Дымовая труба для котельной как сделать расчет размеров

Требования к дымоходам

Качественное отведение дыма ─ вопрос и не только комфорта, но и безопасности. Надежный дымоход:

  • Не восприимчив к высоким температурам при нагревании.
  • Не боится влаги, образующейся при оседании конденсата.
  • Выдерживает агрессивную среду (к примеру, серную кислоту).
  • Создает хорошую тягу.

Оптимальная форма канала домашней котельной — цилиндрическая, с идеально гладкими стенами, чтобы сажа на них не задерживалась: это предохраняет дымоход от постоянной чистки. В прямоугольных кирпичных трубах местное завихрение создает условия для засорения, и требует чистки.

Внимание! Если установка дымохода выполняется самостоятельно, стоит оценить проблемы транспортировки комплекта и уровня сложности его монтажа. Начинающему домашнему мастеру надо обсудить особенности своего устройства с профессионалом. Проконсультировать могут и поставщики отопительного оборудования.

Требования к дымоходам домашней котельной регулируют строительные нормы:

  • Площадь сечения трубы равна площади патрубка котла или превышает его.
  • Для металлических дымоходов используют высококачественную легированную сталь с высокими антикоррозионными свойствами, с толщиной от 1 мм; в основании каналов делают специальные карманы более 250 мм глубиной для удобного удаления сажи.
  • При изготовлении дымохода надо помнить, что в нем может быть не более 3 поворотов, радиус закругления которого не превышает диаметр трубы.

Соблюдение указанных норм позволяет создать хорошую тягу в дымоходе .

Основные параметры расчета дымовой трубы

Проведение аэродинамического расчета дымовой трубы для промышленной котельной является весьма сложным и хлопотным процессом. В настоящее время подобные расчеты производятся с использованием разных компьютерных программ, учитывающих многие условия работы оборудования.

Проведение вычислений нацелено на то, чтобы при максимальной загрузке котельной выброс остатков сгорания переработанного топлива беспрепятственно уходил через трубу для последующей утилизации в атмосферном пространстве. При помощи компьютерного расчета удается достоверно определить минимальную пропускную способность дымовых труб.

Ошибки при проведении подобных расчетов крайне нежелательны, так как могут обернуться опасным скоплением газов.

Расчет дымовой трубы посредством компьютерной программы предполагает введение в систему заявленных показателей, относящихся:

  • к мощности котла;
  • указанной в паспорте температуре газообразования на выходе. Если эти данные отсутствуют, принято пользоваться значением в 200º С;
  • температуре на улице. Для включения отопления она достичь 8º С, подачи горячей воды — 20º С;
  • КПД котлов данного типа. При отсутствии этих данных, содержащихся в паспорте оборудования, расчет ведется со значением, равным 0,92;
  • коэффициенту излишка воздушной массы для фитиля. Если данные не предоставлены, то пользуются показателем 1,4;
  • виду топлива;
  • длине дымоходов, идущих от котельного оборудования;
  • материалу, использованному для изготовления дымовой трубы;
  • температуре помещения;
  • форме дымохода;
  • размерам дымохода и т. д.

Тип трубы и ее размеры зависят от вида отопительного котла и его мощности

После введения всех данных компьютерной программой производится выполнение расчета естественной тяги (самотяги). Если окажется, что происходят большие потери, то требуется внести изменения в конструкцию, относящиеся к ее форме, диаметру, высоте.

Дымовые трубы котельных и частных домов с твердотопливным котлом (каминами) требуют проведения тщательного вычисления с учетом ряда показателей:

  • климатических особенностей данной местности;
  • рельефа местности и типа грунта, на котором возводится постройка;
  • региональной сейсмической активности;
  • скорости ветров и норм выпадения осадков, а также критических величин;
  • типа кладки печи;
  • динамических колебаний оборудования;
  • материала, из которого построят дымовую трубу, и его температурного расширения;
  • вида топлива, его теплоотдачи;
  • технических характеристик, присущих котлу;
  • температуры газов на выходе.

Оперируя такими данными, можно просчитать:

  • высоту сооружения;
  • оптимальный диаметр;
  • допустимую массу, которую может иметь возводимая дымовая труба и, следовательно, выбрать материал, подходящий для обустройства конструкции.

Результаты расчетов позволят определиться с диаметром будущего дымохода, его высотой и массой

Правильно просчитанная высота и проходимость, подбор формы и материалов поспособствуют естественной тяге, обеспечивая хорошую теплоотдачу. Правильному расчету способствует привлечение профессиональных специалистов. Проявление небрежности обернется конструкционными ошибками, вследствие которых:

  • внутренние поверхности будут подвергаться чрезмерному оседанию сажи и золы;
  • внутреннее сечение будет постепенно уменьшаться, что приведет к ослабеванию тяги и проникновению угарных газовых образований во внутренние помещения;
  • возрастет возможность возгорания накапливающихся смол и деформации трубы, вызванной температурными перепадами;
  • повысится пожароопасность.

Проведение расчета высоты дымовой трубы котельной и прочих ее параметров невозможно без учета особенностей ее конструкции, составляемой:

  • фундаментом и опорой;
  • газоотводящим стволом;
  • теплоизоляцией;
  • антикоррозионной защитой;
  • приспособлением, вводящим газоходы.

Для устройства дымохода используется кирпич, керамические, оцинкованные или нержавеющие трубы

Дымовой газ, охладившись в очистительном устройстве – скруббере, до 60º С, проходит очистку в абсорберах и выбрасывается в атмосферу.

Для возведения дымовых труб могут быть использованы:

  • кирпич. Кирпичная конструкция, установленная профессиональным печником, практически не накапливает сажи. Ей присущи достаточная пожаробезопасность, механическая прочность и теплоемкость. Ввиду разрушения кирпича реакциями, наступающими при контактировании оксидов серы, оседающих на стенках, с водой использование кирпичных конструкций резко сократилось;
  • сталь. Позволяет моделировать конфигурацию трубы. Прослужит около десяти лет при условии использования топлива с невысоким содержанием серы;
  • керамика. Устойчива к воздействию конденсата, отличается огнеупорностью. Но конструкции, отягощенной металлическими стержнями, присуща чрезмерная массивность, затрудняющая монтаж;
  • полимеры. Используются для установки на газовые колонки и в котельную с температурой не более 250º С.

В зависимости от особенностей несущей конструкции дымовые трубы могут быть:

  • самонесущими, изготовленными из сендвич-труб. Легко монтируются на крышах с закреплением внутри строения и, при необходимости, перевозятся, но имеют значительные ограничения в применении – по температуре (350º С), снеговой и ветровой нагрузке, уровню химической агрессивности продуктов сгорания;
  • колонными. Возможна установка многоствольной стальной конструкции с диаметром, доходящим до трех метров при подключении к нескольким котлам;
  • (около)фасадными. Конструкция считается самой экономичной, так как не требует мощного фундамента и использования несущих элементов, а применение модулей обеспечивает простоту замены;
  • фермовыми. Применяются, как правило, в зонах с повышенной сейсмической активностью;
  • мачтовыми. Использование стальных оттяжек придает дополнительную устойчивость опорной башне из трех-четырех мачт с прикрепленными дымоходами.

Высокие трубы подвержены ветровой нагрузке, поэтому нужно позаботиться о дополнительном креплении

Правильность расчета высоты дымовой трубы сказывается на работоспособности отопительного агрегата, выражаясь в достижении необходимой величины естественной тяги. По нормативам, задаваемым СНиП, высота не может быть менее пятиметровой. Пренебрежение этим указанием приводит к падению уровня естественной тяги и неэффективной работе отопительной системы.

Устанавливая слишком высокую трубу, также снизим естественную тягу, потому что дым, проходящий по чрезмерно удлиненному каналу, будет остывать и перемещаться с падающей скоростью. Неправильные подсчеты приводят к возникновению воздушных завихрений и проблемам, связанным с зоной ветрового подпора. Сильными порывами ветрами может быть даже погашен огонь в топке.

