Дымовая труба для котельной: расчет габаритов и проводка молниезащиты

Значение места установки

Существует разница между тем, где происходит установка котла. Дымоход рассчитывают для монтажа:

  • в частном доме;
  • многоквартирном доме.

Для частного жилья применяется вертикальная естественная циркуляция воздуха, принудительная тяга. Еще один вариант удаления продуктов горения – монтаж дымохода с выходом через стену (коаксиальный). Для квартиры в многоэтажном доме разрешается использование горизонтального отвода газов.

В зависимости от площади помещения:

  • если габариты помещения составляют менее 80-100 м2 для них рекомендуется устанавливать отводы с принудительной тягой;
  • в помещениях площадью свыше 100 м2 используется естественная и принудительная система отвода продуктов горения.

Устройство котла в частном доме

Организация узла через стены дома или бани

Сегодня установка сэндвич дымохода практикуется двумя основными способами: внутри дома или по улице. И действительно, все чаще можно заметить, что дымоходы монтируют прямо через стену на улицу, причем с первого этажа – и оттуда уже направляют вертикально вверх. И в этом есть свой смысл: так дымоход остывает намного быстрее, и не проходит через пожаронебезопасные перекрытия и крышу. С другой стороны, дымоход, который поднимается через мансарду, обычно служит дополнительным отопительным элементом. Но и риск пожара здесь, конечно же, уже будет выше.

Вы будете удивлены, но на самом деле наружный кожух сэндвича из нержавеющей стали совсем недалек от температуры одноконтурного дымохода. Ведь на самом деле изначально такой дымоход проектировался с целью улучшить тягу, и поэтому газы, которые выходят из печи, обычно имеют температуру 800 градусов Цельсия, а внешний кожух при этом способен разогреться до 300 градусов! А это уже далеко не пожаробезопасная поверхность.

Современный сэндвич-дымоход выводят как через крышу, так и прямо через стены жилого дома:

Более подробно узел вы можете рассмотреть на этой иллюстрации:

Итак, организовать правильный угол прохода сэндвич-дымохода через стены вам поможет такая пошаговая инструкция:

  • Шаг 1.  Перед началом работы обязательно рассчитайте длину горизонтальной сэндвич-трубы, которую нужно будет пропустить через стену. И учитывайте еще при этом тройник, который вы будете устанавливать. Рассчитайте скат крыши, чтобы дымоход потом не оказался слишком близко к карнизу.
  • Шаг 2. Короб, который вы вставляете в стену, наполните негорючим базальтовым материалом.
  • Шаг 3. Закройте проходной узел крышкой так, чтобы осталась видна прокладка из базальтового картона.
  • Шаг 4. Края такой крышки узла закройте наличником из комплектующих внешней отделки дома, например, сайдингом.
  • Шаг 5. Обработайте края короба бесцветный кровельным герметиком.
  • Шаг 6. На выходе из дымохода из стены установите ревизию.
  • Шаг 7. Закрепите дымоход при помощи специальных стеновых кронштейнов, по одному на каждый 1,5-2 метра.
  • Шаг 8. Итак, после того, когда вы установили трубу, проверьте его вертикальность при помощи уровня.
  • Шаг 9. Обязательно проследите за тем, чтобы шов оказался развернут к дому.

Ведь самое главное правило звучит так: узел прохода дымохода через стену дома или бани должен быть максимально защищен от возгорания. Вот хороший пример такого узла:

Чтобы горизонтальный элемент сэндвич-дымохода был установлен надежно, его нужно правильно подпереть металлическим уголком:

Также помогут закрепить такой дымоход к стене в строго вертикальном положении специальные конструкции:

Поверьте, на этом этапе работа еще не заканчивается, особенно, если у вашего дымохода будет сложная конструкция (чего мы вам крайне не рекомендуем):

Заземление молниезащиты

Заземлением молниезащиты называется устройство, обеспечивающее надежный контакт земли и токоотвода. Это самый обычный контур: три электрода, связанные между собой и забитые в землю. Согласно правил заземление бытовой техники и молниезащиты обязательно следует делать общим. В том случае, когда заземления нет, довольно несложно его изготовить — у заземления достаточно простая конструкция.

