Искрогаситель на трубу бани своими руками
Добросовестному хозяину, возводящему баню на своем участке, придется продумать не только комфортность и обустроенность будущего здания. Огромное значение имеют проблемы обеспечения всесторонней безопасности эксплуатации такой постройки. И одним из ключевых вопросов в этой сфере является продуманная система пожарной безопасности.
Искрогаситель на трубу бани своими руками
Одним из основных элементов настоящей бани является печь¸ которая, как правило, работает на твердом топливе. Требуется обеспечить правильную установку и самой печи, и дымоходной системы, так, чтобы не допустить вероятности отравления продуктами сгорания, исключить возможность возгорания стен и перекрытий и кровли. И еще один момент – дымовая труба сама по себе не должна становиться потенциальным источником опасности вне бани. Это можно обеспечить, изготовив и установив искрогаситель на трубу бани своими руками.
Не надо тешить себя ложной уверенностью, что можно прожить и без этого элемента – огонь не прощает небрежностей. Смастерить искрогаситель – не так уж и сложно, но зато можно потом быть уверенным, что с этой стороны опасности нет.
Для чего нужен искрогаситель. Принцип его работы.
Используемое в банных печах твердое топливо не всегда бывает одного качества. Нередко его горение сопровождается обильным образованием искр – раскаленных несгоревших частиц, которые с потоком горячих газов устремляются вверх по дымоходу.
Наверное, многим приходилось наблюдать картину, когда из дымящей трубы нет-нет, да и выскакивают красные искры – это особенно заметно в сумерки или в темноте. Бывает и посильнее – когда из жерла вырываются целые «снопы». Зрелище, безусловно, красивое, но таит в себе оно огромную опасность.
Не прогоревшие раскаленные частицы могут попасть на кровлю или деревянные элементы кровельной конструкции. Ветер запросто разносит их на десятки метров, и самые крупные из них могут вызвать возгорание сухих листьев и хвои, травы или сена, окружающих построек или деревьев. Одним словом, если замечено такое явление, меры нужно предпринимать безотлагательно.
Погасить искры можно, обеспечив на пути их движения контакты с поверхностями или деталями, имеющими большую теплопроводность. Раскаленные частицы теряют свой тепловой потенциал, «тухнут», и уже не представляют большой опасности.
Сама конструкция многих банных печей предусматривает функцию предварительного искрогашения.
В конструкции многих печей реализована функция предварительного искрогашения
Воздух (широкая голубая стрелка) попадает в печку через поддувальную дверцу (поз. 1), проникает через колосниковую решетку (поз. 2) в топочную камеру (поз. 3), обеспечивая горение топлива и разогрев каменки (поз. 4). Далее, горячие продукты сгорания (широкие красные стрелки) попадают не сразу в дымоходную трубу (поз. 6), а проходят через своеобразный «лабиринт», созданные специальными перемычками (поз. 5). Здесь происходит активная отдача тепла, а кроме того, из-за резкого изменения направления движения, несгоревшие частицы (тонкие красные стрелки) под действием центробежных сил вырываются из общего потока газов, бьются о стенки камер, и значительная их часть гасится уже здесь.
Однако, речь сама по себе раскалена, и полностью загасить все искры часто просто не сможет. Так как выбросы несгоревших частиц наиболее вероятны на прямых дымоходах, с этим явлением борются еще и добавлением горизонтальных участков. Принцип здесь точно такой же – изменение направления потока и контакт искр со стенками трубы.
Колено на дымоходе тоже снижает количество искр
Правда, самостоятельно с этим лучше не экспериментировать. Дымоход требует определенного расчета, и «перенасыщать» его ломаными участками нельзя – это отрицательно скажется на уровне тяги, что будет представлять уже опасность другого рода.
Чтобы достичь нужного «компромисса» и устанавливают на оголовок трубы специальное нехитрое устройство, которое называется искрогасителем. Здесь уже могут примениться два принципа снижения теплового потенциала раскаленных частиц до безопасного уровня:
Во многих конструкциях искрогасителей эти оба принципа используются в совокупности один с другим.
Можно сделать еще одно важное замечание. Независимо от наличия искрогасителя на оголовке трубы, сама она должна быть правильно расположена на скате кровли. На этот счет существуют определенные нормативы, которые схематично приведены на рисунке:
Правильное расположение дымоходной трубы на крыше
| Расстояние от конька крыши до дымоходной трубы, L, мм | Расположение оголовка трубы |
|---|---|
| L1 – до 1500 мм | Высота над уровнем конька, h – не менее 500 мм. Это же правило действует и для плоских крыш. |
| L2 = 1500 ÷ 3000 мм | Оголовок находится на уровне конька крыши. |
| L3 – более 3000 мм | Оголовок находится на линии, расположенной под углом α = 10° от уровня горизонта, проведенной через верхнюю точку конька. |
Простейшие модели искрогасителей
Искрогаситель на дымоходную трубу любого диаметра можно приобрести в специализированном магазине или заказать мастеру-жестянщику. Однако, если у хозяина бани есть навыки слесарной работы, то ему вполне по силам будет изготовить такой аксессуар и самостоятельно.
