Трубы дымовые котельные: правила проектирования и установки

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

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.

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.

Дымовая труба – значимый конструктивный компонент котельной предприятия и частного дома. От него зависит эффективность агрегата

Высоту и размеры дымового канала необходимо рассчитывать с предельной точностью, т.к. от габаритов канала зависит процесс сгорания топлива

Для формирования безупречной тяги требуется учитывать розу ветров в регионе, барометрическое давление и среднестатистические данные о температуре воздуха

Конструкция дымовой трубы должна обеспечивать полноценный отвод дымовых газов без нанесения вреда владельцам и пользователям близко расположенных зданий и окружающей среде

Продумать, предусмотреть и запроектировать следует средства и приспособления для обслуживания дымовой трубы

При проектировании дымохода в обязательном порядке учитывается тип котла и разновидность топлива. В случае использования комбинированного агрегата трубу подбирают, ориентируясь на безопасный отвод газов максимальной температуры

Пропускную способность дымовой трубы определяют, учитывая объем продуктов горения при максимальной нагрузке агрегата

Труба котельной – довольно высокое сооружение, подверженное воздействию природных явлений. Конструкцию проектируют так, чтобы гарантировать устойчивость при сильных ветрах и способность гасить удары молний

Самонесущие трубы котельных

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.

Самонесущие трубы

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.

Колонные дымовые конструкции

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.

Колонные трубы

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.

Особенности околофасадных и фасадных дымоходов

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.

Фасадные трубы

Наиболее часто фасадные трубы располагают вдоль наружной стены постройки. При выборе марки стали и толщины стенки трубы учитывают химический состав отводимых газов и их температуру

Околофасадные и фасадные трубы передают весовую нагрузку через дополнительный нижний фундамент и ветровую через виброизолирующие крепления. Этот вид дымоотводов, с точки зрения материальных затрат, самый экономичный из-за отсутствия несущих конструкций и прочного фундамента.

Модульная система, использованная при создании газоотводящих стволов, обеспечивает легкую замену поврежденных частей.

Трубы фермового вида

Такая металлоконструкция состоит из труб, закрепленных на прочной самонесущей колонне фермового типа. Ферма, в свою очередь, закреплена в анкерной корзине, залитой в фундамент. Дымоходы фермового типа подходят для использования в регионах с опасной сейсмологической обстановкой.

Фермовые трубы

Конструкция фермового типа включает от 1 до 6 стволов. Колонна изготовлена из трубного проката. Профильная труба может иметь в сечении квадрат или треугольник. Зависит это от количества стволов

Для предотвращения коррозии газоотводы покрывают грунтовкой, затем окрашивают.

Ствол для отвода газов составлен из модулей, состоящих из 3 слоев:

  • внутреннего, контактирующего непосредственно с продуктами сгорания и выполненного из нержавейки специальных сортов;
  • толщиной 5-6 см, выполняющего роль теплоизоляции;
  • наружного, защищающего теплоизолирующий слой от негативных воздействий окружающей среды.

Для антикоррозионного покрытия используют краски, содержащие большой процент цинка. В отдельных конструкциях внутри колонны могут присутствовать лестницы и площадки, облегчающие обслуживание. Конструктивные элементы труб этого типа относительно легкие и это облегчает как их транспортировку, так и работы по монтажу.

Мачтовые трубы дымоходные

Центральным элементом мачтовой трубы является опорная башня – трех- или четырехмачтовая, к которой прикреплены дымоходы. Все узлы конструкции собирают на основе в виде бетонной подушки, начиная снизу и постепенно продвигаясь вверх. Используют при сборке заклепочное соединение или применяют саморезы.

Трубы мачтовые

Опорная конструкция мачтовой трубы собрана из стальных профилей, соединенных между собой раскосами и уголками. Своим основанием колонна опирается на фундамент, а фиксируют ее анкерными креплениями

Обычно отдельные элементы перевозят на место монтажа и собирают, как конструктор. Занимает этот процесс совсем немного времени – несколько часов. По высоте дымоход может достигать 28,5 м максимум. Устойчивость дымоходу обеспечивают ребра жесткости – оттяжки стальные с сечением от 1,6 до 2 см. Они компенсируют действие поперечных сил.

Материалы для возведения труб котельных

Системы для отвода дыма возводят из разных материалов — кирпича, стали, керамики, полимера. Дымоход из кирпича, сооружаемый над кирпичными печами и каминами, отличается хорошей механической прочностью, отличной теплоемкостью, достаточно высокой степенью пожаробезопасности.

Недостатков у этих конструкций тоже немало, поэтому в современном строительстве полностью кирпичные дымоходы встречаются все реже. Нормативные документы ограничивают высоту кирпичных труб 30-70 м, а диаметр 0,6-8 м.

На стенках кирпичной трубы со множеством выступов и углублений внутри, всегда оседает много конденсата, копоти, содержащей оксиды серы. Последние, вступая в реакцию с водой, образует кислоты, активно разрушающие кирпич.

Неровности поверхности, сужение прохода в результате постепенного нарастания слоя сажи, становятся причиной снижения скорости прохода дыма и опрокидывания тяги в дымоотводном канале.

Более устойчивы к конденсату и воздействиям внешних факторов дымоходы из керамики, у них высокая огнеупорность. Но эта система имеет большой вес, т.к. внутри находятся металлические стержни, придающие ей дополнительную прочность. Отсюда вытекают требования по обязательной устройству отдельного фундамента, опор, что повышает трудоемкость и стоимость монтажа.

Полимерные дымоотводные трубы уместны в котельных с максимальной температурой 250 градусов С, при монтаже газовых колонок. Они легкие, гибкие и долговечные, но актуальны только для газового оборудования.

Устройство для отвода дыма из нержавеющей стали – сборка, состоящая из отдельных элементов дымохода, соединенных между собой при помощи фасонных деталей: тройников, патрубков, дефлекторов, тройников, отводов. Стальными дымовыми трубами оснащают преимущественно газовые котлы.

Монтаж такого дымохода может быть выполнен и после постройки здания в короткие сроки. Существует большой ассортимент соединительных деталей, поэтому трубе можно придать любую конфигурацию.