Для этого следует взять медь с сечением в 50мм2 или нержавеющую сталь в 80мм2. Выкапывается траншея длиной в 3 метра и глубиной в 0,8, затем вбиваются стальные пруты по ее концам. При помощи стали и сварки соединяются эти два прута. Затем к данной конструкции приваривается отвод к зданию и к нему присоединяется токоотвод. Закрашиваются места сварки и до конца траншеи забивается заземлитель.

Важно знать то, согласно правил заземлитель должен быть расположен на расстоянии не ближе, нежели 1 метр от стен, также не менее, чем 5 метров от крыльца, проходов и пешеходных дорожек

История

Этот инструмент является одним из самых древних. Первые упоминания о подобных приспособлениях возникли в период примерно 3600 лет Многие цивилизации использовали трубы – и Древний Египет, и Древний Китай, и Древняя Греция, и другие культуры применяли подобие труб в качестве сигнальных инструментов. Многие столетия это была основная роль данного изобретения.

В Средние века в составе войска обязательно имелись трубачи, которые были способны передавать звуковой приказ другим частям, находящимся на значительном отдалении друг от друга. В те времена труба (музыкальный инструмент) хоть и не исполняла полностью своих функций, все же игра на ней была элитным искусством. Обучались этому мастерству только специально отобранные люди. В спокойные, невоенные времена трубачи являлись обязательными участниками праздников, рыцарских турниров. В больших городах были специальные башенные трубачи, сообщающие сигналом о прибытии значительных людей, смене времен суток, наступлении войск неприятеля или об иных важных событиях.

Незадолго до наступления эпохи Возрождения новые технологии дали возможность выпускать более совершенный музыкальный Труба стала участвовать в выступлениях оркестра. Кроме того, трубачи стали гораздо более виртуозными, обучившись искусству кларино. Этим словом обозначалась передача диатонических звуков при помощи передувания. смело можно считать «золотым веком натуральной трубы». С тех пор как настал век классический и романтический, ставящий в основу всего мелодичность, натуральная труба отошла на задний план как неспособная воспроизводить мелодические линии. И лишь для исполнения основных ступеней звукоряда в оркестрах применялась труба.

Материалы дымохода для котлов

Выбор материала для дымохода это не только технический, но и эстетический вопрос: желательно, чтобы эти элементы не только не диссонировали, но даже подчеркивали общий стиль. И всё-таки основная задача, решаемая дымоходом – стабильная вытяжка продуктов сгорания. Надежная, не чадящая, пожаробезопасная, без подтеканий конденсата. Для этого нужно правильно выбрать сечение и материал труб, которые могут быть выполнены из:

  • нержавеющей стали;
  • сендвич-труб;
  • керамики.

Нержавеющая сталь предпочтительнее других материалов подходит для дымоотведения от котлов с закрытой камерой сгорания. Сендвич-трубы – удобное решение, не требующее дополнительных работ по теплоизоляции, удачный элемент современного дизайна. Керамические дымоходы – высокая аккумуляция и стойкость к едкому конденсату. Керамика дымохода может стать отдельным дизайнерским объектам в классическом интерьере.

У каждого материала есть свои преимущества, слабые стороны, своя ценовая категория. Задать вопросы о целесообразности выбора материала или конструкции дымохода для котла, комплектности его составных частей, можно у наших менеджеров.

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.

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.

Правила устройства для котлов с естественным отводом продуктов сгорания

  • Дымоотводная труба обязана располагаться над коньком кровли, выше его минимум на 0,5 метра, при условии, что ее ось находится близко к коньку или парапету (менее чем 1 м и не более чем на 1,5 м).
  • Если труба расположена дальше от конька (от 1,5 м до 3 м), то ее высота должна быть вровень с коньком.
  • При расположении дымохода на расстоянии более 3 м, его высота обязана не превышать границу линии, проложенной вниз от конька под углом в 10°к горизонтали.
  • При наличии плоской крыши, высота вашего дымоотвода также должна иметь минимальную границу – в 0,5 м, а в случае с совмещенной кровлей – в 2 м.
  • Систему для выброса продуктов горения необходимо закреплять к стене с промежутком не более чем через 2,5 метра, на участках с уклоном – каждые 1,5 метра.
  • Хомут необходимо использовать на всяком соединительном участке утепленного дымохода.
  • Колено дымохода должно иметь угол уклона не менее 15 °и не более 90° (допускается не более трех поворотных колен в системе). Следующий за поворотом вертикальный участок обязан быть четко зафиксирован креплением. Запрещается нагружать наклонные участки трубы или ее отводы.

  • Обязательно оснащение дымохода конденсатоотводом, который должен быть доступен для обслуживания.
  • Дымоход необходимо изолировать от легковоспламеняющихся материалов с помощью кирпичной кладки или асбокартона. Расстояние от соединительной трубы до легковоспламеняющихся поверхностей должно составлять не менее 25 см, а если нанесен слой защиты – от 10 до 5 см.
  • Стабильную тягу можно обеспечить, если возвести трубу выше зоны ветрового подпора.

  • Системы дымоотвода, возведенные внутри здания необязательно дополнительно утеплять, но позаботиться о герметичности и о системе вентиляции – необходимо. Ядовитый дым запросто просочиться даже сквозь кирпичную кладку защитного кожуха.
  • Участки, располагающиеся снаружи сооружения, утепляют. При отсутствии теплоизоляции газы быстро охлаждаются, тяга снижается, мощность котла падает. На стенках образуется конденсат.

Собираем осушитель воздуха своими руками: схема и принцип работы.

Если воздух в комнате у ребенка слишком сухой, стоит задуматься о покупке увлажнителя.

Расчет высоты и диаметра

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

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

Другие параметры для разных бытовых конструкций стандартны:

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

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

Итак: Диаметр дымовой трубы пропорционален массе топлива, потребляемого печью за час. Зная этот параметр, можно воспользоваться для расчета формулой, где объем газа у входа в трубу при температуре t :

С учетом скорости передвижения газов в трубе можно вычислить площадь (F) сечения:

Для вычисления диаметра (d) трубы с круглым сечением воспользуемся формулой площади круга (в кв. м):

Комментарии

  • 19.12.2018

    Добрый день! Есть в организации дымовая труба от котельной… сама котельная и дымовая труба не эксплуатируются – в котельной все оборудование демонтировано.. дымовая труба на вид в исправном состоянии.. хотим на ней разместить антенны сотовой связи… требуется ли на эту установку какие-либо разрешения?

    Александр

  • 06.08.2019

    Добрый день. Для обследования промышленных дымовых труб применяется РД 03-610-03, СП 13-101-99, ПБ 03-445-02 и руководство по эксплуатации промышленных дымовых и вентиляционных труб.
    Какие из этих документов носят обязательных характер, какие рекомендательный?
    1) Допуски кренов так же разные, по какому документу ориентироваться?
    2) Так же периодичность обследования в РД 03-610-03 стоит 5 лет, в остальных документах она зависит от типа трубы (кирпичная, металлическая, ЖБ и т.д.), чем руководствоваться?
    3) Какие все-же нормативные документы при обследовании использовать, на какие можно ссылаться при указании предельно допустимых дефектов и повреждений, при рекомендации методов восстановления и ремонта?

    Ксения

  • 18.11.2019

    Здравствуйте! Строим завод по производству пелетов (брикетов) установили на производстве дымоотводную трубу 30 метров из печей обжига пелетов, нужно ли где то регистрировать, ставить на учет данную трубу?

    Саян

    30.01.2020
    Сами по себе дымовые трубы не регистрируются. Регистрируется опасный производственный объект – цех, котельная, производство, если он обладает признаками опасности согласно 116-ФЗ.

    Менеджер: позвонить | написать письмо

  • 30.01.2020

    Добрый день! Организация эксплуатирует газовую котельную, зарегистрированную в Ростехнадзоре как ОПО. Компания сотовой связи обратилась к нам с просьбой размещения своего оборудования на дымовой трубе газовой котельной. Подскажите, пожалуйста, чем мотивировать отказ? Или монтаж оборудования сотовой связи на трубе газовой котельной, ОПО, возможно?

    Наталья

  • 28.11.2020

    Добрый день. У нас в организации используются дымовые трубы высотой 16 метров. Попадают ли они под действие СП 13-101-99?