Вычисления, производимые в ходе возведения объектов промышленного строительства, весьма сложны и сопряжены с введением большого количества различных показателей. Определяясь с высотой дымохода для объекта частного строительства, желательно соблюдать следующие рекомендации:

  • длина должна составить не менее пяти метров на отрезке, соединяющем основание и самую высокую точку. При такой длине обеспечивается достаточная безопасность от возгорания;
  • дымоход, устанавливаемый на плоской крыше, должен возвышаться над ее поверхностью не менее, чем на полметра;
  • при возведении дымохода на скатной крыше труба, расположенная на расстоянии менее полутора метров от конька, устанавливается выше него на полметра. Обязательным в этом случае является дополнительное укрепление конструкции растяжками для повышения устойчивости, иначе она может быть повреждена сильными порывами ветра. При расстоянии до трех метров от конька труба устанавливается на одной высоте с ним. Если расстояние превышает три метра, то угол между горизонтальной линией крышного конька и виртуальной линией, проведенной между коньком и верхним срезом дымохода, должен составить 10º;
  • расстояние между трубой и высокими деревьями и постройками должно составить более двух метров;
  • если материал кровли горюч, то высоту дымохода следует дополнительно увеличить на полметра;
  • на многоуровневой крыше с перепадами высот при проведении расчетов опираются на высоту конька;
  • при расположении котельной в домовой пристройке оголовок трубы должен подняться над зоной ветрового подпора, располагающейся в пространстве, заданном проведенной под углом в 45º линией от верхней точки дома до поверхности земли.

Если материал кровли не имеет огнеупорных свойств, длину наружной части дымохода нужно увеличить

  • Документация, прилагаемая к отопительному оборудованию, содержит значения параметров, оказывающих влияние на подбор высоты дымовой трубы.
  • Проведение вычислений связано с применением формулы:
  • Hmin = √A*Mi*F/(Спдкі*Сфі*√V*T)
  • Этой формулой предусматривается использование таких параметров: A – коэффициента, характеризующего региональную метеорологическую обстановку; Мi – массы газовых образований, проходящих по дымоходу за единицу времени; F – скорости оседания частиц, образующихся при горении; Спдкi и Сфi – показателей, отображающих уровень концентрации веществ, которые содержит дымовой газ; V – объема газа; T – разницы значений температуры воздуха при поступлении в трубу и при выходе из нее.

Определение необходимого диаметра дымовой трубы выполняется для того, чтобы произвести расчет тяги. При известной мощности отопительного агрегата можно положиться на рекомендации, согласно которым:

  • если мощность ниже 3,5 кВт, то будет достаточно дымохода сечением 0,14х0,14 м;
  • при мощности в четыре-пять кВт оптимальным будет сечение 0,14х0,2 м;
  • при мощности в пять-семь кВт – 0,14х0,27 м.

Проведение расчета сечения дымовой трубы требует следующих данных:

  • количества топлива, потребляемого за один час (сведения содержатся в паспорте оборудования). Этот параметр рассматривается как основной;
  • показателей температуры газа, входящего в трубу (также паспортные данные, порядка 150-200º С);
  • высоты дымохода;
  • скорости движения газа в трубе, обычно принимаемой за 2 м/с;
  • показателя естественной тяги, принимаемого, по общему правилу, за 4Па.
  1. Рассчитать его несложно, умножив высоту дымовой трубы на разность плотностей атмосферного воздуха и дымового газа.
  2. Воспользоваться можно такой формулой:
  3. d2 = 4V/πW, в которой:
  4. d2 – искомая величина площади поперечного сечения; V – объем газа; W – скорость движения газа в трубе.
  5. Формула расчета диаметра:
  6. S = m/ρw, в которой:

S – площадь сечения; m – величина расходуемого в течение часа топлива; ρ – плотность газов в дымовой трубе. Как правило, упрощая расчеты, ее принимают как равную плотности воздуха; w – скорость газов в дымовой трубе.

Варианты монтажа дымоотводов

Дымовая труба для котельной как сделать расчет размеров

Современные дымоходы обязаны быть прочными, ведь им приходится выдерживать высокие температуры, обеспечивать дымоудаление при любых температурах, противостоять конденсированию и агрессивным кислотам. Владелец частного дома обычно выбирает один из самых популярных типов дымохода:

  • Из кирпича.
  • Из керамики.
  • Из нержавеющей стали.

Изготавливают дымоходы также из бетона и даже стекла. Стекло – вечный материал, абсолютно не подвергающийся коррозии. Но из-за стоимости пока это вариант будущего. Из соображений экономии иногда устанавливают асбоцементные трубы – экологически- и пожароопасные. Выбор зависит от личных вкусов хозяина дома, а также от вида оборудования, характеристик печи. При выборе типа дымохода надо учитывать:

  • Температуру продуктов сгорания.
  • Давление дымовых газов .
  • Присутствие конденсата.
  • Объем выделяющихся химических веществ.
  • Стойкость труб к самовозгоранию сажи.
  • Необходимое расстояние от системы.

Раньше дымоходы строились из кирпича, (собственно, и альтернативы особой не было). Возведение такой системы требует минимальных затрат: песок, глина, кирпич всегда под рукой. Но сейчас не так легко найти мастера, способного правильно сложить дымоход из кирпича. Если целостность нарушена из-за плохого фундамента, некачественной кладки, есть угроза безопасности дома.

Кирпичный дымоход ─ вариант бюджетный (хотя печник-профессионал обойдется дороже сэндвич-дымохода из стальных труб), но применять его стоит только в комплекте с котлом на твердом топливе. Кирпичные стены при качественной сборке спокойно переносят высокие температуры. Если в трубе загорается сажа, дымоход из кирпича существенно не пострадает.

Котлы на жидком или газовом топливе, а также пеллетные и пиролизные системы рекомендуют обеспечивать керамическими дымоходами – основными конкурентами кирпичных, ─ прочными, не поддающимися коррозии и удивительно долговечными (плюс все преимущества стальных систем).

Элементы таких дымоходов ─ это керамическая труба, изоляционный слой из минеральной ваты и легкого кожуха – пенобетона или нержавейки. Стоимость керамических дымоходных систем несколько выше остальных видов, но все окупается их длительной эксплуатацией. Монтаж дымохода из керамики надо выполнять очень тщательно и аккуратно, согласно рекомендациям производителя. К отдельным моделям, например, требуется усиление фундамента.

Керамический дымоход

Если сравнивать цены, то бюджет сборки дымохода из сэндвич-труб ─ от 1200 до 5 000 руб. за метр (в зависимости от производителя, диаметра трубы). Стоимость комплекта из керамики – на порядок выше: от 40 000 руб.

Если котел устанавливают в помещении, где нет канала для дымохода, оптимальным выбором будет стальной дымоход-сэндвич. Он менее долговечен, чем керамика, но свои функции ─ отведение продуктов горения ─ выполняет успешно. Главные достоинства стальных дымоходов:

  • Небольшая масса.
  • Сравнительно низкая стоимость.
  • Не подвержен засорению.
  • Не требует специального помещения.
  • Простота в установке и обслуживании.
  • Разные варианты монтажа.
Стальной дымоход сэндвич

Кирпичные и керамические дымоходы массивны, что обеспечивает нагрузку на фундамент. Как правило, для таких типов создают дополнительный фундамент, не связанный с главным. Поэтому грамотный монтаж дымовой трубы в котельной частного дома требует правильных инженерных расчетов.

Внимание! При параллельной эксплуатации двух котлов с различными характеристиками выбирают дымоход, рассчитанный на более высокие нагрузки. Стальные трубы с тонкими стенами, например, не используют для котлов на твердом топливе: сталь может быстро прогореть.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Защита от протечек воды в квартире схема устройства обзор систем

Дымовая труба для котельной как сделать расчет размеров

Газовые котлы укомплектовывают одной из двух видов камер сгорания: открытой или закрытой. Внешне отопительные агрегаты ничем не отличаются, но принцип работы у них разный. Выбор конструкции дымохода осуществляется в зависимости от типа камеры сгорания.

