ДОМ И УЧАСТОК СВОИМИ РУКАМИ

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.

Материалы для дымовых труб

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 дымовой трубы 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 расчеты дымовой трубы

В качестве основных параметров для подбора дымовой трубы выступают расчет высоты и диаметр этого элемента.

Определяется предварительная минимальная высота дымовой трубы (м).

Высота устройства отвода дымы для котельной зависит от равенства значения силы естественной тяги и сопротивления газов в трубе и газоотводных каналах. В зависимости от сырья, из которого изготавливается это приспособление, некоторые вычисления могут различаться. Поэтому приведем общий расчет высоты трубы, ее можно найти по формуле H = √g. Подкоренная величина представляет собой сложное математическое выражение, вследствие чего приведем нахождение g в несколько этапов, для этого условно примем g = z×с, тогда z=(А×F×m×n×η(M(SO₂)+5,88M(NO₂)))/ПДК(SO₂). Значение с является кубическим корнем от отношения N/(V₁×∆T),

• где А - принимается равным 200 (для Европы и некоторых регионов России (южнее 500 с. ш.));

• F - коэффициент для учета скорости осадка зольных вредных веществ, равный 1;

• m - показатель условий выхода дыма из трубы;

• n - тоже принимается равным 1;

• m = 1/(0,67+0,1×√f+0.34b, где b - кубический корень от f;

• ПДК (SO2) = 0,5 кг/м³;

• N - число одинаковых труб;

• V1 - объем газов, образованных в результате горения;

• ∆T - разница температур нагретого дыма и воздуха атмосферы;

• Расчет f проводят по этой формуле f = 1000(ῳ²×D)/(H²×∆T).

• ῳ - среднее значение скорости прохождения дыма по трубе;

• D - диаметр устья трубы.

• D = √4V/πῳ.

Требования при установке дымоотвода

К расположению дымовой трубы над кровлей применяются требования, регламентированные СНиП от 1991 года.

Основные из них приведены ниже:

Устройство традиционного кирпичного дымохода.

1. Труба должна возвышаться от решетки колосника до отверстия на длину около 6 м.
2. На плоских кровлях, где установлен небольшой парапет, высота трубы не должна быть менее 0,5 м, это делается, чтобы тяга не нарушалась завихрениями воздушных потоков.
3. При расположении элемента отвода дыма на расстоянии от парапета или конька не далее чем 1,5 м, предусматривают высоту этого элемента такой, чтобы край его возвышался на 0,5 м над уровнем самой высокой точки кровли, чтобы была обеспечена естественная тяга.
4. При большем расстоянии дымовой трубы от конька (до 3 м) допускается установка элемента отвода дыма на одном уровне с самой высокой точкой крыши.
5. Уровень верхнего края трубы можно расположить ниже на 10°, чем вершину кровли, при расположении этого элемента на расстоянии более 3 м, в противном случае естественная тяга не будет осуществляться.
6. Диаметр отверстий на выходе для дымовых устройств из кирпича принимается не менее 1,2 м, эта величина для железобетонных монолитных приспособлений для отвода дыма - 3,6 м;
7. Расстояние между несколькими приспособлениями для отвода дыма должно быть не менее величины, в которую входит диаметр устья трубы, умноженный на 5;
8. Для того чтобы продукты горения не попадали во внутренние слои кирпичных и железобетонных приспособлений отвода дыма и была хорошая тяга, необходимо каналы дымохода в месте примыкания к трубе выполнить в форме прямоугольника.

Газовый котел для дымохода.

Правильный расчет размеров дымовой трубы для котельной, позволит выполнить качественные работы по возведению отопительной системы. Помимо этого, немаловажным моментом является и выбор котла и других дополнительных элементов, при этом будет обеспечена естественная тяга при нормальных условиях.

Пример расчета дымовой трубы

1. температура газов на входе в трубу – 150/200º;
2. скорость их в дымоходе — не меньше 2 м/сек.;
3. высота бытовой дымовой трубы, по СНиП, должна составлять не меньше 5м от колосника;
4. естественный напор газов на 1м — не меньше 4 Па (или 0.4ммН2О)

Чтобы узнать величину самотяги, стоит учесть, что это: разность плотностей, которую имеет воздух и дымовой газ, помноженные на высоту сооружения.

Иными словами: расчет диаметра дымовой трубы зависит от количества, сжигаемого за час топлива.

Допустим, что количество сжигаемого топлива вы уже знаете, тогда объем газов на входе в трубу, при определенной температуре t, таков:

Vг = B∙V∙(1+t/273)/3600, в м³/сек.
Зная скорость, с которой газы должны передвигаться в трубе, вы можете вычислить площадь (F) ее сечения:

F = π∙d²/4, в м²

А, исходя из формулы определения площади круга, можно вычислить диаметр (d) круглой трубы:

dт = √4∙B∙V∙(1+t/273)/π∙ω∙3600, в метрах.
Пример расчета трубы, находим нужный диаметр

Приведем конкретный пример, как производится расчет дымовых труб бытового назначения.

Пусть это будет металлическая изолированная труба.

1. Допустим, что на колоснике топки сжигается 10 кг дров в час, имеющих влажность в 25%.
2. Тогда объем газов (V) при нормальных условиях (учитывая коэффициент избытка воздуха), нужных для горения — 10 м³/кг.
3. Температура на входе в трубу равна 150º.
4. Следовательно, Vг = (10∙10∙1.55)/3600. Произведя вычисления, получим объем газов, в 0.043 м³/сек.
5. Приняв скорость газов за 2м/сек., вычисляем диаметр трубы для дымохода:
   d² = (4∙0.043)/3,14∙2, получаем значение 0,027.
6.  Подставляем все цифры в формулу dт = √4∙0.34∙0.043∙(1+150/273)/3.14∙10∙3600. Сделав вычисления, получим необходимый диаметр в 0.165 м.

Определение самотяги

1. Определим, как охлаждается газ на 1 м сооружения. Зная, что сжигается 10 кг дров в час, производим расчет мощности: Q =10∙3300∙1.16, получаем цифру 38.28 кВт.
2. Тепловой коэффициент для нашей трубы равен 0.34.Значит, на один ее метр потери составят: 0.34:0.196=1,73º.
3. Поэтому, на выходе из 3 метрового ствола (из общих 5 м отнимаем 2 м печи)
   температура газов: 150-(1.73∙3)=144,8º.
4. Значение самотяги при определении плотности воздуха, в нормальных условиях
   при 0º = 1.2932, при 144,8º = 0.8452. Производим вычисления: 3∙(1.2932-0.8452). Получаем значение естественного напора газов, равное 1,34 ммН2О. Этого волне достаточно для нормальной эксплуатации трубы.

Как вы могли убедиться, расчет трубы дымовой бытового назначения не так уж и сложен, как могло бы показаться.