеровке данного типа, является жаропрочный кирпич – обладает высокими теплоизоляционными показателями и способен выдерживать большие перепады температур.
Назначение кислотоупорной футеровки – обеспечение антикоррозийной защиты внутренних поверхностей оборудования, работающего в агрессивных условиях – под действием кислот, солей, щелочей. В этом случае используется кислотоупорная керамика, базальтовое и диабазовое литьё, углеграфитовые материалы. Выбор состава кислотоупорной футеровки для покрытия производится в зависимости от конкретного оборудования и технических условий его эксплуатации.
Назначение огнеупорной футеровки – защита от воздействия высоких температур, снижение тепловых потерь, эффективное использования тепла. Материал, используемый для этого – огнеупорный кирпич.
Так как футеровка на 90% производится вручную, качество и долговечность такого защитного покрытия напрямую зависят от квалификации специалиста.
В ООО «Схид-будконструкция», Киев к работам по футеровке допускаются только высококвалифицированные мастера. Компания внимательно подходит и к выбору поставщиков огнеупорных материалов. Это, как правило, крупнейшие производители Украины и Европы, качество которых проверено годами. Работы ведутся с соблюдением СНиПов и других регулирующих документов. На все футеровочные работы распространяется полная гарантия качества. Компания «Схид-будконструкция», Киев имеет богатый опыт сотрудничества с крупнейшими промышленными предприятиями Украины и предлагает следующие виды услуг:
футеровку промышленных печей и дымовых труб;
футеровку паровых и водогрейных котлов;
кислотоупорную футеровку;
обслуживание и ремонт футеровки печей.
Огнеупорная футеровка печи изнашивается и для поддержания ее в рабочем состоянии необходимо регулярно ремонтировать ее наиболее пострадавшие участки. Поэтому периодически печь тщательно осматривают, подину прощупывают железным штырем, выявляют все поврежденные места и проводят ремонт футеровки печи и дымоходов.
Футерование труб может быть представлено не только кирпичной выкладкой, но и другими видами. В зависимости от химических свойств выделяют три вида огнеупорных веществ, которые могут использоваться в качестве футеровочных материалов: кислые, нейтральные и основные. Разделение обусловлено различной реакцией разных веществ на вещества, образуемые в процессе горения топлива.
Работы по теплозащите печиЗащитить внутреннюю поверхность топки можно двумя способами:
обработать внутреннюю поверхность материалом с низкой тепловой проводимостью;
использовать защитные экраны, которые будут отражать тепловое излучение. При этом тепло от этого излучения будет уходить из печи вместе с дымом.
При первом способе не стоит путать теплоизоляцию и теплозащиту. При теплоизоляции тепло, выделяемое в печи, остается в рабочей зоне. Теплозащита же только предохраняет определенный участок поверхности от теплового излучения, не задерживая при этом тепло внутри рабочей зоны. Именно для этого при футеровке печи используются теплозащитными, а не теплоизоляционными материалами.
Как уже говорилось ранее, внутреннюю поверхность можно защищать специальными экранами, что зависит от назначения печи. Если в котлах отопления экран не нужен, так как произойдет напрасное расходование тепла, то в банных печах они вполне могут быть применимы.
Раньше для создания печей использовались обычные кирпичи, которые быстро разрушались под тепловым воздействием высоких температур. На смену им пришли кирпичи с более плотной структурой (М-300), которые использовались долгое время, пока не появились шамотные материалы. Они изготавливаются из глины, которая смешана с порошком из обожженной глины с последующим обжигом при высоких температурах.
Шамотный кирпич (ГОСТ 390-96) в настоящее время является оптимальным материалом для футеровки тепловых агрегатов. Основным его отличием от обычных кирпичей являются ярко выраженные теплозащитные свойства. Технология обкладывания шамотным кирпичом внутренней поверхности топки и называется, в большинстве случаев, футеровкой.