Схема котла

Производители поставляют на рынок множество моделей газовых котлов. При выборе агрегата для обогрева жилья нужно заранее решить, что больше подходит для конкретного дома — горелка открытого или закрытого типа. Незнание этих тонкостей могут создать проблемы при эксплуатации

Местоположение дымохода также необходимо определить заранее. Он может быть как внутренним, так и выносным. В проектах новых домов обычно предусмотрен монтаж дымоходов внутренних. Когда на газовое отопление переводят старые дома, устраивают выносной дымоход.

Более простое устройство имеет открытая камера. Она состоит из собственно горелки и змеевика, расположенного под ней. Последний состоит из тонких трубок, по которым циркулирует теплоноситель. Работает устройство только тогда, когда присутствует воздух, поэтому горелку называют атмосферной.

Воздух такой котел получает из помещения, где он установлен, хотя есть модели, которые монтируют на стену и проделывают в ней воздухозаборное отверстие.

Настенный котел

Настенный котел не шумит во время работы. Детали, входящие в его конструкцию практически не подвержены износу. Техобслуживание предельно простое — проверка зажигания, но что касается расхода топлива то эти котлы нельзя назвать экономичными

Для хорошей работы котла с открытой камерой нужна труба, выходящая наружу и отличная тяга, возникающая при движении воздуха по дымоотводящему каналу. Агрегат хорошо подходит, когда требуется отопить дом большой площади, расположенный за городской чертой.

Существует 2 варианта решений:

  1. Максимально прямую трубу, расположенную горизонтально, проводят сквозь стену, а снаружи направляют ее вверх вдоль стены до нужной высоты. Такой вариант дымохода называют наружным.
  2. От котла трубу тянут вверх. Она должна пройти через перекрытия и выйти над поверхностью кровли. В таком дымоходе допустимо сделать 2 изгиба по 45⁰.

В исполнении проще первый вариант, но потребуется качественное утепление. Это уменьшит количество конденсата, но избавит от него полностью. На выходе обязательно нужен конденсатосборник и тройник.

Применение второго варианта осложняется тем, что дымоход проходит перекрытие и кровельный пирог. Поэтому в этих местах, в соответствии с требованиями пожаробезопасности, потребуется монтаж потолочно-проходных узлов.

Проходной узел

Заводской проходной узел. Его устанавливают, предварительно выполнив теплоизоляцию из фольгированной базальтовой ваты, выдерживающей температуру выше 150⁰. Если пренебречь этим требованием, материал спечется и потеряет свои теплоизоляционные свойства

расчет тяги дымовой трубы

Существуют такие термины, как монтаж дымохода «по дыму» и «по конденсату». Сборку по первому способу осуществляют при устройстве внутреннего дымохода, а по второму — когда возводят наружный дымоход.

В первом случае уже установленный нижний элемент вставляют в верхний, что предотвратит просачивание газов в помещение. Во втором — делают все наоборот.

Способы установки

Сборка дымохода «по конденсату» не даст влаге проникнуть в утепляющий слой, следовательно, предотвратит коррозию трубы. Мастера печного дела советуют собирать дымоход по 3 — комбинированному варианту: «по дыму» горизонтальные участки, а «по конденсату» те, что проходят через чердак или помещения второго этажа, которые не отапливаются

Если труба выведена на жилой 2 этаж, ее нужно привести в эстетичный вид. Для этого применяют специальные экраны, которые саморезами крепят к полу. Когда дымоход выходит на чердак, никаких дополнительных работ выполнять не требуется.

Котлы с дутьевой горелкой называют турбированными. Это более прогрессивная конструкция с принудительным нагнетанием кислорода а закрытую камеру с расположенной в ней форсункой. Воздух поступает от установленного извне вентилятора через специальный канал.

Нагревательный блок имеет двойные стенки, между которыми находится вода. Жидкость нагревается, когда горит газ, а продукты горения нагнетатель вытесняет в дымоотвод.

Коаксиальный дымоход

В классическом понимании дымоход как таковой отсутствует — трубу просто просто выводят на улицу, хотя некоторые размещают ее в атмосферном дымоходе

К турбированному котлу подходит коаксиальный дымоход. По одной из его труб удаляются отработанные газы на расстояние до 3 м, а по другой осуществляется приток воздуха, необходимого для процесса горения.

В плане экологии такой агрегат более безопасен, процесс горения контролирует автоматика для газовых котлов. Топливо в нем сгорает почти на 100%. Коэффициент полезного действия больше по той причине, что вода контактирует со стенками камеры.

Возможно применение горизонтальных коротких дымоходов. В результате использования двойной трубы, воздух, поступающий с улицы, нагревается за счет отдачи тепла выхлопными газами.

Каждое устройство, использующее газ в качестве топлива, должно иметь индивидуальный дымоход. В случае острой необходимости, как исключение, допустимо подключение 2 единиц, одновременно работающего, газопотребляющего оборудования. Главное условие — соблюсти между точками врезки труб в дымоход дистанцию минимум 0,7 м.

Если в доме имеется не только газовый котел, но и другая отопительная или водонагревательная техника, следует учитывать следующие нормы:

  1. К одному дымоходу можно подключать не более двух таких устройств, расположенных на одном этаже или на разных этажах.
  2. При этом отверстия для отведения продуктов горения для этих устройств должны находиться на разных уровнях.
  3. Входы в дымоход должно разделять расстояние в 50 см или более.
  4. Ввод продуктов горения от двух устройств на одном уровне допускается только при наличии специальной рассекающей вставки внутри дымохода.
  5. При этом высота расположения параллельных вводов в дымоход, снабженных рассекателем, должна быть не менее одного метра.

Конечно, возведение нескольких дымоходов обойдется дороже, чем только одной конструкции, но не стоит пренебрегать требованиями строительных норм и правилами безопасности ради сомнительной экономии.

Требования к дымоходу для газового котла

Строительными нормативами допускается вариант подключения двух отопительных агрегатов к одному дымоходному каналу. В таких случаях устраивается рассечка толщиной 12 см на высоте 1 м от нижней точки соединения труб

Подбор материалов для конструкции дымохода

Добрый день, дорогой читатель.

Даже ребенок знает — тепло наших квартир обеспечивается котельными. Все мы периодически видим большие красно белые или конусообразные трубы, но мало кто задумывается о важности их правильной эксплуатации. Поэтому сегодня предлагаю узнать, для чего служит дымовая труба котельной и чем грозит ее неправильная работа для простых жителей города или поселка.

Самая большая дымовая труба находится в Казахстане и ее высота (только представьте) — целых 420м! ГРЭС, на которой она расположена, возведена на угольном разломе, и могла бы обеспечивать электроэнергией половину республики.  В российских городах таких масштабных дымоходов не встретишь, но это не уменьшает их роль для нашего комфортного существования.

Дымовая труба – конструкция, предназначенная для отвода и рассеивания в атмосфере продуктов сгорания топлива. Без грамотно спроектированной и установленной трубы невозможна правильная работа котельной.

Дымовая труба для котельной как сделать расчет размеров

Кроме того, дымоотвод  центрального и автономного отопления  создает естественную тягу. Тяга возникает за счет разницы температур горячих газов внутри трубы и наружного воздуха.

Как устроен дымоход

В случае, если конструкция дымохода не соответствует техническим требованиям, сажа, пепел, дым, копоть оседают на стенках канала, забивают его и  затрудняют отвод газов. Избежать данной ситуации можно только соблюдая все нормы и правила устройства промышленных дымоходов.

Основные элементы котельной с кирпичной трубой:

  1. Фундамент (цоколь);
  2. Ствол;
  3. Молниеотвод;
  4. Футеровка.

Кладка ствола выполняется поэтапно, по 5-7м. Толщина стенок уменьшается в направлении снизу вверх. Ее минимум -180мм. Трубы имеет форму конуса (для придания устойчивости). Низ конструкции изнутри футеруют огнеупорным кирпичом. Между футеровкой и трубой оставляют зазор, компенсирующий тепловые расширения материала.

В цоколе обычно устраиваются окна для газоходов (их называют боровами). В газоходах организовываются проходы для осмотра.

Общая высота кирпичных дымоотводов 30-70м, диаметр – от 0.6м.

