Якщо проходять по внутрішнім димових каналів печі димові гази сильно охолоджуються (до 40-50 °), то на стінках димаря і внутрішніх каналів утворюється конденсат у вигляді водяної пари. Кількість конденсату, яке може утворитися на внутрішніх стінках димоходу печі залежить від температури відхідних в атмосферу газів.
При роботі печі в оптимальних умовах, температура димових газів при вході в димову трубу становить приблизно 120-140 ° С. При прогрітій димарі температура газів, що відходять при виході з гирла труби становить приблизно 100-110 ° С. Водяна пара, що утворюються при згорянні пічного палива при таких оптимальних умовах роботи печі несуться в атмосферу разом з димовими газами, що не зволожуючи трубу.
Коли проходять по внутрішніх каналах печі димові гази сильно охолоджуються (до температури 40-50 ° С), тоді на внутрішніх каналах печі а також в димовій трубі осідають водяні пари, що утворюються в результаті випаровування води при спалюванні палива в топливнике і згоряння водню (водень міститься в пічне паливо). Якщо таке явище повторюється досить часто, димова труба і внутрішні канали печі зволожуються і разрушаются.А на зовнішніх поверхнях печі (на облицюванні печі) і димової труби з'являються смолисті чорні відкладення.
На зволожених внутрішніх поверхнях димових каналів печі і в димарі осідає згодом все більше і більше сажі і не згорілих частинок палива, які призводять до зменшення внутрішнього перетину каналів печі і димаря. В результаті різко погіршуються експлуатаційні властивості печі: погіршується тяга в димарі і з'являється задимленість в приміщення.
Температура при якій водяна пара повністю наситять весь обсяг йдуть через димову трубу газів, тобто коли їх відносна вологість буде дорівнює 100%, є температурою точки роси. Відпрацьовані гази різних газів мають температуру точки роси в межах 44-61 ° .Кількість утворився конденсату на внутрішніх каналах печі і димохідної трубі залежить від температури відхідних газів.
Зазвичай від спалювання твердого палива температура газів значно вище, ніж температура газів від спалювання газоподібного палива. Тому висока температура газів, яка утворюється при спалюванні твердого палива, забезпечує найбільш оптимальний прогрів димових каналів печей. І в результаті в печах на твердому паливі спостерігаються значно рідше випадки утворення конденсату на внутрішніх каналів і в димових трубах, ніж в печах обладнаних на газоподібному топліве.Ето пояснюється тим, що в продуктах згоряння газу міститься значно більша кількість водяної пари ніж в продуктах твердого палива , так як в газоподібному паливі як правило міститься велика кількість водню.
Температуру вихідних газів через трубу можна визначити досить простим способом. Для цього слід класти під час топки печі суху лучину поперек отвору в'юшки і протримати її там протягом 30-40 хвилин. Після цього її виймають і соскабливают закопчену поверхню. Якщо колір скіпи після соскабливания не змінився, температура вихідних газів буде в межах 150 ° С.
Якщо колір скіпи пожовтіє (колір кірки білого хліба)-температура буде в межах 200 ° С, якщо колір буде коричневої (колір нагадує кірку житнього хліба), температура відхідних газів піднялася до 250 ° С. На температуру в 300 ° С буде вказувати почорніла скіпа, а при температурі відхідних газів в 400 ° С, скіпа буде перетворюватися в вугілля.
Охолодження димових газів через різні тріщини і отвори в трубі призводять до утворення конденсату, так як в холодний період року, через них проникає холодне повітря. Охолодження димових газів також сприяє надмірно великий внутрішній перетин димаря або димових каналів печі. У таких випадках проходять димові гази піднімаються по трубі повільно і охолоджуються швидко від холодного зовнішнього повітря.
Поверхня внутрішніх стінок димоходів також дуже впливають на силу тяги в трубі, ніж вони рівніше і глаже, тим менший опір відчувають на своєму шляху рухомі потоки димових газів, тим сильніше тяга. Шорсткі поверхні внутрішніх каналів димових труб сприяють до зниження тяги.
