Dimnjak za kotlovnicu: izračun visine i presjeka prema tehničkim standardima

Glavna funkcija koju dimnjak kotlovnice treba obavljati je odvoditi dimne plinove iz kotlova u atmosferu i raspršivati ​​ih u tom prostoru.Ima i dodatnu funkciju: moraju stvoriti prirodni propuh koji proizlazi iz razlike između temperature u ložištu i vanjske temperature.

Upoznat ćemo vas s vrstama dimnih kanala, čija se klasifikacija temelji na značajkama dizajna i materijalu cijevi. Ovdje ćete naučiti kako izračunati geometrijske parametre na konkretnom primjeru. Naši savjeti pomoći će vam da odlučite o vrsti i veličini dimnjaka.

Vrste dimnjaka

U velikim kotlovnicama prirodni propuh ne može osigurati potpuno izgaranje, ovdje se stvara prisilno uz pomoć dimnih pumpi. Proces izgaranja i ispuštanje njegovih proizvoda u atmosferu trebali bi uzrokovati što je moguće manje štete okolišu i ne uzrokovati izvanredne situacije kao rezultat pojave tlaka u pećima koji prelazi normu.

Strukturno cijevi za kotlovnice Vrlo se razlikuju jedni od drugih i po vrsti nosive konstrukcije i po materijalu izrade. Na temelju prve karakteristike razlikuju se nekoliko vrsta cijevi.

Samonosive kotlovske cijevi

Takve vertikalne strukture mogu biti jednocijevne ili višecijevne. Uklanjaju proizvode izgaranja iz kotlova i kotlova.

Koriste se bez obzira na vrstu goriva, ali uz određene zahtjeve:

1. Temperatura dimnih plinova koji prolaze kroz samonosive cijevi ne smije prelaziti 350 stupnjeva C.
2. Produkti izgaranja ne smiju biti kemijski agresivni.
3. Optimalno opterećenje snijegom za samonosive konstrukcije je 250 kg po kW. cm, vjetar - 30 kg po kW. cm u uvjetima vjetrovite regije II.

Samonosiva cijev se postavlja na krov i učvršćuje unutar zgrade. Njegove značajke dizajna pružaju mogućnost transporta i ugradnje na licu mjesta, jer sastoji se od zasebnih dijelova, koji su troslojni sendvič cijevi. Konstrukcija je pričvršćena na temelj pomoću sidara.

Unutar cijevi nalazi se sloj izrađen od izdržljivog čelika na koji ne utječu tvari koje se oslobađaju tijekom izgaranja. Vanjski sloj štiti od atmosferskih utjecaja.

Dimnjaci za velike kotlovnice najčešće su samonosivi. Ovo je objekt izgrađen prema individualnom projektu i ima vlastitu infrastrukturu

Parametri dimnih konstrukcija moraju biti u skladu sa zahtjevima navedenim u regulatornim dokumentima. Njihov se izračun temelji na čimbenicima kao što su broj kotlova, snaga, vrsta goriva. Moraju se uzeti u obzir standardi emisija u zrak. U nekim slučajevima dimnjaci su opremljeni platformom, ljestvama, revizijskim otvorom i laganom ogradom.

Dimne konstrukcije stupaca

Cijev ove vrste sastoji se od vanjske ljuske izrađene od visokougljičnog čelika i unutarnjih bačvi različitih promjera od nehrđajućeg čelika umetnutih u nju radi uklanjanja plinova. Konstrukcija je pričvršćena u sidrenu košaru ulivenu u temelj. Može ih biti 1 ili više njih. Kako bi se spriječilo taloženje kondenzacije unutra, koristi se toplinska izolacija.

Dio cijevi stupca. Ovdje možete vidjeti na presjeku da se unutra nalazi nekoliko bačvi od nehrđajućeg čelika različitih promjera.

Prednost ovog dizajnerskog rješenja je dug radni vijek i mogućnost povezivanja nekoliko kotlova. Debljina i klasa čelika biraju se na temelju temperature i agresivnosti produkata izgaranja.

Promjer svakog debla može doseći jedan i pol metar, a ako se planira koristiti zajednički plinski kanal za nekoliko kotlova, tada je potreban promjer od oko 3 m. Kako bi se spriječilo pojavljivanje kondenzacije, debla su prekrivena toplinskim slojem. izolacija.

Značajke prifasadnih i fasadnih dimnjaka

Instalirajte blizu fasadnih dimnjaka za kotlovnice pričvršćene na kuću ili ugrađene. Pričvršćuju se na zid zgrade pomoću nosača. Sastavni dijelovi dimnjaka su debla i okvir ili sidra.

Bačva ima 3 sloja: nehrđajući čelik iznutra, zatim toplinska izolacija i pocinčani čelik. Cijevi su namijenjene za kotlovnice u kojima kotlovi rade na plin ili tekuće gorivo.

Najčešće se fasadne cijevi nalaze uz vanjski zid zgrade. Pri odabiru čelika i debljine stijenke cijevi uzimaju se u obzir kemijski sastav ispušnih plinova i njihova temperatura

Uzfasadne i fasadne cijevi prenose težinsko opterećenje preko dodatnog nižeg temelja, a opterećenje vjetrom preko vibracijskih spojnica. Ova vrsta dimnjaka, u smislu troškova materijala, najekonomičnija je zbog nedostatka potpornih konstrukcija i čvrstog temelja.

Modularni sustav koji se koristi za izradu cijevi za ispušne plinove omogućuje jednostavnu zamjenu oštećenih dijelova.

Cijevi tipa rešetke

Ova metalna konstrukcija sastoji se od cijevi montiranih na snažan samonosivi stup u obliku rešetke. Nosač je pak pričvršćen u sidrenu košaru ulivenu u temelj.Dimnjaci tipa rešetke prikladni su za uporabu u regijama s opasnim seizmološkim uvjetima.

Konstrukcija rešetkastog tipa uključuje od 1 do 6 debla. Stup je izrađen od valjane cijevi. Profilna cijev može imati kvadratni ili trokutasti presjek. Ovisi o broju debla

Kako bi se spriječila korozija, otvori za plin su premazani temeljnim premazom, a zatim obojeni.

Cijev za ispušne plinove sastoji se od modula koji se sastoje od 3 sloja:

• unutarnji, u izravnom kontaktu s produktima izgaranja i izrađen od posebnih vrsta nehrđajućeg čelika;
• 5-6 cm debljine, djelujući kao toplinska izolacija;
• vanjski, štiteći toplinski izolacijski sloj od negativnih utjecaja na okoliš.

Za antikorozivni premaz koriste se boje koje sadrže visok postotak cinka. U nekim strukturama unutar stupa mogu biti prisutne stepenice i platforme kako bi se olakšalo održavanje. Strukturni elementi cijevi ove vrste relativno su lagani, što olakšava njihov transport i radove na ugradnji.

Cijevi za jarbol dimnjaka

Središnji element cijevi jarbola je potporni toranj - tri ili četiri jarbola, na koje su pričvršćeni dimnjaci. Sve konstrukcijske komponente montirane su na postolju u obliku betonske podloge, počevši od dna i postupno se krećući prema gore. Prilikom sastavljanja koristite spoj zakovice ili koristite samorezne vijke.

Nosiva konstrukcija cijevi jarbola sastavljena je od čeličnih profila međusobno spojenih sponama i kutnicima. Podnožje stupa se oslanja na temelj, a učvršćuje se sidrima

Obično se pojedinačni elementi transportiraju do mjesta postavljanja i sastavljaju kao građevinski set. Ovaj proces traje vrlo malo vremena - nekoliko sati.Visina dimnjaka može doseći maksimalno 28,5 m. Stabilnost dimnjaka osiguravaju rebra za ukrućenje - čelične zatezne žice presjeka od 1,6 do 2 cm, koje kompenziraju djelovanje poprečnih sila.

Materijali za izradu kotlovskih cijevi

Sustavi za odvod dima izrađuju se od različitih materijala - opeke, čelika, keramike, polimera. Dimnjak od opeke, izgrađen preko peći i kamina od opeke, karakterizira dobra mehanička čvrstoća, odličan toplinski kapacitet i prilično visok stupanj sigurnosti od požara.

Ove strukture također imaju mnoge nedostatke, zbog čega su u modernoj gradnji potpuno zidani dimnjaci sve rjeđi. Regulatorni dokumenti ograničavaju visinu cijevi od opeke na 30-70 m, a promjer na 0,6-8 m.

Na zidovima cijevi od opeke s mnogo izbočina i udubljenja iznutra uvijek se taloži puno kondenzata i čađe koja sadrži sumporne okside. Potonji, reagirajući s vodom, stvara kiseline koje aktivno uništavaju cigle.

Površinske neravnine i sužavanje prolaza kao rezultat postupnog povećanja sloja čađe uzrokuju smanjenje brzine prolaska dima i nagibni potisak u kanalu za odvod dima.

Otporniji na kondenzaciju i vanjske čimbenike keramički dimnjaci, imaju visoku otpornost na vatru. Ali ovaj sustav ima veliku težinu, jer Unutra se nalaze metalne šipke koje mu daju dodatnu čvrstoću. To povlači za sobom zahtjev za obveznom ugradnjom zasebnog temelja i nosača, što povećava složenost i troškove ugradnje.

Polimerne cijevi za dimnjak prikladne su u kotlovnicama s maksimalnom temperaturom od 250 stupnjeva C, tijekom ugradnje gejziri. Oni su lagani, fleksibilni i izdržljivi, ali su relevantni samo za plinsku opremu.

Uređaj za uklanjanje dima od nehrđajućeg čelika je sklop koji se sastoji od pojedinačnih elemenata dimnjaka koji su međusobno povezani pomoću oblikovanih dijelova: T-cevi, cijevi, deflektori, T-komadi, zavoji. Čelični dimnjaci uglavnom opremljeni plinskim kotlovima.

Ugradnja takvog dimnjaka može se izvesti nakon izgradnje zgrade u kratkom vremenu. Postoji širok raspon spojnih dijelova, tako da se cijevi može dati bilo koja konfiguracija.

Modularni dimnjak može se lako rastaviti i premjestiti na drugo mjesto. Prednost dizajna je mala težina, što vam omogućuje da radite bez temelja, otpornost na vlagu, lagano taloženje čađe na unutarnjim zidovima i velika brzina prolaska dimnih plinova.

Sanitarni standardi dopuštaju upotrebu čeličnih cijevi za izgradnju dimnjaka s visinom većom od 30 m, iznimka je moguća samo ako se dnevno troši manje od 5 tona goriva od poliaša. Razlog je taj što je životni vijek takvih konstrukcija 10 godina, a ako se koristi gorivo s visokim sadržajem sumpora, značajno se smanjuje.

Sorte čije je tijelo izrađeno od legure čelika uključuju koaksijalni dimnjaci, specifičnosti dizajna i značajke rada s kojima preporučujemo da se upoznate.

Proračun parametara cijevi

Za određivanje visine i promjera dimnjaka za kotlovnicu potrebno je izvršiti proračun aerodinamičkog dizajna. Promjer ovisi o snazi ​​pojedinih kotlova ili cijele kotlovnice.

Na izgaranje goriva i učinkovito odvođenje dima uvelike utječe propuh za čije stvaranje je potreban stalan dotok zraka u ložište.To se postiže prirodnim i umjetnim putem.

Ako je u sustav ugrađena dimna pumpa, tada visina cijevi nije kritična. Ovaj parametar je važan uglavnom za obračun štetnih emisija u atmosferu. Za određivanje gravitacije potreban je obvezni izračun i visine i poprečnog presjeka cijevi.

Određivanje visine cijevi s prirodnim gazom

Za stvaranje normalnog prirodnog propuha potrebno je poštivati ​​uvjet jednakosti sile propuha i ukupnog otpora koji nastaje pri kretanju dimnih plinova kroz plinske kanale kotla i trakt dimnjaka. Moguće je osigurati takvu vuču pod uvjetom da postoji mali otpor plina, kada visina cijevi ne prelazi 60 m.

Ovaj dijagram će pojednostaviti postupak izračuna glavnih parametara cijevi za uklanjanje produkata izgaranja bilo kojeg goriva u pećima kotlovnice.

Regulatorni dokumenti koji reguliraju lokaciju i izračun visine dimnjaka su SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

Također biste trebali uzeti u obzir preporuke navedene u uputama za kotao, posebno njihove sljedeće zahtjeve:

1. Udaljenost od rešetke do vrha cijevi ne smije biti manja od 5 m.
2. Iznad ravnog krova bez visoke ograde, cijev bi se trebala uzdizati najmanje 0,5 m.
3. U odnosu na visinu ograde i krovnog grebena, cijev bi trebala premašiti njihovu razinu za 0,5 m ako je unutar jednog i pol metra od ovih konstrukcija.
4. Kada se dimnjak ukloni od parapeta i grebena na udaljenosti od 1,5 do 3 m, njegova gornja točka trebala bi se podudarati s njihovom razinom visine.

Ako je visina dimnjaka pogrešno izračunata, mogu se pojaviti mnogi problemi, a glavni je turbulencija zraka ili zona pritiska vjetra. Vatru u peći mogu ugasiti jaki udari vjetra.

Prilikom postavljanja dimnjaka potrebno je uzeti u obzir krovnu konstrukciju, debljinu krovne pite, udaljenost do elemenata za ograđivanje i grebena, pravila zaštite od požara (+)

Sukladnost s pravilima zaštite od požara također je preduvjet pri projektiranju cijevi kotlovnice. Potrebno je izolirati konstrukcije u blizini cijevi.

Kako iskre iz ventilacijskih otvora na cijevi ne bi padale na krov kada je izrađen od zapaljivog materijala, visina konstrukcije se povećava za 0,5 m. Cijev kotlovnice mora biti udaljena najmanje 2 m od visokih zgrada i drveća. .

Visina cijevi određuje se ovisno o krovnoj konstrukciji. Ako je krov višeslojni, u izračunu se uzimaju u obzir visinske razlike, ali je baza u svim slučajevima ista - visina grebena (+)

Budući da optimalni propuh nastaje zbog razlike između ukupne gustoće plinova koji izlaze u dimnjak i stupca zraka izvana jednake visine, izračun se izvodi pomoću formule:

Visina dimnog kanala neovisno se izračunava pomoću ove formule. Sve vrijednosti mogu se uzeti iz dokumentacije priložene uz opremu za grijanje

Izračun je prilično kompliciran, bolje je ako ga izvode stručnjaci. Parametri koji utječu na visinu cijevi:

1. Koeficijent A karakterizira meteorološku situaciju u regiji.
2. Mi je masa dimnih plinova koji prolaze kroz cijev u jedinici vremena.
3. F je brzina kojom se talože čestice nastale izgaranjem.
4. Spdki i Cfi su pokazatelji koncentracije raznih tvari u dimnom plinu.
5. V – volumen plina.
6. T je razlika između temperatura zraka koji ulazi i izlazi iz cijevi.

Ako kotlovnica nalazi se u produžetku kuće, potonji postaje smetnja. U ovom slučaju, potrebno je da se glava cijevi nalazi iznad zone potpore vjetru.Inače, oprema za grijanje neće moći normalno funkcionirati.

Da biste odredili koliko treba povećati cijev, pronađite najvišu točku na kući i povucite ravnu liniju kroz nju, čineći kut od 45 stupnjeva s površinom zemlje. Prostor ispod ove linije je zona potpore vjetru, a dimnjak bi trebao biti smješten iznad nje.

Izračun promjera cijevi

Za izračun promjera cijevi postoji formula:

S = m/(ρr x w),

Ovdje je m potrošnja goriva za 1 sat, w je brzina dimnih plinova, ρr je gustoća zraka u radnim uvjetima, određuje se formulom: pv = pBnu x 273⁄273 x tos. Gdje je vanjska temperatura zraka, pBnu je gustoća zraka u normalnim uvjetima = 1,2932 kg/m3.

Tablica će pomoći u određivanju vrijednosti gustoće zraka ρg u radnim uvjetima bez izvođenja složenih izračuna. Radi pojednostavljenja izračuna, pretpostavlja se da je gustoća dimnih plinova jednaka gustoći zraka (+)

Neka u kotlu izgori 50 kg krutog goriva na sat, tada će u sekundi biti 50: 3600 = 0,013888 kg. Brzina kretanja dimnih plinova je 2 m u sekundi. Pri temperaturi zraka od -4 stupnja C gustoća zraka iznosi 0,6881 kg po 1 kubnom metru. m. Tada je S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 sq. m = 92 kvadrata cm Za kružni presjek d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 cm.

Promjer cilindričnog dimnjaka može se izračunati pomoću druge formule: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), gdje je r koeficijent koji ovisi o vrsti korištenog goriva. Za ugljen je 0,03, za ogrjevno drvo 0,045, za plin 0,016, tekuće gorivo - 0,024.

Zaključci i koristan video na tu temu

Video s vizualnom demonstracijom procesa izračunavanja visine dimnog kanala za uređenje kotlovnice:

Ovdje je autor videa podijelio vlastito iskustvo u proračunu i postavljanju dimnjaka za kotao na kruta goriva:

Još jedan video za pomoć dizajneru amateru:

Nije toliko važno koje gorivo koriste kotlovi u kotlovnici. U svakom slučaju, ne možete bez sustava za odvod dimnih plinova. Glavni zahtjevi koje dimnjačke cijevi moraju ispunjavati su dobar propuh i propusnost te usklađenost sa standardima zaštite okoliša.

Želite li postaviti pitanje o kontroverznoj ili nejasnoj točki na koju ste naišli čitajući informacije? Imate li korisne informacije o temi članka koje biste željeli podijeliti s posjetiteljima stranice? Napišite komentare u blok ispod.