Самый простейший искрогаситель – это заглушенный отрезок трубы, на боковых стенках которой просверлены или прорезаны круглые или щелевидные отверстия. Схематичнно это выглядит так:
Наверное, самый простой искрогаситель
Труба дымохода – поз. 1. К ней подбирается отрезок трубы (поз. 2) чуть большего диаметра, так, чтобы он мог надеться сверху, но при этом не давал большого зазора. В верхней части приваривается заглушка (поз. 3). На стенках этого импровизированного искрогасителя размещают отверстия (поз. 5) – рядами или в шахматном порядке. Можно вместо отверстий прорезать горизонтальные щели шлифмашинкой. Внутри этого цилиндра предусматривают упоры (поз.4), для фиксации искрогасителя на оголовке.
Хотя схема и несложна, особого распространения она не получает из-за целого ряда недостатков. Так, весьма сложно рассчитать количество и диаметр отверстий, необходимых для обеспечения нормальной тяги. Такой искрогаситель придется достаточно часто снимать для очистки, так как отверстия постепенно будут зарастать копотью. А скопления нагара на внутренней части цилиндра может привести к появлению в помещении бани достаточно неприятного запаха гари.
Одним словом, это конструкция «для ленивых».
Другой простейший вариант – просто забрать выходное отверстие дымохода сеткой (решеткой). Это можно сделать, используя готовую металлическую сетку, закрепив ее по обводу трубы с помощью хомута, или же изготовив для нее обод с кронштейнами для крепления. Кстати, даже такие примитивные варианты встречаются в продаже, но, наверное, нет никаких проблем изготовить столь несложную конструкцию самостоятельно.
Сетка на торце дымоходной трубы — просто, но недостаточно эффективно
Недостатков у такой схемы – тоже очень много. Слишком частую сетку ставить нельзя – она очень быстро зарастет. А у более редкой – весьма незначительная общая «рабочая» площадь, практически совпадающая с площадью сечения трубы. На верхнем прямом участке дымохода горячие газы набирают приличную скорость, и нет гарантии, что раскаленные твёрдые фрагменты при прямолинейном движении не проскочат через прутья решетки. То есть, эффективность искрогашения все же остается не на высоте.
Ячейки сетки можно уменьшить, но для этого потребуется увеличить ее общую площадь, чтобы дым выходил без снижения тяги. Этого добиваются установкой более высокого сетчатого «купола» над оголовком трубы – еще один простейший вариант искрогасителя. Иногда применяют и сварную решетчатую конструкцию, цилиндрической или сферической формы, которую крепят на дымоходе.
Такие насадки избавляют от искр, но не закрывают дымоход от атмосферных осадков
Это уже – вполне функциональные искрогасители, но с одним общим недостатком. На них не предусмотрена защита от попадания в трубу дымохода атмосферных осадков, иными словами – нет «крыши». А вот если дополнить эту конструкцию «зонтом», то получится вполне приличный и практичный аксессуар.
Одна их наиболее популярных моделей искрогасителя
Кстати, это одна из наиболее распространенных моделей, которую выпускают и промышленные предприятия, и мастера частники. Вполне по силам изготовить подобный искрогаситель и самостоятельно.
Изготовление несложного искрогасителя своими силами
Для начала рассмотрим общий базовый чертеж несложного искрогасителя:
Схема искрогасителя для самостоятельного изготовления
1 – цилиндрический патрубок – стакан, который либо надевается на трубу дымохода и фиксируется обычным хомутом, либо вставляется в нее. В зависимости от исполнения он может быть несколько развальцован или иметь вертикальный надрез, либо наоборот – нижняя часть слегка сужается.
2 – металлическая сетка, с ячейками не менее 1 и не более 5 мм. Иногда вместо нее используют сварную решетчатую конструкцию из стального прутка диаметром до 5 мм.
3 – дождезащитный конусовидный колпак—«грибок».
4 – стойки, которые соединяют все детали в единую конструкцию.
5 – заклепочные соединения.