Элементы котельной с  металлической трубой:

  1. Ствол;
  2. Растяжки;
  3. Чугунная плита;
  4. Фундамент.

Стальные трубы для  котельных производятся из листовой стали, толщиной от 3 до 15мм.  Отдельные участки трубы соединяются с помощью сварки. Чугунная плита закрепляется на фундамент, к ней монтируется ствол. Для обеспечения устойчивости конструкции на высоте равной 2/3 от высоты общего дымохода, устанавливают растяжки. Растяжка — это стальной канат, из проволоки диаметром 5-7мм.

Высота металлической трубы – не более 30- 40м. Диаметр – 0.4-1м. Основное достоинство – легкость, простота монтажа и демонтажа и низкая цена элементов конструкции. Основной недостаток стали — весьма короткий срок службы (обычно до 10-25лет).

Кроме металлических и кирпичных, дымовые каналы для котельной могут быть железобетонными. Железобетонные трубы прочны, но обладают низкой коррозионной стойкостью, поэтому выполняются с укладкой внутренней отделки, защищающей внутренние стенки канала от агрессивных газов.

Согласно СНиП высота любой трубы котельной должна быть на 5м выше конька кровли любого здания, находящегося на расстоянии до 25 метров. Эту величину можно увеличивать, но уменьшать нельзя.

Принцип работы

Для обеспечения непрерывного процесса горения топлива в топку котлоагрегата должен постоянно поступать воздух, а продуктам сгорания следует беспрепятственно выходить и рассеиваться в атмосфере.  Оба этих процесса происходят под воздействием тяги. Труба котельной обеспечивает естественную тягу.

Принцип действия дымоотвода – закон сообщающихся сосудов. Вес холодного воздуха больше, чем вес  столба такой же высоты горячего газа в котельной. Происходит круговорот воздуха – атмосферный поступает в топку, а отработанный – выходит через дымоход.

Тяга напрямую зависит от высоты конструкции, а так же внешней и внутренней температур и атмосферного давления.

Виды и конструкции

Дымовая труба для котельной как сделать расчет размеров

Как было сказано выше — трубы для дымоотводов котельных изготавливают из разных материалов. Трубы из кирпича или железобетона  имеют общее конструктивное решение. А вот стальные – различаются на несколько типов.

Типы конструкций дымоходов:

  • Колонные, классические. Самый популярный тип. Представляет собой колонну из стали с залитым в фундамент цоколем.
  • Усиленные фермами. Используются для крупных промышленных котельных и ТЭЦ. Здесь ферма — металлическое сооружение из продольных и поперечных стержней – стыкуется с анкерной корзиной и поддерживает дымоход большого диаметра и массы в вертикальном положении;
  • Бескаркасные (упрощенные). Пример такой конструкции можно встретить в любом частном доме, оборудованном печью или отопительным котлом. Этот вариант отличается простотой в сборке и низкой стоимостью,   состоит из самого дымоотвода и боровка-элемента, соединяющего  его  с камином или печью.
  • Конструкции мачтового типа. Отличаются самой большой высотой и устанавливаются обычно в черте города. Ствол дымохода крепят к каркасу – колонне, усиленной металлическими растяжками;
  • Встроенные. Выполняются в стене дома, чаще всего со стороны фасада. Роль поддерживающего каркаса и фундамента выполняет стена здания. Дымопровод крепится к каркасы специальными кронштейнами.

Любой из перечисленных вариантов может быть одноствольным (с одной выводящей трубой) и многоствольным.

Срок службы дымохода  зависит от материала, из которого он выполнен.

  • Железобетонные трубы при правильной эксплуатации прослужат не менее 50лет;
  • Кирпичные — самые долговечные. «Живут» до 100лет;
  • Металлические. Изделия с самым маленьким сроком службы. В зависимости от условий эксплуатации и наличии внутренней защиты он составляет 10-30лет.
  • Железобетонные и кирпичные трубы получили широкое распространение для отвода как обычных, так и агрессивных газов.

Основные нормативные документы для дымоходов в котельных:

  • СНиП ІІ-35-76 «Нормы проектирования. Котельные установки»;
  • СП13-101-99 «Правил надзора, обследования, проведения технического обслуживания и ремонта промышленных дымовых и вентиляционных труб»;
  • Правила эксплуатации и ремонта металлических труб котельных регламентируются инструкцией РД-34.0-21.562-93, железобетонных — РД34.21.562-93;
  • ОНД №86 –для расчета высоты;
  • СНиП 2.01.07-85 «Определение ветровых нагрузок»;

Газы, выводимые через дымоход котла, работающего на этом топливе, имеют небольшую температуру — около 150⁰, поэтому и требования к материалу дымоотвода несколько другие.

При его сгорании образуется пар с примесью углекислого газа — вещества нейтральные, не способствующие возникновению разрушительных процессов, но, кроме них, в продуктах сгорания присутствует и агрессивная серная кислота.

Дымоход

Вид дымохода зависит от того где выполняют монтаж системы отопления. При установке газового котла во вновь строящемся доме дымоход входит в состав проекта. Устанавливая котел в доме старой постройки, придется кое-что реконструировать

Дымовая труба для котельной: как сделать расчет размеров

При устройстве газового отопления загородного дома и дымохода для газового котла следует использовать только очень прочные материалы, устойчивые к воздействию множества внешних факторов. Они должны быть огнестойкими, способными контактировать с влагой и кислотами, выделяющимися при сгорании газа и оседающими на стенках дымохода в виде конденсата.

При выборе материала необходимо обратить внимание на такой параметр, как газопроницаемость материала. Он должен быть нулевым. Кроме того, материал должен быть не слишком тяжелым, поскольку такая конструкция создает дополнительную нагрузку на стены и фундамент дома.

Домовладельцы все чаще останавливают выбор на легких трубах из кислотостойкой нержавейки, используют фуранфлекс, защитные рукава, керамические модули.

Такие конструкции считаются оптимальным выбором. Они исключительно устойчивы ко многим видам коррозионного воздействия, имеют относительно небольшой вес и обеспечивают отличную тягу.  Срок эксплуатации дымохода из стали обычно составляет около 15 лет.

Дымоход из нержавейки

Легкий вес дымоходной конструкции из нержавейки позволяет выполнить монтаж своими силами. Тем более, что установка такого дымохода не слишком сложна, поскольку отдельные элементы конструкции продаются в виде готовых модулей

Оцинкованная сталь с отведением продуктов горения справляется гораздо хуже, чем нержавейка. Влажные и горячие испарения с повышенной кислотностью быстро разрушают этот материал. Оцинкованный дымоход придется заменить уже через пять лет.

Они отличаются исключительно высоким сроком эксплуатации – они могут прослужить до 30 лет. Особенно популярны и удобны модели европейского производства с внешним контуром из стали.

Система с керамическим дымоходом

Технический термин “керамический дымоход” является определением трехслойной системы, внешняя часть которого выполнена оболочкой из керамизитобетона, внутренняя – это керамический канал. Между оболочкой и каналом проложена минераловатная изоляция

Но у этого варианта есть и ряд серьезных недостатков:

  1. Высокий вес конструкции, который следует соотнести с несущей способностью фундамента и стен дома.
  2. Повышенные требования к монтажу. Считается, что для получения максимальной тяги керамический дымоход должен быть расположен строго вертикально, а такая конфигурация удобна далеко не везде.

Коаксиальный дымоотвод – выбор высокоэффективный, современный, но дорогостоящий. Конструкция такого дымохода представляет две трубы, вложенные друг в друга. По внутренней трубе отводятся продукты горения, а внешняя предназначена для подведения воздуха.

Коаксиальный дымоход

Схема монтажа коаксиального дымохода в горизонтальном исполнении. Эта конструкция универсальная. Она складывается из нескольких частей вложенных одна в другую. Удерживаются отдельные элементы благодаря наличию специальных перемычек

Поставляется коаксиальный дымоход также в виде модулей, что облегчает его сборку и установку. Еще одно преимущество — повышенный уровень безопасности. Это, конечно, если в процессе установки соблюдались нормы монтажа коаксиального дымохода и строительные правила.

