Почему рассматриваются именно твердотопливные приборы?
Всё просто – с ними в этих вопросах всегда больше проблем, если сравнивать с газовыми. Поясним почему:
Прежде всего, газовые отопительные приборы – это практически всегда изделия заводского производства. То есть обязательно имеют патрубок определенного сечения для подсоединения к дымоходу. Оговаривается площадь сечения канала и в технической документации модели. То есть все довольно просто – ни на одном из участков уходящего вверх дымохода зауживать канал не допускается.
Котлы или печи заводской сборки всегда имеют патрубок для подключения дымохода. То есть проблема с сечением дымохода уже не стоит – оно должно быть не меньше указанного в технической документации.
- Температура выходящих в дымоход продуктов сгорания газа несоизмеримо меньше, чем у образующихся при сгорании древесины или иного твёрдого топлива.
- Трудно сравнить и объёмы образующихся при сгорании «голубого» и твердого топлива газовых смесей. Разница здесь – весьма существенная!
А вот твердотопливные отопительные приборы, печи или котлы, очень часто создаются самостоятельно. Или же достаются «в наследство» от бывших владельцев дома. И вот здесь никогда не лишней будет проверка параметров подключённого к такому прибору дымохода.
Впрочем, то, что касается высоты трубы и проверки тяги – наверное, можно в полной мере отнести и к газовому отопительному оборудованию. Сечение-то известно, но остальное проверить не помешает.
Но начнем именно с сечения.
Почему образуется обратная тяга в дымоходе
На этот процесс влияет большое количество факторов. Основным является неправильное проектирование дымохода еще на этапе строительства. Чтобы в будущем не сталкиваться с проблемой недостаточной или неправильной тяги, необходимо заранее правильно рассчитывать:
- размер сечения дымохода;
- его расположение;
- материал изготовления;
- форму;
- высоту трубы;
- наличие дополнительных приборов, увеличивающих показатели тяги.
Также на показатели качества движения воздуха влияет количество потребляющих кислород в помещении людей или приборов. К последним относятся калориферы, утюги, кухонные плиты и так далее
Важно для правильной работы и регулярное проветривание помещения
Все это человек может контролировать самостоятельно, поэтому только от него зависит наличие обратной тяги в дымоходе. Что делать при влиянии на тягу погодных условий? Контролировать их невозможно, но противостоять вполне реально.
Продолжительность службы сэндвич труб
Гарантированный срок службы на разные изделия системы варьирует от 10 до 15 лет. Такой показатель реален лишь при строгом соблюдении всех требований при монтаже дымохода: правильном выборе материала, толщины уплотнителя и др. Нередко все эти условия не соблюдаются, поэтому срок службы сокращается, что в конечном итоге приводит к полной замене дымохода примерно лет через пять. А бывает, что и раньше.
Какие же частые причины ранней поломки конструкции? Их много, но нередко даже заводской брак может вывести конструкцию из строя уже в самом начале ее функционирования. Поэтому специалисты рекомендуют с особой тщательностью выбирать трубы для дымохода и проверять их на наличие дефектов.
Немаловажное значение имеет своевременность профилактических очисток в системе. Даже при малейшем обнаружении в конструкции отклонений от нормы, эксплуатация должна быть прекращена, и проведены ремонтные работы либо полная замена дымохода. Если соблюсти все правила при покупке и функционировании сэндвич установки, то она прослужит вам очень долго
В противном случае, может возникнуть авария с вытекающими негативными последствиями. Если вы сомневаетесь в своих силах относительно правильной покупки составляющих и их установки, то в таком случае лучше довериться специалистам
Если соблюсти все правила при покупке и функционировании сэндвич установки, то она прослужит вам очень долго. В противном случае, может возникнуть авария с вытекающими негативными последствиями. Если вы сомневаетесь в своих силах относительно правильной покупки составляющих и их установки, то в таком случае лучше довериться специалистам.