    Юрий

  • 25.03.2021

    Добрый день. с 1 января 2021 г. РД 03-610-03 Методические указания по обследованию дымовых и вентиляционных промышленных труб отменен. Подскажите пожалуйста, каким НД руководствоваться эксперту?

    Наталья

    02.04.2021
    Добрый день. На настоящее время к числу действующих НТД можно отнести СП 13-101-99. “Правила надзора, обследования, проведения технического обслуживания и ремонта промышленных и вентиляционных труб”.

    Ольга

  • 19.04.2021

    Добрый день. У нас есть труба Н=100,0 м хотим её в этом году покрасить, последний раз её красили в 2006 году, а в 2007 вышел приказ к Федеральным авиационным правилам от 28.11.2007 г. №119, где нужно перекрашивать её по 1/7 от высоты ( ширина полос), если мы покрасим по старому покрытию, могут ли нас оштрафовать? И если да, то в каком размере штраф?

    Светлана

    26.04.2021
    Непонятно, что за труба, какой объект и т.д.

    Ольга

  • 24.08.2021

    Добрый вечер. Разъясните пожалуйста какие требования предъявляются к дымоотводящим устройствам промышленных котелен.

    Алексей

Установки на сжиженном газе

Котельные на сжиженном газе имеют свои преимущества, например, нет проблем с давлением в газовых магистралях, нет надобности беспокоиться при увеличении стоимости отопления, а также можно самостоятельно устанавливать нормы и лимиты. Этот класс оборудования также является автономным.

Но при проектировании и монтаже котельной на сжиженном газе дополнительные денежные вложения следует потратить на конструкцию (схему). Так как конструкция требует установки специального резервуара для топлива. Это так называемый газгольдер, который может иметь объем 5-50 м2. Здесь установлены дополнительные газоходы котельной, то есть те по которым сжиженный газ поступает в котельную установку. Такой класс газоснабжения выглядит как отдельный трубопровод (газоход). Частота наполнения резервуара сжиженным газом зависит от того какой его объем, это может происходить от 1 до 4 раз в год.

Заправка такого оборудования сжиженным газом производится компаниями, которые имеют лицензию на проведение работ такого класса под ключ. Их лицензирование также позволяет проводить техосмотр газоходов и газгольдера. Обязательно нужно нанимать мастеров, которые имеют разрешения и лицензию, так как это работы с высоким уровнем опасности.

Конструкция на сжиженном газе больше ни чем не отличается от работающей на природном газе. Этот класс оборудования также имеет в комплектации радиаторы, запорную арматуру, насосы, клапаны, автоматику и т.д.

Газгольдер со сжиженным топливом может быть установлен в 2 вариантах (схемах):

  • Над землей;
  • Под землей.

Проектирование обоих вариантов должно осуществляться, соблюдая определенные условия и расчеты, которые в том числе обозначены в СНиП. Резервуар для сжиженного топлива, который расположен над землей, должен обязательно быть огражденным забором (от 1,6 м). Забор должен быть установлен на расстоянии 1 метра от резервуара по всему периметру. Это нужно для лучшей циркуляции воздуха при эксплуатации.

Также есть и другие нормы проектирования и расположения наземного газгольдера (чтобы избежать опасности) – это расчет расстояния от разных объектов:

  • Не менее чем в 20 метрах от жилых строений;
  • Не менее чем в 10 метрах от дорог;
  • Не менее чем в 5 метрах от разного рода сооружений и коммуникаций.


Рис. 3 Схема расположения газгольдера Что касается проектирования резервуара под землей, то все вышеперечисленные нормы сокращаются в 2 раза. Но есть расчет глубины погружения резервуара со сжиженным газом и газохода. Эти нормы проектирования должны рассчитываться индивидуально согласно объему емкости и его конструкции.


Рис. 4 Размещение резервуара под землей

Но оборудование этого класса также имеет свои недостатки при эксплуатации, так как если качество газа плохое, то котельная не будет функционировать в заданном режиме. Заправка резервуара должна производиться компанией со всеми разрешениями и лицензией.

Самые простые модели искрогасителей

Готовые системы поглощения искр доступны в специализированных торговых точках. К тому же их можно заказать у знакомого мастера-жестянщика. Однако при минимальных навыках слесарной работы изготовить аксессуар можно и своими руками.

Среди наиболее простых моделей — заглушенный отрезок трубы с отверстиями на боковых стенках. Они могут обладать круглой или щелевидной формой. К дымоходу подбирается труба с увеличенным диаметром, чтобы ее можно было надеть сверху, но без большого зазора. В верхней части к трубе приваривают заглушку, а на стенках проделывают небольшие отверстия. Их можно разместить как рядами, так и в шахматном порядке. Нередко умелые мастера заменяют эти прорези горизонтальными щелями, которые можно сделать шлифовальной машинкой.

Несмотря на свою простоту, схема не пользуется большой популярностью. Это объясняется массой минусов, включая:

  • сложности в расчете оптимального количества и диаметра отверстий для комфортной тяги;
  • необходимость частой очистки аксессуара из-за быстрого зарастания копотью.

К тому же, скопления нагара внутри трубы способны вызвать появление плохого запаха внутри банного помещения. В общем, лучше проявить больше терпения и изготовить более качественный искроуловитель.

Еще один нехитрый вариант искрогасителя для бани заключается в закрытии выходного отверстия трубы обычной металлической сеткой. Можно использовать готовую решетчатую конструкцию, которая закрепляется по обводу трубы надежным хомутом. Также можно попытаться создать обод с крепежными элементами — кронштейнами.

Следует отметить, что столь простые варианты широко распространены в специализированных магазинах. Однако при наличии времени и желания их лучше изготовить самостоятельно.

Минусы такой схемы заключаются в быстром загрязнении внутреннего пространства трубы дымохода. Из-за этого приходится отказываться от слишком частой сетки.

Описание дымохода из нержавеющей стали

Дымовой канал из нержавеющего металла может быть укомплектован по-разному, поэтому целесообразно рассмотреть все виды обсуждаемой конструкции.

Виды труб из нержавейки

Чтобы оборудовать печь дымоходом из нержавеющего металла, потребуется делать выбор между тремя вариантами:

  • однослойное стальное изделие;
  • нержавеющая гофрированная труба;
  • двухконтурная конструкция из нержавеющего металла (сэндвич-труба).

Толщина однослойных дымовых труб может составлять от 0,6 до 2 мм. Покупка изделия не ударит по карману, но надо иметь в виду, что применение таких изделий допустимо не во всех случаях.

Дымоход из однослойной нержавеющей стали требует тщательного утепления дома

О двухконтурной трубе из нержавеющей стали говорят как о самой надёжной конструкции. Сэндвич-система способна хорошо функционировать, будучи смонтированной как внутри дома, так и за его пределами. Это заслуга промежуточного слоя изделия — негорючего материала, удерживающего тепло. Им может быть обычная минеральная вата.

Сэндвич-труба отлично удерживает тепло и поэтому может быть смонтирована снаружи дома

Гофрированная нержавеющая труба

На гофрированную трубу рассчитывают, если нужно создать дымовой канал с криволинейными переходами. Изделие, сделанное из гофрированной нержавеющей стали, без проблем работает, даже нагреваясь до 900 градусов. Оно хорошо выводит газы, образующиеся в результате сжигания топлива, и поэтому пользуется большим спросом.

Гофрированную трубу берут, зная, что обычное стальное изделие не сможет обеспечить необходимый изгиб канала

Труба из нержавеющего металла с гофрированием активно применяется при установке отопительного оборудования, в том числе газовых котлов.

Гофрированная труба из нержавеющей стали изгибается как угодно и поэтому становится незаменимой в целом ряде случаеы

Таблица: технические параметры гофрированной трубы из нержавейки

ХарактеристикиПоказатели
Рабочая температураОт -50 до +110 ºС
Давление при рабочей температуре в + 110 ºС15 бар
Радиус изгиба2,5–15 см
Теплопроводность17 Вт/м*К
Коэффициент шероховатости поверхности0,008

Последняя характеристика означает, что внутренние стенки изделия очень гладкие и поэтому защищены от излишнего загрязнения.