Модульный дымоход можно без особого труда демонтировать и перенести в другое место. Преимуществом конструкции является и ее небольшой вес, что позволяет обойтись без фундамента, устойчивость к воздействию влаги, незначительное отложение копоти на внутренних стенках, высокая скорость прохождения дымовых газов.

Санитарно-технические нормы разрешают применять стальные трубы для сооружения дымоходов высотой более 30 м, исключение возможно только в том случае, когда за сутки расходуется менее 5 т многозольного топлива. Причина в том, что срок службы таких сооружений составляет 10 лет, а если используется высокосернистое топливо, он существенно сокращается.

К разновидностям, корпус которых выполнен из стального сплава, относятся коаксиальные дымоходы, с конструктивной спецификой и особенностями эксплуатации которых рекомендуем ознакомиться.

Расчет параметров трубы

Для определения высоты и диаметра дымовой трубы для котельной необходимо выполнить аэродинамический расчет конструкции. Диаметр зависит от мощности отдельных котлов или в целом котельной.

На горение топлива и эффективное удаление дыма огромное влияние оказывает тяга, для создания которой необходима постоянная подача воздуха в топку. Это обеспечивается как естественным, так и искусственным путем.

Если в систему встроен дымовой насос, то высота трубы решающего значения не имеет. Важен этот параметр в основном для учета вредных выбросов в атмосферу. Чтобы определить самотягу, нужен обязательный расчет и высоты, и сечения трубы.

Определение высоты трубы при естественной тяге

Чтобы создать нормальную естественную тягу необходимо соблюсти условие равенства силы тяги и суммарного сопротивления, которое возникает во время продвижения дымовых газов по газоводным каналам котла и тракту дымовой трубы. Обеспечить такую тягу возможно при условии небольшого газового сопротивления, когда высота трубы не превышает 60 м.

Схема расчета

Эта схема упростит процесс расчета основных параметров трубы для отвода продуктов сгорания любого топлива в топках котельной

Нормативными документами, регламентирующими расположение и расчет дымовых труб по высоте, являются СНиП41-01-2003, СП 7.13130.2009.

Следует учитывать также рекомендации, изложенные в инструкции к котлу, в частности, следующие их требования:

  1. От колосников до верхней точки трубы не должно быть меньше 5 м.
  2. Над плоской кровлей без высокого ограждения труба должна возвышаться не менее чем 0,5 м.
  3. По отношению к высоте ограждения и конька крыши труба должна превышать их уровень на 0.5 м, если она находится в пределах полутора м от этих конструкций.
  4. Когда дымоход удален от парапета и конька на расстояние от 1,5 до 3 м, его верхняя точка должна совпадать с их уровнем по высоте.

При неправильно подсчитанной высоте дымохода может возникнуть много проблем и главная – воздушные завихрения или зона ветрового подпора. Огонь в топке могут погасить сильные порывы ветра.

Допустимые возвышения

При устройстве дымовой трубы необходимо учитывать конструкцию кровли, толщину кровельного пирога, расстояние до ограждающих элементов и конька, правила пожбезопасности (+)

Выполнение правил пожарной безопасности также обязательное условие при проектировании трубы котельной. Необходимо изолировать конструкции, прилегающие к трубе.

Чтобы искры из вентиляционных отверстий на трубе не попадали на кровлю в случае, когда она выполнена из горючего материала, высоту конструкции увеличивают на 0,5 м. Труба котельной должна быть удалена от высоких построек и деревьев минимум на 2 м.

Высоту трубы определяют в зависимости от конструкции крыши. Если кровля многоуровневая, в расчете учитывают перепады высот, но база во всех случаях одна – высота конька (+)

Так как оптимальная тяга возникает за счет разности между суммарной плотностью газов, уходящих в дымоход и столбом воздуха снаружи равным по высоте, расчет выполняется по формуле:

Формула

Высоту дымового канала самостоятельно вычисляют по этой формуле. Все значения можно взять из документации, прилагаемой к отопительному оборудованию

Расчет довольно сложный, лучше, если его выполнят специалисты. Параметры, влияющие на высоту трубы:

  1. Коэффициент А характеризует метеорологическую обстановку региона.
  2. Мi – масса дымовых газов, которые проходят через трубу за единицу времени.
  3. F – скорость с которой оседают частицы, образующиеся во время горения.
  4. Спдкi и Сфi – показатели концентрации разных веществ в дымовом газе.
  5. V – объем газа.
  6. T – разница между температурами воздуха, поступающего в трубу и выходящего из нее.

Если котельная расположена в пристройке к дому, последний становится помехой. Необходимо, чтобы в этом случае оголовок трубы располагался выше зоны ветрового подпора. В противном случае функционировать нормально отопительное оборудование не сможет.

Чтобы определить, на какую величину нужно нарасти трубу, находят самую высокую точку на доме, проводят через нее прямую образовывающую угол 45 градусов с поверхностью земли. Пространство под этой линией – зона ветрового подпора, а дымоход должен располагаться над ней.

Вычисление диаметра трубы

Для расчета диаметра трубы существует формула:

S = m/(ρr х w),

Здесь m – расход топлива за 1 час, w – скорость движения дымовых газов, ρr — плотность воздуха в условиях работы, определяют его по формуле: pв = pBну х 273⁄273 х tос. Где tо – температура воздуха снаружи, pBну – плотность воздуха в нормальных условиях = 1,2932 кг/м3.

Таблица

Таблица поможет определить значение плотности воздуха ρг в рабочих условиях без выполнения сложных вычислений. Значение плотности дымовых газов для упрощения расчетов принимают равной плотности воздуха (+)

Читайте также:  Утепление потолка изнутри: выбор материала и основные этапы работ

Пусть в котле сгорает 50 кг твердого топлива за час, тогда за секунду это будет 50 : 3600 = 0,013888 кг. Скорость движения дымовых газов – 2 м за сек. При температуре воздуха -4 градуса С плотность воздуха равна 0,6881кг на 1 куб. м. Тогда S = 0,013888 : (0,6881 х 2) = 0,010092 кв. м = 92 кв. см. Для круглого сечения d = √4 x 92 : 3,14 = 10,83 см.

Диаметр цилиндрического дымохода можно рассчитать и по другой формуле: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), где r — коэффициент, зависящий от вида используемого топлива. Для угля это 0,03, для дров 0,045, для газа 0,016, жидкого топлива — 0,024.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик с наглядной демонстрацией процесса расчета высоты дымового канала для обустройства котельной:

Здесь автор видео поделился собственным опытом расчета и монтажа дымохода для котла на твердом топливе:

Еще одно видео в помощь проектировщику-любителю:

Не столь важно, на каком топливе работают котлы в котельной. В любом случае не обойтись без системы отвода дымовых газов. Главные требования, которым должны соответствовать дымоходные трубы — хорошая тяга и пропускная способность, выдержанные нормы экологии.

Хотите задать вопрос по спорному или неясному моменту, который встретили при ознакомлении с информацией? Есть полезные сведения по теме статьи, которыми желаете поделиться с посетителями сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке.

Дымовая труба для котельной: требования, особенности выбора, расчет высоты

Автономное отопление устраивается в частном доме, если постройка расположена на существенном удалении от централизованной теплотрассы и отсутствует возможность подключиться к ней. В этом случае часто устанавливают газовый или твердотопливный котел. Поэтому обязательно монтируется дымовая труба для котельной, отводящая и рассеивающая продукты сгорания. Рассмотрим основные требования к ней, особенности подбор оптимального варианта и расчета требуемой высоты.

Требования к дымовой трубе

Правильно рассчитанный и смонтированный дымоход способствует соблюдению предельно-допустимой концентрации вредных веществ в атмосфере. Без устройства дымовой трубы невозможно отвести на улицу продукты сгорания топлива, чтобы они не смешивались с воздухом в помещениях. Дымоотводящая система обеспечивает безопасную, а также эффективную эксплуатацию котлов путем создания необходимой тяги. Благодаря дымовой трубе люди не вдыхают токсичные продукты горения.

Только профессионалы знают, как выполняется расчет дымовой трубы, какие необходимо обязательно соблюдать технические нюансы и правила ее возведения. Поэтому во время создания такой конструкции практически никогда не обходятся без помощи специалистов. Ведь они учтут все требования, что позволит гарантированно смонтировать безопасную систему, которая будет эффективно работать в течение всего периода эксплуатации.

Правильно устроенный дымоход обеспечит хорошую тягу. На его работу отрицательно не будут влиять:

  • высокие температуры во время нагрева;
  • оседающий конденсат;
  • агрессивные вещества, включая сажу, окислы азота, серную кислоту.

Эффективное отведение дыма обеспечивает комфортную и безопасную эксплуатацию котельного оборудования Источник userapi.com

При обустройстве котельных в частных домах часто используют цилиндрические дымоотводящие каналы. Монтируют трубы с гладкими стенками, что позволяет уменьшить вероятность скопления сажи. Поэтому их реже приходится чистить по сравнению с кирпичными дымоходами, в которых местные завихрения способствуют засорению.

Важно! Современные дымовые трубы для домашних котельных состоят из отдельных готовых элементов. Для правильной комплектации системы лучше воспользоваться помощью специалистов. Это могут быть сотрудники проектно-монтажной организации или поставщики оборудования.

Обустройство дымохода выполняется в соответствии со строительными нормами. Поэтому соблюдаются следующие требования:

  • Сечение дымоотводящей трубы не может быть меньше аналогичного размера патрубка котла.
  • По нормативам разрешено создавать дымоход только с 3 поворотами. При этом радиус закругления каждого из них не может превышать диаметр дымохода.
  • При расчете дымоотводящего канала учитывается высота крыши по отношению к высоте дома, правила монтажа систем отвода продуктов горения.
  • Изготовление металлической дымовой трубы выполняется из легированной стали толщиной минимум 1 мм. При этом используют только антикоррозийный металл.
  • Обязательно создают в основании дымоотводящего канала специальные карманы с минимальной глубиной 250 мм. В них скапливается сажа. Она периодически удаляется при эксплуатации котельного оборудования.

Выполнение основных требований обеспечит надежную работу дымовой трубы. Благодаря соблюдению правил в канале будет хорошая тяга.

Подбор оптимального дымохода

Оптимальный вариант дымовой трубы обычно выбирается еще на стадии проектирования дома во время разработки системы отопления. Нередко также приходится подбирать дымоход после завершения строительства здания. В любом случае учитываются параметры постройки. Обязательно принимается во внимание, например, высота одноэтажного дома с крышей в виде мансарды или нежилого чердачного пространства.

Дымовые трубы для котельных частных домов изготавливают из следующих материалов:

  • нержавейки;
  • кирпичей;
  • керамики.

Каждый из материалов выдерживает высокие температуры, обладает стойкостью к агрессивным средам и влаге. Кроме того, котлы в частных домах также могут подключаться к бетонным и даже стеклянным каналам для удаления дыма. Однако последний вариант используется еще очень редко. Хотя он обладает абсолютной коррозионной стойкостью. Чаще устанавливают асбестоцементные трубы. Ведь это пожаробезопасный и экологически чистый вариант.

При выборе дымохода учитываются личные предпочтения домовладельца и архитектурный стиль здания. При этом всегда приходится предварительно выполнять расчет высоты конька крыши, чтобы определить соответствующий размер дымовой трубы. Кроме того, ориентируются на вид и характеристики котельного оборудования. Обязательно учитывается:

  • давление в трубе;
  • температура дыма;
  • наличие конденсата;
  • устойчивость материала дымохода к самовозгоранию сажи;
  • количество продуктов сгорания;
  • высота конька двухскатной крыши или нормативное расстояние от плоской кровли.

Ранее кирпич повсеместно использовался для строительства дымовых труб. Сейчас это тоже популярный материал. Тем более кирпич и кладочный раствор предлагают многие производители. Кроме того, существует большое количество компаний, где можно заказать профессиональную кладку дымохода. Выбрав этот вариант, домовладелец получит гарантию качества. Он может не беспокоиться о целостности кладки, фундамента и безопасности дома.

