fallback-image

Аеродинамічний розрахунок димової труби котельні. Розрахунок висоти і діаметра

Димар — це складова частина єдиної системи, що включає теплогенеруючу установку, повітроводи і газоходи. Димарем забезпечується розсіювання в атмосфері шкідливих викидів, що містяться в димових газах. Аеродинамічний розрахунок параметрів димової труби котельні необхідно проводити для того, щоб система ефективно виконувала свої функції і не несла загрози людському здоров’ю.

Вибір труби для котельні та її установка виробляються тільки відповідно до результатів попередніх розрахунків, для яких використовуються спеціальні формули або комп’ютерні програми

Як проводиться розрахунок параметрів димової труби котельні за допомогою комп’ютерних програм

Проведення аеродинамічного розрахунку димової труби для промислової котельні є дуже складним і важким процесом. В даний час подібні розрахунки проводяться з використанням різних комп’ютерних програм, які враховують багато умов роботи обладнання. Проведення обчислень націлене на те, щоб при максимальному завантаженні котельні викид залишків згоряння переробленого палива безперешкодно йшов через трубу для подальшої утилізації в атмосферному просторі. За допомогою комп’ютерного розрахунку вдається достовірно визначити мінімальну пропускну здатність димових труб. Помилки при проведенні подібних розрахунків вкрай небажані, так як можуть обернутися небезпечним скупченням газів.

Розрахунок димової труби за допомогою комп’ютерної програми передбачає введення в систему заявлених показників, що відносяться:

  • до потужності котла;
  • зазначеної в паспорті температурі газоутворення на виході. Якщо ці дані відсутні, прийнято користуватися значенням в 200? С;
  • температурі на вулиці. Для включення опалення вона досягти +8? З, подачі гарячої води — +20? С;
  • ККД котлів даного типу. При відсутності цих даних, що містяться в паспорті обладнання, розрахунок ведеться зі значенням, рівним 0,92;
  • коефіцієнту надлишку повітряної маси для гніту. Якщо дані не надані, то користуються показником 1,4;
  • виду палива;
  • довжині димоходів, що йдуть від котельного обладнання;
  • матеріалу, використаному для виготовлення димової труби;
  • температурі приміщення;
  • формі димоходу;
  • розмірами димоходу і т. д.

Тип труби і її розміри залежать від виду опалювального котла і його потужності

Після введення всіх даних комп’ютерною програмою проводиться виконання розрахунку природної тяги (Самотяга). Якщо виявиться, що відбуваються великі втрати, то потрібно внести зміни в конструкцію, що відносяться до її формі, діаметру, висоті.

Показники для практичного аеродинамічного розрахунку димової труби

Димові труби котелень і приватних будинків з твердопаливним котлом (камінами) вимагають проведення ретельного обчислення з урахуванням ряду показників:

  • кліматичних особливостей даної місцевості;
  • рельєфу місцевості і типу грунту, на якому зводиться будівля;
  • регіональної сейсмічної активності;
  • швидкості вітрів і норм випадання опадів, а також критичних величин;
  • типу кладки печі;
  • динамічних коливань обладнання;
  • матеріалу, з якого побудують димову трубу, і його температурного розширення;
  • виду палива, його тепловіддачі;
  • технічних характеристик, притаманних котла;
  • температури газів на виході.

Оперуючи такими даними, можна прорахувати:

  • висоту споруди;
  • оптимальний діаметр;
  • допустиму масу, яку може мати зводиться димова труба і, отже, вибрати матеріал, що підходить для облаштування конструкції.

Результати розрахунків дозволять визначитися з діаметром майбутнього димоходу, його висотою і масою

Правильно прорахована висота і прохідність, підбір форми і матеріалів посприяють природній тязі, забезпечуючи хорошу тепловіддачу. Правильному розрахунку сприяє залучення професійних фахівців. Прояву недбалості обернеться конструкційними помилками, внаслідок яких:

  • внутрішні поверхні будуть піддаватися надмірному осідання сажі та золи;
  • внутрішній перетин буде поступово зменшуватися, що призведе до послаблення тяги і проникненню чадних газових утворень у внутрішні приміщення;
  • зросте можливість загоряння накопичуються смол і деформації труби, викликаної температурними перепадами;
  • підвищиться пожежна небезпека.

Димова труба для котельні: конструкція і види (типи)

Проведення розрахунку висоти димової труби котельні і інших її параметрів неможливо без урахування особливостей її конструкції, яка складається:

  • фундаментом і опорою;
  • газовідвідним стволом;
  • теплоізоляцією;
  • антикорозійним захистом;
  • пристосуванням, що вводить газоходи.

Для влаштування димаря використовується цегла, керамічні, оцинковані або нержавіючі труби

Димовий газ, охолодити в очисному пристрої — скруббере, до 60? З, проходить очистку в абсорбера і викидається в атмосферу.

Для зведення димарів можуть бути використані:

  • цегла. Цегляна конструкція, встановлена ??професійним пічників, практично не накопичує сажі. Їй притаманні достатня пожежна безпека, механічна міцність і теплоємність. З огляду на руйнування цегли реакціями, наступаючими при контактуванні оксидів сірки, які осідають на стінках, з водою використання цегляних конструкцій різко скоротилося;
  • сталь. Дозволяє моделювати конфігурацію труби. Прослужить близько десяти років за умови використання палива з невисоким вмістом сірки;
  • кераміка. Стійка до впливу конденсату, відрізняється вогнетривкістю. Але конструкції, обтяженої металевими стрижнями, властива надмірна масивність, що утрудняє монтаж;
  • полімери. Використовуються для установки на газові колонки і в котельню з температурою не більше 250? С.

Залежно від особливостей несучої конструкції димові труби можуть бути:

  • самонесущими, виготовленими з сендвіч-труб. Легко монтуються на дахах з закріпленням всередині будови і, при необхідності, перевозяться, але мають значні обмеження в застосуванні — по температурі (350 ° С), снігового і вітрового навантаження, рівню хімічної агресивності продуктів згоряння;
  • колонними. Можлива установка багатоствольної сталевої конструкції з діаметром, що доходить до трьох метрів при підключенні до декількох котлів;
  • (Близько) фасадними. Конструкція вважається самою економічною, так як не вимагає потужного фундаменту і використання несучих елементів, а застосування модулів забезпечує простоту заміни;
  • фермового. Застосовуються, як правило, в зонах з підвищеною сейсмічною активністю;
  • щогловими. Використання сталевих відтяжок надає додаткову стійкість опорної вежі з трьох-чотирьох щогл з прикріпленими димоходами.

Високі труби піддаються вітрової навантаженні, тому потрібно подбати про додаткове кріпленні

Як проводиться розрахунок висоти димової труби

Правильність розрахунку висоти димової труби позначається на працездатності опалювального агрегату, висловлюючись в досягненні необхідної величини природної тяги. За нормативами, що задається СНиП, висота не може бути менше п’ятиметрової. Нехтування цим зазначенням призводить до падіння рівня природної тяги та неефективну роботу опалювальної системи. Встановлюючи занадто високу трубу, також знизимо природну тягу, тому що дим, який проходить по надмірно подовженому каналу, буде остигати і переміщатися з падаючої швидкістю. Неправильні підрахунки призводять до виникнення повітряних завихрень і проблемам, пов’язаним із зоною вітрового підпору. Сильними поривами вітрами може бути навіть погашений вогонь в топці.

Обчислення, вироблені в ході зведення об’єктів промислового будівництва, дуже складні і пов’язані з введенням великої кількості різних показників. Визначаючись з висотою димоходу для об’єкта приватного будівництва, бажано дотримуватися наступних рекомендацій:

  • довжина повинна скласти не менше п’яти метрів на відрізку, що з’єднує основу і найвищу точку. При такій довжині забезпечується достатня безпеку від загоряння;
  • димохід, що встановлюється на плоскому даху, повинен підніматися над її поверхнею не менше, ніж на півметра;
  • при зведенні димоходу на похилому даху труба, розташована на відстані менше півтора метрів від коника, встановлюється вище нього на півметра. Обов’язковою в цьому випадку є додаткове зміцнення конструкції розтяжками для підвищення стійкості, інакше вона може бути пошкоджена сильними поривами вітру. При відстані до трьох метрів від коника труба встановлюється на одній висоті з ним. Якщо відстань перевищує три метри, то кут між горизонтальною лінією дахового коника і віртуальної лінією, проведеної між коником і верхнім зрізом димоходу, повинен скласти 10 ?;
  • відстань між трубою і високими деревами і будівлями має скласти понад два метри;
  • якщо матеріал покрівлі горючий, то висоту димаря слід додатково збільшити на півметра;
  • на багаторівневої даху з перепадами висот при проведенні розрахунків спираються на висоту коника;
  • при розташуванні котельні в будинкової прибудові оголовок труби повинен піднятися над зоною вітрового підпору, що розташовується в просторі, заданому проведеної під кутом в 45? лінією від верхньої точки будинку до поверхні землі.

Якщо матеріал покрівлі не має вогнетривких властивостей, довжину зовнішньої частини димоходу потрібно збільшити

Документація, що додається до опалювального устаткування, містить значення параметрів, що впливають на підбір висоти димової труби.

Проведення обчислень пов’язано із застосуванням формули:

Hmin = vA * Mi * F / (Спдкі * Сфі * vV * T)

Цією формулою передбачається використання таких параметрів: A — коефіцієнта, що характеризує регіональну метеорологічну обстановку; Мi — маси газових утворень, що проходять по димоходу за одиницю часу; F — швидкості осідання частинок, що утворюються при горінні; Спдкi і Сфi — показників, що відображають рівень концентрації речовин, які містить димової газ; V — обсягу газу; T — різниці значень температури повітря під час вступу до трубу і при виході з неї.

Як розраховується діаметр димаря

Визначення необхідного діаметра димової труби виконується для того, щоб розрахуватися тяги. При відомої потужності опалювального агрегату можна покластися на рекомендації, згідно з якими:

  • якщо потужність нижче 3,5 кВт, то буде досить димоходу перетином 0,14х0,14 м;
  • при потужності в чотири-п’ять кВт оптимальним буде перетин 0,14х0,2 м;
  • при потужності в п’ять-сім кВт — 0,14х0,27 м.

Проведення розрахунку перетину димаря вимагає наступних даних:

  • кількості палива, споживаного за одну годину (відомості містяться в паспорті обладнання). Цей параметр розглядається як основний;
  • показників температури газу, що входить в трубу (також паспортні дані, порядку 150-200 ° С);
  • висоти димоходу;
  • швидкості руху газу в трубі, зазвичай приймається за 2 м / с;
  • показника природної тяги, прийнятого, за загальним правилом, за 4Па.

Розрахувати його нескладно, помноживши висоту димаря на різницю щільності атмосферного повітря і продуктів згорання.

Скористатися можна такою формулою:

d2 = 4V /? W, в якій:

d2 — шукана величина площі поперечного перерізу; V — об’єм газу; W — швидкість руху газу в трубі.

Формула розрахунку діаметра:

S = m /? W, в якій:

S — площа перетину; m — величина витрачається протягом години палива; ? — щільність газів в димовій трубі. Як правило, спрощуючи розрахунки, її приймають як рівну щільності повітря; w — швидкість газів в димовій трубі. У випадках, коли величину діаметру димаря необхідно визначити з високою точністю, краще вдатися до допомоги фахівців, що володіють необхідною кваліфікацією. Для облаштування димаря для приватного домоволодіння цілком достатньо буде дотримуватися рекомендацій самого загального характеру.

Проведення аеродинамічного розрахунку димової труби, здійснене досить кваліфіковано, дозволяє розраховувати на багаторічне успішне функціонування опалювальної системи. Домігшись гарною природною тяги і високої пропускної здатності, можна не турбуватися, що димохід буде забиватися сажею і вимагати ремонту. Грамотно проведені розрахунки зумовлять роботу котельного обладнання в повній відповідності з вимогами екологічних норм. Буде досягнуто поєднання двох факторів, які забезпечують існування, що відповідає нормам сучасної цивілізації — комфортної температури в опалюваних приміщеннях і відсутності шкоди навколишньому середовищу і людському здоров’ю.