Преимущества применения гофрированного нержавеющего дымохода

Дымоход из гофрированной нержавеющей стали заслужил хорошую репутацию, потому что:

  • просто устанавливается и не требует использования особого строительного инструмента;
  • добросовестно служит в течение 30 лет;
  • обладает прекрасной гибкостью и стойкостью по отношению к вибрации;
  • не ржавеет и не покрывается плесенью;
  • относительно мало весит;
  • не повреждается из-за гидравлических ударов;
  • выдерживает воздействие низких температур.

Диаметр и стандарты труб из нержавейки

Стальные нержавеющие трубы отличаются размерами. Неодинаковыми могут быть величина условного прохода, наружный диаметр и толщина стенок трубопровода.

Трубы из нержавеющей стали выпускаются в широком ассортименте типоразмеров

Таблица: параметры нержавеющих стальных труб

Проход, ммНаружный диаметр, ммТолщина стенок, ммМасса трубы длиной 1 м, кг
Стандартные трубыУсиленные трубыСтандартные трубыУсиленные трубы
10172,22,80,610,74
1521,32,83,21,281,43
2026,82,83,21,661,86
2533,53,242,392,91
3242,33,343,093,78
40483,543,844,34
50603,54,54,886,16
6575,544,54,886,16
8088,544,58,349,32
1001144,5512,1513,44
1251404,55,515,0418,24
1501654,55,517,8121,63

Проектирование сооружения

Чертеж дымовой трубы

Этапы расчетов

Промышленные дымовые трубы котельных требуют многоступенчатого проектирования.

Данный процесс включает в себя нижеследующие пункты.

  1. Определение типа сооружения.
  2. Аэродинамические расчеты самой трубы, а также газового тракта в котельной.
  3. Нахождение оптимальной высоты конструкции.
  4. Определение диаметра трубы.
  5. Вычисление скорости газов в проектируемом сооружении, и ее сравнение с допустимыми значениями.
  6. Определение самотяги, которую будет иметь труба.
  7. Расчет сооружения на прочность и устойчивость, с последующим составлением техзадания на его фундамент.
  8. Теплотехнический расчет конструкции.
  9. Определение метода и вида крепления трубы.
  10. Создание чертежей сооружения.
  11. Составление сметы.

Для чего необходимы вычисления

Аэродинамические расчеты нужны, чтобы определить высоту и диаметр, которые должна иметь дымовая труба для котельной, обеспечивая ее эффективную работу.

Данная часть проекта дымовой промышленной трубы определяется мощностью либо отдельных котлов, либо всего котельного оборудования, в целом, для прохождения заданного количества дымовых газов из агрегатов при определенной их температуре.

В последнем случае, данный параметр нужен, в большей степени, для экологического обоснования, чтобы учесть рассеивание вредных веществ. После вычисления сечения и высоты, которые будет иметь труба дымовая для котельной, следует новый этап проекта промышленной дымоходной трубы.

Это составление технического задания на подсоединение к ней газоходов котельного оборудования и разработка ее чертежей.

Пакет данной документации дает возможность создать техническое задание на проекты фундамента трубы, ее молниезащиты и заземления. Если будет устанавливаться нестандартное сооружение, то параллельно разрабатываются и индивидуальный паспорт на него, а также инструкция по эксплуатации.

Типы конструкций

Бескаркасная самонесущая труба

На данный момент, дымовые трубы для котлов могут иметь следующие конструкции.

  1. Дымовые колонные трубы, по сути, являются самостоятельными свободностоящими сооружениями. Несущая конструкция подобной трубы представляет собой обечайку из высокоуглеродистой стали и закрепляется к анкерной корзине, заливаемой в фундамент.
  2. Фермовые дымовые трубы котельных промышленные закрепляются на прочной и надежной самонесущей ферме. Та, в свою очередь, фиксируется к анкерной корзине, заливаемой в фундамент.
  3. Околофасадные и фасадные сооружения крепятся на раме к стене строения с помощью настенных кронштейнов. Подобная конструкция передает ветровые нагрузки на фасад через специальные виброизолирующие элементы. Околофасадная труба дополнительно обладает своим нижним фундаментом, передавая на него весовую нагрузку.
  4. Бескаркасная самонесущая труба для котельной дымовая ставится на крыше здания и закрепляется внутри помещения.
  5. Мачтовое сооружение на растяжках является свободностоящей конструкцией, закрепленной на анкерной корзине, которая заливается в фундамент. Газоход такой трубы крепится хомутами к колонне.
  6. В котельной дымовая труба может быть как одноствольной, так и многоствольной.