Дымоход из кирпича монтируют при установке твердотопливного котла. Если кладка выполнена качественно, канал спокойно выдерживает высокие температуры. Ему даже не будет нанесен существенный вред при возгорании сажи. При этом кирпичные дымовые трубы не устанавливают, если котел работает на газе или жидком горючем. Ведь температура сгорания такого топлива ниже, а это способствует образованию конденсата, отрицательно влияющего на целостность кладки.

На заметку! При установке газового котла вместо твердотопливного оборудования дымоход из кирпича можно модернизировать под новый вид топлива. Для этого в имеющийся канал вставляют стальную трубу. Адаптацию домовладелец сможет выполнить с минимальными затратами.

Керамические и сэндвич-дымоходы тоже сегодня доступны из-за наличия на рынке большого количества производителей. Во время выбора дымоотводящих каналов из таких материалов обращают внимание на их качество и способы крепления конструкций. При этом монтаж нужно доверять только профессионалам.

При установке газовых, жидкостных, пиролизных и пеллетных котлов в последнее время все чаще выполняют установку керамической дымовой трубы. Этот вариант отличается высокой прочностью, стойкостью к коррозии и долговечностью. Он ничем не хуже трубы из стали.

Керамический дымоход – это многослойная конструкция. Внутри ее находится труба из керамики. Она изолируется минеральной ватой. Сверху теплоизоляционный материал защищается кожухом из нержавеющей стали или даже пенобетона. Керамические дымоходы отличаются более высокой стоимостью и долговечностью по сравнению с другими подобными конструкциями. Монтаж выполняется по инструкции производителя. Для некоторых керамических дымоходов требуется создание усиленного основания.

Важно! Сэндвич-трубы для отвода продуктов сгорания стоят на порядок меньше по сравнению с дымоходами из керамики.

Если в котельной отсутствует дымоотводящий канал, в этом случае оптимальным бюджетным вариантом является дымоход из стальных сэндвич-труб. Они отличаются:

  • маленьким весом;
  • доступной ценой;
  • гладкой внутренней поверхностью, что исключает засорение;
  • простым монтажом и обслуживанием.

Дымоходные сэндвич-трубы можно крепить в помещениях и на улице. При этом во время монтажа наружного участка дымохода учитывается высота конька крыши, и расстояние от него до дымоотводящего канала.

Важно! Дымоходы из кирпичей и керамических труб – это массивные конструкции. Во время их монтажа выполняют устройство отдельного фундамента. Он не соединяется с основанием дома. Грамотный монтаж конструкции возможен только после предварительных расчетов.

Если дом отапливается двумя котлами с разными характеристиками, выполняют установку дымохода, который выдержит нагрузки от более мощного оборудования. Вместе с твердотопливными агрегатами не используются тонкостенные дымоотводящие трубы из стали, так как они быстро прогорают.

Расчет требуемой высоты дымовой трубы

При выборе дымохода учитывается его высота. Для определения этого параметра нередко применяется упрощенная схема вычисления. Однако перед тем как рассчитать высоту дымохода нужно точно определить мощность котельной установки. Поэтому предварительно всегда проводится подбор котла.

Процесс горения в топке во многом зависит от тяги. Она также влияет на эффективность удаления дыма. При этом тяга будет присутствовать в трубе только при постоянной подаче воздуха в котельной агрегат. Его поступление в оборудование выполняется принудительно с помощью специального насоса или естественным путем.

Видео описание

О способе увеличения тяги рассказано в видеоролике:

Когда в системе дымоудаления от котла используется насосный агрегат, тогда высота трубы отвода продуктов горения не оказывает решающего значения на тягу. Этот параметр при такой конструкции дымохода учитывается только во время контроля предельно допустимой концентрации выбросов в атмосферу. Однако высота трубы имеет большое значение, когда определяется естественная тяга.

Видео описание

О том, что такое тяга, рассказано подробно в видеоматериале:

Расчет высоты дымохода при самотяги

Естественная нормальная тяга создается, когда происходит равновесие между ее силой и сопротивлением, возникающим при движении дыма как по дымоходу, так и по газоводным котельным каналам. Поэтому самотяга образуется при относительно небольшой высоте дымовой трубы. Ведь только в этом случае будет создаваться незначительное газовое сопротивление.

Во время расчета могут использоваться разные данные в зависимости от метода и формул вычисления, например:

  • скорость движения дыма по трубе – не меньше 2 м/с;
  • естественное давление газообразных продуктов сгорания в дымоходе – минимум 4 Па на 1 м;
  • высота дымовой трубы на расстоянии не более 1,5 м от конька или парапета крыши – 0,5 м выше этих конструкций;
  • возвышение трубы над плоской крышей без высоких ограждающих конструкций – минимум 0,5 м;
  • высота дымового канала на удаление 1,5-3 м от конька или ограждения крыши – соответствует высоте этих конструкций;
  • входная температура продуктов сгорания – от 150℃ до 200℃;
  • минимальная высота дымохода от колосников котельного агрегата – 5 м.

Важно! При неправильном определении возвышения дымовой трубы огонь в топке может гаснуть из-за порывов ветра.

При проектировании канала также учитывают правила пожарной безопасности. Обязательно выполняют изоляцию конструкций, которые соприкасаются с трубой. Для защиты кровли из горючих материалов от искр из дымохода увеличивают высоту трубы на 0,5 м. Она также должна находиться на расстоянии не менее 2 м от соседних строений и деревьев.

Значение оптимальной тяги вычисляют путем умножения разности плотности столба наружного воздуха и дыма на протяженность всей конструкции. Поэтому всегда сначала требуется рассчитать высоту крыши и стен дома. При этом для более точного определения уровня расположения самой высокой точки трубы используют формулу, где:

  • A – специальный коэффициент, характеризующий климат в конкретном регионе;
  • Mi – масса дыма, перемещающегося за единицу времени по дымоходу;
  • F – скорость оседания частиц, которые появляются в процессе сжигания топлива;
  • V – объем дыма;
  • C – коэффициенты, показывающие концентрацию различных составляющих в дыме;
  • T – разница, вычисляемая между температурами дыма на входе и выходе из дымохода.