Виды дымовых труб
На сегодняшний день для котельного оборудования используются следующие виды дымовых труб:
- Колонные дымовые трубы. Такие конструкции представляют собой отдельные строения. Несущим элементом трубы в данном случае является обечайка, для производства которой используется высокоуглеродистая сталь. Вся конструкция крепится к анкерной корзине, установленной на фундаменте.
- Фермовые промышленные трубы. Для фиксации таких труб используется самонесущая ферма, установленная таким же образом, как и в предыдущем случае.
- Фасадные и околофасадные трубы. Подобные сооружения фиксируются при помощи специальных кронштейнов, закрепленных на раме, которая, в свою очередь, присоединяется к стене с использованием виброизолирующих деталей. Основной вес фасадных труб приходится на собственный фундамент.
- Бескаркасные самонесущие трубы. Этот вид труб устанавливается прямо на крыше строения и фиксируется в помещении.
- Мачтовые трубы на растяжках. Еще один вид свободностоящих сооружений, закрепленных посредством анкерной корзины, залитой в фундамент. Газопроводы мачтовых труб крепятся к опоре при помощи хомутов.
Котельные трубы могут иметь как один, так и несколько стволов, что необходимо учитывать при проектировании и расчете будущей конструкции.
Сколько кирпича вешать в граммах?
Рассмотрим один из простых и популярных методов расчета, позволяющий быстро узнать, сколько кирпича надо для постройки печи-голландки.
Формула
Для расчета используется следующая формула:
В данной формуле используются следующие параметры:
- В – планируемая высота печи;
- Р – высота одного ряда;
- О – число кирпичей в первом ряду.
Разберём наглядный пример.
Допустим, планируется постройка голландки высотой 2,4 м., в основании которой лежит 24 кирпича. Высота одного ряда составляет 7 см (толщина одного кирпича).
- От планируемой высоты печи следует отнять 0,3 м на разделку. Таким образом, после вычитания остается 2,1 м.
- Полученное число следует разделить на высоту одного ряда, в результате получаем 30 рядов.
- Умножаем полученное значение на 2/3, то есть отнимаем 10 рядов.
- Остаётся 20 рядов.
- Умножаем полученное число рядов на число кирпичей в основании (24 штуки).
- Получаем 480 кирпичей.
- Добавим 50 кирпичей на разделку.
Арифметически это выглядит следующим образом:
В результате получается 530 кирпичей – необходимое число для постройки тридцатирядной печи-голландки.
Отдельно рассчитывается количество кирпичей на постройку дымохода. Оно определяется высотой и сечением дымохода. Таким образом, следует использовать формулу:
Используются такие параметры:
- Чд – число рядов в дымоходе;
- Н – число кирпичей в одном ряду дымохода.
Эти несложные расчёты позволят определить, сколько кирпича потребуется на постройку печи-голландки.
Правила проверки дымоходов и вентиляционных каналов
Некоторым домовладельцам и съемщикам кажется, что проверка и ремонт такой на вид нехитрой системы дымовых и вентиляционных каналов просты. Но это не так. Вентиляционный канал должен обеспечивать воздухообмен в размере от восьмидесяти процентов объема воздуха. Но в наше время статистика говорит о том, что люди заменяют элементы старых вытяжных каналов, не учитывая требования к вентиляционным и дымовым системам.
Отжившие свой срок элементы заменяются металлопластиком и сталью. Чем это чревато? Тем, что такие конструкции гораздо менее герметичны, чем старые. Поэтому техническое состояние канала становится неудовлетворительным, так как нормальная вентиляция сводится на нет.
Перед тем, как начать операцию проверки каналов, нужно четко уяснить свод правил, которые руководят этим процессом. Ниже будет приведен список того, чем надо озаботиться:
- Акт проверки. Он обязательно должен быть составлен перед началом любой соответствующей нормам проверки. Без подписания этого документа компания может запросто запретить проживание на территории жилья. В него включены все характеристики канала, от длины до таких специфических деталей, как анализ воздуха внутри на содержание опасного скопления углекислого газа.