Необходимая документация

Свод нормативно-технической документации по дымовым трубам

Проектирование, изготовление и сооружение дымовых труб должно производиться в соответствии с существующей нормативно-технической документацией.

  • Расчет высоты сооружения осуществляется по ОНД №86.
  • Определение ветровых нагрузок — по СНиП №2.01.07-85.
  • Прочность конструкции рассчитывается по СНиП №II-23-81.
  • Проектирование фундамента осуществляется по СНиП №№2.03.01-84 и 2.02.01-83 .
  • Если сооружается дымовая труба для газового котла, нужно использовать СНиП №II-35-76 «Котельные установки».
  • При использовании электрического аналога руководствуются СНиП №11-01-03 «Корпуса, оболочки и кожухи для монтажа электрического оборудования».
  • При изготовлении бетонной трубы применяется СНиП №2.03.01-84 «Железобетонные и бетонные конструкции».
  • Сооружение стального аналога требует соблюдения СП №53-101-98 «Изготовление и контроль над качеством стальных конструкций».
  • Помимо этого используется ГОСТ 23118-99 «Стальные строительные конструкции».

Следует помнить, что какой бы ни была труба дымовая для газового котла по конструкции, только точные расчеты, грамотное изготовление и правильный монтаж позволят эксплуатировать ее продолжительное время.

Требования к дымоходам

Дымовая труба отводит и рассеивает вредные продукты горения топлива в атмосферу

Важно правильно ее спроектировать и построить. В противном случае внутренние стенки будут забиваться сажей, пеплом, копотью, блокируя отводящий канал и предотвращая вывод дымных масс, делая невозможной работу котельной

Существуют технические нормативы, которые четко регламентируют параметры дымоотводов:

  1. Кирпичные конструкции должны быть выполнены в форме конуса высотой от 30 до 70 м, диаметром от 60 см. Минимальная толщина стенки — 180 мм. В нижней части обязательно должны быть оборудованы газоходы с ревизиями для осмотра.
  2. Трубы из металла, используемые для монтажа дымоходов, изготавливают из листовой стали 3-15 мм. Соединение отдельных элементов осуществляют методом сварки. Высота дымохода не должна превышать 40 м. Диаметр может быть от 40 см до 1 м.
  3. Для обеспечения устойчивости металлических конструкций на расстоянии 2/3 от высоты трубы устанавливают кронштейны или анкеры, к которым крепят растяжки.
  4. Высота дымохода (независимо от материала изготовления) должна быть на 5 м выше кровли зданий, расположенных в радиусе 25 м.

Размеры конструкции рассчитываются с учетом объема печи и климатических условий, чтобы при любой температуре воздуха обеспечивалась тяга.

Расположение на возвышенности

При расположении наружного выхода канала на плоской кровле элемент должен возвышаться над покрытием не менее чем на 0.5 м. Если расстояние между выходом и коньком скатной кровли менее 1.5 м, эксплуатация газоходов осуществляется при выступе элемента на 0.5 м выше конька. Когда расположение выхода превышает указанное расстояние, в силу вступает новое правило. Высота верхней точки конструкции должна соответствовать высоте верхушки крыши объекта. Соединения труб выполняются обжимными хомутами с использованием температурных герметиков. Наружные крепления обеспечиваются кронштейнами на дюбелях или анкерах с расстоянием 2 м.

Расчет сечения дымохода для газового котла

Для точного определения параметров системы, через которую удаляются продукты горения, производятся сложные вычисления. При этом учитываются форма и материал трубы, средние значения температуры снаружи и внутри, шершавость стенок и другое. Однако рассчитать сечение дымохода (F, м²) с достаточной для практических целей точностью можно с помощью формулы:

F = (K ∙ Q) / (4,19 ∙ √ˉ Н),

  • K – коэффициент от 0,02 до 0,03;
  • Q – мощность котла в кВт, указанная в техпаспорте;
  • Н – высота дымохода в метрах.

Полученный результат нужно проверить на соответствие СНИП 2.04.05-91 и при необходимости подкорректировать. В нормативном документе указано, что в зависимости от мощности внутреннее сечение дымохода круглой формы должно быть:

Мощность, кВтДиаметр, мм
24120
30150
45170
55190
80220
100230

Для газовых котлов с прямоугольным дымоходом размер выбирается:

Мощность, кВтСечение, мм
меньше 3,5140×140
3,5 — 5,2140×200
5,2 — 7,3140×270

Возможна установка труб квадратной формы, если их параметры соответствуют требованиям, но следует учитывать, что им свойственно накапливать сажу. Поэтому такие изделия придется чаще чистить, иначе уменьшение отверстия негативно отразится на работе системы. Если к дымоходу предполагается присоединить два котла, сечение рассчитывается по их суммарной максимальной мощности.

Важный фактор – молниезащита: правильный расчет по паспорту, проверка, требования

Расчет молниезащиты указан в документе, регламентирующем положение и выбор варианта на дымоходной трубе – РД 34.21.122-87.Там указаны параметры конструкции – длина, диаметр, а также материал изготовления. Особого внимания требуют изделия из неметаллического сырья. В качестве инструментов для эффективной защиты от природного разряда, используют следующие:

  • Стержневые молниеприемники. Они представляют собой стальные прутья, количество которых зависит от высоты трубы. Для 15–50 м достаточно одного, от 50 до 150 м – двух, три и больше для длин, превышающих отметку в 150 м.
  • Стальные кольца. Их укладывают на дымовые трубы по торцу. Они справляются с задачей куда лучше стержней и подходят для внушительных габаритов.
  • Металлический дымоход. Если дымовой канал сделан из стального листа, то сам по себе он становится эффективным молниеприемником. Хватит одного заземления.
  • Арматурный прут по торцу конструкции трубы. Его сваривают или скручивают. Такой вариант приемлем для железобетонных изделий, где стальные стержни уже выступают из массы застывшего бетона.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Основные виды расчетов для промышленных дымовых труб

Проектирование промышленных дымовых труб требует сложных, многоступенчатых расчетов

Расчет аэродинамики трубы

Грамотный аэродинамический расчет дает возможность объективно оценить производительность дутьевой и тяговой систем, а также перепад давлений в воздушном и газовом трактах котельной.

Итогом аэродинамических вычислений служат рекомендации специалистов по высоте и диаметру дымовой трубы и оптимизации участков и элементов газо-воздушного тракта.

Определение высоты сооружения

Следующий пункт проекта — экологическое обоснование размера трубы, исходя из расчетов рассеивания вредных продуктов сгорания топлива в атмосфере.

Расчет высоты дымовой трубы производится, исходя из условий рассеивания выброса вредных веществ.

При этом должны соблюдаться все санитарные нормы для коммерческих и заводских предприятий, а также учитываться фоновая концентрация данных веществ.

Последняя характеристика зависима от:

  • метеорологического режима атмосферы в данной местности;
  • скорости потока масс воздуха;
  • рельефа местности;
  • температуры отводимых газов и пр. факторов.

В ходе данной стадии проектирования определяется:

  • оптимальная высота трубы;
  • максимальный, разрешенный объем выброса вредных веществ в атмосферу.

Прочность и устойчивость трубы

Расчеты нужны и для определения конструкции трубы

Далее, методика расчета дымовой трубы предусматривает комплекс вычислений, определяющих оптимальную устойчивость и прочность сооружения.

Данные расчеты производят для определения способности выбранной конструкции выдерживать воздействие внешних факторов:

  1. сейсмической активности;
  2. поведения грунта;
  3. ветровых и снеговых нагрузок.

Учитываются и эксплуатационные факторы:

  1. масса трубы;
  2. динамические колебания оборудования;
  3. температурное расширение.

Прочностные вычисления дают возможность подобрать не только конструкцию и форму ствола сооружения. Они позволяют, и произвести расчет фундамента под дымовую трубу: определить его конструкцию, глубину заложения, площадь подошвы и пр.

Тепловой расчет

Теплотехнический расчет необходим:

  • для нахождения температурного расширения материала дымовой промышленной трубы ;
  • определения температуры ее наружного кожуха;
  • выбора типа и толщины утеплителя для труб.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий