Отопительные печи заводского изготовления

Кирпичные печи повышенной теплоемкости с нижним обогревом вполне удовлетворяют, предъявляемым к отоплению жилых зданий малой этажности, гигиеническим и техническим требованиям, и на определенном этапе развития строительства их технология изготовления и характеристики в целом соответствовали уровню развития домоcтроения.

В первые годы после войны в связи с резким увеличением объемов жилищного строительства на смену кирпичной кладке зданий, трудоемкой и не поддающейся механизации, пришел высокопроизводительный панельный метод. Это намного ускорило выполнение строительных работ и потребовало основательного изменения всей технологии домостроения.

Индустриальное строительство распространилось как на городское многоэтажное домостроение, так и на поcтройку сельских одноэтажных домов. В связи с этим остро встал вопрос о существенном улучшении конструкций отопительных печей, уменьшении их габаритов и снижении массы, для того, чтобы стала возможной их заводская сборка на стройплощадках и в цехах, и дальнейшая их транспортировка до места установки обычным транспортом.

Естественно, большие кирпичные отопительные печи не могли выпускаться массово. С развитием панельного домостроения были разработаны многочисленные конструкции отопительных печей заводского изготовления.

Важной предпосылкой для конвейерного производства печей стали теоретические исследования профессора Л. А. Семенова, показавшие возможность уменьшения массы печи более чем в 2 раза за счет нагрева наружных поверхностей до температуры 120 °С (вместо 80 °С). Использование этих исследований на практике позволило создать индустриальные печи повышенного прогрева.

Сначала были полуиндустриальные отопительные печи каркасного типа. Внутренняя поверхность в таких печах, как и раньше, выполнялась из кирпича с обшивкой металлическими или асбофанерными листами. Металлический каркас облегчал выкладку печи, а ее масса и габариты были значительно снижены. Но изготовление каркасных печей не было полностью индустриальным, так как собирались они по-прежнему на объекте. Заводская конструкция печи должна выполняться из бетонных блоков. Но идея использования бетона в качестве строительного материала для отопительных печей наталкивалась на некоторые технические трудности. Первая - это подбор состава бетона, который бы обеспечил нужную жаростойкость.

Для решения этой проблемы в ЦНИИПС доктором технических наук Некрасовым К. Д. были проведены исследования, в результате которых определен состав бетона с вполне удовлетворительными характеристиками для жаростойких печных блоков. На основе этого бетона были разработаны несколько конструкций сборных печей из отдельных бетонных блоков. Но опыт возведения таких отопительных печей оказался неудачным, так как требовался широкий ассортимент бетонных элементов, и из-за большого количества швов увеличивалась опасность появления щелей. В дальнейшем стали использовать более универсальные кольцевые замкнутые блоки, позволяющие уменьшить количество швов в кладке.

В свою очередь кольцевые замкнутые блоки также имели свои недостатки: при перегреве они трескались. Объясняется это тем, что при одностороннем нагреве в кольцевом замкнутом блоке возникают напряжения: во внутреннем слое - сжатие, в наружном - растяжение, и учитывая тот факт, что бетон деформируется очень плохо, внешние его слои разрушались. Для решения этой проблемы был разработан и применен на практике метод компенсации линейных расширений бетoна, суть которого заключалась в том что, бетонные блоки по вертикали разрезали на 4 части, получая 4 стыка (термических шва расширения), в эти швы вставляли специальные компенсаторы из металла, сечения щелей перекрывались герметизирующими накладками.