Коаксиальный дымоход

Коаксиальные дымоходные конструкции обладают высокой эффективностью, безопасны и относительно просты в монтаже. Они подходят для отвода продуктов горения газовых отопительных агрегатов

Кирпичный дымоход

Это не лучший вариант для газового котла. Массивная конструкция обычно не отличается хорошей тягой, весит слишком много, а служит недолго. Чистить такой дымоход нужно часто, на его поверхности скапливается много конденсата, поэтому срок его эксплуатации при использовании с газовым оборудованием невелик.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Калькулятор расчета шага укладки обогревательного кабеля - с пояснениями

Дымовая труба для котельной: расчет высоты и сечения по техническим нормативам

В промышленных котельных для отвода продуктов сгорания топлива от нагревательных агрегатов могут использоваться трубы кирпичные, стальные очень сложной конструкции, бетонные и т.д. Расчеты дымоходов в данном случае производятся исключительно специалистами с применением сложных формул.

В котельных частных домов, конечно же, устанавливаются гораздо более простые трубы из стали или керамики. Рассчитать высоту и диаметр таких дымоходов при необходимости можно и самостоятельно.

Дымоходы в загородных жилых зданиях могут использоваться для отвода продуктов сгорания топлива в нагревательных агрегатах:

  • газовых;
  • твердотопливных;
  • жидкотопливных.

Не устанавливаются дымоходы, таким образом, в частных домах только для электрических котлов.

Чаще всего в бытовых котельных монтируется всего одна отводящая газы труба. Чтобы дымоход в последующем выполнял свои функции максимально эффективно, при его проектировании для таких помещений обязательно следует определиться:

  • с общей высотой трубы;
  • ее сечением:
  • толщиной теплоизолятора (для «сэндвич»-трубы).

Также, конечно же, нужно выбрать наиболее подходящий способ прокладки дымохода по конструкциям здания.

При проектировании отводной трубы домашней котельной, помимо всего прочего, следует принимать во внимание и то, что, согласно нормативам СНиП:

  • для нагревательного агрегата с теплоотдачей меньше 3000 юсал/ч оптимальным вариантом считается дымоход диаметром 140х140 мм;
  • при большей теплоотдаче следует использовать трубы не менее чем на 140х270 мм;
  • минимальное сечение отводящей трубы бытовой котельной в любом случае — 10 см.

Наличия каких-либо сужений на всей длине дымохода нормативы не допускают.

Устанавливаться трубы, отводящие отработанные газы от оборудования домашних котельных, должны строго вертикально. СНиП допускает не более двух отклонений по высоте дымохода на угол максимум в 30° с относом до 1 м.

Нд — высота жилого здания с котельной, Нт — искомая длина трубы. Вычисления по этой формуле выполнить очень просто. К примеру, если высота частного здания до конька равна 5 м, необходимой общей длиной дымохода будут 5 0.

Если труба находится от конька здания в 1.5-3 метрах, для расчета ее высоты никаких формул обычно не используется. В данном случае необходимая длина дымохода будет равна высоте здания (но не меньше 5 м).

Приведенные выше расчеты будут правильными только тогда, когда рядом с домом не растет никаких очень высоких деревьев и не расположено больших зданий. В этом случае дымоход высотой менее 10.5 м может попасть в зону так называемого «ветрового подпора».

Чтобы такого не произошло, отводную трубу котельной частного дома, расположенного в таком месте, стоит нарастить. При этом, чтобы выбрать оптимальный вариант высоты трубы, следует:

  • найти самую высокую точку расположенного рядом большого здания;
  • провести от нее вниз условную линию под углом 45° до самой земли.

В конечном итоге верхний край собранного дымохода должен располагаться выше найденной таким образом линии. В любом случае проектировать загородное здание следует таким образом, чтобы отводящая отработанные газы труба котельной в дальнейшем располагалась не ближе двух метров к высоким деревьям и соседним зданиям.

Увеличивают высоту дымохода обычно и в том случае, если кровля дома обшита горючим материалом. В таких зданиях отводящую трубу чаще всего наращивают еще на полметра.

https://www.youtube.com/watch?v=f2rClF3ktAE

Этот показатель очень важен для котлов, работающих на твердом топливе. Минимальную необходимую высоту дымохода для создания нормальной естественной тяги производители такого оборудования обычно указывают в инструкции по его монтажу. Однако в случае необходимости расчет высоты дымохода по тяге можно выполнить и самостоятельно.

  • Использовать для этого нужно такую формулу:
  • Здесь H — высота дымохода от патрубка твердотопливного агрегата, pв — плотность воздуха, pг — плотность СО.
  • Плотность воздуха для расчета по этой методике определяется так:
  • pв =273/(273 t)*1.2932, где

1.2932 — плотность воздуха при принятых стандартных условиях, а t — температура в котельной (обычно 20 С°).

Y1 — t угарных газов на входе в дымоход, согласно технологической документации, а Y2 — t газов на выходе из трубы. Последний параметр определяется по следующей формуле:

  • θ2=θ1 — НВ/√(Q/1000), где

Q — мощность нагревательного агрегата, а коэффициент В имеет значение:

  • для «сэндвич»-трубы оцинкованной — 0.85;
  • для обычной стальной — 0.34;
  • для кирпичной — 0.17.

Дымовая труба для котельной: как сделать расчет размеров

Минимальным сечением для отводящих отработанные газы из бытовых котельных труб, таким образом, являются 10 мм. Однако в большинстве случаев котлы отопительных систем загородных домов оснащаются дымоходами большего сечения.

m — расход отработанных газов за час, w — скорость движения CO, D — искомый диаметр.

Считается, что сечение прямоугольных отводящих труб в маленьких котельных должно быть равно 1/15 объема топки котла. Для круглых дымоходов этот показатель будет составлять 1/10.

В любом случае диаметр отводящей трубы по нормативам не может быть меньше диаметра того патрубка котла, к которому она присоединяется. При этом, согласно СНиП, котлы, оборудованные верхним патрубком, должны присоединяться к дымоходу вертикальным отрезком трубы длиной не менее 25 см;

Зачатую для отвода отработанных газов котлы оснащаются не обычными одностенными дымоходами, а моделям «сэндвич». Производители предлагают в основном два вида подобных труб:

  • с толщиной утеплителя 5 см;
  • с утеплителем на 10 см.

Выбор дымохода в данном случае будет зависеть от того, в каком регионе располагается дом с котельной.

Считается, что в большинстве районов России достаточно использовать отводные «сэндвич»-трубы с толщиной утеплителя на 5 см.

Дымоходы, изолированные десятисантиметровой базальтовой ватой, устанавливаются при сборке системы отопления обычно только в домах, расположенных в северных регионах страны.

Чтобы подобрать дымовую трубу частного дома с оптимальными параметрами, можно использовать упрощенную схему расчетов.

Внимание! Для расчета надо знать теплоотдачу (мощность) котла или печи, то есть масса топлива, потребляемого за час. Эту информацию можно узнать из паспорта котла.

Другие параметры для разных бытовых конструкций стандартны:

  • Температура выделяемых газов на входе трубы – 150 — 200 градусов.
  • Скорость газов в дымоходе — от 2 м/сек..
  • Высота дымохода частного дома, согласно СНиП, должна составлять как минимум 5м от котла.
  • Естественное давление газов на 1м — более 4-х Па

Величину самотяги определяют как произведение, где первый множитель ─ разность плотности воздуха и дымового газа, второй ─ высота сооружения.

Дымовая труба для котельной как сделать расчет размеров

Важный параметр бытового устройства для отвода вредных продуктов сгорания топлива – это диаметр устья дымовой трубы, то есть размер ее верхней части. Для определения значений этого показателя не нужно выполнять сложных расчетов, достаточно учесть некоторые данные и выполнить расчеты по несложной схеме.

При известном количестве сжигаемого топлива по специальной формуле можно определить объем входящих в трубу газов.

Зная, с какой скоростью газы передвигаются по трубе, можно вычислить площадь ее сечения. А воспользовавшись формулой определения площади круга, не сложно найти наружный диаметр трубы.