- Периодичность проверки. О ней было сказано выше. Здесь же стоит напомнить, что даже в тех случаях, когда срок очередной инспекции еще не подошел, не нужно стесняться вызвать мастера, если есть хоть малейшие подозрения в неисправности системы. Речь может идти о здоровье и даже жизни, и не стоит об этом забывать.
- Если в каналах обнаружена неисправность, то требуется прекратить использование вентиляционных элементов до окончания необходимых ремонтных работ.
- Конец работы так же, как и начало, должен быть ознаменован подписанием акта – на этот раз акта об обследовании системы дымоудаления. Опять-таки, этот документ очень важен, и без него могут возникнуть неприятные вопросы.
Что должна выявить (а в лучшем случае – не выявить вовсе) проверка? Различают несколько видов неисправностей, на которые в первую очередь обратят внимание. Наличие или отсутствие разрушений – один из главных факторов, которые могут повлиять на исправность системы вентиляции или дымоудаления. Причина этого очевидна
Не менее важным будет выявление загрязнений, влияющих на бесперебойную работу каналов
Причина этого очевидна. Не менее важным будет выявление загрязнений, влияющих на бесперебойную работу каналов.
Как и можно предположить, канал, забитый мусором и поросший плесенью, приносит мало пользы домовладельцу, а то и вовсе наносит вред. Наконец, третьим важнейшим фактором является наличие достаточной тяги. Без этого все значение вентиляции не имеет смысла.
Для определения этих величин устанавливается высота выводной трубы. Также выясняется, есть ли объекты, которые загораживают свободный выход дыма (или вход свежего воздуха). Это могут быть как естественные (деревья), так и искусственные (постройки) предметы. Немаловажным шагом является взятие пробы на содержание углекислого газа.
Во время проверки специалисты пользуются мощными осветительными приборами, фотоаппаратами и видеокамерами, благодаря чему могут обнаруживать даже самые малозаметные нарушения в состоянии выводного канала
Очень важно убедиться в том, что прибывшие для осмотра люди оснащены подобными инструментами
Основные нюансы проектирования
Проект дымохода разрабатывается вместе с проектом всего дома и системы отопления. Место его установки выбирается, исходят из планировки внутренних помещений и самого здания, конструктивных особенностей дома и крыши.
Обычно дымоходную трубу устанавливают на кухне, иногда в подсобных помещениях и коридоре, если у этих помещений с кухней общая стена. Это правило касается дымоходной трубы для печи. Однако в частных домах нередко помимо неё устанавливают камины и отопительные котлы. В этом случае на крышу должно выводиться несколько труб.
Но не стоит сразу разрабатывать проект с выводом отдельных труб от каждой системы отопления. Существует технология, позволяющая объединить несколько труб в один канал дымохода.
Этот факт также должен быть учтен при составлении проекта здания и проектировании дымовых труб
При этом нужно брать во внимание объем всех выводимых газов от всех источников их образования, и в зависимости от этого рассчитывать внутренний размер трубы дымохода
При проектировании дымоходной трубы, помимо её высоты, нужно учитывать внутреннее сечение, конфигурацию, материал производства и вид отопительного устройства – камин, котел или печь
Кроме того, стоит принять во внимание используемый вид топлива – газообразное, твердое или жидкое. Неправильно разработанный проект монтажа дымохода влечет за собой низкий уровень эффективности работы приборов отопления, из-за чего расход топлива будет повышаться, а, соответственно, и ваши затраты на него
Диаметр дымохода
Диаметр дымоотводящей трубы зависит от мощности теплогенератора (котла, топки). Слишком малое сечение дымохода не обеспечит отвод полного объема продуктов сгорания. При слишком большом — уменьшится тяга, поскольку возрастет сопротивление отходящим газам со стороны холодного воздуха.
