Skorsten til et fyrrum: beregning af højde og tværsnit i henhold til tekniske standarder

Den vigtigste funktion, som en skorsten i et kedelrum skal udføre, er at fjerne røggasser fra kedler ud i atmosfæren og sprede dem i dette rum.Det har også en ekstra funktion: de skal skabe naturligt træk som følge af forskellen mellem temperaturen i brændkammeret og udenfor.

Vi vil introducere dig til typerne af røgkanaler, hvis klassificering er baseret på rørenes designfunktioner og materiale. Her lærer du, hvordan du beregner geometriske parametre ved hjælp af et specifikt eksempel. Vores råd hjælper dig med at bestemme typen og størrelsen af ​​skorstenen.

Typer af skorstene

I store kedelhuse kan naturligt træk ikke sikre fuldstændig forbrænding, her skabes det med magt ved hjælp af røgpumper. Forbrændingsprocessen og udledningen af ​​dets produkter til atmosfæren skal forårsage så lidt skade på miljøet som muligt og ikke forårsage nødsituationer som følge af forekomsten af ​​tryk i ovnene, der overstiger normen.

Strukturelt rør til fyrrum De er meget forskellige fra hinanden både i typen af ​​støttestruktur og i fremstillingsmaterialet. Baseret på den første egenskab skelnes flere typer rør.

Selvbærende kedelrør

Sådanne lodrette strukturer kan være enkelt- eller multi-tønde. De fjerner forbrændingsprodukter fra kedler og kedler.

De bruges uanset typen af ​​brændstof, men underlagt visse krav:

1. Temperaturen af ​​røggasser, der passerer gennem selvbærende rør, bør ikke overstige 350 grader C.
2. Forbrændingsprodukter må ikke være kemisk aggressive.
3. Den optimale snebelastning for selvbærende konstruktioner er 250 kg pr. kW. cm, vind - 30 kg pr. kW. cm under forhold i vindområde II.

Et selvbærende rør monteres på taget og fastgøres inde i bygningen. Dens designfunktioner giver mulighed for transport og installation på stedet, fordi den består af separate sektioner, som er 3-lags sandwich rør. Strukturen er fastgjort til fundamentet ved hjælp af ankre.

Inde i røret er der et lag af slidstærkt stål, der ikke er påvirket af stoffer, der frigives under forbrændingen. Det ydre lag beskytter mod atmosfæriske påvirkninger.

Skorstene til store kedelhuse er oftest selvbærende. Dette er en bygning bygget efter et individuelt projekt og har sin egen infrastruktur

Parametrene for røgkonstruktioner skal overholde kravene i regulatoriske dokumenter. Deres beregning er baseret på faktorer som antallet af kedler, effekt, type brændstof. Der skal tages hensyn til luftemissionsstandarder. I nogle tilfælde er skorstene udstyret med en platform, en stige, en inspektionsluge og et let hegn.

Søjlerøgstrukturer

Et rør af denne type består af en ydre skal lavet af kulstofstål og indre tønder med forskellige diametre lavet af rustfrit stål indsat i det for at fjerne gasser. Strukturen er fastgjort i en ankerkurv hældt i fundamentet. Der kan være enten 1 eller flere. For at forhindre kondens i at sætte sig inde, anvendes termisk isolering.

En del af et søjlerør. Her kan du se i tværsnittet, at der er flere rustfri ståltønder med forskellige diametre indeni.

Fordelen ved denne designløsning er en lang levetid og udsigten til at forbinde flere kedler. Ståltykkelsen og -kvaliteten er valgt ud fra forbrændingsprodukternes temperatur og aggressivitet.

Diameteren af ​​hver stamme kan nå halvanden meter, og hvis en fælles gaskanal er planlagt til at blive brugt til flere kedler, kræves en diameter på omkring 3 m. For at forhindre, at der opstår kondens, er stammerne dækket med termisk isolering.

Funktioner af nær-facade og facade skorstene

Installer nærfacade skorstene til fyrrum knyttet til huset eller indbygget. De er fastgjort til bygningens væg ved hjælp af beslag. Komponenterne i en skorsten er stammer og en ramme eller ankre.

Tønden har 3 lag: rustfrit stål indeni, derefter termisk isolering og galvaniseret stål. Rørene er beregnet til kedelrum, hvor kedlerne kører på gas eller flydende brændsel.

Oftest er facaderør placeret langs ydervæggen af ​​en bygning. Ved valg af stålkvalitet og rørvægtykkelse tages der hensyn til den kemiske sammensætning af udstødningsgasserne og deres temperatur

Nærfacade- og facaderør overfører vægtbelastningen gennem et yderligere lavere fundament og vindbelastningen gennem vibrationsisolerende befæstelser. Denne type skorsten, hvad angår materialeomkostninger, er den mest økonomiske på grund af manglen på bærende strukturer og et solidt fundament.

Det modulære system, der bruges til at skabe gasudstødningstønderne, giver mulighed for nem udskiftning af beskadigede dele.

Rør af truss type

Denne metalstruktur består af rør monteret på en stærk selvbærende spær-type søjle. Spærværket er til gengæld fastgjort i en ankerkurv støbt ind i fundamentet.Spær-type skorstene er velegnede til brug i områder med farlige seismologiske forhold.

Truss-typen omfatter fra 1 til 6 stammer. Søjlen er lavet af rullet rør. Profilrøret kan have kvadratisk eller trekantet tværsnit. Det afhænger af antallet af kufferter

For at forhindre korrosion er gasudtag belagt med en primer og derefter malet.

Gasudstødningsrøret er opbygget af moduler bestående af 3 lag:

• internt, i direkte kontakt med forbrændingsprodukter og lavet af specielle kvaliteter af rustfrit stål;
• 5-6 cm tyk, fungerer som termisk isolering;
• eksternt, hvilket beskytter det varmeisolerende lag mod negative miljøpåvirkninger.

Til anti-korrosionsbelægning anvendes malinger, der indeholder en høj procentdel zink. I nogle strukturer kan trapper og platforme være til stede inde i søjlen for at lette vedligeholdelsen. De strukturelle elementer i rør af denne type er relativt lette, og dette letter både deres transport og installationsarbejde.

Skorstensmasterør

Det centrale element i masterøret er støttetårnet - tre eller fire master, som skorstenene er fastgjort til. Alle strukturelle komponenter er samlet på en base i form af en betonpude, startende fra bunden og gradvist bevæger sig opad. Ved montering skal du bruge en nitteforbindelse eller bruge selvskærende skruer.

Mastrørets bærende struktur er samlet af stålprofiler, der er forbundet med hinanden med afstivere og vinkler. Søjlens bund hviler på fundamentet, og den er fastgjort med ankre

Typisk transporteres individuelle elementer til installationsstedet og samles som et byggesæt. Denne proces tager meget kort tid - et par timer.Skorstenens højde kan maksimalt nå 28,5 m. Stabilitet af skorstenen er tilvejebragt af afstivningsribber - ståltråde med et tværsnit på 1,6 til 2 cm. De kompenserer for virkningen af ​​tværgående kræfter.

Materialer til konstruktion af kedelrør

Røgudstødningssystemer er bygget af forskellige materialer - mursten, stål, keramik, polymer. Mursten skorsten, bygget over murstensovne og pejse, er kendetegnet ved god mekanisk styrke, fremragende varmekapacitet og en ret høj grad af brandsikkerhed.

Disse strukturer har også mange ulemper, hvorfor i moderne byggeri helt murede skorstene bliver mindre og mindre almindelige. Regulative dokumenter begrænser højden af ​​murstensrør til 30-70 m og diameteren til 0,6-8 m.

På væggene af et murstensrør med mange fremspring og fordybninger indeni sætter der sig altid en masse kondensat og sod indeholdende svovloxider. Sidstnævnte, der reagerer med vand, danner syrer, der aktivt ødelægger mursten.

Ujævnheder i overfladen og indsnævring af passagen som følge af en gradvis forøgelse af sodlaget forårsager et fald i røgpassagens hastighed og vippetryk i røgaftrækskanalen.

Mere modstandsdygtig over for kondens og eksterne faktorer keramiske skorstene, de har høj brandmodstand. Men dette system har meget vægt, fordi Indeni er der metalstænger, der giver den ekstra styrke. Dette medfører krav om obligatorisk installation af et separat fundament og understøtninger, hvilket øger kompleksiteten og omkostningerne ved installationen.