Видео описание

Об упрощенном способе расчета рассказано в видео:

Коротко о главном

Перед тем как выполнить расчет высоты дымовой трубы, определяют материал, из которого она будет изготовлена. Создают дымоотводящую систему из кирпичей, сэндвич-дымоходов; керамических труб с легкими кожухами. При этом дымовой канал обустраивают при соблюдении конкретных требований:

  • максимум 3 поворота;
  • диаметр не меньше патрубка котла;
  • сталь только легированная и толщиной не менее 1 мм;
  • наличие карманов для сажи.

Обычно высота трубы рассчитывается по упрощенной схеме с учетом расстояния от дымоотводящего канала до конька крыши. Дымоход может располагаться выше, ниже или вровень с ним.

Трубы дымовые котельные: правила проектирования и установки

ТРУБЫ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ДЫМОВЫЕ

Industrial chimneys. Design rules

Дата введения 2018-06-15

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ – Ассоциация пече-трубостроителей и пече-трубопроизводителей России (“РосТеплостройМонтаж”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Работа выполнена некоммерческой организацией – Ассоциация пече-трубостроителей и пече-трубопроизводителей России “РосТеплостройМонтаж” (Ассоциация “РосТеплостройМонтаж”).

Авторский коллектив: АО “Союзтеплострой” (Г.М.Мартыненко – руководитель разработки), Ассоциация “РосТеплостройМонтаж” (Ю.П.Сторожков), СРО НП “МонтажТеплоСпецстрой” (А.Ф.Федин), ООО АС “Теплострой” (В.А.Сырых, Т.В.Цепилов), ООО “Спецвысотстройпроект” (канд. техн. наук С.Б.Шматков), АО НИЦ “Строительство – НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (докт. техн. наук Т.А.Мухамедиев), ООО “ПСФ Энерго” (канд. техн. наук А.З.Корсунский), АО “ЦНИИПромзданий” (д-р техн. наук В.В.Гранев, канд. архитектуры Д.К.Лейкина, К.В.Авдеев), ЗАО ЦНИИПСК им.Мельникова (инженеры Е.А.Понурова, Г.Р.Шеляпина, Р.М.Шилькрот, канд. хим. наук Г.В.Оносов), ОАО “Теплопроект” (инж. А.А.Ходько), ФГБОУ ВПО “Южно-Уральский государственный университет” (докт. техн. наук, проф. В.И.Соломин, докт. техн. наук, проф. В.М.Асташкин, докт. техн. наук А.Н.Потапов), при участии объединения “Союзкомпозит” (С.Ю.Ветохин), АНО “Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов (инж. А.В.Гералтовский).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию промышленных дымовых труб, включая фундаменты, с несущими стволами из кирпича, железобетона, стали, полимерных композитов, а также на промышленные дымовые трубы, поддерживаемые несущими металлическими башнями (каркасами).

Читайте также:  Чем хороши быстросъемные соединения для шлангов в системе полива

1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование промышленных дымовых труб высотой от отметки установки 15 м и менее.

1.3 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование фундаментов промышленных дымовых труб, предназначенных для строительства в особых условиях: на вечномерзлых, просадочных, насыпных и намывных грунтах, подрабатываемых и закарстованных территориях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия

ГОСТ 12071-2014 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия

СП 14.13330.2014 “СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах” (с изменением N 1)

СП 15.13330.2012 “СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции” (с изменениями N 1, N 2)

СП 16.13330.2017 “СНиП II-23-81* Стальные конструкции”

СП 20.13330.2016 “СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия”

СП 22.13330.2016 “СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений”

СП 27.13330.2011 “СНиП 2.03.04-84 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур”

СП 28.13330.2012 “СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии” (с изменениями N 1, N 2)

СП 43.13330.2012 “СНиП 2.09.03-85 Сооружение промышленных предприятий” (с измененением N 1)

СП 47.13330.2016 “СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения”

СП 63.13330.2012 “СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения” (с изменениями N 1, N 2, N 3)

Примечание – При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 агрессивная среда: Среда эксплуатации сооружения, вызывающая уменьшение сечений и деградацию свойств материалов отдельных конструкций сооружения во времени.

3.2 воздействие: Явление, вызывающее изменение напряженно-деформированного состояния строительной конструкции.

3.3 газоотводящий ствол: Вертикальная часть газоотводящего тракта, обеспечивающая отвод в атмосферу и рассеивание отводимых газов.

3.4 газоход: Часть газоотводящего тракта по которому отводимые газы перемещаются от обслуживаемого оборудования (теплового или промышленного агрегата) до дымовой трубы (газоотводящего ствола).

3.5 дивертор: Устройство на газоотводящем стволе, обеспечивающее, при необходимости, переключение направления потока отводимых газов.

3.6 диффузор: Расширяющийся по ходу движения газа участок газоотводящего тракта.

3.7 защитная система: Система защиты несущего ствола дымовой трубы от агрессивного или температурного воздействия отводимых газов, состоящая из защитной футеровки (газоотводящего ствола), тепловой изоляции, опорных конструкций.

3.8 интерцепторы: Спиралевидные ребра, устанавливаемые в верхней части трубы (обычно металлической), для предотвращения или уменьшения ее резонансных колебаний в ветровом потоке.

3.9 конфузор: Сужающийся по ходу движения газов участок газоотводящего тракта.

3.10 коэффициент сочетаний нагрузок: Коэффициент, учитывающий уменьшение вероятности одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений.

3.11 коэффициенты надежности: Коэффициенты, учитывающие возможные неблагоприятные отклонения значений нагрузок, характеристик материалов и расчетной схемы строительного объекта от реальных условий его эксплуатации, а также уровень ответственности строительных объектов.

3.12 лучковая арка: Арка, отношение стрелы подъема которой к пролету менее 1/2.