Размеры такого искрогасителя имеют определенную закономерность, зависящую от диаметра дымохода (нижнего патрубка устройства). Для простоты работы усредненные значения приведены в таблице:
| Параметры | Значения, мм | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| D | 80 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 250 |
| D1 | 160 | 200 | 220 | 250 | 250 | 280 | 300 | 300 | 360 | 400 | 400 | 450 |
| H1, min | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| H2 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| H3 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
Изготавливать такой искрогаситель удобнее всего будет из листа оцинкованной стали, толщиной 0,6 ÷ 1,0 мм. С тонким листом –удобнее работать, но с толстым конструкция получается надежнее.
Сетка из нержавейки
Кроме этого, лучше всего приобрести готовую сетку – оцинкованную или нержавеющую, с ячейкой порядка 3 ÷ 5 мм. Для соединений удобно пользоваться заклепочником, но только заклепки следует применять исключительно стальные – алюминий в данных условиях будет не совсем надежен.
Для резки металла понадобятся специальные ножницы, на прямолинейных участках можно воспользоваться и «болгаркой». Также не обойтись без электродрели – для высверливания отверстий под заклепки.
Для изготовления заготовок (загиба металла по линиям) нужен верстак с металлическим углом или просто кусок профиля (швеллера, уголка и т.п.) с ровными краями. Изготовление некоторых круглых деталей облегчится, если будут своеобразные шаблоны из труб разного диаметра.
Если опыта жестяных работ нет, то лучше всего вначале изготовить макет из плотного картона, естественно, в натуральную величину. Картонные детали после успешной проверки станут отличными лекалами для переноса размеров уже на лист металла.
Для начала, изготавливаются развертки деталей.
А. С нижним «стаканом» все достаточно просто. Чтобы свернуть цилиндр, нужно вырезать прямоугольник, длина которого равна длине окружности, лежащей в основании.
Развертка цилиндра — «стакана»
Из курса геометрии известно, что длина окружности (L) равна:
L = π × D, гдеπ≈ 3,14, аD– требуемый диаметр цилиндра.
При этом с одной из сторон обязательно составляется монтажный клапан шириной М, равной 15 ÷ 20 мм – в этом месте будет производиться заклепочное соединение
Такую полосу аккуратно изгибают, например, с помощью трубы, совмещают края, сверлят отверстия и фиксируют на заклепки. Для высоты в 50 ÷ 100 мм будет достаточно двух штук.
Б. Точно таким же образом делают заготовку и для сетчатого цилиндра. Единственное отличие – при сборке самого цилиндра в месте соединения желательно проложить с обеих сторон полоски металла шириной порядка 10 мм, а потом уже проводить склепывание.
В. Самое, наверное, сложное в этой конструкции – изготовить конусовидный колпак. Впрочем, если провести правильный расчет, то и эта деталь должна легко получиться. Главное – правильно выполнить развертку (выкройку конуса). Для этого необходимо вновь несколько «погрузиться» в геометрию.
Очевидно, что конус нам при свертывании может дать круг, в котором вырезан сектор определенной угловой величины. Значит, необходимо определить зависимость диаметра и высоты конуса от диаметра заготовки и величины сектора.
Схема расчета и вычерчивания развертки конуса
Понятно, что длина боковой составляющей конуса (С) будет равна радиусу заготовки. Из известных величин у нас нужная высота изготавливаемой детали (h) и ее диаметр (D). Исходя их этого можно определить и С – по знакомой всем теореме Пифагора. С является гипотенузой прямоугольного треугольника с катетами h и D/2
С = √ (h² + (D/2)²)
Таким образом, получен требуемый радиус заготовки.
Теперь определяемся с углом вырезаемого сектора.
Понятно, что длина окружности основания конуса будет равна длине дуги окружности заготовки, которая останется после вырезания сектора.
Длину окружности основания конуса определяем по формуле:
Lк = π × D
Теперь определим длину окружности целой заготовки, до выреза:
Lз = π × 2С
Несложно вычислить разницу:
ΔL = Lз — Lк
Теперь осталось решить несложное соотношение:
360° → Lз
α → ΔL
По правилу пропорции:
α = ΔL × 360/ Lз
Так получен угол вырезаемого сектора.
Например, рассчитываем развертку конуса диаметром 240 мм и высотой 70 мм
Боковая сторона (и радиус заготовки) равна:
С = √ (70² + 120²) = 139 мм
Длина окружности конуса:
Lк = 3,14 × 240 = 754 мм
Длина окружности целого круга заготовки:
Lз = 3,14 × 2 × 139 = 872 мм
Получаем разницу:
ΔL = 872 – 754 = 118 мм
Теперь можно сразу определить угол вырезаемого сектора.
α = 118 × 360/ 872 = 48,7 ≈ 49°
Остаётся с помощью транспортира перенести этот угол на ра