А у нас в парилке газ!
Приходится признать, что дровяной печи присущи определенные недостатки. Во-первых, с ней много хлопот – закупка и хранение дров, чистка от золы, сажи и копоти. Во-вторых, пожароопасная.
Единственная неприятность, которую таит в себе электрическая печь – дороговизна эксплуатации. Тарифы на электроэнергию растут, а в баню хочется часто. Поэтому владельцу загородного участка имеет смысл задуматься о приобретении газовой печи, ведь газ на сегодня является наиболее дешевым топливом.
Газ вместо дров. С появлением газовых магистралей (саратовский газ пришёл в Москву в 1960г) в 1960-1970-е годы начали подключать газовые горелки к кирпичным печам (Соснин и Бухаркин). Но одновременно в городах усиливалось развитие центрального отопления. А в деревни газ не доходил. Поэтому использование газовых горелок в кирпичных или металлических печах вместо дров постепенно пошло на убыль.
В общественных банях газовые горелки используют давно и не собираются от них отказываться. В частных семейных банях иногда устанавливают газовые горелки, но тут имеются трудности с разрешением от газового треста на их установку.
Дело в том, что подавляющее количество газогорелочных устройств (ГГУ) серийно выпускают для установки их в водогрейных котлах.
Атмосферные (рожковые) горелки. Для котлов малой мощности (водогрейных колонок) используют, так называемые "атмосферные" горелки, которые работают (подают топливо и воздух) при почти атмосферном давлении. Для их работы нужна "тяга", которая создаётся в тёплой трубе, отводящей продукты сгорания.
Рис. 1. "Атмосферная" горелка (рожковая) с двумя рожками. Надо иметь хорошую тягу в трубе (ставят датчик тяги).
Горение зависит от давления в газовой магистрали.
Раскалённый заряд в печи-каменке перегревает такую горелку и она деформируется. Её надо защищать чем-то и как-то (вопрос не решён).
Мощность горелки по сути определяется кубометрами сожжёного газа - и чем скорее мы сожжём этот газ, тем выше мощность.
Поэтому горелки стали оснащать "наддувом", вентиляторами для лучшего смешения топлива с воздухом.
"Блочные" горелки (в блоке с вентилятором) подают воздух под напором и надо герметизировать вход в топку, чтобы в топочную не шёл поток продуктов сгорания. И создавать хорошую устойчивую тягу в трубе. Нужен расчёт газодинамического сопротивления всего тракта печи.
Блочная мощная горелка с соплом и вентилятором (с наддувом для жидкого топлива). В топке создаётся избыточное давление, которое надо компенсировать тягой в трубе. И герметизировать вход, чтобы проталкивать продукты сгорания (надо знать сопротивление всего тракта - от горелки до выхода из трубы). Горение обеспечивается стабилизатором давления при подготовке топлива к сгоранию. Для печей в семейных банях нужна мощность 30-100 квт и в исполнении НТ (High Temperature) - высокотемпературное исполнение.
К дому идёт обычно полудюймовая труба, газ под давлением 150-200 мм вод. столба (до 2 кПа, 20 мбар).
При таких условиях можно получить несколько сот кВт (зависит от сечения трубы).
Разница в эксплуатации. Внутри водогрейного котла проходят трубы с водой и температура интерьера топки не превышает 120-130°С. Поэтому сопло или головка газовой горелки, предназначенной для водогрейного котла, не нагревается сильно. Когда газовая горелка работает, то её сопло охлаждается поступающими гозом и воздухом. Когда не работает, то и охлаждения нет и сопло нагревается.
Это надо учитывать, когда газовая горелка смонтирована в кирпичной печи, внутренность топки которой может нагреваться до 400-500°С. Сопло должно быть жаропрочным, и такая температура не должна нарушать работу блока автоматики. Здесь надо использова высокотемпературные - НТ - горелки.
Бережём кирпичную кладку. А выключать горелку приходится потому, что непрерывный нагрев кирпичной топки может привести к растрескиванию кирпича, если нагрев происходит от холодного состояния печи. Это похоже на процесс наливания кипятка в стеклянный стакан - он может треснуть. Кипяток надо наливать понемногу, чтобы стакан успевал нагреваться.
Разогревать кирпичную печь (и стакан) надо постепенно, либо непрерывно и понемногу, либо циклически, порциями - включать и периодически выключать горелку. В моменты выключения сопло не будет охлаждаться поступающими газами.
Сертификат соответствия и разрешение Ростехнадзора на газовую горелку - без этих двух документов мы не получим разрешение от газового треста на установку газовой горелки в кирпичную печь.
Полный комплект - сертификат безопасности, пожарный сертификат, разрешение к применению Ростехнадзора.
Обычно берут разрешение на установку водогрейного котла с газовой горелкой. Но потом ставят газ. горелку в кирпичную печь и эксплуатируют без законного разрешения и не в тех условиях, на которые дан сертификат. Умельцы переделывают серийные газ. горелки, приспосабливая их к работе в конкретной печи. Иногда это хорошо и надёжно работает.
Но бывает и много интересного. В одной клубной бане по недосмотру расплавился чугун в закладке каменки - получился "козёл", который без разбора печи не вытащить из неё.
Или вот ещё история. Установили блочную горелку с турбонаддувом. Сначала чугун в закладке прогревается снизу. По мере прогрева толщи чугуна пламя начинает гореть в чугуне и в конце прогрева горит над чугуном под сводом паровой камеры. Все в восторге, т.к. обычно нижние слои чугуна раскалены сильнее верхних, а тут получается равномернай накал всей закладки. Это здорово!
Но проблема в том, что пламя оторвалось от сопла и стало неуправляемым. Это опасно.
Распределение огня. И следующий вопрос - надо распределить горячие продукты сгорания под всей площадью закладки чугуна (камней), чтобы не было нагрева в одной области и недогрев в другой.
Если горелка блочная, которая даёт компактный струйный факел, то его надо рассекать (распушать), ставя на пути факела различные жаропрочные рассекатели.
Либо использовать другой подход: распределять топливо таким образом, чтобы возникали небольшие огни на большой площади. Так поступают при устройстве рожковых горелок в бытовых духовках - длинная трубка со множеством отверстий. Но при этом надо обеспечить устойчивую тягу в трубе для надёжного подсоса воздуха и хорошего сгорания.
Байпас и тяга. Кроме того, насадка чугуна (камней) в каменке создаёт сопротивление для эвакуации продуктов сгорания. Это особенно актуально при розжиге, т.к. может быть затруднён - это опасно при использовании газов. горелок. Поэтому для розжига надо иметь байпас (летний ход), который потом надо перекрывать, когда начнётся устойчивое горение с хорошей тягой.