Примечание – Отношение стрелы подъема лучковой арки и лучкового свода к пролету, как правило, составляет 1/8, 1/12, 1/16 или 1/32, а центральный угол – от 120° до 180° соответственно.

3.13 маркировочная окраска: Окраска высотного сооружения горизонтальными полосами белого и красного (оранжевого) цветов для выделения его на фоне местности с целью обеспечения безопасности полетов воздушных судов.

3.14 молниезащита: Устройство для защиты дымовой трубы и ее отдельных элементов от прямого удара молнии.

3.15 надежность: Способность строительного объекта выполнять требуемые функции в течение расчетного срока эксплуатации.

3.16 несущая конструкция: Конструкция, воспринимающая основные нагрузки и обеспечивающая прочность, жесткость и устойчивость сооружения.

3.17 несущая способность: Максимальный эффект воздействия, при котором в конструкциях, а также грунтах основания, не происходит разрушение любого характера (пластического, хрупкого, усталостного) и потеря местной или общей устойчивости.

3.18 полуциркульная арка: Арка, отношение стрелы подъема которой к пролету равно 1/2 и центральный угол равен 180°.

3.19 предельное состояние: Состояние строительного объекта, при превышении характерных параметров которого эксплуатация строительного объекта недопустима, затруднена или нецелесообразна.

3.20 промышленная труба: Высотное сооружение, предназначенное для создания тяги, отвода и рассеивания в атмосфере продуктов сгорания топлива или воздуха, содержащего вредные примеси.

Примечание – Промышленные трубы, отводящие преимущественно продукты сгорания топлива, называются дымовыми, а промышленные трубы, отводящие преимущественно воздух, содержащий вредные примеси, называются вентиляционными.

3.21 разделительная стенка: Конструкция в нижней части ствола трубы или газоотводящего ствола, разделяющая встречные потоки подводимых газов при двух и более вводах газоходов.

3.22 расчетная модель трубы: Модель взаимосвязанной системы “ствол трубы – фундамент – основание”, используемая при проведении расчетов и включающая в себя: расчетные схемы, идеализирующие геометрию рассчитываемого объекта; расчетные модели нагрузок и воздействий; расчетные модели напряженно-деформированного состояния; расчетные модели материалов.

3.23 расчетный срок службы: Установленный в нормах проектирования, задании на проектирование или в проектной документации временной период (срок) использования строительного объекта по назначению до его капитального ремонта либо реконструкции при нормальной эксплуатации с предусмотренным техническим обслуживанием.

Примечание – Расчетный срок службы отсчитывается от начала эксплуатации или возобновления эксплуатации после капитального ремонта, реконструкции, или расконсервации.

3.24 световое ограждение: Обозначение местоположения высотного сооружения в темное время суток и при плохой видимости с помощью заградительных огней, устанавливаемых на сооружении для обеспечения безопасности полетов воздушных судов.

3.25 светофорные площадки: Площадки, предназначенные для размещения на них и обслуживания заградительных огней светового ограждения трубы, используемые также при осмотрах, обследованиях, техническом обслуживании и ремонтах трубы.

3.26 секция газоотводящего ствола: Укрупненная составная часть газоотводящего ствола, ограниченная температурно-компенсационными стыками, свободным или опорным краями и собранная из нескольких царг с помощью жестких (чаще всего неразъемных) соединений.

3.27 царга: Отдельный конструктивный элемент дымовой трубы или газоотводящего ствола, как правило, цилиндрической формы, имеющий необходимые детали для соединения с аналогичными элементами или смежными частями дымовой трубы или газоотводящего тракта

4 Общие требования

4.1 Проектирование промышленных дымовых труб (далее – труб) следует выполнять с учетом требований СП 43.13330.2012 (пункты 9.3 и 9.4), при этом должна быть обеспечена эвакуация в атмосферу и эффективное рассеивание отводимых газов до допустимых гигиеническими нормами пределов концентрации вредных веществ и твердых частиц на уровне земли в зоне расположения трубы.

При проектировании труб следует учитывать их уровень ответственности.

4.2 Трубы по конструктивным особенностям делятся:

– на свободностоящие (самонесущие) – кирпичные, армокирпичные, монолитные железобетонные, сборные железобетонные, стальные, из полимерных композитов;

– трубы с оттяжками – стальные, из полимерных композитов;

– трубы в поддерживающем каркасе (башне) – стальные, из полимерных композитов.

Несколько труб допускается объединять соединительными конструкциями, не препятствующими независимым перемещениям каждой из труб относительно остальных, объединенных в одно сооружение.

Проектирование промышленных дымовых труб

Проектирование промышленных дымовых труб

Каждая дымовая труба для котельной или промышленного предприятия разрабатывается в индивидуальном порядке с учетом специфики производства, состава отводимых газов и климатических особенностей района строительства.

Рекомендуем ознакомиться

Промышленные дымовые трубы – сложные специальные сооружения башенного типа. Выполняя проектирование дымовых труб, мы учитываем условия работы на разных режимах, воздействие уходящих газов, влияние сейсмических воздействий, ветровых нагрузок (по СНиП 2.01.07-85), а также архитектурно-композиционные и другие требования. Мы разработали и осуществили монтаж для десятков проектов промышленных дымовых труб, имеем нужное высокотехнологическое оборудование и выполняем все работы по СНиП и ОНД.

СОДЕРЖАНИЕ

Этапы проектирования промышленных дымовых труб

Проектирование является сложным процессом, в котором взаимосвязано большое количество исходных и расчетных данных, увязка технических параметров и характеристик, обеспечение соблюдения необходимых требований и норм, результатом которого становится проектная документация, прошедшая все необходимые согласования и утверждения. Можно выделить следующие основные этапы проектирования дымовых труб:

Этап 1: Сбор исходных данных для составления Технического Задания – на этом этапе происходит выяснение потребностей Заказчика, требований к конструкции, высоте, производительности и других значимых характеристик, в том числе и требований региональных надзорных органов, требований территориальных строительных норм и иных обстоятельств, имеющих влияние на проектирование, и, как результат, изготовление и эксплуатацию дымовой трубы.

Этап 2: Предварительные расчеты – этап определения основных технических, высотных, габаритно-массовых характеристик предполагаемой дымовой трубы, вследствие которого и достигается понимание целесообразности изготовления дымовой трубы того или иного типа, а также качественного выполнения проекта.

Выполнение предварительных расчетов представляется возможным разделить на некоторые составляющие стадии, например:

Определение типа конструкции дымовой трубы.

Проектрирование промышленных дымовых и вентиляционных труб

Определение возможности применения типового или реализованного проекта дымовой трубы.

Аэродинамический расчет отводящего газового тракта оборудования и аэродинамический расчет дымовой трубы.

После проведения сбора исходных данных и выполнения предварительных расчетов, на основании полученных данных и с учетом всех требований Заказчика, происходит составление и согласование Технического Задания на проектирование дымовой трубы. Техническое Задание является документом, определяющим состав требований к проекту дымовой трубы, отправной точкой для выполнения проектных работ.

После подписания Сторонами согласованного Технического Задания, а так же Договора на выполнение проектных работ, специалисты проектного отдела приступают непосредственно к выполнению проекта дымовой трубы. Большой опыт, полученный в результате работы на рынке проектных услуг, а так же высокая квалификация проектировщиков, позволяют в сжатые сроки выполнить и согласовать проект дымовой трубы с Заказчиком, а, при необходимости, передать проектную документацию для проведения Экспертизы Промышленной Безопасности или Государственной Вневедомственной Экспертизы.

Срок выполнения работ по разработке проектной документации, а так же стоимость выполнения работ могут быть определены специалистами компании и Заказчиком в процессе предварительных переговоров, и составляют от 5 до 30 календарных дней в зависимости от сложности и объема проектирования.

Какой должна быть дымовая труба котельной – виды, особенности, стандарты и преимущества вариантов

Дымовые трубы котельных представляют собой вертикальные конструкции, обеспечивающие вывод в атмосферу продуктов сгорания топлива. В небольших котельных используется естественная тяга, а в крупных приходится использовать дымовые насосы, позволяющие системе нормально функционировать. В данной статье речь пойдет о дымовых трубах котельных.

установка дымовой трубы котельной

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.

Согласно стандартам, выход дымовой трубы должен находиться как минимум на 5 метров выше коньков всех крыш, расположенных в радиусе 25 метров от местоположения самой трубы.

установка котельных труб

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.

Расчет дымовой трубы для котельной

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.

высота трубы котельной

Результаты проектирования позволяют создать максимально эффективную конструкцию, способную выполнять все возложенные на нее функции. Читайте также: “Как выполняется расчет дымовой трубы – правила и порядок проведения”.

Расчет аэродинамических характеристик дает возможность подобрать оптимальную высоту и диаметр трубы, необходимой для работы системы. Также на этапе проектирования нужно учитывать оборудование, которое будет использоваться в котельной – от этого зависит объем и характер движения газов, способных при неверном расчет разрушить созданную конструкцию.

В котельных нередко используются дымовые насосы и наддувы, обеспечивающие подачу кислорода в систему, и в этом случае высота труба не повлияет на уровень тяги. Совсем другое дело, если дымовая труба котельной будет работать на естественной тяге – высота и диаметр трубы будут оказывать непосредственное влияние на эффективность работы системы.

монтаж котельных труб

Впрочем, расчет тяги необходим в любом случае: котельное оборудование выбрасывает в атмосферу немало вредных веществ, поэтому перед тем, как выполнить монтаж дымовой трубы котельной, придется предъявить экологическое обоснование.

Читайте также:  Стол-тумба, преимущества, материалы, дизайн, дополнительные элементы

На основании полученных данных составляется техническое задание, согласно которому осуществляется подключение газопроводов к трубе и создается чертеж дымовой трубы котельной. В техзадании также отображается информация о фундаменте конструкции и ее заземлении. Для труб нестандартных размеров придется дополнительно разрабатывать индивидуальный паспорт.

Виды дымовых труб

На сегодняшний день для котельного оборудования используются следующие виды дымовых труб:

  1. 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.
  2. Фермовые промышленные трубы. Для фиксации таких труб используется самонесущая ферма, установленная таким же образом, как и в предыдущем случае.
  3. 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.
  4. Бескаркасные самонесущие трубы. Этот вид труб устанавливается прямо на крыше строения и фиксируется в помещении.
  5. 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.

Нормативно-техническая документация

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

  • Высота конструкции – ОНД №86;
  • Степень ветровых нагрузок – СНиП №2.01.07-85;
  • Прочностные характеристики – СНиП №2-23-81;
  • Показатели фундамента – СНиП №2.03.01-84 и №2.02.01-83;
  • При обустройстве труб для газовых котлов используется СНиП №2-35-76;
  • Для электрического котельного оборудования нужно следовать СНиП №11-01-03;
  • Планируя создание бетонной дымовой трубы, необходимо отталкиваться от требования СНиП №2.03.01-84;
  • В случае изготовления дымовой трубы из стали конструкция должна соответствовать требованиям СП №53-101-98 и ГОСТ 23118-99.

Заключение

Установка дымовой трубы котельной должна сопровождаться очень тщательным и продуманным подходом к работе. Если все этапы создания дымовой трубы были выполнены правильно, то смонтированная конструкция сможет без малейших нареканий проработать весь срок эксплуатации.

Какой должна быть дымовая труба котельной – виды, особенности, стандарты и преимущества вариантов

Все о дымовой трубе для котельной: принцип работы, расчет, частые ошибки и обслуживание

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.

Что это такое и для чего он нужен

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.

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

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 такого дымохода

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.

Строительные нормативы

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»;
  • Для определения прочности фундамента – СниП 2.03.01-84, 2.02.01-83;
  • Для стальных труб требуется соблюдение СП53-101-98.

Изготовление и установка дымохода

Промышленный дымоход – конструкция сложная. Проектировать и устанавливать ее должны исключительно специалисты.

Чертеж и схемы

Для примера приведу схему дымоотвода бытового отопительного котла (его можно отнести к упрощенным дымоходам) и промышленной трубы котельной.