Говоря о каминах с открытой топкой, общепринятое соотношение сечения дымохода и размера проема топки камина (ширина/высота) составляет 1:10. При этом форма сечения должна быть круглой – это оптимальный вариант. В конструкциях с квадратным или прямоугольным сечением в прямых углах возникают завихрения, препятствующие максимальному удалению дыма и приводящие к образованию сажи. Если вы все же склоняетесь к прямоугольному сечению — следует выбирать, чтобы стороны были в соотношении 1 к 1,5, и даже в таком случае углы внутри необходимо закруглять.
В случае установки печи, диаметр трубы должен быть не меньше диаметра поддувала. Минимальное сечение составляет 100 мм. Когда теплоотдача меньше 3000 ккал/ч сечение по правилам составляет — 140×140 мм, в противном случае — 140×270 мм.
Дымовой ствол должен быть вертикальным, без заужений. Допускается не более двух отклонений от вертикали на угол не более 30°, относом не более 1 метра. В отдельных случаях допустим угол отклонения канала от вертикали до 45°, а относ – до 1,7 метра.
О чем стоит знать
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.
Преимущества утепления
Согласно СниП утепление дает возможность создать в помещениях микроклимат, в котором люди могут комфортно жить и работать. При качественно выполненном утеплении:
- уменьшается теплообмен;
- предотвращается образование конденсата, вызывающего коррозию, образования плесени на поверхности конструкции;
- снижается риск возгорания;
- ослабляется вибрация и шум, которые возникают при работе системы воздухообмен;
- уменьшается теплопередача во внешнюю среду.
Толщина слоя теплоизоляции зависит от таких параметров как:
- наличия точки росы,
- формы, размеров воздухоотвода,
- теплопроводности утеплителя,
- температурного перепада между вентсистемой и помещением.
Оптимальным решением считается технический утеплитель, который имеет высокую паропроницаемость и низкую теплопроводность.
В системах с естественным воздухообменом, как и с принудительным для определенной категории зданий, наличие утепления обязательно. Для кирпичных вентшахт, в отличие от металлических, проблема образования конденсата не стоит, поэтому вопрос теплоизоляции теряет свою актуальность.
Что же касается промышленных зданий, то шахты принудительного воздухообмена здесь выполняются из строительной стали, которая достаточно быстро нагревается. Так как через них проходит достаточно большой объем воздуха, то при охлаждении конструкция не успевает дойти до точки росы, то есть проблема конденсации водяного пара в этом случае не стоит. Единственная вероятность образования конденсата возникает при остановке вентилирующего оборудования, поэтому для подобных систем организовывают отвод конденсата, который может образоваться за этот период.
Как утеплить
Теплоизоляцию выполняют по двум методикам: внутреннее утепление и наружная.
Вторая сегодня считается наиболее экономичным и эффективным. Вопросы шумоизоляции и возгорания решаются в этом случае решаются намного проще. К примеру, шумоглушители устанавливают непосредственно в источник звука. Вероятность распространения огня практически сведена к минимуму. Еще одним ценным преимуществом такой технологии является возможность периодически проводить мероприятия, препятствующие образованию бактерий и микробов, которые приводят к расслоению теплоизоляционных материалов, а, значит, и к потере их эксплуатационных характеристик.
Для утепления вентканалов и шахт цилиндрической формы чаще всего используют гипсошлаковые или фасадные минераловатные плиты. Процесс устройства теплоизоляции, скажем, для минплит проводят в следующей последовательности:
- подготавливают поверхность, в частности, удаляют слабые участки основы, поверхность прогрунтовывают;
- минплиты укладывают на клей, из него выполняют также нашлепки и окантовку;
- дождавшись окончательного высыхания, устанавливают фасадные дюбели;
- укладывают укрепляющий слой, содержащий сетку из стеклоткани и клея;
- после полного подсыхания, поверхность огрунтовывают и покрывают декоративной штукатуркой.
2019 stylekrov.ru
Продолжительность службы сэндвич труб
Гарантированный срок службы на разные изделия системы варьирует от 10 до 15 лет. Такой показатель реален лишь при строгом соблюдении всех требований при монтаже дымохода: правильном выборе материала, толщины уплотнителя и др. Нередко все эти условия не соблюдаются, поэтому срок службы сокращается, что в конечном итоге приводит к полной замене дымохода примерно лет через пять. А бывает, что и раньше.
Какие же частые причины ранней поломки конструкции? Их много, но нередко даже заводской брак может вывести конструкцию из строя уже в самом начале ее функционирования. Поэтому специалисты рекомендуют с особой тщательностью выбирать трубы для дымохода и проверять их на наличие дефектов.
Немаловажное значение имеет своевременность профилактических очисток в системе. Даже при малейшем обнаружении в конструкции отклонений от нормы, эксплуатация должна быть прекращена, и проведены ремонтные работы либо полная замена дымохода
Если соблюсти все правила при покупке и функционировании сэндвич установки, то она прослужит вам очень долго. В противном случае, может возникнуть авария с вытекающими негативными последствиями. Если вы сомневаетесь в своих силах относительно правильной покупки составляющих и их установки, то в таком случае лучше довериться специалистам.
Как рассчитать площадь сечения дымовой трубы?
Существует несколько методик расчета оптимального сечения. Например, от размеров топочной камеры очага или от площади поддувального окна печи
Но в этой публикации внимание будет сконцентрировано на той методике, которая основана на оценке объема образующихся в процессе сгораний дымовых газов
Горение древесины и другого твёрдого топлива всегда сопровождается весьма значительным дымообразованием. И дымоходная труба должна быть в состоянии своевременно отводить эти объемы наружу.
На основе расчётов и опытов специалистами давно уже составлены таблицы, из которых можно получить информацию об удельном дымообразовании для разных типов твердого топлива. То есть какой объем продуктов сгорания образуется при сжигании, скажем, одного килограмма дров, угля, торфа и т.п.
Приведем и мы такую таблицу (в сокращенном варианте). В ней, помимо удельного дымообразования, показаны калорийность топлива (количество тепла, выделяемого при сжигании одного килограмма) и примерная температура продуктов сгорания на выходе из дымоходной трубы. Первая из указанных характеристик нас в заданный момент особо не интересует — просто дает общее представление об эффективности топлива. А вот температура, да, понадобится для расчетов.
| Тип топлива | Удельная калорийность топлива, кКал/кг, усредненно | Удельный объем выделяемых продуктов сгорания от сжигания 1 кг, м³ | Рекомендуемая температура на выходе из дымохода, °С |
| Дрова со средним уровнем влажности — 25% | 3300 | 10 | 150 |
| Торф кусковой (россыпью), воздушной просушки, со средним уровнем влажность не выше 30% | 3000 | 10 | 130 |
| Торф — брикеты | 4000 | 11 | 130 |
| Уголь бурый | 4700 | 12 | 120 |
| Уголь каменный | 5200 | 17 | 110 |
| Антрацит | 7000 | 17 | 110 |
| Пеллеты или древесные топливные брикеты | 4800 | 9 | 150 |
Как видите, объемы впечатляют. Даже дающие минимальную дымность типы топлива – это уже около 10 кубометров на каждый сожженный килограмм. Значит, просто из соображений физики и геометрии сечение дымоходного канала должно быть в состоянии постоянно отводить эти немалые объемы наружу.
От этого и «пляшем» при расчёте.
Цены на дымовую трубу
дымовая труба
Объем продуктов сгорания, выделяемых при сжигании твёрдого топлива в течение часа можно определить по следующей формуле (с учетом температурного расширения газов).
Vgч = Vуд × Мтч × (1 + Тд/273))
Vgч — объем продуктов сгорания, образующийся в течение часа.
Vуд — удельный объем образующихся продуктов сгорания для выбранного типа топлива, м³/кг (из таблицы).
Мтч — масса топливной закладки, сгораемой в течение одного часа. Обычно находится отношением полной топливной закладки ко времени ее полного прогорания. Например, в печь загружается разом12 кг дров, и они прогорают за 3 часа. Значит, Мтч = 12 / 3 = 4 кг/час.
Тд — температура газов (℃) на выходе из дымоходной трубы (из таблицы).
273 — константа, для приведения температурных параметров к шкале Кельвина, использующейся в термодинамических расчетах.
Так как единица времени в нашей системе исчисления секунда, то узнать объем, получающийся за секунду, несложно – результат просто делится на 3600:
Vgс = Vgч / 3600
Чтобы узнать площадь сечения канала, который гарантированно пропустит через себя этот объем при определенной скорости движения газов, надо найти их отношение
Sc = Vgс / Fд
Sc — площадь поперечного сечения канала дымохода, м².
Fд — скорость потока газов в дымоходной трубе, м/с
Несколько слов об этой скорости. Для отопительных приборов и сооружений бытового класса обычно стремятся остановиться в диапазоне от 1,5 до 2.5 м/с. При такой, с одной стороны – невысокой скорости не наблюдается значительного сопротивления потоку, не возникает сильных завихрений, тормозящих движение газов. Минимизируются тепловые потери, снижается до нормальных величин температура газов на выходе из трубы. Вместе с тем, скорость в достаточной степени большая для того, чтобы уменьшить образование конденсата и оседание золы на внутренних стенках канала.
Если найдено сечение (а это – минимальная его величина), то по известным геометрическим формулам можно найти или диаметр для трубы круглого сечения, или длину стороны – при квадратном сечении, или подобрать длины сторон при прямоугольном.
Ниже предложен калькулятор, который до предела упростит проведение этих вычислений. В нем необходимо указать тип топлива, примерный расход его расход (точнее, массу и время прогорания полной загрузки) и ожидаемую скорость потока газов в дымоходе. Остальное программа выполнит сама.
Итоговый результат показывается в трех представлениях:
— минимальный диаметр для круглого сечения;
— минимальная длина стороны для квадратного сечения;
— площадь сечения, по которой можно, например, подобрать размеры сторон для прямоугольного сечения.
Проектируем дымоходы котельной правильно. Особенности проектирования
Прежде, чем приступить к сооружению данной конструкции требуется подготовить ее проект. Трубы дымовые для котельных проектируются по такой схеме:
- Определяют тип конструкции. Он напрямую зависит от следующих факторов:
- объем сжигаемого топлива;
- расположение дымоходной трубы относительно фасада;
- высота конструкции;
- наличие дополнительных элементов для крепежа.
- Рассчитывают аэродинамику дымохода исходя из среднегодовой ветровой нагрузки. На нее влияет тяга, нагнетаемая естественным или же искусственным путем.
- Рассчитывают геометрические параметры дымохода – высота и диаметр, исходя из объемов и вида сжигаемого топлива.
- Рассчитывают внешний диаметр и толщину стенок дымохода, основываясь на габариты внутреннего сечения и высоты. Согласно этим характеристикам, конструкция обретет устойчивость и прочность.
- Приступают к оптимизации всех характеристик дымохода. Этап актуальный в том случае, если дымовая труба котельной усилена армирующими элементами, типа силового каркаса, растяжек и т.д.
- Производят визуализацию расчетной части путем составления сметной документации и чертежей.
Расчетная часть крайне важна. Самостоятельная постройка дымохода без сопровождающей документации запрещена.
Расчет высоты по тяге
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:
hc = H*(pв — pг).
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°).
Параметр ρг же из формулы определяется по специальным таблицам с использованием такой формулы:
Yср = (Y1 + Y2)/2, где
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.
Проверка планируемой трубы на величину естественной тяги
По сути, основные параметры дымовой трубы мы уже определили – достаточное сечение ее канала и высоту. Но для приборов с естественной тягой никогда не лишним будет проверить силу этой самой тяги. Чтобы не получилось, что построенный дымоход вдруг отказывается выполнять свои основные функции.
Тяга – это, по сути, разница давлений горячих газов в трубе и наружного воздуха. Именно эта разница и стимулирует движение газового потока по каналу дымохода.
Считается, что для нормальной работы дымохода с естественной тягой эта разница должна составлять не менее 4 паскаль на каждый метр высоты трубы (0,408 мм водяного столба или 0,03 мм ртутного столба). То есть для пятиметровой трубы (наш минимум) тяга должна быть не менее 20 Па. Это обеспечивает и нормальный отвод газов, и необходимый приток воздуха для непрерывного горения топлива.
Как просчитать эту тягу. Естественно, она во многом зависит от плотностей газов, которые, в свою очередь, тесно взаимосвязаны с температурой. В этом можно убедиться взглянув на формулу, с которой мы и будем работать:
ΔP = Hтр × g × Pатм × (1 / Тв – 1 / Тдс) / 287,1
ΔP — естественная тяга в трубе, Па.
Hтр — высота дымовой трубы, м.
g — ускорение свободного падения (9.8 м/с²);
Pатм — атмосферное давление. Нормальным считается значение в 750 мм ртутного столба. Однако, местность, для которой проводится расчет, может иметь и свою специфику. Надо правильно понимать, сто нормой считается уровень моря. А с ростом высоты эта норма начинает снижаться. Причем – довольно значительно. Так что при расчетах необходимо будет руководствоваться нормой для своего региона проживания.
Атмосферное давление обычно измеряется в миллиметрах ртутного столба. Однако, для расчета в системе СИ требуется перевести его в паскали. Это несложно, если знать, что 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.
Тв — температура воздуха на улице. Причем, приведенная к шкале Кельвина, то есть С° + 273.
Тдс — средняя температура газов в дымоходе. Определяется как среднее арифметическое показателей на входе и выходе, с последующим приведением к шкале Кельвина.
287,1 — газовая постоянная воздуха. Правильнее было бы подобрать эту величину под конкретный химический состав отводимых газов. Но в нашем случае ошибка значительной, сильно влияющей на конечный результат, не станет.
Несколько важных замечаний по температуре на входе и выходе
Всегда следует стремиться к оптимальным ее значениям. Статистика показывает, что большинство возгораний происходит с банными печами, в который практически отсутствует теплоотвод, в короткие сроки нагоняется жар в парилке, и при этом дымоход обычно раскаляется до опасных температур. Поэтому нужно уметь управлять температурами в трубе, используя доступные средства – шиберы, задвижки, устройства дополнительной утилизации тепла (например, водогрейные баки).
В бытовых и отопительных печах с этим попроще, но все равно контроль необходим. В котлах, где сама суть работы заключается в постоянной отдаче тепла циркулирующему теплоносителю, эти вопросы так остро не стоят.
Режим 900 ÷ 600 ℃ (вход и выход), встречающийся у некоторых на банных печах — чрезвычайно опасен во всех отношениях, и даже не должен рассматриваться! Разумные рамки (и то – верхний их предел) это 600 ÷ 400 градусов для бытовых кирпичных и металлических печей. Обычно же стараются выдерживать в диапазоне 400 ÷ 200 ℃. Для газового оборудования нижняя граница может падать и ниже 100 градусов.
Если все исходные значения для подстановки в формулу известны – можно переходить к расчёту. Для этого опять предлагаем воспользоваться возможностями специального онлайн-калькулятора.
Нормативы дымовых труб
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.
