Одна из основных задач дымовых труб в котельной – это выведение в атмосферу продуктов сгорания (углекислый газ, окислы азота, сажа, пепел, и т.п.), которые образуются в результате работы котлов и горелок. Дымовая труба рассеивает токсичные продукты сгорания топлива, обеспечивая снижение предельно допустимой концентрации веществ в атмосфере.
Вторая задача – это создание естественной или принудительной тяги, необходимой для сжигания топлива в котельной.
Конструкция дымовых труб.
Дымовая труба типовой котельной состоит из трех основных частей:
Фундамент или анкерная корзина – бетонное монолитное основание, являющееся основанием для установки несущей конструкции и самой трубы.
Ствол трубы – служит для отвода продуктов сгорания в атмосферу. В зависимости от количества дымоходов, трубы бывают одноствольные и многоствольные. Возможен монтаж к одному дымоходу газоотводящих стволов от нескольких котлов.
Несущая конструкция (ферма) – металлоконструкция, которая устанавливается на фундамент и к которой крепятся стволы труб. Есть также и самонесущие дымовые трубы, которые используются реже.
Расчет высоты дымовых труб.
От правильного расчета высоты и диаметра зависит тяга трубы, влияющая на общую эффективность работы котельной. На высоту дымовой трубы влияют четыре основных фактора: - Расход топлива за 1 час работы. - Зольность топлива. - Содержание серы в топливе. - Высота окружающих строений в радиусе 25 метров (высота трубы должна быть на 5 и более метров выше их конька крыши)
Классификация дымовых труб
По назначению:
Классические дымовые трубы – для отвода продуктов сгорания в атмосферу, создания естественной тяги. Температура отводимых газовых смесей – от 100 до 1000 Co. Используются в печах, котельных и аналогичных установках. Имеют самое широкое распространение.
Газо-дымовые трубы – для отвода продуктов сгорания при обжиге силикатных и керамических материалов, плавлении металлов, а также других производственных процессах, где используется высокотемпературная обработка материалов. Температура отводимых продуктов не более 300 Co
Выхлопные трубы - для отвода продуктов сгорания высокой влажности (до 80%) с возможным наличием конденсата. Температура отводимых продуктов должна быть ниже 100 Co
Вентиляционные трубы - для отвода агрессивных газовоздушных смесей от вентиляционного оборудования (влажность до 90%, допускается наличие конденсата). Температура отводимых продуктов должна быть ниже 100 Co
По типу конструкции:
Мачтовые трубы - конструкция состоит из опорной мачты и дымоходов, которые крепятся к ней. Мачта представляет собой металлоконструкцию (металлопрофиль, труба, двутавр и т.п.). Собирается на месте по принципу конструктора. Направление сборки – снизу вверх. При сборке дымоходов используется заклепочное или саморезное соединение.
Самонесущие трубы представляют собой газоотводящий ствол, усиленный ребрами жесткости. Дымовая труба состоит из основного тракта газохода и цоколя. Цоколь является основанием всей конструкции, изготавливается из листовой стали и крепится к фундаменту анкерными болтами. Тракт газохода соединяется с цоколем. Ствол теплоизолируется утеплителем (базальтовое волокно) толщиной, зависящей от температуры дымовых газов. Теплоизоляция покрывается обечайкой из нержавеющего или оцинкованного листа.
Фасадные трубы - состоят из дымохода и элементов крепления к фасаду здания. Используются чаще всего для пристроенных и встроенных котельных. Монтируются к фасаду при помощи легкой несущей рамы, кронштейнов или хомутов с анкерным креплением. Дымоходы используются модульного типа. Конструкция предусматривает отвод осадков и конденсата, прочистку в нижней части стволов. Весовую нагрузку труб несет сам фасад здания. Поэтому данный вид дымовых труб самый экономичный за счет отсутствия необходимости установки несущих конструкций и возведения фундамента.
На оттяжках - это одноствольная стальная конструкция, вертикально фиксирующаяся при помощи стальных поясов и оттяжек из круглой стали диаметром 15-25 мм, натягивающихся под углом 300 по отношению к самой конструкции/стволу дымохода. Основанием является фундамент или анкерная корзина. Количество растяжек зависит от высоты дымовой трубы. Растяжки соединяются с фундаментными основаниями посредством натяжных устройств. Растяжки используются для уменьшения ветровой нагрузки, снижения напряжения и обеспечения прочности конструкции.
Ферменные трубы - основой является стальная решетчатая колонна, к которой крепятся от 1 до 6 стволов газоходов. При больших размерах конструкции внутри колонны могут устанавливаться лестницы и технические площадки, облегчающие обслуживание дымовых труб. Элементы конструкции относительно легкие, что облегчает изготовление, транспортировку и монтаж данного вида труб.
Колонные трубы- представляют собой конструкцию из несущей металлической наружной обечайки и стволов газохода, расположенных внутри нее. Внутри может размещаться до 5 газоотводящих стволов. Несущая оболочка изготавливается из листовой стали, сваренной кольцевыми и продольными швами с разделкой кромок. Для устранения резонансного эффекта в верхней части дымовой трубы устанавливаются гасители динамических колебаний. Газоотводящие стволы изготавливаются из нержавеющей стали с теплоизолирующим слоем. Конструкцией предусмотрен отвод осадков и конденсата. Устанавливаются люки прочистки дымоходов. Дополнительно могут размещаться лестницы и технологические площадки для обслуживания.
По материалу изготовления:
Кирпичные или железобетонные трубы - возводятся из обычного кирпича, кирпичных блоков или же монолитного или сборного железобетона. За счет используемых материалов и технологии строительства имеют большую толщину стен и диаметр газохода. Такие трубы конической формы могут достигать 120 метров в высоту (кирпичные) и 250 метров в высоту (железобетонные). Преимуществом является прочность, теплоемкость, высокая пожаробезопасность, большие габариты. Недостатков тоже немало, поэтому в связи с развитием новых технологий такой тип дымовых труб используется все реже и реже.
Стальные трубы- изготавливаются из черной стали. Могут быть как одностенными, так и двустенными с утеплителем. При установке чаще всего используются оттяжки.
Модульные дымоходы - собираются снизу вверх как конструктор из модулей заданной длины и формы (прямые, угловые). Аналогично полипропиленовым канализационным трубам в жилых домах. Модули скрепляются между собой соединительными хомутами.
Стенки модулей трехслойные.
Внутренний слой, который непосредственно контактирует с продуктами сгорания высокой температуры. Выполняется из нержавеющей или низколегированной стали специальных сортов. Толщина стали варьируется в зависимости от температуры отводимых газов и диаметра газохода от 0,55 до 2 мм.
Средний слой - теплоизолятор из базальтового волокна толщиной 5-6 см, устойчивый к воздействию высокой температуры. Этот слой снижает коррозию, предотвращает образование конденсата и улучшает тягу за счет увеличения времени остывания газохода.
Внешний слой - оцинкованная сталь, защищающая теплоизоляцию от внешней среды. Данный тип дымовых труб наиболее популярен в настоящее время.