Дымоход твердотопливного котла:

Один из проектов дымоотвода котельной:

Расчет размеров

В основе расчетов дымоотводов котельных лежат показатели ветровой нагрузки и вид тяги. Любая, даже самая маленькая ошибка приведет к сбою в работе всей системы. Высота трубы обычно определяется при естественной тяге, а затем проверяется по коэффициенту скорости рассеивания вредных газов. Величина этого коэффициента зависит от метеорологических особенностей и рельефа местности, температуры исходящих газов и скорости потока воздушных масс.

Высоту дымохода, необходимую для обеспечения необходимой естественной тяги, определяют равенством силы тяги и суммы сопротивлений газов проходящих по газоходам котла и дымоходу, кгс/м2.

Формула для расчета минимальной высоты трубы:

Как видите, формула довольно сложная, расчетом должен заниматься специалист. Здесь:

  • А – параметр, характеризующий метеорологию региона;
  • Мi – масса газов, выходящих из трубы за еденицу времени;
  • Спдкi и Сфi – показатели концентрации различных веществ, содержащихся в дыму;
  • F – скорость оседания частиц;
  • V – объем выходящего газа;
  • Т-разница температур воздуха входящего в трубу и выходящего из нее.

Все значения берем из документации, прилагаемой к оборудованию.

Для металлических труб есть еще одно правило: если расход многозольного топлива не более 5 тонн в сутки, то высота дымоотвода может быть меньше 30 м. Нарушение этого правила значительно сокращает срок эксплуатации трубы.

Для промышленных котельных приняты специальные стандарты соответствия материала, дымохода, его диаметра и высоты:

МатериалВысота, мДиаметр верхнего отверстия , м
Кирпич30-700,6-8
Железобетондо 300до 10
Сталь30-400,4-1

Диаметр дымоотвода зависит от массы топлива, сжигаемой за определённый промежуток времени. При расчете учитывают величину скорости газов на выходе из трубопровода. Этот показатель лежит в пределах от 15-20м/с при естественной тяге до 35-40 м/с при искусственной.

Экология требует соблюдения многих норм и правил при работе котельных. В частности -суммарный коэффициент загрязнения атмосферы не должен превышать 30%. Для этого при расчете следует учесть мощность котельной. Например, для котельной с мощностью 1100 кВт выбирается высота – 13 м, для мощности 12000 кВт – 28м.

Видео по монтажу

Несколько интересных видео по теме:

Особенности монтажа

  • Установка трубы котельной начинается с нижней части (фундамента);
  • Для газовой котельной, с экономической точки зрения, наиболее выгодно использование стальных труб. Но стоит помнить, что максимальная высота металлической трубы -30м;
  • Высокие конструкции — прекрасные проводники электричества. Защита от молний выполняется согласно требованиям РД-34.21.122-87;
  • Конструкция молниеотвода определяется исходя их особенностей конструкции дымовыводящей системы. Для неметаллического дымохода длина молниеотвода обычно составляет 1м. На каждые 50 м конструкции устанавливается 1 молниеприемник;
  • Металлические дымоходы специальной защиты не требуют – они сами выполняют роль токоприемника;
  • Все изолирующие элементы должны быть заземлены.

Частые ошибки и проблемы при установке

Дымовые трубы котельных находятся под постоянным воздействием агрессивных выходящих газов, атмосферных и механических нагрузок. Поэтому монтировать дымоход нужно строго по разработанному чертежу и с соблюдением все норм. Выход дымоотвода из строя неминуемо приведет к остановке технологического процесса всей котельной.

Распространенные ошибки и проблемы:

  • Неправильно выбранные материал ;
  • Ошибки в расчете диаметра;
  • Расчет параметров без учета зольности топлива;
  • Высота трубы не соответствует техническим нормам;
  • Неправильное крепление дымохода;
  • Использование дешевого некачественного топлива

Любая ошибка приведет к ухудшению экологической ситуации, а при обрушении трубы — к человеческим жертвам.

Обслуживание и чистка

Часть продуктов сгорания в процессе работы оседает на стенках трубы. Поэтому чистка дымового канала — обязательный процесс. Иначе снижается КПД котла и увеличивается расход топлива.

Определить степень загрязненности дымохода можно двумя способами:

  1. Визуальный осмотр;
  2. Измерение температуры выходящих газов. Если она выше нормы — это первый признак необходимости чистки. Данные о температуре газов распечатываются и составляется план работ;
  • Химическая. Пред чисткой обязательно определить тип подходящих химических средств. Накопившиеся отложения сажи обычно удаляются с помощью специального спрея. Такой способ очищения подойдет для небольшого слоя загрязнения.
  • Механическая. Механическая чистка так же допустима, но опасна для рабочего персонала оседанием в легких мелкодисперсных частиц. Чистка при помощи скребков и щеток обычно применяется для дымоходов больших диаметров.
  • Аппаратная. Аппараты могут быть пескоструйными или гидравлическими. В первом варианте струя песка сбивает частицы сажи со стенок. В гидравлических аппаратах вместо песка используется вода

После окончания чистки проводится повторный анализ температур. Распечатка покажет, качественно ли было проведено очищение.

Профилактический осмотр оборудования обязателен.

Советы специалистов

  • Кроме чистки дымоотвод необходимо периодически проверять и ремонтировать. Игнорировать мелкие поломки нельзя-они приведут к крупным. И тогда отопительный процесс может остановиться.
  • Окрашивание труб хорошо поможет улучшить их стойкость к внешним негативным воздействиям.
  • Не следует проводить чистку при сильных минусовых температурах (за исключением постоянно холодных климатических поясов).
  • Сразу после монтажа котельной следует испытать отопительное оборудование для определения химического состава газов.

Заключение

Проектирование промышленного дымохода – задача исключительно для специалистов. От правильной работы котельной зависит тепло в наших домах и чистота вдыхаемого воздуха. Но данная статья будет полезна и для домашнего мастера — все перечисленные принципы и расчеты можно применить для бытового отопления частного дома. Изучайте СНиПы и нормы и присоединяйтесь к нашим сообществам — там масса полезного!

Ссылка на основную публикацию