Для того чтоб дымовые газы прошли из топливника по каналам печи к дымовой трубе, преодолев все встречающиеся на пути сопротивления (трение о стены, возникающие завихрения и при изменении направления движения газов и т д.), нужно затратить некое усилие Это усилие должно быть больше тех сопротивлений, которые испытывают газы при собственном движении, в неприятном случае печь будет дымить. Эта сила, именуемая силой тяги печи, появляется всякий раз, когда топится печь.
Явление тяги основано на том, что все газы, так же как и окружающий нас воздух, имеют массу. При нагревании газы, расширяясь, становятся легче; при охлаждении они сжимаются и тяжелеют. Температура дымовых газов, заполняющих трубу, составляет в среднем около 140 °С, и потому они намного легче внешнего воздуха. В итоге этого в трубе появляется движение дымовых газов ввысь (рис. 3). Дымовые газы, образующиеся в топливнике 2 от сгорания горючего, как более легкие, чем окружающий воздух, подымаются ввысь и заполняют дымовую трубу 4. Столб 3 внешнего. воздуха, равновеликий столбу дымовых газов в трубе, противоборствует этому столбу, но, будучи более прохладным, он существенно тяжелее того же объема газов в дымовой трубе. Рис. 3. Схема работы дымовой трубы 1 — топочная дверка, 2 — топливник, 3 — столб внешнего воздуха, 4 — дымовая, труба. Проведем через топочную дверку 1 условную вертикальную плоскость и представим для себя, что эта плоскость служит вроде бы перегородкой, отделяющей внешний воздух от дымовых га^ клич, заполняющих топливник и дымовые каналы печи. На перегородку с правой стороны будет давить столб жарких газов высотой от середины топочной дверки до верха дымовой трубы. С левой стороны на перегородку будет давить таковой же высоты столб внешнего прохладного воздуха. Массу воздуха, находящегося выше дымовой трубы, можно не принимать во внимание, потому что она идиентично давит на правый и левый столбы. Масса левого столба внешнего прохладного воздуха больше массы правого столба жарких газов. Потому левый столб внешнего прохладного воздуха будет теснить дымовые газы, заполняющие дымовую трубу, и в системе будет происходить движение газов по направлению от большего давления к наименьшему, т. е. в сторону дымовой трубы. Действие силы тяги в том и состоит, что она, с одной стороны, принуждает подниматься ввысь жаркие газы, а с другой стороны, вынуждает воздух проходить в топливник для поддержания горения горючего. Сила тяги тем больше, чем больше разность температур меж дымовыми газами в трубе и внешним воздухом и чем выше дымовая труба. Чтоб усилить тягу, необходимо прирастить высоту трубы либо повысить температуру уходящих газов; но 1-ое условие, имеющее решающее значение, не всегда осуществимо, а 2-ое — нерентабельно. Потому конструкция печи должна быть таковой, чтоб сопротивление движению газов по каналам по способности было наименьшим. Для этого нужно соблюдать последующие правила: дымовые каналы печи должны быть маленький протяженности и иметь маленькое число поворотов; площадь поперечного сечения дымовой трубы должна быть достаточной для отвода дымовых газов; температура дымовых газов при входе в дымовую трубу должна составлять более 120… 140 «С; высота дымовой трубы, считая от колосниковой решетки до устья трубы, должна быть более 5 м (для одноэтажных построек).