Правила футеровки
Защиту внутренних стенок топки проводят с учетом расширения материалов от воздействия открытого огня. Именно поэтому между шамотными кирпичами всегда оставляют зазор 5-10 мм. Перед началом работ делают расчет материала. Его стандартные размеры составляют 250х150х65 мм. Иногда печники укладывают его в 2 слоя. В быту футеровку печи двойным слоем делать не обязательно. При этом следует знать, что общую толщину футеровки определяют следующие факторы:
- толщина корпуса печи,
- толщина наружной облицовки,
- температура внутри топки.
Закрепление шамотных элементов между собой осуществляется при помощи металлических штырей. Для этого в их стенках делают канавки методом пропила, затем вкладывают в них стержень. Таким образом, он является деталью армирования, которая гарантирует фиксацию материала. Последовательность работ по футеровке следующая: сначала укладывают шамотный кирпич на дно топки, затем на боковые стенки, заканчивают верхней горизонтальной частью.
Важно знать, что нельзя использовать одновременно 2 вида кирпичей: шамотный и огнеупорный красный. Не смотря на то, что глиняный является жаростойким, у них разная степень теплопроводности и линейного расширения. Это приведет со временем к трещинам в красном кирпиче и переделке всех работ
Для кладки берут специальную смесь. Она также содержит в составе шамотные волокна, и это уравнивает степень ее расширения со свойствами кирпича
Это приведет со временем к трещинам в красном кирпиче и переделке всех работ. Для кладки берут специальную смесь. Она также содержит в составе шамотные волокна, и это уравнивает степень ее расширения со свойствами кирпича.
Подробнее о растворах
Торговая сеть предлагает следующие смеси: “Мертель огнеупорный”, “Печникъ”. Они представляют собой порошок, который надо разводить водой. Кладка осуществляется с предварительным увлажнением шамотного кирпича. При этом его не надо выдерживать в воде некоторое время, достаточно лишь окунуть в нее и сразу вытащить. Стыковочные швы заполняют на всю высоту кладки.
Сделать расчет смеси можно, исходя из следующих усредненных данных: на 100 кирпичей шамотных требуется 65±10 кг сухой смеси. Второй вариант расчета: на 1 м3 кладки расходуется 100 кг готового раствора. Максимальную защиту кладка приобретает после протапливания печи, которую начинают, когда раствор полностью затвердеет.
Футеровка печи своими руками
Из шамотного кирпича:
- Работая с кирпичной или металлической печью, следует делать небольшой отступ от внутренних топочных стенок, чтобы предотвратить преждевременное разрушение защитной кладки.
- Все швы тщательно замазываются раствором, а между футеровкой и стенкой печки укладывается строительная вата.
- Кирпичи кладутся ложковой частью, чтобы обеспечить правильную толщину футеровки. Если защитный ряд будет толще, КПД снизится, так как стенки печи не смогут достаточно прогреваться.
Из каолиновых пластин:
- Рассчитывается количество пластин, требуемых для укладки. Толщина одного листа – 7 мм, поэтому перед расчетом учитывается расширение металла или глины в процессе эксплуатации.
- Пластины закрепляются металлическими болтами, отверстия для креплений делаются заранее.
- Покрывать топливную камеру пластинами нужно строго снизу вверх: дно, боковые стенки, потолок.
Обмазка внешней стороны печи:
- Замешать раствор из сухой шамотной смеси и разбавить водой до состояния тягучести, по консистенции схожей с клеем.
- Как только котел полностью покрыт огнестойким раствором, следует растопить печь, чтобы произошел обжиг нанесенного слоя.
Набор инструментов для работы:
- Болгарка для аккуратной резки кирпича.
- Линейка-уровень.
- Емкость для смешивания раствора.
- Мастерок.
Со временем даже качественная футеровка печи начинает разрушаться. Чтобы снизить количество ремонтных работ, следует раз в год проверять целостность защитного слоя внутри топки или внешнюю футеровку котла. Образовавшиеся трещины замазываются раствором из глины и обжигаются. Самостоятельно выполнить футеровочные работы под силу каждому человеку, даже не имеющему навыков печника, но проконсультироваться у специалиста будет не лишним. Если все же нет уверенности в своих силах, обратитесь за помощью к профессионалу.
Футеровка обязательна для каждой печи: домашней, банной или производственной. Защитный слой сохранит печь от преждевременного износа, увеличит теплоотдачу и снизит риск возникновения аварийных ситуаций. А имея под рукой нужные инструменты и материалы, футеровку несложно сделать самостоятельно.
Довольно часто поверхности нуждаются в надежной защите от термических, механических, химических либо физических повреждений, возникающих в процессе работы. Так, например, регулярно встречаются повреждения оборудования, используемого в горно-металлургической промышленности. Также требуется и усиление огнеупорных свойств в доменных печах для выплавки . И в первом, и во втором случае делается дополнительная отделка специальным материалом.
Такая защита нужна не только в серьезном производстве, не лишним будет ее присутствие и в простом домашнем камине или печке. И несмотря на простоту задачи, многие совершают огромное количество ошибок, неправильно подобрав материалы либо способ их монтажа. Об этом лучше всего поговорить в отдельной статье на строительную тематику, а мы будем склоняться к обсуждению сферы металлообработки и соответствующего производства.
Так, если говорить о доменном производстве, то необходимо не только предохранять кожух от воздействия чрезмерно высоких температур, жидкого металла и шлака, которые могут нанести губительное повреждение, но и свести тепловые потери к минимуму
При этом немаловажной является и надежная защита от всяческих агрессивных реагентов
Благодаря футеровке, печь становится полностью герметичной, и в ней создается необходимая газовая плотность. Также значительно продлевается срок ее эксплуатации, потому что повышаются различные показатели стойкости (механической, химической и др.). Такого результата позволяют добиться специальные слоисто-пористые материалы.
В каких случаях без футеровки топки не обойтись?
Футеровка необходима, если у вас топка из металла (чугун, сталь), и топка достаточно мощная для возникновения температуры 700-800 градусов Цельсия. Крупные камины с большим объёмом дров на одной закладке практически все даже без угля способны достигать этой температуры, и футеровка существенно продлит сроки службы камина.
Для некрупной буржуйки из чугуна, задача которой – тление дров, футеровка не обязательна.
Шамотная топка также не нуждается в футеровке: шамот и является футеровкой по своей сути.
Футеровка внутренней поверхности дымохода
, кроме защиты от высоких температур способствует разглаживанию внутренней поверхности дымохода (в результате в нём меньше скапливаются продукты горения, и дымоход не так часто нуждается в чистке) и её герметизации.
Стоит ли проводить предварительное замачивание шамотного кирпича перед кладкой? Ответ на это вопрос – неоднозначный…
Мнения опытных печников по этому вопросу расходятся. Это понятно – каждый из них за долгие годы работы выработал свою «стратегию» возведения печей. Однако, если подойти к этой проблеме, учитывая физические характеристики шамотного кирпича, то можно прийти к определенным выводам о том, когда кладочный материал стоит несколько увлажнить.
- Так, если для кладки используется не новый, а уже бывший ранее в употреблении кирпич, капилляры которого за период прошлой эксплуатации забиты пылью и остатками раствора, то его стоит замочить. Это делается для открытия в структуре материала пор, и более легкого проникновения в них влаги вместе с раствором. Но обязательно необходимо проследить, чтобы перед кладкой с кирпичей полностью стекла вода.
- Если опыт в проведении кладки отсутствует или невелик, то кирпич тоже можно увлажнить. Дополнительная влага сохраняет пластичность раствора на более долгий срок. Это дает дополнительное время, которое можно будет использовать для исправления допущенных погрешностей кладки. Если же кирпич будет сухим, то он быстро впитает влагу из раствора, поэтому последний быстро потеряет свою пластичность и схватится. При таком раскладе исправить ошибки будет значительно сложнее.
- Если возведение печи происходит в летний период, при высоких температурах воздуха на улице, то замочить кирпич на некоторое время будет даже полезно. А вот в холодную и сырую осеннюю или весеннюю пору этого делать уже не рекомендуется. Сушить кладку из переувлажненного кирпича придется очень долго и только методом топки, чего нежелательно делать до тех пор, пока раствор не просохнет окончательно. В противном случае может произойти деформация швов, что значительно снизит прочность кладки.
Если все же случилось так, что печь возведена из замоченного кирпича, и погода вдруг испортилась, то произвести ее сушку можно, поместив внутрь топки обычную мощную лампочку накаливания (скажем, на 200 Вт), которую придется держать включенной довольно длительное время. При этом все дверцы печи должны быть полностью открыты.
Из всего сказанного выше можно прийти к выводу, что делать кладку из сухого шамотного кирпича все-таки надежнее. Если нет уверенности в том, что кладка сразу получится ровной, и ее, возможно, придется исправлять, то лучше будет сделать раствор для нее не слишком густым.
Футеровочные материалы
В зависимости от вида топки, частоты ее использования, а также максимальной температуры нагрева, выбирают один из двух видов материала:
- Шамотный кирпич. Его основной ингредиент – шамотная глина. В качестве дополнительных компонентов используют: кварцевый песок, песчаник и прочие горные породы, которые повышают огнеупорные свойства материала. В продаже можно найти не только кирпичи, но и шамотные блоки. Данный материал используют в топках бытовых печей и больших каминов.
- Раствор. Специальные термостойкие смеси образуют на стенках топки тонкий защитный слой. В основе материала сухие компоненты из: шамотной глины, муллитового или корундовыого порошка. Смесь создает ровный слой, исключая мостики холода. Однако за ней нужен более тщательный уход, чем за кладкой из кирпича. Растворы используют в небольших топках, тандырах и домашних каминах.
Также в магазинах можно встретить огнеупорный клей. Его продают в специальных емкостях по 2-50 литров. Клей обойдется намного дороже, чем кирпич или раствор. Кроме этого, велика вероятность покупки подделки на основе гипса или обычного цемента. Такая защита не прослужит долго.
Особенности футеровки для различных типов печей
Для каждого типа печей или отопительных котлов футеровка имеет определенные особенности. Рассмотрим наиболее распространенные варианты:
- Футеровка металлических печей
- Футеровка кирпичный печей
- Футеровка парового котла
Футеровка металлических печей
Если топочная печи делается металлической, необходимо принимать во внимание различное тепловое расширение материалов. Между футеровкой и сталью следует обязательно оставлять небольшой зазор, иначе постоянное колебание размеров железных стенок разрушит кладку
Оставленная полость должна быть не пустой. Ее наполняют одним из негорючих материалов, например, базальтовой ватой. Иногда используют асбест, но печь при этом должна располагаться в нежилом помещении.
Делая футеровку металлических печей, кирпич иногда укладывают с обеих сторон. Ответ на вопрос о целесообразности подобного решения обосновывается следующим образом: улучшается прогревание печи и увеличивается уровень безопасности. Однако подобный подход ошибочный:
- Кирпич обладает низкой теплопроводностью
- Кирпич теплоемок
Анализируя вышеназванное, можно прийти к выводу, что футеровка металлических печей с обеих сторон приведет не к теплозащите, а теплоизоляции. Более того, внутрь топочной не будет поступать охлажденный воздух, что может привести к прогару поверхностей.
Читайте так же о том как сделать печь шведку своими руками
Кирпичной печи
Мнение о том, что обустройство футеровки кирпичной печи значительно проще, чем металлической, ошибочно. Подобные работы также обладают некоторыми особенностями, не учтя которые рассчитывать на продолжительную службу конструкции не придется.
Укладывать футеровку вплотную к кирпичам, являющимся элементами наружных стенок, нельзя. Причиной подобных последствий является выталкивание наружных слоев расширяющимися внутренними. Усугублять растрескивание способен тот факт, что глина обладает низкими показателями адгезии и расширяется больше, чем кирпич.
Если футеровка будет некачественной, это приведет к неприятным последствиям:
- Перегрев наружных поверхностей станет следствием растрескивания швов и образования трещин
- Последние, в свою очередь, послужат причиной утечек угарного газа внутрь помещения, но не в дымоходную трубу
Помимо качественной футеровки, выкладываемой из шамотного кирпича, особое внимание уделяется качеству швов и используемой глине. Необходимо склеить между собой 2-3 кирпича и обжечь высокими температурами
Данное действие позволит наглядно определить, как будет вести себя собранная конструкция. Если результаты не удовлетворительны – придется поэкспериментировать с составом и провести повторные испытания.
Парового котла
Иногда футеровку необходимо выкладывать не для классических каминов и печей, а топочных паровых котлов. В этом случае выбирают одну из 3-х ее разновидностей:
- Тяжелая
- Облегченная
- Натрубная
Тяжелая футеровка и что это значит – один из волнующих вопросов. К ней прибегают, когда котлы имеют слабое экранирование. Иногда внутри топочной температура может превышать 1200 градусов, становясь причиной возгораний внешних материалов. Выкладывать тяжелую футеровку необходимо из 2-3 слоев шамотного кирпича. Подобная защита позволяет снизить температуру снаружи до безопасных 60-80 градусов.
Если кирпич укладывается всего в один слой, футеровку называют облегченной. Однако каждый из поясов необходимо опирать на промежуточную балку или каркас котла. Затем поверхность отопительной установки окутывается негорючими материалами и накрывается металлическим листом. Благодаря такому сочетанию удается уменьшить наружную температуру и увеличить КПД котельной.
Самой простой считается натрубная футеровка. Для ее обустройства необходимо приготовить вязкую негорючую массу и нанести на трубы в 2-4 слоя. Чтоб конструкция лучше противостояла тепловому расширению, укладывается армирующая сетка.
Особенности защитной отделки печей
При регулярном пользовании печью на все материалы, из которых она сделана, воздействуют очень высокие температуры. Они зависят от температур горения конкретных веществ, которые используются в качестве топлива. Конечно, стенки печки делают из огнеупорных материалов, но экстремальные термические воздействия изменяют их структуру и свойства, что приводит к постепенному разрушению. Именно для защиты от таких воздействий используется футеровка.
Футеровка станет лучшей внутренней защитой вашего очага от прогорания и других повреждений
В каких случаях применяется
Если речь идет о небольшом очаге, который используют периодически – для обогрева дачного домика в выходной день или приготовления пищи на свежем воздухе (барбекюшницы), то здесь дополнительная защита не нужна. В таких случаях если разрушения и происходят, то они минимальны и не повредят устройству в ближайшем будущем.
Обязательная футеровка потребуется для следующих типов топочных изделий:
- Больших бытовых и промышленных.
- Предназначенных для очень длительного пользования – например, постоянного обогрева жилища.
- Жаровых камер, которые устраиваются для регулярного приготовления пищи в «русских» и других подобных печках.
- Топливных агрегатов, дымовые каналы которых устроены прямо вдоль стенок топки.
- В случаях использования высококалорийного топлива с исключительно высокой температурой горения.
Виды футеровки
Футеровочные работы проводятся прямо внутри топливника металлических, каменных и кирпичных устройств. Это можно сделать разными способами в зависимости от того, какой ожидается эффект и какие должны быть достигнуты цели:
- Возможно использование специальных защитных экранов теплоизолирующего действия. Они будут оказывать влияние на процент нагрева дымовых газов, поглощая значительную часть тепло-лучевых потоков и удаляя большую часть тепла через дымоходы.
- Применение материалов, которые возьмут большую часть теплового воздействия на себя – огнестойких с низкой теплопроводностью, замедляющих процесс нагрева материалов топки и исключающих их непосредственный контакт с огнем.
Футеровочные работы в кирпичной топке проводятся посредством выкладывания кирпичной кладки