Polymer skorstensrør er velegnede i fyrrum med en maksimal temperatur på 250 grader C, under installation gejsere. De er lette, fleksible og holdbare, men er kun relevante for gasudstyr.

En anordning til fjernelse af røg fra rustfrit stål er en samling bestående af individuelle skorstenselementer forbundet med hinanden ved hjælp af formede dele: T-stykker, rør, deflektorer, T-stykker, bøjninger. Stål skorstene hovedsageligt udstyret med gaskedler.

Installation af en sådan skorsten kan udføres efter opførelsen af ​​bygningen på kort tid. Der er et bredt udvalg af forbindelsesdele, så røret kan gives enhver konfiguration.

En modulær skorsten kan nemt afmonteres og flyttes til et andet sted. Fordelen ved designet er dens lave vægt, som giver dig mulighed for at undvære et fundament, modstandsdygtighed over for fugt, let aflejring af sod på de indvendige vægge og høj hastighed for passage af røggasser.

Sanitære standarder tillader brug af stålrør til konstruktion af skorstene med en højde på mere end 30 m; en undtagelse er kun mulig, hvis der forbruges mindre end 5 tons polyash brændstof om dagen. Årsagen er, at levetiden for sådanne strukturer er 10 år, og hvis der bruges brændstof med højt svovlindhold, reduceres det betydeligt.

Varianter, hvis krop er lavet af stållegering, omfatter koaksiale skorstene, designspecifikationerne og betjeningsfunktionerne, som vi anbefaler, at du gør dig bekendt med.

Beregning af rørparametre

For at bestemme højden og diameteren af ​​skorstenen til kedelrummet er det nødvendigt at udføre en aerodynamisk designberegning. Diameteren afhænger af effekten af ​​individuelle kedler eller hele fyrrummet.

Forbrændingen af ​​brændstof og den effektive fjernelse af røg er stærkt påvirket af træk, hvis skabelse kræver en konstant tilførsel af luft til brændkammeret.Dette opnås både naturligt og kunstigt.

Hvis der er indbygget en røgpumpe i systemet, så er rørets højde ikke kritisk. Denne parameter er hovedsagelig vigtig for at tage højde for skadelige emissioner til atmosfæren. For at bestemme tyngdekraften kræves en obligatorisk beregning af både højde og tværsnit af røret.

Bestemmelse af rørets højde med naturligt træk

For at skabe normalt naturligt træk er det nødvendigt at overholde betingelsen om lighed af trækkraften og den totale modstand, der opstår under bevægelsen af ​​røggasser gennem kedlens gaskanaler og skorstenskanalen. Det er muligt at tilvejebringe en sådan trækkraft, forudsat at der er ringe gasmodstand, når rørets højde ikke overstiger 60 m.

Dette diagram vil forenkle processen med at beregne hovedparametrene for et rør til fjernelse af forbrændingsprodukter af ethvert brændstof i kedelrumsovne

Regulative dokumenter, der regulerer placering og beregning af skorstenshøjder, er SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

Du bør også tage hensyn til anbefalingerne i vejledningen til kedlen, især deres følgende krav:

1. Afstanden fra risten til toppen af ​​røret bør ikke være mindre end 5 m.
2. Over et fladt tag uden højt hegn skal røret stige mindst 0,5 m.
3. I forhold til højden af ​​hegnet og tagryggen skal røret overstige deres niveau med 0,5 m, hvis det er inden for halvanden meter fra disse strukturer.
4. Når skorstenen fjernes fra brystningen og højderyggen i en afstand på 1,5 til 3 m, skal dens toppunkt falde sammen med deres niveau i højden.

Hvis skorstenshøjden er forkert beregnet, kan der opstå mange problemer, det vigtigste er luftturbulens eller en vindtrykszone. Ilden i ovnen kan slukkes ved kraftige vindstød.

Når du installerer en skorsten, er det nødvendigt at tage højde for tagkonstruktionen, tykkelsen af ​​tagpajen, afstanden til de omsluttende elementer og højderyggen, brandsikkerhedsregler (+)

Overholdelse af brandsikkerhedsregler er også en forudsætning ved design af et kedelrumsrør. Det er nødvendigt at isolere strukturer, der støder op til røret.

For at forhindre gnister fra ventilationshullerne på røret i at falde ned på taget, når det er lavet af brændbart materiale, øges konstruktionens højde med 0,5 m. Fyrrumsrøret skal være mindst 2 m væk fra høje bygninger og træer .

Rørets højde bestemmes afhængigt af tagkonstruktionen. Hvis taget er i flere niveauer, tages højdeforskelle i betragtning i beregningen, men basen er den samme i alle tilfælde - højden af ​​højderyggen (+)

Da optimal træk opstår på grund af forskellen mellem den samlede densitet af gasser, der slipper ud i skorstenen og en luftsøjle udenfor lige høj, udføres beregningen ved hjælp af formlen:

Højden af ​​røgkanalen beregnes uafhængigt ved hjælp af denne formel. Alle værdier kan hentes fra den dokumentation, der følger med varmeudstyret

Beregningen er ret kompliceret, det er bedre, hvis den udføres af specialister. Parametre, der påvirker rørets højde:

1. Koefficient A karakteriserer den meteorologiske situation i regionen.
2. Mi er massen af ​​røggasser, der passerer gennem røret pr. tidsenhed.
3. F er den hastighed, hvormed partikler dannet under forbrænding bundfældes.
4. Spdki og Cfi er indikatorer for koncentrationen af ​​forskellige stoffer i røggassen.
5. V – volumen af ​​gas.
6. T er forskellen mellem temperaturerne på luften, der kommer ind og ud af røret.

Hvis fyrrum placeret i en tilbygning til huset, bliver sidstnævnte en hæmsko. I dette tilfælde er det nødvendigt, at rørhovedet er placeret over vindstøttezonen.Ellers vil varmeudstyret ikke kunne fungere normalt.

For at bestemme, hvor meget røret skal øges, skal du finde det højeste punkt på huset og tegne en lige linje gennem det, der danner en vinkel på 45 grader med jordens overflade. Rummet under denne linje er vindstøttezonen, og skorstenen skal være placeret over den.

Beregning af rørdiameter

For at beregne diameteren af ​​røret er der en formel:

S = m/(ρr x w),

Her er m brændstofforbruget i 1 time, w er røggassernes hastighed, ρr er luftdensiteten under driftsforhold, den bestemmes af formlen: pв = pBну x 273⁄273 x tос. Hvor til er udelufttemperaturen, pBnu er luftdensiteten under normale forhold = 1,2932 kg/m3.

Tabellen hjælper med at bestemme værdien af ​​luftdensiteten ρg under driftsforhold uden at udføre komplekse beregninger. For at forenkle beregningerne antages røggassens massefylde at være lig med luftdensiteten (+)

Lad 50 kg fast brændsel brænde i kedlen i timen, så vil det pr. sekund være 50:3600 = 0,013888 kg. Røggassernes bevægelseshastighed er 2 m pr. sekund. Ved en lufttemperatur på -4 grader C er luftdensiteten 0,6881 kg pr. 1 kubikmeter. m. Så er S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 kvm. m = 92 kvm. cm For et cirkulært snit d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 cm.

Diameteren af ​​en cylindrisk skorsten kan beregnes ved hjælp af en anden formel: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), hvor r er en koefficient afhængig af den anvendte type brændstof. For kul er det 0,03, for brænde 0,045, for gas 0,016, flydende brændstof - 0,024.

Konklusioner og nyttig video om emnet

En video med en visuel demonstration af processen med at beregne højden af ​​røgkanalen til at arrangere et kedelrum:

Her delte forfatteren af ​​videoen sin egen erfaring med at beregne og installere en skorsten til en fastbrændselskedel:

Endnu en video til hjælp for amatørdesigneren:

Det er ikke så vigtigt, hvilket brændsel kedlerne i fyrrummet bruger. I hvert fald kan du ikke undvære et røggasudstødningssystem. De vigtigste krav, som skorstensrør skal opfylde, er godt træk og gennemløb samt overholdelse af miljøstandarder.

Vil du stille et spørgsmål om et kontroversielt eller uklart punkt, som du stødte på, mens du læste oplysningerne? Har du nyttige oplysninger om emnet for artiklen, som du gerne vil dele med besøgende på webstedet? Skriv venligst kommentarer i blokken nedenfor.