Основное значение имеет мощность котла, другими словами, какое количество топлива может сгорать за час в определенном устройстве. Такие данные обязательно указывает производитель в паспорте оборудования.

Другие данные для бытовых конструкций, необходимые для выполнения расчетов, имеют примерно одинаковое значение:

  • Температурные показатели входящих в трубу газов – 150-200С.
  • Скорость движения газов по дымоходу – 2 м/с и более.
  • Размер по высоте дымовой трубы на бытовой котельной  должен быть не менее 5 метров от колосника. Эта величина контролируется Санитарными Нормами и Правилами.
  • Естественный напор отводимого газа – не менее 4 Па на 1 метр.

В некоторых случаях возникает необходимость произведение расчета тяги дымовой трубы. Эта величина определяется произведением высоты сооружения на разность между плотностью воздуха и аналогичным параметром дымового газа.

Зная количество сжигаемого топлива, рассчитывается мощность котла или другого оборудования.

Принимая во внимание определенное значение теплового коэффициента, высчитывают тепловые потери трубы на 1 метр.

На основании постоянных значений и полученных результатов вычисляют значение естественного напора выходящего газа.

Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что методика расчета дымовой трубы и бытового, и промышленного назначения позволяет определить важные параметры возводимой конструкции.

Трубу для отвода дыма можно сделать из различных материалов:

  1. Кирпича.
  2. Стали.
  3. Асбеста.
  4. Керамики.

Каждый из этих материалов имеет разную теплопроводность. Дымовые газы в дымоходе охлаждаются по-разному, что влияет на тягу. Это будет учитываться при расчете высоты и диаметра дымохода.

На тягу влияет и форма поперечного сечения дымохода. Она может быть круглой, квадратной и прямоугольной. Наиболее удобной является круглая форма.

Этот показатель зависит от конструктивных особенностей дома и высоты прилегающих домов или деревьев. Возможны 3 варианта:

  1. Если дымоход расположен не дальше чем 1,5 м от конька крыши, то его высота должна быть больше на 50 см от всей высоты дома. При расстоянии 10 м от низа дома до его верха высота используемой дымоходной трубы Нт = 10 0,5 = 10,5 м.
  2. Если дымоотвод находится на расстоянии 1,5-3 м от конька крыши, то его высота может быть равна высоте дома.
  3. Если расстояние от конька больше 3 м, то нужно использовать формулу Нт = П – D*0,1763:
  • где П – высота дома;
  • D является ближайшим расстоянием от дымохода до линии, которая опускается с конька крыши вниз дома (должна быть перпендикулярной горизонту);
  • 0,1763 – числовое выражение tg(10°).

По этой формуле Hт = 10 – 3*0,1763 = 9,47 м.

Эти три варианта возможны, если рядом нет ниодного высокого дома или дерева. В обратном случае дымоход с высотой 10,5 м может попасть в зону ветрового подпора. Это значит, что тяга будет плохой. В таком случае нужно наращивать дымоотвод.

Чтобы определить величину наращивания, нужно найти самую высокую точку прилегающего дома и провести от нее условную линию так, чтобы она образовала с землей угол 45°.

Верх дымохода должен быть над этой линией, поскольку все пространство под ней является зоной ветрового подпора.

S = m/(ρг*w), где

  • m является массовым расходом продуктов сгорания за час;
  • w – скорость движения угарных газов.
  • S = 0,00556/(0,6881*2) = 0,00404 м² = 40,4 см².
  • Диаметр круглой трубы будет составлять 
  • где r является коэффициентом, который зависит от вида топлива. Его значения являются такими:
  • 0,045 для дров;
  • 0,03 для угля.

Конструктивно любая дымовая труба котельной состоит из фундамента, цоколя и ствола. Ствол изнутри защищается футеровкой, для обустройства которой используется жаростойкий кирпич.

Важный пункт, который необходимо отметить сразу – санитарные нормы и правила предусматривают прямую зависимость между высотой дымовой трубы и расходом топлива. Кроме того, должна также учитываться степень выделения золы из топлива и количество выделяемой серы.

Установка котельных труб должна выполняться в соответствии с определенными стандартами:

  • Конструкции, выполненные из кирпича, должны иметь высоту от 30 до 70 м при диаметре, варьирующемся в пределах от 0,6 м до 8 м;
  • Высота железобетонных дымовых труб может достигать 300 м, а диаметр – 10 м;
  • Стальные дымовые трубы котельных, выполненные из листовой стали толщиной от 3 до 15 мм, в высоту не могут быть больше 40 м, а в диаметр – от 0,4 до 1 м.

Для металлических сооружений есть и дополнительное правило: если расход многозольного топлива не превышает 5 тонн в сутки, то высота трубы котельной может быть меньше 30 м. Несоблюдение этого правила основательно сократит срок службы дымовой трубы.

Работоспособность системы напрямую зависит от того, как было выполнено проектирование дымовых труб котельных, включающее в себя следующие действия:

  • Анализ постройки;
  • Аэродинамический расчет трубы и газового путепровода, расположенного в котельной;
  • Подбор оптимальных размеров трубы, необходимых для ее функционирования;
  • Расчет скорости движения газов в здании и сравнение полученных результатов с нормативами;
  • Расчет естественной тяги в дымовой трубе;
  • Проведение расчетов, определяющих прочность и стойкость конструкции;
  • Расчет теплотехнических характеристик;
  • Выбор типа и способа фиксации трубы;
  • Отображение будущей конструкции на чертеже;
  • Составление сметы.

Монтаж котельных труб должен выполняться в точном соответствии с требованиями, предъявляемыми нормативными документами:

  • Высота конструкции – ОНД №86;

Основная функция, которую должна выполнять дымовая труба для котельной — отводить в атмосферу дымовые газы от котлов и рассеивать их в этом пространстве. Есть у нее и дополнительная функция: они должны создавать естественную тягу, возникающую в результате разницы между температурой в топке и снаружи.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Расчет ветрогенератора - методика самостоятельного расчета мощности вертикального ветрогенератора

Мы познакомим вас с разновидностями дымовых каналов, классификация которых производится на базе конструктивных особенностей и материала труб. У нас вы узнаете, как производится расчет геометрических параметров на конкретном примере. Наши советы помогут определиться с видом и размерами дымохода.

Типы дымовых труб

В больших котельных естественная тяга не может обеспечить полноценное горение, здесь ее создают принудительно при помощи дымовых насосов. Процесс горения и сброс его продуктов в атмосферу должен приносить как можно меньше вреда окружающей среде и не вызывать аварийных ситуаций в результате возникновения в топках давления, превышающего норму.

Конструкционно трубы для котельных очень отличаются друг от друга и по виду несущей конструкции, и по материалу изготовления. По первому признаку выделяют несколько типов труб.

Такие вертикальные конструкции бывают одно- или многоствольными. Они отводят продукты сгорания от котельных и котлов.

Используют их независимо от вида топлива, но при соблюдении некоторых требований:

  1. Температура дымовых газов, проходящих по самонесущим трубам, не должна превышать 350 градусов С.
  2. Продукты сгорания не должны быть химически агрессивными.
  3. Оптимальная снеговая нагрузка для самонесущих конструкций – 250 кг на кВ. см, ветровая – 30 кг на кВ. см в условиях II ветрового района.

Устанавливают самонесущую трубу на крыше, а закрепляют внутри здания. Ее конструкционные особенности обеспечивают возможность перевозки и монтажа по месту, т.к. состоит она из отдельных секций, представляющих собой 3-слойные сандвич-трубы. К фундаменту сооружение крепится с использованием анкеров.

Внутри трубы находится слой, изготовленный из прочной стали, не поддающейся воздействию веществ, выделяемых при сгорании. Наружный слой защищает от атмосферных воздействий.

Дымовые трубы для крупных котельных чаще всего самонесущие. Это сооружение, возведенное по индивидуальному проекту и имеющее собственную инфраструктуру

Параметры дымовых конструкций должны соответствовать требованиям, изложенным в нормативных документах.

