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

Виды дымоходов

Дымоходы предназначены для отведения дыма и вредных для человека продуктов горения от печи или иного отопительного устройства за пределы помещения. В любом дымоходе тяга дымовой трубы, образуемая в процессе наполнения последней газами должна производиться естественным образом, то есть без применения дополнительных приспособлений.

В настоящее время дымоходы изготавливаются:

из кирпича. Для такого дымохода дополнительно сооружается прочный фундамент. В состав соединительной смеси, применяемой для кладки кирпича, желательно добавлять известь. Это позволит избежать излишнего скопления конденсата, способного разрушить стенки изделия;

Дымоотвод из кирпича пользуется большой популярностью

из сэндвич труб, произведенных из двух слоев металла, между которыми проложен утеплитель. В большинстве случаев для изготовления сэндвич труб применяется нержавеющая сталь, а в качестве утеплителя используется базальт;

Сэндвич трубы имеют слой утеплителя внутри

из керамики. Такие дымоходы отличаются высокой прочностью, но и большой стоимостью. Поэтому применяются для обустройства промышленных дымоходов. Из-за большого веса керамический дымоход, так же как и кирпичный требует изготовления дополнительного фундамента;

Дымоходы из керамики обладают довольно высокой стоимостью

из полимера. Такой дымоход не может подвергаться воздействию слишком больших температур, поэтому может применяться для отведения вредных веществ от газовых колонок и небольших котельных. Полимерный дымоход отличается высокой прочностью при небольшой стоимости и легкости установки.

Изделие из полимера легче устанавливать

В некоторых случаях материалы для изготовления дымоходов могут комбинироваться. Например, полимерный дымоход обложен кирпичам.

Комбинированный из полимера и кирпича дымоход

Выбор материала для изготовления дымохода зависит от предполагаемого отопительного прибора.

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.

Как проводится расчет высоты дымовой трубы

Правильность расчета высоты дымовой трубы сказывается на работоспособности отопительного агрегата, выражаясь в достижении необходимой величины естественной тяги. По нормативам, задаваемым СНиП, высота не может быть менее пятиметровой. Пренебрежение этим указанием приводит к падению уровня естественной тяги и неэффективной работе отопительной системы. Устанавливая слишком высокую трубу, также снизим естественную тягу, потому что дым, проходящий по чрезмерно удлиненному каналу, будет остывать и перемещаться с падающей скоростью. Неправильные подсчеты приводят к возникновению воздушных завихрений и проблемам, связанным с зоной ветрового подпора. Сильными порывами ветрами может быть даже погашен огонь в топке.

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

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

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

Документация, прилагаемая к отопительному оборудованию, содержит значения параметров, оказывающих влияние на подбор высоты дымовой трубы.

Проведение вычислений связано с применением формулы:

Hmin = √A*Mi*F/(Спдкі*Сфі*√V*T)

Этой формулой предусматривается использование таких параметров: A – коэффициента, характеризующего региональную метеорологическую обстановку; Мi – массы газовых образований, проходящих по дымоходу за единицу времени; F – скорости оседания частиц, образующихся при горении; Спдкi и Сфi – показателей, отображающих уровень концентрации веществ, которые содержит дымовой газ; V – объема газа; T – разницы значений температуры воздуха при поступлении в трубу и при выходе из нее.

Виды дымовых труб и их особенности

Традиционный вариант дымохода является вертикальным, когда направление идет вверх от печи к кровле. В некоторых случаях допустимы наклонные и небольшие горизонтальные отрезки в этой системе. По расположению дымовые трубы разделяют на внутренние элементы и наружные. При первом варианте стены, смежные к этим устройством, должны выполняться из негорючих материалов. В случае наружного проектирования трубы, делая расчет, необходимо предусмотреть теплоизоляцию дымохода. Как правило, для котельной проектируют одну трубу, при этом можно отметить, что тяга в устройстве возникает естественным путем.

Системы для отвода дыма могут изготавливаться из таких материалов:

Вертикальные отрезки дымохода из металлических труб располагают внутри помещений с переходом сквозь крышу.

1. Кирпичное устройство. При этом кладка сырья (т. е. толщина стенок) может выполняться в 1 или 2 слоя. Осуществляя расчет, здесь необходимо предусмотреть фундамент и в качестве раствора для соединения материала лучше использовать состав с известью. Это сократит возникновение конденсатного осадка и разрушение стенок дымовой трубы. Также можно отметить, что в последнее время стало популярным использование комбинированных элементов, когда в кирпичную кладку вставляют металлическое изделие.
2. Сборная система из нержавеющей стали. Это устройство состоит из нескольких элементов дымохода и фасонных деталей (тройников, переходников, колен и других). Возможно их размещение в предварительно выполненном канале из кирпича или отдельная их установка. В качестве преимуществ данной системы для отвода дыма можно отметить возможность применения элементов, диаметр которых может приниматься в широком диапазоне (100-300 мм), и установка без фундамента. Кроме того, в расчет идут такие показатели, как устойчивость к воздействию конденсатов, малое отложение сажи внутри трубы, отсутствие необходимости дополнительной теплоизоляции, хорошая тяга и другие.
3. Керамическая система дымоотвода для котельной. Этот материал отличается высокой устойчивостью к окислительным воздействиям конденсатов, однако такие элементы имеют недостаток – значительный вес. Поэтому котельная возводится с закладкой отдельного фундамента для установки этого вида дымохода.
4. Полимерный дымоход. Данный вид отвода продуктов горения применяется при установке газовых колонок и котельной, где температура не поднимается выше 250°С, это устройство отличается легким весом конструкции и долгим сроком службы.

Основные нюансы проектирования

Проект дымохода разрабатывается вместе с проектом всего дома и системы отопления. Место его установки выбирается, исходят из планировки внутренних помещений и самого здания, конструктивных особенностей дома и крыши.

Обычно дымоходную трубу устанавливают на кухне, иногда в подсобных помещениях и коридоре, если у этих помещений с кухней общая стена. Это правило касается дымоходной трубы для печи. Однако в частных домах нередко помимо неё устанавливают камины и отопительные котлы. В этом случае на крышу должно выводиться несколько труб.

Но не стоит сразу разрабатывать проект с выводом отдельных труб от каждой системы отопления. Существует технология, позволяющая объединить несколько труб в один канал дымохода.

Этот факт также должен быть учтен при составлении проекта здания и проектировании дымовых труб

При этом нужно брать во внимание объем всех выводимых газов от всех источников их образования, и в зависимости от этого рассчитывать внутренний размер трубы дымохода

При проектировании дымоходной трубы, помимо её высоты, нужно учитывать внутреннее сечение, конфигурацию, материал производства и вид отопительного устройства – камин, котел или печь

Кроме того, стоит принять во внимание используемый вид топлива – газообразное, твердое или жидкое. Неправильно разработанный проект монтажа дымохода влечет за собой низкий уровень эффективности работы приборов отопления, из-за чего расход топлива будет повышаться, а, соответственно, и ваши затраты на него

Услуги

• Локальный сметный расчет дымовой трубы составляетя по «Методике определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации»- МДС 81 – 35.2004, введенной в действие с 09.03.2004г…. подробнее
• До начала производства работ по сносу и демонтажу дымовой трубы выполняется комплекс подготовительных мероприятий в соответствии с пунктом 6.9 СП 48.13330.2011. Осуществляется подготовка территории и рабочих мест, складского хранения, временных тр… подробнее
• Целью разработки раздела охраны окружающей среды является определение воздействия существующей или вновь строящейся котельной, а также после технического перевооружения, на загрязнение окружающей природной среды, а также разработку мероприятий по … подробнее
• Производим быстрый и качественный монтаж дымовых труб котельных любых типов и высоты. Все работы производятся под контролем инженерно-технического персонала, проекта-производства работ и сопровождаются гарантийными обязательствами сроком… подробнее
• Дымовые трубы  изготавливаются и монтируются по индивидуальным проектам, в которых предусматриваются мероприятия, обеспечивающие безопасную и долговечную  эксплуатацию. Производим изготовление дымовых труб различных типов:  одн… подробнее
• Светоограждение предназначено для предупреждения летательных аппаратов об опасности в ночное время сутокили при плохой видимости. Сигнальные огни устанавливаются на трубах на одном или нескольких ярусах по высоте в зависимости от высоты соору… подробнее
• Аэродинамический расчет определяет пропускную способность конструкции в минимальном значении. Пропускная способность должна иметь такой показатель, который позволит свободно проходить в дымоотводе, выходить в атмосферу горячих газов и других вещес… подробнее
• Оптимальная устойчивость и прочность вычисляется с учетом нескольких факторов. разделённых на две категории: -внешние (сейсмическая активность, устойчивость грунта, количество и сила осадков, роза ветров); -эксплуатационные (масса конструкции, кол… подробнее
• КЖ – рабочая документация для изготовления монолитных железобетонных конструкций на площадке строительства. В разделе КЖ детально прорабатываются все узлы армирования железобетонных конструкций, даются габаритные чертежи опалубки, спецификации мат… подробнее
• Некачественная изоляция или полное её отсутствие приводит к преждевременному разрушению газоотводящего ствола. Существует несколько причин, особенно сильно влияющих на целостность и функциональность дымовой трубы. подробнее
• Опытные специалисты компании готовы разработать проектную документацию стадии КМ (конструкции металлические) в кратчайшие сроки. Мы можем разработать как стадию П (проект), необходимую для прохождения экспертизы, так и стадию Р (рабочая). подробнее
• Проектирование КМД осуществляется на основе расчетов КМ и представляет собой разработку деталировочных чертежей проектируемых металлоконструкций. Данный комплект строительной документации необходим для изготовления металлоконструкций, т… подробнее

Расстояние от дымохода до конька

Ошибки и погрешности в расчетах высоты дымоходной трубы грозят серьезными проблемами. Из-за неудачных вычислений может ощутимо снизиться сила тяги. Вам будет сложно, а порой даже невозможно, разжечь печь.

Более суровый результат промахов превратится в завихрения в дымоходе. Итог завихрений, обратного движения продуктов горения – задымление помещений со всеми вытекающими угрозами и тяжелыми последствиями для здоровья.

Ветер, сталкиваясь с наружным отрезком дымохода, изменяет направление собственного движения. Проще говоря, наткнувшись на стенку трубы, горизонтальный воздушный поток стремится ее обойти и поворачивает вверх. «Смена курса» формирует в районе атакованной стенки разрежение воздуха, благодаря которому дым будто высасывается из выходного отверстия дымохода.

Для хорошей тяги в дымоходе необходимо воздействие ветра. Если горизонтальному движению воздушных потоков мешают непреодолимые препятствия, то отвод дымовых газов не сможет происходить в нормальном режиме. Коньковое ребро скатной крыши может стать подобной препоной, если не соблюдено соотношение высоты и расстояния между ним и дымовой трубой.

Как рассчитать параметры дымохода?

Как уже выше описывалось нужно знать определенные параметры. Если два главных параметра – это высота и сечение, то есть еще один показатель, которые нужно в обязательном порядке учитывать. Это характеристики самого отопительного оборудования.

Существует несколько форм расчета, подразделяющиеся на:

• Точные.
• Приблизительные.
• Автоматические.

Под первыми нужно понимать, что требуется учитывать массу факторов, среди которых показатели температуры газов, скорость отделения, высота и скорость к которой будет происходить горение, того или иного топлива. Данные значения нужно подставлять в специальную формулу, подробный расчет будет дан в конце статьи.

Что касается приблизительного расчета, то здесь во внимание берутся показатели размера камеры сгорания. Для примера, приведем классический размер обычной камеры в печи либо котле – это габариты в пределах 500 на 400 мм

Применяется системы подстановки, то есть 1:10. Тогда для круглых каналов, диаметр будет равен 180 — 190 мм.

Третий тип расчета – это использование специальных калькуляторов расчета. Как правило, они выдают более точные данные, однако нужно знать и больше исходных параметров. Грубо говоря – этот тот же первый способ подсчета, но выполняется он уже при помощи вычислительной машины.

Определение высоты дымохода

Мы уже знаем, что от подобного параметра зависит работоспособность системы. Поэтому учитывайте, что согласно СНиПов, высота в среднем должна составлять 5 метров, но не более 7 метров. При меньшей длине, не станет образовываться в достаточном количестве естественная тяга. При расчете следуйте описанным правилам:

• От основы до высшей точки более 5 метров.
• Выход на плоскую крышу знаменуется возвышением оголовка трубы на 500 мм.
• При возведении на скатной крыше, при трех метрах до конька, дымоход при проведении визуальной линии, должен располагаться под 10 градусным углом. Чем меньше расстояние до конька, тем соответственно больше градус.

На схеме показана правильная высота дымовых труб по отношению к различным типам крыши.

Определение сечения дымового канала

Чтобы не использовать сложные геометрические исчисления, рекомендуем вам обращать внимание на рекомендации специалистов. Итак, диаметр дымохода должен соответствовать таким критериям:

• В случае, если мощность не превышает 3,5 Квт, тогда достаточно диаметра в 0,14 см.
• Мощность в пределах до 5 кВт равняется диаметру в 0,20 см.
• Мощность до 7 кВт, равняется сечению трубы в 0,27 – 0,30 см.

Если у вас есть желание подсчитать сечение более точно, можно воспользоваться такими параметрами, как вид топлива, скорость сгорания, скорость тяги, высота, скорость прохождения по трубе.

Как влияет диаметр дымохода на его высоту?

Диаметр трубы дымохода отчасти только оказывает влияние на высоту. Грубо говоря, вам не получится расширить сечение, чтобы, к примеру, снизить длину канала – эти значения не взаимосвязаны, как многие считают. Поэтому не стоит «мудрить» с диаметром, подгоняя определенную высоту, которая будет ниже 5 метров либо выше 7 метров. Уровень тяги будет одинаковым на всей протяженности от 5 до 7 метров. А вот слишком большой диаметр, может снижать тягу, образовывать завихрения, хотя на первый взгляд это кажется абсурдным.

Расчет оптимального показателя тяги

Кроме расчета диаметра дымохода нужно знать и силу тяги. Для этого вам потребуется найти закон Бернулли и подставить данные внешней температуры, внутренней, а также уровень давления

Для окончательно расчета берется за внимание общая потеря давления в обеих зонах. Если показатели идентичны, значит, тяга находится в оптимальном диапазоне

Схема движения газов в печи

Пример расчета печи

Как и обещали, в конце приводим пример самостоятельного расчета. Итак, рассчитать диаметр дымохода для печи на дровах нужно по такой формуле:

D = 4*Vr/3.14*2 = 0.166 m.
Значения подбираются исходя из стандартных размеров и показателей по таблице. Где:

D – Сечение.
Vr – требующийся объем воздуха для горения.
4 – это стандартный параметр тяги.

Для чего требуется расчет дымохода

Расчет дымохода для печи, котла, камина или иного отопительного оборудования необходим для:

обеспечения надлежащей тяги, с помощью которой все вредные для здоровья человека вещества, образуемые в результате горения, выводились за пределы жилого помещения. Если недопустимые вещества будут попадать в дом, то человек может получить сильнейшее отравление, способное привести к летальному исходу;

Обратная тяга в дымоходе, способная нанести вред здоровью

• оптимизации получаемого тепла в соотношении затраченного топлива. Если большая часть прогретого воздуха будет выходить в дымоход, то для прогрева помещения потребуется большее количество дров. При правильном соотношении топлива и получаемого тепла прогретый воздух будет максимально нагревать стенки печи и дымоходного канала, что позволит сократить затрачиваемые ресурсы;
• расчет дымохода также требуется для максимальной возможности обеспечения противопожарной обстановки. Сильно нагретый воздух, выходящий из дымового канала, или малая тяга могут привести к попаданию искр на горючие поверхности, что неминуемо приведет к возникновению возгорания.

Отопительный прибор с правильно рассчитанным и установленным дымоходом

Проведение расчета параметров трубы позволить не только сэкономить на топливных ресурсах, но и обеспечить комфортное и безопасное нахождение людей в жилом помещении.

Калькулятор проверки уровня естественной тяги дымохода

Поддержание нормальной тяги в дымоходе – одно из основополагающих условий безопасной и эффективной эксплуатации печей, каминов, котлов. Создающийся по физическим законам, естественный ток газов в трубе обеспечивает и отвод продуктов сгорания, и подачу воздуха в топочную камеру – без этого горение невозможно.

Так как тяга, по сути, обусловлена разницей плотности газов в нижней и верхней части трубы, то она отлично «описывается» физическими формулами и, так сказать, поддается измерению. То есть можно еще на стадии проектирования отопительной системы или нагревательного прибора сразу просчитать и этот важный параметр.

Есть несколько алгоритмов расчета этой величины. Один из них послужил основой, на которой создан предлагаемый вниманию калькулятор проверки уровня естественной тяги дымохода.

Необходимые разъяснения будут даны ниже.

Пояснения по проведению расчетов

Показатели естественной тяги — это разница в давлении газов на входе в трубу и открытого воздуха на выходе из нее. Чем больше эта разница, тем активнее происходит перетекание газообразных продуктов сгорания наружу.

Расчетами и практикой эксплуатации давно доказано, что для качественного отвода дыма и своевременной подачи необходимого для горения воздуха необходим ориентировочный перепад давления (разряжения) в 4 паскаля (0,03 мм ртутного или 0,408 мм водяного столба) на каждый погонный метр высоты трубы. Например, если планируется возведение трубы высотой 7 метров, то следует стремиться к тому, чтобы тяга в ней составила минимум 28 Па. Впрочем, производители отопительного оборудования часто в паспортных данных прямо указывают минимальную величину тяги.

От чего тяга зависит? – как раз те данные, которые предстоит ввести в предложенный калькулятор.(Интересно, что от площади сечения канала перепад давления практически не зависит).

Высота дымохода – в метрах

Важно – это должна быть именно чистая разница высот, а не длина используемых для прокладки дымохода труб с их горизонтальными или наклонными участками

• Атмосферное давление. В принципе, конечно, можно взять  для расчетов и нормальное, например, 750 мм ртутного столба. Но в некоторых местностях, например, расположенных на взгорьях, норма бывает и совершенно иной. Кроме того, можно проверить, как будет меняться тяга с изменением давления.

Далее, идут три температурных показателя:

— Температура воздуха на улице. Так как с понижением температуры тяга, понятное дело, возрастает, то расчеты желательно проводить для наиболее неблагоприятных условий. То есть для самой высокой температуры воздуха на улице, при которой возможен запуск обогревательного (отопительного) прибора или печи. Несложно провести расчеты и для всего возможного диапазона.

— Температура на входе в дымоход – максимальный в данном случае показатель. Во многом зависит от типа применяемого топлива и уровня теплообмена в печи или котле, от регулировки потока шибером или задвижкой.

— Температуры в устье дымохода. Зависит от типа дымохода, наличия на нем теплообменных приборов, материала изготовления, расположения степени термоизоляции его стенок.

Кстати – эти «полярные» значения температур в дымоходе всегда должны заслуживать пристального внимания владельцев. Следует стремиться к достижению тем или иным способом оптимального режима, обеспечивающего и эффективность, и безопасность работы прибора. Это для твердотопливных агрегатов примерно 400÷500 ℃ на входе и 150÷200 ℃ на выходе. Для газового оборудования – показатели значительно ниже, и на выходе в современных котлах могут быть даже менее 100 градусов.

А вот банные печи, особенно не имеющие дополнительного теплоотвода, (например, нагревательного водяного бака на трубе), могут работать в чрезвычайно опасном режиме, когда владельцы стремятся в кратчайший срок нагнать в парной жару.

То есть управление температурой в дымоходе использованием шиберов, задвижек, другими элементами управления – это отдельная тема для обстоятельного разговора.

А по калькулятору – осталось только нажать кнопку и получить готовый результат – разрежение (тягу) выраженную в паскалях. Ну и сравнить ее с оптимальным значением. Если все в норме – отлично Если тяга недостаточная – придется думать, как и чем можно эту ситуацию исправить.

Как рассчитать площадь сечения дымовой трубы?

Существует несколько методик расчета оптимального сечения. Например, от размеров топочной камеры очага или от площади поддувального окна печи

Но в этой публикации внимание будет сконцентрировано на той методике, которая основана на оценке объема образующихся в процессе сгораний дымовых газов

Горение древесины и другого твёрдого топлива всегда сопровождается весьма значительным дымообразованием. И дымоходная труба должна быть в состоянии своевременно отводить эти объемы наружу.

На основе расчётов и опытов специалистами давно уже составлены таблицы, из которых можно получить информацию об удельном дымообразовании для разных типов твердого топлива. То есть какой объем продуктов сгорания образуется при сжигании, скажем, одного килограмма дров, угля, торфа и т.п.

Приведем и мы такую таблицу (в сокращенном варианте). В ней, помимо удельного дымообразования, показаны калорийность топлива (количество тепла, выделяемого при сжигании одного килограмма) и примерная температура продуктов сгорания на выходе из дымоходной трубы. Первая из указанных характеристик нас в заданный момент особо не интересует — просто дает общее представление об эффективности топлива. А вот температура, да, понадобится для расчетов.

Тип топлива	Удельная калорийность топлива, кКал/кг, усредненно	Удельный объем выделяемых продуктов сгорания от сжигания 1 кг, м³	Рекомендуемая температура на выходе из дымохода, °С
Дрова со средним уровнем влажности — 25%	3300	10	150
Торф кусковой (россыпью), воздушной просушки, со средним уровнем влажность не выше 30%	3000	10	130
Торф — брикеты	4000	11	130
Уголь бурый	4700	12	120
Уголь каменный	5200	17	110
Антрацит	7000	17	110
Пеллеты или древесные топливные брикеты	4800	9	150

Как видите, объемы впечатляют. Даже дающие минимальную дымность типы топлива – это уже около 10 кубометров на каждый сожженный килограмм. Значит, просто из соображений физики и геометрии сечение дымоходного канала должно быть в состоянии постоянно отводить эти немалые объемы наружу.

От этого и «пляшем» при расчёте.

Цены на дымовую трубу

дымовая труба

Объем продуктов сгорания, выделяемых при сжигании твёрдого топлива в течение часа можно определить по следующей формуле (с учетом температурного расширения газов).

Vgч = Vуд × Мтч × (1 + Тд/273))

Vgч — объем продуктов сгорания, образующийся в течение часа.

Vуд — удельный объем образующихся продуктов сгорания для выбранного типа топлива, м³/кг (из таблицы).

Мтч — масса топливной закладки, сгораемой в течение одного часа. Обычно находится отношением полной топливной закладки ко времени ее полного прогорания. Например, в печь загружается разом12 кг дров, и они прогорают за 3 часа. Значит, Мтч = 12 / 3 = 4 кг/час.

Тд — температура газов (℃) на выходе из дымоходной трубы (из таблицы).

273 — константа, для приведения температурных параметров к шкале Кельвина, использующейся в термодинамических расчетах.

Так как единица времени в нашей системе исчисления секунда, то узнать объем, получающийся за секунду, несложно – результат просто делится на 3600:

Vgс = Vgч / 3600

Чтобы узнать площадь сечения канала, который гарантированно пропустит через себя этот объем при определенной скорости движения газов, надо найти их отношение

Sc = Vgс / Fд

Sc — площадь поперечного сечения канала дымохода, м².

Fд — скорость потока газов в дымоходной трубе, м/с

Несколько слов об этой скорости. Для отопительных приборов и сооружений бытового класса обычно стремятся остановиться в диапазоне от 1,5 до 2.5 м/с. При такой, с одной стороны – невысокой скорости не наблюдается значительного сопротивления потоку, не возникает сильных завихрений, тормозящих движение газов. Минимизируются тепловые потери, снижается до нормальных величин температура газов на выходе из трубы. Вместе с тем, скорость в достаточной степени большая для того, чтобы уменьшить образование конденсата и оседание золы на внутренних стенках канала.

Если найдено сечение (а это – минимальная его величина), то по известным геометрическим формулам можно найти или диаметр для трубы круглого сечения, или длину стороны – при квадратном сечении, или подобрать длины сторон при прямоугольном.

Ниже предложен калькулятор, который до предела упростит проведение этих вычислений. В нем необходимо указать тип топлива, примерный расход его расход (точнее, массу и время прогорания полной загрузки) и ожидаемую скорость потока газов в дымоходе. Остальное программа выполнит сама.

Итоговый результат показывается в трех представлениях:

— минимальный диаметр для круглого сечения;

— минимальная длина стороны для квадратного сечения;

— площадь сечения, по которой можно, например, подобрать размеры сторон для прямоугольного сечения.

Технологический регламент и правила монтажа дымохода

Все нормативы для грамотного определения высоты газохода по отношению к коньку установлены СНиП 2-04-05/91.

Согласно требованиям стандарта:

1. Суммарная протяжённость дымоходной трубы обязана быть более 5.0 м. В строениях, где нет мансардного отделения, высота трубы принимается менее 5.0 м.
2. В этом случае будет выполнено условие по созданию рабочей тяги.
3. Высота части канала, какая выступает за границу крыши, обязана быть более 500 мм.
4. Над коньком она должна выступать на 500 мм и более, в случаях, когда промежуток между нею и коньком не превышает 1500 мм.
5. Длинна трубы принимается, равной высоте конька либо немного больше, если часть горизонтальной поверхности от нее до контура конька установлены в границах от 1500 до 3000 мм.
6. Максимальный уровень трубы обязан быть сверх линии, проведенной от конька к карнизу под наклоном 10 градусов.
7. Если расстояние дымохода от конька -1500 мм, то устанавливают высоту с учетом конфигурации строения.

Монтаж дымохода

Перед тем, как установить, какой высоты должен быть дымоход выполняют расчет:

1. На схеме наносят параллельную линию по отношению к уровню почвы. От данной линии, в точке, где крыша скрещивается с дымовым каналом, верх в аналогичном масштабе отмечают участок 500 мм.
2. В новообразованной точке наносят новую линию — это и будет наименьшая высота, на какой будет располагаться устье трубы.
3. По данному методу устанавливают максимальный размер высоты трубы, если расстояние между коньком и трубой более 1500 мм, но менее 3000 мм. От верха на кровельной конструкции откладывают горизонтальную линию, свидетельствующую о меньшем уровне участка трубы.
4. Необходимо запомнить, что увеличивать высоту трубы над кровлей с нарушением нормативов — запрещается. Большой ветровой напор запросто сможет обрушить такой дымоотвод.

Основные параметры дымовой трубы промышленного назначения

Составление проектной документации дымовых труб промышленного назначения сопровождается поэтапным выполнением сложных расчетов.

Вычисление аэродинамических показателей

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

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

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

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

Размер конструкции по высоте

Последний параметр зависит от следующих факторов:

• Метеорологический режим атмосферы в определенном регионе.
• Скорость движения воздушного потока.
• Рельефные особенности местности.
• Температурные значения отводимого газа.

В процессе проектирования конструкции для отвода вредных продуктов сгорания топлива определяются такие показатели:

• Оптимальный размер трубы по высоте.
• Максимальное допустимое значение объема вредных выбросов в атмосферный слой.

Показатели прочности и устойчивости трубы

Конструкция трубы также определяется соответствующими расчетами, которые предусматривают комплексное вычисление оптимальной устойчивости и прочности конструкции.

Эти расчеты необходимо проводить для того, чтобы определить способность дымовой трубы противостоять воздействию следующих факторов:

• Сейсмическая активность.
• Поведение почвы.
• Нагрузки от ветра и снега.

Во внимание принимаются и другие функциональные особенности трубы:

• Масса конструкции.
• Колебание оборудования динамического характера.
• Расширение под воздействием определенной температуры.

Определение прочностных характеристик позволяют сделать правильный выбор конструкции и формы дымовой трубы. В соответствии с поведенными вычислениями выполняют расчет основания под возводимое сооружение: определяется его конструкция, величина заглубления и площадь подошвы.

Тепловые расчеты

Теплотехнические расчеты проводятся с определенной целью:

• Определить показатели расширения исходного материала под воздействием определенной температуры.
• Установить температуру наружной оболочки.
• Выбрать тип и толщину утеплительного материала.