Делаем сами коптильни, грили, мангалы, уличные печи

В бытовых печах нельзя достичь полного сгорания топлива. Попутно с углекислым газом (диоксид углерода СО²) образуется окись углерода СО, или, как ее обычно называют, угарный газ. Угарный газ ядовит, и вдыхание его человеком приводит к отравлению организма, а порой и к смерти. При неполном сгорании мельчайшие частицы углерода уносятся вместе с газами в атмосферу, образуя дым, и частично оседают на внутренних поверхностях дымоходов в виде сажи. Естественно, что при неполном сгорании топлива теплоты выделяется меньше, чем при полном. Чтобы в топливнике происходило сгорание топлива, близкое к полному, необходимо обеспечить достаточный приток воздуха в топливник и своевременное удаление из него газообразных продуктов горения. Первое условие удовлетворяется за счет установки колосниковой решетки соответствующих размеров, второе – за счет устройства дымовой трубы достаточной высоты.

Устройство топливников

Топливник (топка, горнило) – это камера внутри массива печи, в которой сгорает топливо. Его конструкция должна удовлетворять следующим требованиям: вмещать необходимое количество топлива (не менее 75 % всего топлива, потребного на одну топку); обеспечивать достаточное поступление воздуха к горящему топливу; сохранять высокую температуру в зоне горения. Топливник подвергается наибольшей тепловой нагрузке и потому должен выполняться из достаточно прочного материала. Как правило, он кладется из огнеупорного кирпича. Если топливник кладется из обычного кирпича, его футеруют огнеупорным кирпичом на растворе из огнеупорной глины с шамотным порошком. Толщина футеровки должна составлять полкирпича. Подобная кладка показана на рис. 51 специальной штриховкой.[8]

С годами тепловое расширение вызывает большие напряжения в печи, корпус и оболочка которой должны выдерживать эти напряжения. Почти в каждой печи образуются тонкие трещинки, вызываемые тепловыми расширениями. Такие трещинки портят только внешний вид печи, не сказываясь на ее работе. Рельефная поверхность или выделенные швы скрадывают их и делают невидимыми на поверхности.

Рис. 51. Топливники:

а – для дров; б – для каменного угля; 1 – поддувало; 2 – топливник, 3 – свод; 4 – колосниковая решетка; 5 – металлический ящик для сбора золы; 6 – шахта (клетчатой штриховкой отмечена кладка огнеупорным кирпичом)

При кладке следует учитывать вид топлива, на который рассчитана печь. От этого зависят размеры топливника и зольника. Качество топлива определяется прежде всего его теплотой сгорания, то есть количеством теплоты, выделяемой при сгорании 1 кг топлива. В табл. 1 приведена теплота сгорания различных видов твердого топлива.

Таблица 1. Теплота сгорания некоторых видов твердого топлива

Наиболее экологически чистое топливо – дрова. В древесине содержится: серы – до 0,02 %, азота – до 0,12 %, золы – до 0,5 %. Теплота сгорания древесины весьма заметно зависит от ее влажности. Так, при сгорании 1 кг сухих сосновых дров выделяется 4500 ккал, при влажности дров 30 % – 3250 ккал, при 50 % – 2050 ккал.

При валке влажность древесины составляет 50–55 %. Через 1–2 года влажность при хранении древесины на открытом воздухе снижается до 23 %, а в теплом помещении – до 15 %.

Как уже говорилось, при выборе размеров топливника руководствуются, прежде всего, предполагаемой максимальной теплоотдачей печи и видом используемого топлива. Для уличных печей, разумеется, имеет значение только второй параметр. Для упрощения процесса кладки длина и ширина топливника должны быть кратными размерам кирпича.

Конструкция типовой топки из шамота для казанка и духовки эквивалентна мощности 15 кВт, топка барбекю размером 750 × 700 × 500 мм – мощности электрогриля 12 кВт. Это значит, что приготовление еды займет не больше времени, чем на обычных газовых или электрических плитах или в духовках.

После укладки топлива под перекрытием топливника должно оставаться пространство, необходимое для сгорания всех проходящих по нему несгоревших частиц топлива. В этом случае горение заканчивается внутри топливника и топливо используется полностью. Учитывая то, что, прогорая, топливо дает угли, которые вовсе не способствуют нормальной работе печи, был создан такой элемент, как колосниковая решетка, или колосник.