Расчет их основан на таких факторах, как количество котлов, мощность, вид топлива. Обязательно должны быть учтены нормы по выбросам в атмосферу. В некоторых случаях дымовые трубы комплектуют площадкой, лестницей, люком для ревизии, световым ограждением.

Труба этого вида состоит из наружной обечайки из высокоуглеродистой стали и вставленных в нее внутренних стволов разных диаметров из нержавеющей стали для отвода газов. Конструкцию закрепляют в залитую в фундамент анкерную корзину. Их может быть как 1, так и несколько. Чтобы внутри не оседал конденсат, используют термоизоляцию.

Часть колонной трубы. Здесь в разрезе видно, что внутри размещено несколько стволов различных диаметров из нержавеющей стали

Преимуществом такого конструктивного решения является большой эксплуатационный срок, перспектива подключения нескольких котлов. Толщину стали и марку выбирают, отталкиваясь от температуры и агрессивности продуктов сгорания.

Диаметр каждого ствола может достигать полутора метров, а если общий газоход планируют использовать для нескольких котлов, то необходим диаметр около 3 м. Чтобы не появлялся конденсат, стволы покрывают термоизоляцией.

Устанавливают околофасадные дымоходы для котельных, пристроенных к дому или встроенных. Крепят их к стене здания с использованием кронштейнов. Составляющими дымохода являются стволы и рама или анкерные крепления.

Ствол имеет 3 слоя: внутри нержавеющая сталь, затем теплоизоляция и оцинкованная сталь. Трубы предназначены для котельных, где котлы работают на газе или жидком топливе.

Пример расчета трубы

И, наконец, расчет дымовых труб на конкретном примере. Дымоход в нашем случае представляет собой металлическую изолированную трубу.

  • 1.Предположим, что печи на 1 час работы требуется 10 кг дров, (влажность топлива 25%).
  • 2. Объем газов (V) в нормальных условиях — 10 м³/кг (с учетом коэффициента избытка воздуха).
  • 3.Температура на входе ─ 150 градусов. Значит , Vг = (10∙10∙1.55)/3600. После всех вычислений объем газов ─ 0, 043 м³/сек.
  • 4. Если скорость газов за 2м/сек., можно вычислить диаметр трубы дымохода:

Все полученные результаты надо подставить: dт = √4∙0.34∙0.043∙(1 150/273)/3.14∙10∙3600. После всех вычислений, получаем необходимый диаметр: 0.165 м.

Вычисление самотяги

Определяем степень охлаждения газа на 1 м дымохода. Учитывая, что за час печь расходует 10 кг топлива, рассчитываем мощность: Q =10∙3300∙1.16 = 38.28 кВт.

Тепловой коэффициент нашей трубы ─ 0.34. Следовательно, потери на одном метре: 0,34:0.196=1,73 градусов.

Отсюда получаем газовую температуру у выхода из ствола 3 м (из 5 м общей трубы исключаем 2 м печи): 150-(1.73∙3)=144,8градусов.

Значение самотяги при определении плотности воздуха, при 0 градусов ─ 1.2932, при 144,8 градусов ─ 0,8452. Вычисляем: 3∙(1,2932-0,8452). Итак, естественный напор газов ─ 1,34 ммН2О. Для эффективного использования дымохода вполне достаточно таких характеристик.

Дымовая труба котельной: принцип работы, виды и конструкции, расчет, установка и демонтаж

Высота дымовой трубы влияет на работоспособность приборов отопления. Минимальный размер дымохода (по основополагающим документам – СНиПам) составляет 5 м. Если дымоход меньше указанной величины, то устройством не будет вырабатываться необходимая естественная тяга. Однако слишком большой высоты дымоходы делать не рекомендуется. В этом случае тяга дымовой трубы также снижается за счет медленного прохождения и остывания дыма.

Дымовая труба для котельной: как сделать расчет размеров

Расчет тяги дымовой трубы применяется для строительства промышленных дымоходов, причем подразумевает сложнейшую систему расчетов. Для частного небольшого строения этот показатель ничтожен.

В частных домах расчет высоты дымовой трубы основывается на следующих правилах:

  1. общая длина дымовых труб должна составлять от основания до конечного грибка более 5 м;
  2. если дымоход выходит на плоскую крышу, то он должен возвышаться над ней на 500 мм;
Схема расположения дымохода на плоской кровле

Схема расположения дымохода на плоской кровле

  1. если на скатной крыше дымоход выводится не далее 1,5 м от крышного конька  или если на крыше есть дополнительное ограждение, то окончательное звено трубы должно быть выведено на 500 мм за уровень самой высокой конструкции;
  2. если на скатной крыше дымоход располагается в пределах 1,5 – 3 м от свода крыши, то высота дымоотводящей трубы должна быть с ним на одном уровне;
  3. если на скатной крыше дымоход выводится на расстояние более 3 м от крышного конька, то высота трубы должна рассчитываться таким образом, чтобы горизонтальная линия уровня конька крыши и линия, соединяющая конек крыши с дымовой трубой образовывали угол, приблизительно равный 10º.
Схема для расчета высоты дымоходной трубы

Схема для расчета высоты дымоходной трубы

Следует отметить, что располагать дымоходную трубу нельзя вблизи мансардных окон, дверей и так далее. Это может повлечь попадание искр в строение, особенно при сильном ветре и привести к возгоранию.

Высота дымохода, располагающегося на крыше строения, рассчитывается с соблюдением существующих правил пожарной безопасности.

Чтобы рассчитать диаметр дымовой трубы потребуется:

  1. определить количество топлива, сжигаемого в отопительном приборе за 1 час. В большинстве случаев этот параметр указывается в характеристике, прилагаемой к отопительному оборудованию при покупке. Самостоятельный расчет этого показателя представлен ниже;
  2. температурный показатель газа, располагающегося на входе в дымоход. Параметр можно найти в дополнительной характеристике оборудования. В большинстве случаев он принимается равным 150ºС – 200ºС;
  3. скорость прохода газа в дымовой трубе составляет 2м/с;
  4. высота дымохода;
  5. показатель естественной тяги принимается равным 4 Па на 1 м дымохода.

Таким образом, сечение дымовой трубы зависит исключительно от количества топлива, сжигаемого при работе оборудования.

Дымовая труба для котельной: как сделать расчет размеров

F=(π*d²)/4

d²=4*F/π

Vгаза=B*Vтоплива*(1 t/273)/3600, где

  • В – количество топлива в килограммах, которое сжигается за 1 час времени (кг/час);
  • Vтоплива – табличный коэффициент, зависящий от вида топлива (найти его можно в ГОСТе № 2127 или в таблице ниже);
  • t – температура газа, зафиксированная на выходе из трубы (также приведена в таблице).
Значения табличных коэффициентов

Значения табличных коэффициентов

Площадь сечения (F) находится как отношение V газа к скорости движения газов в трубе (W), то есть

F=Vгаза/W

d²=(4*Vгаза)/π*W

Например, для отопления сооружения в течение часа требуется 10 кг дров, влажность которых приблизительно составляет 25%. Поправочный коэффициент на такой вид топлива, исходя из вышеуказанной таблицы, равняется 10. Температура газа, зарегистрированная на выходе в дымоходную трубу, принимается равной 150ºС.

Тогда расчет дымовой трубы котельной будет следующим:

  1. 1 150/273=1,55
  2. Vгаза=10*10*1,55/3600=0,043
  3. d²=(4*0/043)/3,14*2=0,027
  4. d=0,165

То есть при определенных условиях диаметр дымоходной трубы должен быть не менее 165 мм.

Для того чтобы не осложнять обустройство дымохода сложными расчетами, можно воспользоваться разработанными специалистами нормативами:

  • для обогревательного оборудования, мощность которого составляет менее 3,5 кВт подойдет дымоход, размеры которого не менее 0,14*0,14м;
  • если заявленная мощность отопительного котла находится в границах 3,5 кВт – 5 кВт, то параметры дымовой трубы должны быть не менее 0,14*0,20 м;
  • если для обогрева помещения используются приборы мощностью от 5 кВт до 7 кВт, то сечение применяемой дымоходной трубы не должно составлять менее 0,14*0,27 м.