На утворення конденсату важливу роль відіграє сам процес горіння палива. Кам'яне вугілля запалюється при температурі -600 ° С, дрова при температурі -300 ° С. А нормальний процес горіння палива в топливнике протікає при більш високих температурах: для кам'яного вугілля при температурі від 900 ° С до 1200 ° С. для дров при температурі від 800 ° С до 900 ° С, в залежності від породи.
Безперервне горіння палива при таких температурах забезпечується за умови що в топці печі надходить повітря (кисень) без перерви, в необхідній кількості для горіння. Коли повітря подається в топливник печіс надлишком, він охолоджується а горіння погіршується, тому що для повноцінного горіння палива необхідна висока температура.
Тому не слід топити піч при відкритому топливнике. Якщо паливо згорає повністю в топці печі, тоді полум'я має солом'яно-жовтий колір, дим ставати білого кольору, майже прозорий. При повному згорянні палива в топливнике сажа на внутрішніх каналах печі і в димарі майже не відкладається, а виноситься в атмосферу разом з димовими газами.
Товщина стінок димаря також істотно впливає на утворення конденсату. Товсті стінки димарів прогріваються від проходять димових газів і зберігають тепло досить длітельно.Тонкіе цегляні стіни (особливо гончарних і азбестоцементних труб) димових труб нагріваються швидше, ніж товсті цегляні стіни, але швидко охолоджуються холодним зовнішнім повітрям, тому що не здатні тривалий час зберігати тепло .
Для уникнення утворення конденсату товщина кладки цегляних стін димових труб, які проходять у внутрішніх стінах будівлі, повинна бути в півцеглини (не менше 120 мм). Товщина стінок вентиляційних каналів і димарів розташовані в зовнішніх стінах будівлі повинна бути в півтора цегли (не менше 380 мм). Тонкостінні азбестоцементні і гончарні димові труби для уникнення переохолодження і виникнення конденсату рекомендується теплоізолювати або вбудувати в цегляну кладку.
Температура зовнішнього повітря також впливає на конденсації водяної пари містяться в газах. Коли зовнішня температура повітря досить висока, особливо в літні спекотні дні, конденсація водяної пари на внутрішніх стінках димової труби майже не спостерігається. Пояснюється це тим що стінки димарів довго остигають, а волога випаровується миттєво і конденсат не утворюється.
У зимовий, холодний період року, коли зовнішня температура повітря досить низька, стінки каналів димових труб сильно охолоджуються і отже конденсація водяної пари різко посилюється. Коли стінки димарів є мало товстими або коли не утеплені, у внутрішніх каналів таких димових труб виникає підвищена конденсація водяної пари.
Як уже говорив трохи вище, що утворилися водяні пари в таких випадках проникають в стінки цегляної кладки димаря і викликають відсиріванню цегляної кладки каналу. Як наслідок цього явища-утворення крижаних пробок у верхніх ділянках димових труб (в гирлі труби).
Малюнок 1. Утворення крижаних пробок у верхніх ділянках труб
Якщо димова труба має занадто великий внутрішній перетин каналу, не рекомендується приєднувати до такої трубі додаткові генератори тепла. Тому що в таких випадках слабшає тяга і утворюється підвищена конденсація водяної пари. Підвищене утворення водяної пари-конденсату спостерігається і у випадках, коли до дуже високим димарів приєднують додаткові печі. Пояснити таке явище можна тим, що на прогрів великий поверхні внутрішніх стінок димаря витрачається значна частина температури проходять повз димових газів.
Безканальні а також в багатоканальні системи печей. мають як правило великі внутрішні тепловоспрінімающіе поверхні. Проходив в таких печах по внутрішніх каналах димові гази віддають значну кількість тепла внутрішніх стінок і виходять в димар сильно охолодженими. Тому в димових трубах таких печей спостерігається підвищена конденсація вологи.
При спорудженні печі дуже важливо домогтися оптимально високої температури вихідних газів. Досягти таку температуру можливо шляхом розумного скорочення внутрішніх теплосприймаючої поверхонь печі (скорочення шляху проходження димових газів у внутрішніх каналів печі).
Боротьба з конденсатом
Конденсат в димарі можна уникнути якщо:
1. Визначити температуру вихідних газів через димохід. Для цього під час топки печі, кладуть суху лучину в отвір в'юшки. Виймають лучину через сорок хвилин і чистять закопчену поверхню. Якщо скіпа не поміняла колір то значить температура в межах сто п'ятдесят градусів. У разі коли скіпа пожовкла, значить температура досягла велику позначку, приблизно двісті градусів.
У разі коли скіпа стала коричневою температура ще вище. При коричневої каганці температура може досягати до 250 градусів. Якщо скіпа почорніла, значить температура досягла межі в 300 градусів. Коли топлять піч потрібно прагне, щоб температура у в'юшки досягла межі в двісті п'ятдесят градусів.
2. Необхідно закласти ретельно все тріщини і отвори в димоходе.Через них проходить холодне повітря, який охолоджує гази і тим самим сприяє утворенню конденсату.
3. Перетин димових каналів печі повинні бути необхідного перетину. Вони визначаються виходячи з тепловіддачі печі. Великий вплив на рух димових газів чинить опір які гази зустрічають всередині каналів. Для зменшення опору руху газів канали повинні бути гладкими і рівними. Тоді тяга збільшитися і отже, конденсат НЕ буде утворитися.
4. Необхідно навчитися правильно робити топку печі, так як дуже важливо як виробляють топку печі. Якщо топливник печі забивають дровами, тоді горіння погіршується, топливник прохолоджується й відбувається освіту конденсата.Чтоби це не сталося, необхідно завантажувати топливник в необхідній кількості для нормального горіння паливом, забезпечити безперервний доступ кисню в топливник печі, який сприяє нормальному горіння палива, і не слід топити піч з відкритим паливником.
5. Необхідно утеплити димохід, від видри і вище, для того щоб уникнути утворення конденсату.
Утворення конденсату також сильно залежить від товщини стінок димаря. Товсті стінки повільно прогріваються і зберігають тепло дуже добре, в той час як тонкі стіни димоходу швидше нагріваються і досить погано зберігають тепло. Цей факт призводить до охолодження труби і до появи конденсату.
Товщина кладки цегляних стін димових труб, що проходять у внутрішніх стінах будівлі, повинна бути не менше 120 мм (півцеглини). Товщина стінок димових і вентиляційних каналів які розташовуються в зовнішніх стінах повинні мати мінімальний розмір в 380 мм (півтора цегли). Так як великий вплив на конденсації водяної пари які містяться в димових газах надає температура зовнішнього повітря тонкостінні димарі повинні утеплятися.
Утворення конденсату також спостерігається і тоді, коли пічні димоходи приєднуються і до дуже високих димарів. Також не рекомендується приєднувати печі до димарів великого перерізу, так як в таких випадках спостерігається слабшанню тяги і освіту підвищеного конденсату.
6. Регулярно очистити внутрішні димові канали печі від сажі і кіптяви. Сажа і кіптява накопичуються на внутрішніх стінках димоходу печі і перешкоджають вільному руху димових газів. Сажа і кіптява сильно зменшують перетин внутрішніх каналів печі через що зменшується тяга в димоході і утворюється конденсат.
7. Якщо димова труба рахуючи від колосникових грат топливника печі і до оголовники труби не має достатньої висоти (5-6 м), тоді така труба має не достатню тягу для видалення димових газів з топливника. У таких випадках в каналах печі спостерігається підвищена концентрація сажі і кіптяви, які призводять до утворення конденсату. Для утворення конденсату рекомендується підняти димову трубу до потрібних розмірів (5-6 м).