Skurstenis katlu telpai: augstuma un šķērsgriezuma aprēķins pēc tehniskajiem standartiem

Galvenā funkcija, kas jāveic katlu telpas skurstenim, ir izvadīt no katliem atmosfērā dūmgāzes un izkliedēt tās šajā telpā.Tam ir arī papildu funkcija: tiem ir jārada dabiska vilkme, kas rodas no temperatūras starpības starp kurtuves un ārpuses.

Mēs iepazīstināsim jūs ar dūmu kanālu veidiem, kuru klasifikācija ir balstīta uz cauruļu konstrukcijas īpatnībām un materiālu. Šeit jūs uzzināsit, kā aprēķināt ģeometriskos parametrus, izmantojot konkrētu piemēru. Mūsu padoms palīdzēs jums izlemt par skursteņa veidu un izmēru.

Dūmvadu veidi

Lielajās katlu mājās dabiskā vilkme nevar nodrošināt pilnīgu sadegšanu, šeit tā tiek radīta piespiedu kārtā ar dūmu sūkņu palīdzību. Degšanas procesam un tā produktu izvadīšanai atmosfērā ir jānodara pēc iespējas mazāks kaitējums videi un jāizraisa avārijas situācijas, ja krāsnīs rodas spiediens, kas pārsniedz normu.

Strukturāli caurules katlu telpām Tie ļoti atšķiras viens no otra gan atbalsta konstrukcijas veida, gan ražošanas materiāla ziņā. Pamatojoties uz pirmo raksturlielumu, tiek izdalīti vairāki cauruļu veidi.

Pašnesošās katlu caurules

Šādas vertikālas konstrukcijas var būt viena vai vairāku mucu. Tie noņem sadegšanas produktus no katliem un katliem.

Tos izmanto neatkarīgi no degvielas veida, bet ievērojot noteiktas prasības:

1. Dūmgāzu temperatūra, kas iet caur pašnesošām caurulēm, nedrīkst pārsniegt 350 grādus C.
2. Degšanas produkti nedrīkst būt ķīmiski agresīvi.
3. Optimālā sniega slodze pašnesošām konstrukcijām ir 250 kg uz kW. cm, vējš - 30 kg uz kW. cm II vēja apgabala apstākļos.

Uz jumta ir uzstādīta pašnesošā caurule un nostiprināta ēkas iekšpusē. Tās dizaina īpatnības nodrošina transportēšanas un uzstādīšanas iespēju uz vietas, jo tas sastāv no atsevišķām sekcijām, kuras ir 3 slāņu sviestmaižu caurules. Konstrukcija ir piestiprināta pie pamatiem, izmantojot enkurus.

Caurules iekšpusē ir slānis, kas izgatavots no izturīga tērauda, ​​kuru neietekmē degšanas laikā izdalītās vielas. Ārējais slānis aizsargā pret atmosfēras ietekmi.

Lielo katlu māju skursteņi visbiežāk ir pašnesoši. Šī ir ēka, kas celta pēc individuāla projekta un tai ir sava infrastruktūra

Dūmu konstrukciju parametriem jāatbilst normatīvajos dokumentos noteiktajām prasībām. To aprēķins ir balstīts uz tādiem faktoriem kā katlu skaits, jauda, ​​degvielas veids. Jāņem vērā gaisa emisiju standarti. Dažos gadījumos skursteņi ir aprīkoti ar platformu, kāpnēm, apskates lūku un gaismas žogu.

Kolonnu dūmu konstrukcijas

Šāda veida caurule sastāv no ārējā apvalka, kas izgatavots no tērauda ar augstu oglekļa saturu, un dažādu diametru iekšējām mucām, kas izgatavotas no nerūsējošā tērauda, ​​​​kas tajā ievietotas gāzu noņemšanai. Konstrukcija ir nostiprināta enkura grozā, kas ieliets pamatos. Var būt 1 vai vairāki. Lai novērstu kondensāta nogulsnēšanos iekšpusē, tiek izmantota siltumizolācija.

Daļa no kolonnas caurules. Šeit šķērsgriezumā var redzēt, ka iekšpusē ir vairākas dažāda diametra nerūsējošā tērauda mucas.

Šī dizaina risinājuma priekšrocība ir ilgs kalpošanas laiks un iespēja savienot vairākus apkures katlus. Tērauda biezumu un marku izvēlas, pamatojoties uz temperatūru un sadegšanas produktu agresivitāti.

Katra stumbra diametrs var sasniegt pusotru metru un, ja vairākiem katliem plānots izmantot kopīgu gāzes vadu, tad nepieciešams apmēram 3 m diametrs.Lai neveidotos kondensāts, stumbrus pārklāj ar termo. izolācija.

Tuvo fasādes un fasādes skursteņu īpašības

Uzstādiet tuvu fasādes skursteņus katlu telpām, kas piestiprinātas pie mājas vai iebūvētas. Tie ir piestiprināti pie ēkas sienas, izmantojot kronšteinus. Skursteņa sastāvdaļas ir stumbri un rāmis vai enkuri.

Mucai ir 3 slāņi: iekšpusē nerūsējošais tērauds, tad siltumizolācija un cinkots tērauds. Caurules ir paredzētas katlu telpām, kur katli darbojas ar gāzi vai šķidro kurināmo.

Visbiežāk fasādes caurules atrodas gar ēkas ārsienu. Izvēloties tērauda marku un caurules sieniņu biezumu, tiek ņemts vērā izplūdes gāzu ķīmiskais sastāvs un to temperatūra

Tuvumā esošās fasādes un fasādes caurules pārnes svara slodzi caur papildu apakšējo pamatu un vēja slodzi caur vibrācijas izolējošiem stiprinājumiem. Šis skursteņa veids materiālu izmaksu ziņā ir visekonomiskākais, jo trūkst nesošo konstrukciju un stabila pamata.

Modulārā sistēma, ko izmanto, lai izveidotu gāzes izplūdes mucu, ļauj viegli nomainīt bojātās detaļas.

Kopņu tipa caurules

Šī metāla konstrukcija sastāv no caurulēm, kas uzmontētas uz spēcīgas pašnesošas kopņu tipa kolonnas. Savukārt kopne ir nostiprināta pamatnē ielietā enkurgrozā.Kopņu tipa skursteņi ir piemēroti izmantošanai reģionos ar bīstamiem seismoloģiskiem apstākļiem.

Kopņu tipa dizains ietver no 1 līdz 6 stumbriem. Kolonna ir izgatavota no velmētas caurules. Profila caurulei var būt kvadrātveida vai trīsstūra šķērsgriezums. Tas ir atkarīgs no stumbru skaita

Lai novērstu koroziju, gāzes izplūdes atveres tiek pārklātas ar grunti un pēc tam krāsotas.

Gāzes izplūdes muca sastāv no moduļiem, kas sastāv no 3 slāņiem:

• iekšējs, tiešā saskarē ar sadegšanas produktiem un izgatavots no īpašas kvalitātes nerūsējošā tērauda;
• 5-6 cm biezs, kas darbojas kā siltumizolācija;
• ārēja, aizsargājot siltumizolācijas slāni no negatīvas vides ietekmes.

Pretkorozijas pārklājumam tiek izmantotas krāsas, kas satur lielu cinka procentuālo daudzumu. Dažās konstrukcijās kolonnas iekšpusē var būt kāpnes un platformas, lai atvieglotu apkopi. Šāda veida cauruļu konstrukcijas elementi ir salīdzinoši viegli, un tas atvieglo gan to transportēšanu, gan montāžas darbus.

Skursteņa masta caurules

Masta caurules centrālais elements ir atbalsta tornis - trīs vai četri masti, pie kuriem piestiprināti skursteņi. Visas konstrukcijas sastāvdaļas ir samontētas uz pamatnes betona paliktņa formā, sākot no apakšas un pakāpeniski virzoties uz augšu. Veicot montāžu, izmantojiet kniedes savienojumu vai izmantojiet pašvītņojošas skrūves.