Если при строительстве дымохода известна мощность отопительного прибора, то для определения сечения трубы можно воспользоваться подсчитанными специалистами данными. Если мощность отопительного оборудования неизвестна, то необходимо провести расчеты по указанной схеме.

Таким образом, при выборе материала изготовления дымохода, так же как и при расчете необходимых для его строительства параметров надо опираться на мощность отопительного прибора. Чем больше его мощность, тем больше и надежнее должен быть дымоход. Если параметры прибора неизвестны, и вычислить нужные величины самостоятельно не получается, то необходимо прибегнуть к помощи квалифицированных специалистов. Любая ошибка в расчетах может привести к неработоспособности дымохода или к неполному выведению вредных веществ из жилого помещения.

На этом этапе проектирования определяется минимальные показатели пропускной способности конструкции. Этот параметр должен иметь такое значение, которое позволяет беспрепятственно проходить и удаляться в атмосферу продуктам сгорания топлива при работе котельной с максимальными нагрузками.

Неправильные расчеты пропускной способности могут спровоцировать скопление газов в каком-либо котле или в тракте.

Аэродинамические расчеты дымовой трубы, выполненные на профессиональном уровне, позволяют дать объективную оценку эффективности дутьевой, тяговой системы, перепадам давления в воздушном и газовом тракте.

Результатом проведенных расчетов становятся профессиональной определение оптимальной высоты и диаметра дымовой трубы, а также наиболее выгодные параметры отдельных участков и элементов на газо-воздушном тракте.

Дымовая труба для котельной: как сделать расчет размеров

Современные дымоходы – целые системы, ведь можно смонтировать дымоход любой сложности и при любых конструктивных особенностях дома. Для этого разработаны модульные системы, состоящие из колен, тройников, различных патрубков. Модульные дымоходы удобнее кирпичных, так как последние можно строить только вертикально, а модульные можно конструировать в разных направлениях с учетом определенных требований (в любом случае, это быстрее, проще, дешевле).

Для каждого теплового устройства лучше готовить свой дымоходный канал. Дымоходы собирают вертикально, без уступов. Допускают два отклонения от вертикали на угол до 30 градусов, горизонтальное соединение допускается в пределах метра, а высота от теплогенерирующего устройства до устья трубы ─ от 5м – для обеспечения разрежения газов и создания тяги.

Для правильной сборки дымоходной системы в доме надо учитывать некоторые общие правила:

  1. Установка элементов модульной системы производится от печи, снизу вверх.
  2. Варианты размещения и подключения дымоходов разные, все зависит от условий помещения. При построенном доме удобно размещать дымоход снаружи: от печки или камина он выводится через стену, прокладывается изолятор, устанавливается сборник конденсата и на кронштейнах труба поднимается вверх.
  3. Устанавливать дымоход можно и при возведении дома, и при эксплуатации. Место в доме надо выбирать так, чтобы не нарушать целостность конструкции дома: чтобы не попадала влага, согласовать по стропильной системе.
  4. Если монтировать керамические и кирпичные дымоходы в обжитом доме, придется разбирать полы, делать основания, подготовительные работы – дорого и не всегда возможно.
  5. Внутреннюю трубу дымоходной системы надо вставлять в предыдущий модуль, а модуль наружного контура ─ на предыдущий. Это дает возможность защитить базальтовый утеплитель от попадания на него конденсата.
  6. Одна в другую труба должна входить не менее, чем на половину своего диаметра (по разметке).
  7. Трубы с отводами, тройниками соединяют хомутами.
  8. Место соединения не должно попадать в слой перекрытий.
  9. Для тройников устанавливают опорные кронштейны.
  10. Если на тройнике не установить сборник конденсата, вся вода попадает в систему.
  11. Каждые 2м дымохода фиксируют к стене креплением.
  12. Прикрепляя дымоход к стене, надо следить, что не было прогибов.
  13. Не допускается контакт дымового канала с инженерными коммуникациями (газ, электричество).
  14. Если труба проходит близко к стенам, нужна теплоизоляция.
  15. В зоне прохождения перекрытий и кровли надо отступать на 150 мм при изолированных трубах и на 300 мм при трубах без изоляции. Требования пожарной безопасности при монтаже всегда должны быть на первом месте.
  16. Нельзя прокладывать горизонтальные фрагменты дымохода более 1 м по длине.
  17. Стыки не должны попадать в перекрытия или слоях кровельного пирога.

Монтируя стальной дымоход, необходимо учитывать вероятность тепловой деформации дымоходной системы. Для этой цели устанавливают гибкий переходник. Если в комплекте оборудования такого элемента нет, можно не фиксировать трубу на кронштейне жестко, а сделать запас на 10-15 мм, иначе при нагревании есть риск смещения дымохода.

Если кровля из легковоспламеняющихся материалов, на трубу устанавливают искроуловитель, который делают из металлической сетки, с ячейками до 5Х5 мм. Высоту трубы определяет расстояние от трубы до конька: если оно не превышает 1,5 м, труба всегда возвышается над коньком не менее полметра.

Прежде чем приступить к монтажу дымохода под него выбирают место. Затем размечают места, где он будет проходить через перекрытие и кровлю. Тщательно проверяют точность разметки и делают проемы. Следующий шаг — выполнение подсоединения патрубка котла к дымоходу, а далее монтируют ревизию и тройник.

Закрепляют лист из стали, устанавливают главный кронштейн, трубу наращивают, если требуется, применяют «колени». В районе контакта с перекрытием используют патрубки. Берут лист оцинкованной стали с таким отверстием, чтобы через него свободно проходила труба, крепят его к перекрытию. Для усиления стыков применяют хомуты. Каждые 2 м дымоход закрепляют хомутами, а каждые 4 м — кронштейнами.

Немного о безопасности

К безопасной эксплуатации дымоходной системы предъявляются свои требования. Не рекомендуется растапливать печь легковоспламеняющимися материалами типа горючих жидкостей. В котлах на твердом топливе нельзя закладывать дрова, превышающие габариты топки.

В быту не стоит приспосабливать систему дымохода для сушки белья, так как нарушение ее герметичности чревато серьезными последствиями. Прочищать дымоход, выжигая сажу, также опасно для дома. Нельзя чистить дымоход хлорсодержащими веществами. Попытки заливать водой огонь в топке могут повредить оборудование.

При эффективном и регулярном использовании печей дымоход надо чистить и диагностировать . Если игнорировать этот момент, сажа может воспламеняться, это не каждый дымоход выдержит. Эксплуатируя отопительный котел, надо строго соблюдать рекомендации производителя, не пытаясь использовать отопительный прибор не по назначению.

Выводы и полезное видео по теме

Загородный дом трудно представить без печи, а значит, и дымохода – украшения дома, сложного инженерного оборудования, постоянного источника тревог. Неутешительная статистика свидетельствует, что неисправность печного отопления – основная причина пожаров в загородных домах, 70% бань горят из-за неправильно устроенных дымоходов. Что надо знать при возведении канала дымоудаления?

  1. Кирпичный дымоход уже не соответствует современным требованиям: необходим хороший фундамент и грамотный мастер.
  2. Стальной сэндвич-дымоход – современный и бюджетный вариант, но не так долговечен.
  3. Дымоход из керамики долговечен, не коррозирует, но дороже остальных.
  4. Дымоход из стекла – самый надежный и дорогостоящий, поэтому мало распространен.
  5. Дымоход из асбоцемента устраивать нельзя – канцерогенен и пожароопасен.
  6. Модульные системы легко собирать и обслуживать. Дымоход может быть в доме и снаружи – главное соблюдение правил пожарной безопасности.
  7. Любой дымоход требует профилактики, в идеале – 2 раза в год.

Задымление, обратная тяга, пожар, просто не работающая система – возможный результат безответственного и непродуманного отношения к устройству дымохода, поэтому от грамотной сборки во многом зависит эффективность работы отопления, долговечность и безопасность его эксплуатации. Если осуществлять монтаж непродуманно, это может привести к катастрофическим последствиям.

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector