Какой должна быть дымовая труба котельной

Основные правила установки дымохода

Установку газового котла следует проводить только когда соблюдаются все правила установки дымохода.
Необходимо соблюдать правильность подбора параметров дымохода, от которых зависит и дальнейшая работа газового котла.
Важно, чтобы все монтажные работы выполняли высококвалифицированные работники, соблюдая при этом все правила пожарной безопасности.
Необходимо следовать всем рекомендациям производителя.
Необходимо выбирать диаметр дымоходного канала такого же диаметра, как у самого устройства или возможно немного больше.
Воздушный поток в дымоходном канале должен иметь скорость 10-25 метров в секунду (НПБ-98).

Эксплуатация, ремонт и чистка стальных дымоходов

Стальные дымоходы просты в эксплуатации. Состояние тяги в них рекомендуется проверять с помощью ревизионного отверстия, оставленного при монтаже. Делать это необходимо раз в три месяца. С этой же периодичностью дымоход необходимо чистить.

Механические способы очистки могут поцарапать стальную трубу, потому их лучше доверить профессионалам.

В домашних условиях часто используют химические способы с помощью специальных веществ, которые кладут в топку. Сгорая химические соединения в виде газов поднимаются по дымоходу и растворяют сажу, которая в нём накопилась.

В стальных дымоходах часто образовывается конденсат, который можно сливать через оставленное ревизионное окно.

Ремонт стального дымохода чаще всего заключается в замене всей конструкции или её участка новыми трубами. Это наиболее надёжный метод устранения проблемы.

Основные правила монтажа дымоходных систем

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

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

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

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

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

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

Ремонт железобетонных дымовых труб

Железобетонные трубы иногда бывают в высоту до 350 метров. Для выполнения работ обязательным элементом является лебедка. Железная арматура, входящая в каркас трубы, подвергается коррозии. При этом разрушается бетонный слой. Если демонтированный участок толщиной более 3 см, то заделка выполняется по сетке из металла в 2 и более слоев.

Кирпичные и железобетонные трубы промышленных котельных иногда восстанавливают при помощи слоя штукатурки

Для улучшения адгезии поверхность покрывается бетоноконтактом. Ремонт внутренней части трубы может включать расшивку и заделку трещин. При более сложных повреждениях производится 100-процентная штукатурка поверхности.

На способ нанесения краски и грунта влияет местоположение окрашиваемой трубы. Наиболее быстрым является использование аппарата высокого давления. Такую покраску выполнить невозможно, если конструкция находится в пределах жилой территории. В этом случае используются кисти и валики.

Для окрашивания промышленных бетонных или кирпичных дымовых труб зачастую применяется органосиликатная краска. Она не тускнеет и пригодна для нанесения на поверхность из металла.

Необходимым условием стекания атмосферных осадков является устройство отмостки вокруг конструкции трубы. В противном случае может начаться подмыв фундамента и разрушение.

При необходимости как промышленные, так и домашние, кирпичные дымоходы покрывают несколькими слоями краски

Типовые конструкции дымовых труб

Дымоходы таких труб, как правило, снабжены термоизоляцией, крепятся к прочной самонесущей ферме. Теплоизоляционный слой защищен от атмосферных воздействий кожухом из нержавеющей стали. Несущая ферма состоит из металлических профилированных балок, связанных горизонтальными диафрагмами и системой раскосов. Ферма соединяется с анкерной корзиной, заливаемой в массивный железобетонный фундамент. Возможно крепление газохода внутри фермовой решетки. Монтаж фермовой конструкции осуществляется на земле с последующим совместным подъемом секций и контролем вертикальности. Для антикоррозийной защиты каркаса фермы и эстетичного внешнего вида металлические конструкции покрываются грунтовкой и окрашиваются.

самонесущие;

Основой данной конструкции являются один или несколько дымоотводящих теплоизолированных стволов, фиксированных на обечайке, которой принадлежит основная несущая функция. Газоотводящие стволы крепятся с помощью анкерной корзины на фундаменте. Ствол дымовой трубы состоит из трех слоев:

1. Внутреннего (газохода) толщиной 1 — 4 мм, из высококачественной стали, устойчивой к действию химически активных продуктов горения.
2. Теплоизоляции (минеральной ваты), позволяющей минимизировать охлаждение газов и образование конденсата агрессивной жидкости.
3. Наружного слоя (обечайки) из стали толщиной 4-6 мм, несущего ветровую и статическую нагрузку.

околофасадные и фасадные;

Металлический дымоход с теплоизоляцией и кожухом из оцинкованной стали фиксируется с помощью хомутов и кронштейнов к стене здания или при помощи легкой рамы вблизи стены. Монтаж фасадных конструкций возможен при достаточной высоте здания. Ветровая нагрузка в этом случае передается на несущую стену здания.

мачтовые дымовые трубы на растяжках.

Представляют собой свободностоящие металлические стволы, закрепленные к анкерной корзине, удерживаемые в вертикальном положении при помощи одного или нескольких поясов растяжек из металлических тросов. Нижняя часть стальной дымовой трубы для крепления к фундаменту имеет цокольную плиту толщиной 10-20 мм, снабженную ребрами жесткости. Внешняя поверхность трубы покрывается огнеупорной эмалью для защиты от коррозии, но может быть утеплена минеральной ватой и закрыта кожухом из оцинкованной стали. Достоинствами данного вида трубы являются низкая стоимость, отсутствие необходимости массивного фундамента. Монтаж конструкций на растяжках возможен в сейсмически опасных зонах.

Принимая во внимание особенности места расположения и высоту трубы, нередко ее необходимо комплектовать дополнительным оборудованием: светоограждением, молниеприемниками, лестницами обслуживания. Современные трубы для котельных, как правило, состоят из нескольких модульных секций, упрощающих транспортировку и монтаж изделия

Количество секций определяется высотой трубы. Все конструктивные элементы дымовой трубы должны соответствовать нормативным требованиям к материалам и производству металлических конструкций по ГОСТ 23118, СП 53-101

Современные трубы для котельных, как правило, состоят из нескольких модульных секций, упрощающих транспортировку и монтаж изделия. Количество секций определяется высотой трубы. Все конструктивные элементы дымовой трубы должны соответствовать нормативным требованиям к материалам и производству металлических конструкций по ГОСТ 23118, СП 53-101.

Трубы дымовые котельных – это вертикально расположенные конструкции, предназначенные для удаления во внешнюю среду и рассеивания продуктов сжигания топлива.

В больших котельных установках, вместо естественной тяги, используется искусственная, осуществляемая дымовыми насосами.

Расчётные работы и экологические требования

Существует ряд общих требований, которые необходимо соблюдать при проектировании дымоходов.

Аэродинамические характеристики газоотводящего ствола должны обеспечивать естественную тягу. В зависимости от используемого материала подбирают такие показатели высоты и диаметра трубы, которые позволяют продуктам горения подниматься вверх, не создавая эффекта опрокидывания тяги.

Для кирпичных дымоходов высота выбирается в диапазоне от 30 до 70 м, а диаметр – от 0,6 до 8 м. Трубы из листовой стали могут достигать в высоту максимум 40 м при диаметре от 0,4 до 1 м. Высота железобетонных конструкций может составлять 300 м, а их диаметр – до 10 м.

На расчёт высоты влияют метеорологические характеристики местности — среднегодовая ветровая нагрузка в данной местности, среднегодовая температура, влажность климата. Также при расчёте учитывается температура удаляемых продуктов горения.

Экологические стандарты предъявляют требования к параметрам дымоходов с учётом зольности используемого топлива, количества сажи и серных примесей в отводимых газах, суточного объёма сжигаемого энергоносителя. Правильно рассчитанные параметры трубы позволяют достичь оптимальной скорости рассеивания дыма без нанесения вреда окружающей местности.

Прочностные параметры дымохода определяются с учётом следующих факторов:

• внешние условия (сейсмоопасность региона, характеристики грунта, уровень атмосферных осадков, роза ветров);
• эксплуатационные характеристики (вес сооружения, износ конструкций, перепады температур).

Указанные критерии позволяют выбрать наиболее подходящий тип дымохода соответствующего размера, определить площадь и глубину заложения фундамента.

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.

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.

3 Проектирование дымовых труб – сложный многоэтапный процесс

Проектирование описываемых нами конструкций для котельных состоит из нескольких стадий:

• выбор типа сооружения;
• проведение расчетов газового тракта и аэродинамики трубы;
• подбор такой высоты трубы, которая бы идеально отвечала всем требованиям СНиП;
• расчет диаметра конструкции;
• расчет (и последующее сравнение с рекомендованными показателями) скорости газов в трубе;
• установление показателей самотяги дымового изделия;
• выполнение вычислений на устойчивость и прочность сооружения;
• подготовка технического задания на обустройство фундамента;
• определение вида и способа крепления конструкции;
• теплотехнические расчеты.

На последних этапах создаются чертежи трубы, а также выполняется точная смета средств, которые потребуется затратить на ее сооружение.

При проектировании, производстве и непосредственно возведении дымовых труб конструкторы и строители ориентируются на ряд нормативно-технических документов. К таковым относят следующие:

• СНиП №II–23–81 – Правила для расчета прочности сооружения;
• ОНД №86 – расчет высоты трубы;
• СП №53–101–98 – возведение стального аналога (Правила производства изделий из металла и контроль над их качеством);
• СНиП №2.02.01–83 и №2.03.01–84 – расчет фундамента;
• Государственный стандарт 1999 года 23118 («Строительные стальные конструкции»);
• СНиП №2.03.01–84 – изготовление бетонных и железобетонных труб;
• СНиП №11–01–03 – производство электрического аналога
• СНиП №II–35–76 – Правила, которых необходимо придерживаться при строительстве трубы для котла, работающего на газовом топливе;
• СНиП №2.01.07–85 – расчет ветровых нагрузок.

ФЕРМОВЫЕ ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ

Представляют собой металлическую дымовую трубу с трехслойной футеровкой — внутренний огнеупорный слой, промежуточный слой из теплоизолирующих материалов и наружный слой с защитой от атмосферных воздействий. Подвеска газоотводов осуществляется на прочной самонесущей конструкции (башне) фермового типа, которая представляет из себя пространственную конструкцию из металлических профилей. Ферма, в свою очередь, крепится к анкерной корзине, которая заливается в мощный фундамент. Несущими элементами самой башни являются металлические трубы по ГОСТ 8732- 78, связанные между собой системой раскосов и горизонтальными диафрагмами. Основанием башни является массивный железобетонный фундамент из монолитной плиты и железобетонных стаканов под каждый опорный узел. Последовательность монтажа: а) сборка секций в горизонте (на земле); б) совместный подъем всех, либо выбранного в зависимости от возможностей количества секций; Контроль вертикальности сборки производится с помощью двух теодолитов. Для долговечности фермовой конструкции дымовой трубы и приемлемого ее внешнего вида необходима окраска фермовой конструкции дымовой трубы. Для окраски фермы применяется грунтовка ГФ-021 с последующим покрытием эмалью ПФ-115.

Кунсткамера

• Котёл вышел на рабочий режим, то есть по трубе шли горячие газы с расчётным расходом, далее горелка резко погасла — вентилятор остановился, газ продолжил двигаться по инерции, соответственно оставил за собой зону разряжения. Котел запускали в нарушении режимной карты, без предварительного прогре… подробнее
• Фото 1. Теплоизоляция в виде мягких минераловатных матов плотностью 25 кг/м3 вместо 120 кг/м3 согласно проекту. Фото 2. Отсутствие конденсатоотводчика в нижней части вертикального газоотводящего ствола котла. Фото 3. Посторонние предметы на диафрагме взрывного к… подробнее
• Замечания по проекту Форма несущей решетчатой башни не соответствует требованиям СП 43.13330.2012 «Сооружения промышленных предприятий. Актуализированная редакция СНиП 2.09.03-85». Применение данного конструктивного решения (жесткие подкосы в виде системы объемных ферм) являе… подробнее
• 1. Принятые проектные решения раздела «КМ» не соответствуют требованиям СП 43.13330.2012 «Сооружения промышленных предприятий. Актуализированная редакция СНиП 2.09.03-85»: – форма несущей вытяжной решетчатой башни не соответствует требованиям п.п. 9.4.8, 9.4.11; … подробнее
• Единственная причина, которая способна вызвать растягивающие напряжения в стенке, расположенным вдоль образующей цилиндрической поверхности, является вода. Вода при превращении в лед увеличивает свой объем на 9,05%. Разрывы бесшовных труб, как они выглядят на фото характерны для повреждений при м… подробнее
• Данный расчет дымовой трубы нельзя признать достаточными и достоверными, так как: – не приведен сбор нагрузок в соответствии с требованиями п. 7-14 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*»; – не приведены сочетания… подробнее

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.

Вычисление самотяги

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

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

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

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