Masta caurules nesošā konstrukcija ir montēta no tērauda profiliem, kas savienoti viens ar otru ar lencēm un leņķiem. Kolonnas pamatne balstās uz pamatu, un tā ir nostiprināta ar enkuriem

Parasti atsevišķi elementi tiek transportēti uz uzstādīšanas vietu un samontēti kā konstrukcijas komplekts. Šis process aizņem ļoti maz laika - dažas stundas.Skursteņa augstums var sasniegt maksimāli 28,5 m. Skursteņa stabilitāti nodrošina stingrības ribas - tērauda stieples ar šķērsgriezumu no 1,6 līdz 2 cm, kas kompensē šķērsspēku ietekmi.

Materiāli katlu cauruļu izbūvei

Dūmu novadīšanas sistēmas tiek būvētas no dažādiem materiāliem – ķieģeļiem, tērauda, ​​keramikas, polimēriem. Ķieģeļu skurstenis, kas celta virs ķieģeļu krāsnīm un kamīniem, raksturo laba mehāniskā izturība, lieliska siltumietilpība un diezgan augsta ugunsdrošības pakāpe.

Šīm konstrukcijām ir arī daudz mīnusu, tāpēc mūsdienu būvniecībā pilnīgi ķieģeļu skursteņi kļūst arvien retāk sastopami. Normatīvie dokumenti ierobežo ķieģeļu cauruļu augstumu līdz 30-70 m un diametru līdz 0,6-8 m.

Uz ķieģeļu caurules sienām ar daudziem izvirzījumiem un padziļinājumiem iekšpusē vienmēr nogulsnējas daudz kondensāta un kvēpu, kas satur sēra oksīdus. Pēdējais, reaģējot ar ūdeni, veido skābes, kas aktīvi iznīcina ķieģeļus.

Virsmas nelīdzenumi un ejas sašaurināšanās sodrēju slāņa pakāpeniskas palielināšanās rezultātā samazina dūmu pārejas ātrumu un apgāšanās vilce dūmu novadīšanas kanālā.

Izturīgāks pret kondensāciju un ārējiem faktoriem keramikas skursteņi, tiem ir augsta ugunsizturība. Bet šai sistēmai ir liels svars, jo Iekšpusē ir metāla stieņi, kas piešķir tai papildu izturību. Tas ietver prasību par obligātu atsevišķu pamatu un balstu uzstādīšanu, kas palielina uzstādīšanas sarežģītību un izmaksas.

Polimēru skursteņu caurules ir piemērotas katlu telpām ar maksimālo temperatūru 250 ° C, uzstādīšanas laikā geizeri. Tie ir viegli, elastīgi un izturīgi, bet attiecas tikai uz gāzes iekārtām.

Ierīce dūmu noņemšanai no nerūsējošā tērauda ir komplekts, kas sastāv no atsevišķiem skursteņa elementiem, kas savienoti viens ar otru, izmantojot formas detaļas: tējas, caurules, deflektorus, tējas, līkumus. Tērauda skursteņi galvenokārt aprīkoti ar gāzes katliem.

Šāda skursteņa uzstādīšanu var veikt pēc ēkas uzcelšanas īsā laikā. Savienojošo detaļu klāsts ir plašs, tāpēc caurulei var piešķirt jebkuru konfigurāciju.

Moduļu skursteni var viegli demontēt un pārvietot uz citu vietu. Konstrukcijas priekšrocība ir tā mazais svars, kas ļauj iztikt bez pamatnes, mitruma izturība, neliela kvēpu nogulsnēšanās uz iekšējām sienām un liels dūmgāzu pārejas ātrums.

Sanitārie standarti atļauj izmantot tērauda caurules skursteņu, kuru augstums pārsniedz 30 m, celtniecībai; izņēmums ir iespējams tikai tad, ja dienā tiek patērēts mazāk nekā 5 tonnas poliasa degvielas. Iemesls ir tāds, ka šādu konstrukciju kalpošanas laiks ir 10 gadi, un, ja tiek izmantota degviela ar augstu sēra saturu, tas ievērojami samazinās.

Ir iekļautas šķirnes, kuru korpuss ir izgatavots no tērauda sakausējuma koaksiālie skursteņi, ar kura dizaina specifiku un darbības īpatnībām iesakām iepazīties.

Cauruļu parametru aprēķins

Lai noteiktu katlu telpas skursteņa augstumu un diametru, nepieciešams veikt aerodinamiskās konstrukcijas aprēķinu. Diametrs ir atkarīgs no atsevišķu katlu jaudas vai visas katlu telpas.

Degvielas sadegšanu un efektīvu dūmu izvadīšanu lielā mērā ietekmē vilkme, kuras izveidošanai ir nepieciešama pastāvīga gaisa padeve kurtuvei.Tas tiek panākts gan dabiski, gan mākslīgi.

Ja sistēmā ir iebūvēts dūmu sūknis, tad caurules augstums nav kritisks. Šis parametrs ir svarīgs galvenokārt kaitīgo emisiju atmosfērā uzskaitei. Lai noteiktu smagumu, ir nepieciešams obligāts caurules augstuma un šķērsgriezuma aprēķins.

Caurules augstuma noteikšana ar dabisko vilkmi

Lai izveidotu normālu dabisko vilkmi, ir jāievēro vilkmes spēka un kopējās pretestības vienlīdzības nosacījums, kas rodas dūmgāzu kustības laikā pa katla gāzes kanāliem un skursteņa traktu. Šādu vilci iespējams nodrošināt ar mazu gāzes pretestību, kad caurules augstums nepārsniedz 60 m.

Šī diagramma vienkāršos cauruļvada galveno parametru aprēķināšanas procesu jebkuras degvielas sadegšanas produktu noņemšanai katlu telpas krāsnīs

Normatīvie dokumenti, kas reglamentē skursteņa augstumu atrašanās vietu un aprēķinu, ir SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

Jāņem vērā arī katla instrukcijās sniegtie ieteikumi, jo īpaši to prasības:

1. Attālums no režģa līdz caurules augšai nedrīkst būt mazāks par 5 m.
2. Virs plakana jumta bez augsta žoga caurulei vajadzētu pacelties vismaz 0,5 m.
3. Attiecībā pret žoga un jumta kores augstumu caurulei vajadzētu pārsniegt to līmeni par 0,5 m, ja tā atrodas pusotra metra attālumā no šīm konstrukcijām.
4. Kad skurstenis tiek noņemts no parapeta un kores 1,5 līdz 3 m attālumā, tā augšējam punktam jāsakrīt ar to augstuma līmeni.

Ja skursteņa augstums ir nepareizi aprēķināts, var rasties daudzas problēmas, no kurām galvenā ir gaisa turbulence vai vēja spiediena zona. Ugunsgrēku krāsnī var nodzēst spēcīgas vēja brāzmas.

Uzstādot skursteni, jāņem vērā jumta konstrukcija, jumta pīrāga biezums, attālums līdz norobežojošajiem elementiem un kores, ugunsdrošības noteikumi (+)

Atbilstība ugunsdrošības noteikumiem ir arī priekšnoteikums, projektējot katlu telpas cauruli. Ir nepieciešams izolēt konstrukcijas, kas atrodas blakus caurulei.

Lai dzirksteles no caurules ventilācijas atverēm nenokristu uz jumta, ja tā ir izgatavota no degoša materiāla, konstrukcijas augstums tiek palielināts par 0,5 m Katlu telpas caurulei jābūt vismaz 2 m attālumā no augstām ēkām un kokiem .

Caurules augstums tiek noteikts atkarībā no jumta konstrukcijas. Ja jumts ir daudzlīmeņu, tad aprēķinā tiek ņemtas vērā augstuma atšķirības, bet pamatne visos gadījumos ir vienāda - kores augstums (+)

Tā kā optimālā vilkme rodas, pateicoties starpībai starp kopējo gāzu blīvumu, kas izplūst skurstenī, un vienāda augstuma gaisa kolonnu ārpusē, aprēķinu veic, izmantojot formulu:

Dūmu kanāla augstums tiek neatkarīgi aprēķināts, izmantojot šo formulu. Visas vērtības var ņemt no dokumentācijas, kas pievienota apkures iekārtai

Aprēķins ir diezgan sarežģīts, labāk, ja to veic speciālisti. Parametri, kas ietekmē caurules augstumu:

1. Koeficients A raksturo meteoroloģisko situāciju reģionā.
2. Mi ir dūmgāzu masa, kas iziet cauri caurulei laika vienībā.
3. F ir ātrums, ar kādu nosēžas degšanas laikā radušās daļiņas.
4. Spdki un Cfi ir dažādu vielu koncentrācijas rādītāji dūmgāzēs.
5. V – gāzes tilpums.
6. T ir starpība starp gaisa temperatūru, kas ieplūst caurulē un izplūst no tās.

Ja katlu telpa atrodas mājas piebūvē, pēdējais kļūst par šķērsli. Šajā gadījumā ir nepieciešams, lai caurules galva atrodas virs vēja atbalsta zonas.Pretējā gadījumā apkures iekārta nevarēs normāli darboties.

Lai noteiktu, cik daudz caurules jāpalielina, atrodiet mājas augstāko punktu un caur to novelciet taisnu līniju, veidojot 45 grādu leņķi ar zemes virsmu. Vieta zem šīs līnijas ir vēja atbalsta zona, un skurstenim jāatrodas virs tās.

Caurules diametra aprēķins

Lai aprēķinātu caurules diametru, tiek izmantota formula:

S = m/(ρr x w),

Šeit m ir degvielas patēriņš 1 stundā, w ir dūmgāzu ātrums, ρr ir gaisa blīvums ekspluatācijas apstākļos, to nosaka pēc formulas: pв = pBну x 273⁄273 x tос. Kur ir ārējā gaisa temperatūra, pBnu ir gaisa blīvums normālos apstākļos = 1,2932 kg/m3.

Tabula palīdzēs noteikt gaisa blīvuma ρg vērtību darbības apstākļos, neveicot sarežģītus aprēķinus. Lai vienkāršotu aprēķinus, tiek pieņemts, ka dūmgāzu blīvums ir vienāds ar gaisa blīvumu (+)

Ļaujiet katlā stundā sadegt 50 kg cietā kurināmā, tad sekundē tas būs 50: 3600 = 0,013888 kg. Dūmgāzu kustības ātrums ir 2 m sekundē. Gaisa temperatūrā -4 grādi C gaisa blīvums ir 0,6881 kg uz 1 kubikmetru. m. Tad S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 kv. m = 92 kv. cm Apļveida šķērsgriezumam d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 cm.

Cilindriskā skursteņa diametru var aprēķināt, izmantojot citu formulu: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), kur r ir koeficients atkarībā no izmantotās degvielas veida. Akmeņoglēm tas ir 0,03, malkai 0,045, gāzei 0,016, šķidrajam kurināmajam - 0,024.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video ar vizuālu demonstrējumu par dūmu kanāla augstuma aprēķināšanas procesu katlu telpas iekārtošanai:

Šeit video autors dalījās ar savu pieredzi cietā kurināmā katla skursteņa aprēķināšanā un uzstādīšanā:

Vēl viens video, kas palīdzēs amatieru dizainerim:

Nav tik svarīgi, kādu degvielu izmanto katlu telpas katli. Jebkurā gadījumā jūs nevarat iztikt bez dūmgāzu izplūdes sistēmas. Galvenās prasības, kurām jāatbilst skursteņu caurulēm, ir laba vilkme un caurlaidspēja, kā arī atbilstība vides standartiem.

Vai vēlaties uzdot jautājumu par strīdīgu vai neskaidru jautājumu, ar kuru saskārāties, lasot informāciju? Vai jums ir noderīga informācija par raksta tēmu, ar kuru vēlaties dalīties ar vietnes apmeklētājiem? Lūdzu, ierakstiet komentārus zemāk esošajā blokā.