Лучшие дымовые трубы для котельных: 4 вида

Проектирование сооружения

Чертеж дымовой трубы

Этапы расчетов

Промышленные дымовые трубы котельных требуют многоступенчатого проектирования.

Данный процесс включает в себя нижеследующие пункты.

1. Определение типа сооружения.
2. Аэродинамические расчеты самой трубы, а также газового тракта в котельной.
3. Нахождение оптимальной высоты конструкции.
4. Определение диаметра трубы.
5. Вычисление скорости газов в проектируемом сооружении, и ее сравнение с допустимыми значениями.
6. Определение самотяги, которую будет иметь труба.
7. Расчет сооружения на прочность и устойчивость, с последующим составлением техзадания на его фундамент.
8. Теплотехнический расчет конструкции.
9. Определение метода и вида крепления трубы.
10. Создание чертежей сооружения.
11. Составление сметы.

Для чего необходимы вычисления

Аэродинамические расчеты нужны, чтобы определить высоту и диаметр, которые должна иметь дымовая труба для котельной, обеспечивая ее эффективную работу.

Данная часть проекта дымовой промышленной трубы  определяется мощностью либо отдельных котлов, либо всего котельного оборудования, в целом, для прохождения заданного количества дымовых газов из агрегатов при определенной их температуре.

В последнем случае, данный параметр нужен, в большей степени, для экологического обоснования, чтобы учесть рассеивание вредных веществ. После вычисления сечения и высоты, которые будет иметь труба дымовая для котельной, следует новый этап проекта промышленной дымоходной трубы.

Это составление технического задания на подсоединение к ней газоходов котельного оборудования и разработка ее чертежей.

Пакет данной документации дает возможность создать техническое задание на проекты фундамента трубы, ее молниезащиты и заземления. Если будет устанавливаться нестандартное сооружение, то параллельно разрабатываются и индивидуальный паспорт на него, а также инструкция по эксплуатации.

Типы конструкций

Бескаркасная самонесущая труба

На данный момент, дымовые трубы для котлов могут иметь следующие конструкции.

1. Дымовые колонные трубы, по сути, являются самостоятельными свободностоящими сооружениями. Несущая конструкция подобной трубы представляет собой обечайку из высокоуглеродистой стали и закрепляется к анкерной корзине, заливаемой в фундамент.
2. Фермовые дымовые трубы котельных промышленные закрепляются на прочной и надежной самонесущей ферме. Та, в свою очередь, фиксируется к анкерной корзине, заливаемой в фундамент.
3. Околофасадные и фасадные сооружения крепятся на раме к стене строения с помощью настенных кронштейнов. Подобная конструкция передает ветровые нагрузки на фасад через специальные виброизолирующие элементы. Околофасадная труба дополнительно обладает своим нижним фундаментом, передавая на него весовую нагрузку.
4. Бескаркасная самонесущая труба для котельной дымовая ставится на крыше здания и закрепляется внутри помещения.
5. Мачтовое сооружение на растяжках является свободностоящей конструкцией, закрепленной на анкерной корзине, которая заливается в фундамент. Газоход такой трубы крепится хомутами к колонне.
6. В котельной дымовая труба может быть как одноствольной, так и многоствольной.

Необходимая документация

Свод нормативно-технической документации по дымовым трубам

Проектирование, изготовление и сооружение дымовых труб должно производиться в соответствии с существующей нормативно-технической документацией.

• Расчет высоты сооружения осуществляется по ОНД №86.
• Определение ветровых нагрузок — по СНиП №2.01.07-85.
• Прочность конструкции рассчитывается по СНиП №II-23-81.
• Проектирование фундамента осуществляется по СНиП №№2.03.01-84 и 2.02.01-83 .
• Если сооружается дымовая труба для газового котла, нужно использовать СНиП №II-35-76 «Котельные установки».
• При использовании электрического аналога руководствуются СНиП №11-01-03 «Корпуса, оболочки и кожухи для монтажа электрического оборудования».
• При изготовлении бетонной трубы применяется СНиП №2.03.01-84 «Железобетонные и бетонные конструкции».
• Сооружение стального аналога требует соблюдения СП №53-101-98 «Изготовление и контроль над качеством стальных конструкций».
• Помимо этого используется ГОСТ 23118-99 «Стальные строительные конструкции».

Следует помнить, что какой бы ни была труба дымовая для газового котла по конструкции, только точные расчеты, грамотное изготовление и правильный монтаж позволят эксплуатировать ее продолжительное время.

Установка молниеотвода и принципы монтажа

Приступая к устройству монтажа молниезащиты дымовой трубы, следует руководствоваться некоторыми проверенными и рекомендуемыми правилами. Заземление в том случае будет эффективным, если все работы по защите дымоходной трубы будут выполнены идеально. К этому стоит добавить следующее. Необходимо сделать все возможное для обеспечения безопасного функционирования дымохода, чтобы молния не нарушила его целостность и исправность.

Схема заземления трубы.

Главное в этом деле – профессионализм и выполнение следующих рекомендаций:

1. Молниеотводы следует располагать вокруг дымовой трубы в порядке строгой симметрии. При этом один из молниеотводов должен быть направлен в сторону розы ветров.
2. При высоте дымовой трубы до 30 метров ее оборудуют тремя молниеотводами. При увеличении высоты нужно монтировать четыре.
3. Часть молниеотводов, которые находятся на верху трубы, следует объединить при помощи медного кольца. Оно крепится к кирпичной кладке при помощи бронзовых пластин. Сами пластины специальными анкерами заделываются в кирпичную кладку на глубину 150 миллиметров.
4. От медного круга необходимо сделать ответвления при помощи вертикальной арматуры нужного диаметра, расположив их так друг от друга, чтобы между ними расстояние было 120 сантиметров.
5. Длина каждого прута должна быть не меньше 3 метров с роспуском пучка пружинистой.
6. Проволоки на концах.
7. Стержни над жерлом дымовой трубы тоже объединяются между собой специальной.
8. решеткой.
9. Все четыре или три молниеотвода потом соединяются со слоем верховой грунтовой воды. Центральную пластинку погружают в центре подземного бассейна.

Такое заземление сегодня производится на всех дымовых трубах котельных крупных металлургических комбинатов, нефтеперерабатывающих заводах, на ТЭЦ, ГРЭС и других объектах.

Расчет высоты и диаметра

Чтобы подобрать дымовую трубу частного дома с оптимальными параметрами, можно использовать упрощенную схему расчетов.

Внимание! Для расчета надо знать теплоотдачу (мощность) котла или печи, то есть масса топлива, потребляемого за час. Эту информацию можно узнать из паспорта котла

Другие параметры для разных бытовых конструкций стандартны:

• Температура выделяемых газов на входе трубы – 150 — 200 градусов.
• Скорость газов в дымоходе — от 2 м/сек..
• Высота дымохода частного дома, согласно СНиП, должна составлять как минимум 5м от котла.
• Естественное давление газов на 1м — более 4-х Па

Величину самотяги определяют как произведение, где первый множитель ─ разность плотности воздуха и дымового газа, второй ─ высота сооружения.

Итак: Диаметр дымовой трубы пропорционален массе топлива, потребляемого печью за час. Зная этот параметр, можно воспользоваться для расчета формулой, где объем газа у входа в трубу при температуре t :

С учетом скорости передвижения газов в трубе можно вычислить площадь (F) сечения:

Для вычисления диаметра (d) трубы с круглым сечением воспользуемся формулой площади круга (в кв. м):

Правила устройства коаксиального дымохода для газового котла

• Проект
• Преимущества
• Правила устройства коаксиального дымохода для газового котла
• Процедура установки
• Стоковая видеозапись

При установке любого отопительного котла (за исключением электрического) необходимо позаботиться о системе дымоудаления и притоке кислорода, который необходим для поддержания процесса горения топлива. Котлы с закрытой камерой сгорания можно устанавливать в любом помещении. При этом классическая схема вывода продуктов сгорания совершенно бесполезна. Достаточно коаксиального дымохода. В этой статье мы рассмотрим все правила установки коаксиального дымохода для газового котла.

Конструкция

Значение слова «коаксиальный» означает «коаксиальный».

Причиной тому является различное назначение трубок:

• Малые — предназначены для отвода продуктов, образующихся при сгорании топлива.
• Большой нужен для подачи воздуха, а значит и кислорода в камеру сгорания.

Получается, что свежий воздух и продукты горения не смешиваются друг с другом. Такая система надежно утеплена, а воздух из помещения не смешивается с газами в дымоходе.

Преимущества

Основным преимуществом этой конструкции является ее универсальность. Может использоваться для всех разновидностей отопительных котлов. Наиболее эффективной операцией является установка коаксиальных дымоходов для газовых котлов с закрытой камерой сгорания и принудительной тягой.

Вот еще несколько преимуществ:

• Расположение горизонтальное. Нет необходимости пробивать дыру в крыше. Достаточно вывести трубу из окна или проделать отверстие в ближайшей к котлу стене.
• Система дымохода изолирована и не связана с воздухом в помещении. Нет риска попадания угарного газа в помещение.
• Воздух, поступающий с улицы, подходит к камере сгорания уже подогретым за счет того, что соприкасается с раскаленным дымоходом. Это помогает увеличить КПД котла.
• Простая установка коаксиального дымохода. Работа по его обустройству не требует особой сноровки и специальных знаний.
• Безопасность. Коаксиальный воздуховод надежно защищен от пожароопасности, так как система охлаждается относительно холодным воздухом с улицы.
• Нет необходимости оборудовать отдельную котельную. Для установки котла подойдет любое удобное для вас место – кухня, прихожая, пристройка или подвал.

Правила устройства коаксиального дымохода для газового котла

Если планируется обустройство коаксиальной системы дымоудаления, необходимо придерживаться правил монтажа и техники безопасности. Это позволит избежать даже самых маленьких рисков, связанных с попаданием выхлопных газов в помещение:

• Максимальная длина отводной вертикальной трубы в коаксиальном дымоходе 3 м. Иногда встречаются дымоходы большей (до 5 м) длины. Например, это касается монтажа коаксиальной трубы двухконтурного газового котла Ferroli напольного типа.
• Труба выведена на улицу горизонтально. При этом максимальная длина горизонтального участка составляет 1 м.
• При установке принудительной тяги вентилятора нет необходимости обустраивать вертикальную секцию.
• Высота выхода газохода над поверхностью земли от 2 м, а относительно котельного агрегата превышение от 1,5 м.
• Минимальное расстояние выхода трубы дымохода от любого оконного или дверного проема, а также вентиляционных решеток — 0,5 м.
• Выход трубы коаксиального газохода нежелательно обустраивать под окном. Но если без него не обойтись, минимальное расстояние между выходом дымохода и окном 1,0 м.
• Небольшой наклон трубы обеспечивает отвод конденсата.

Уклон дымохода

В этом вопросе нет единого мнения:

• Наиболее распространенная рекомендация – наклон труб «от котла». В общем, это вполне логично. Конденсат, образующийся при работе котла, вытекает, а не поступает в котел. Однако такая система безотказно работает до сильных морозов. В зимние холода стекающий конденсат просто замерзает, иногда даже внутри трубы. Все это ухудшает забор воздуха для топливной камеры.
• Тем не менее, необходимо принять решение о наклоне трубы в сторону котла. Для решения проблемы попадания конденсата в котел устанавливается дополнительный бак для конденсата.

Изолирован ли дымоход?

Дело в том, что изоляция дымоходов не решает проблему.

Порядок монтажа

В отличие от обычного вертикального дымохода коаксиальная система не требует профессиональных навыков при монтаже. Но при этом нужно четко следовать инструкции. Только так можно добиться полной безопасности.

Монтаж коаксиального дымохода для газового котла выполняется по следующему алгоритму:

Определяемся с местом расположения котла. Настенные модели располагаются на наружных стенах, напольные на небольшом возвышении.

Материалы для возведения труб котельных

Системы для отвода дыма возводят из разных материалов — кирпича, стали, керамики, полимера. Дымоход из кирпича отличается хорошей механической прочностью, отличной теплоемкостью, достаточно высокой степенью пожаробезопасности. Недостатков у этих конструкций тоже немало, поэтому в современном строительстве полностью кирпичные дымоходы встречаются все реже. Нормативные документы ограничивают высоту кирпичных труб 30-70 м, а диаметр 0,6-8 м.

На стенках кирпичной трубы со множеством выступов и углублений внутри, всегда оседает много конденсата, копоти, содержащей оксиды серы. Последние, вступая в реакцию с водой, образует кислоты, активно разрушающие кирпич. Неровности поверхности, сужение прохода в результате постепенного нарастания слоя сажи, становятся причиной снижения скорости прохода дыма.

Дымоходы из керамики более устойчивы к конденсату и воздействиям внешних факторов, у них высокая огнеупорность. Но эта система имеет большой вес, т.к. внутри находятся металлические стержни, придающие ей дополнительную прочность. Отсюда вытекают требования по обязательной устройству отдельного фундамента, опор, что повышает трудоемкость и стоимость монтажа.

Полимерные дымоотводные трубы уместны в котельных с максимальной температурой 250 градусов С, при монтаже газовых колонок. Они легкие, гибкие и долговечные, но актуальны только для газового оборудования.

Устройство для отвода дыма из нержавеющей стали – сборка, состоящая из отдельных элементов дымохода, соединенных между собой при помощи фасонных деталей: тройников, патрубков, дефлекторов, тройников, отводов. Монтаж такого дымохода может быть выполнен и после постройки здания в короткие сроки. Существует большой ассортимент соединительных деталей, поэтому трубе можно придать любую конфигурацию.

Модульный дымоход можно без особого труда демонтировать и перенести в другое место. Преимуществом конструкции является и ее небольшой вес, что позволяет обойтись без фундамента, устойчивость к воздействию влаги, незначительное отложение копоти на внутренних стенках, высокая скорость прохождения дымовых газов.

Санитарно-технические нормы разрешают применять стальные трубы для сооружения дымоходов высотой более 30 м, исключение возможно только в том случае, когда за сутки расходуется менее 5 т многозольного топлива. Причина в том, что срок службы таких сооружений составляет 10 лет, а если используется высокосернистое топливо, он существенно сокращается.

Немного о безопасности

К безопасной эксплуатации дымоходной системы предъявляются свои требования. Не рекомендуется растапливать печь легковоспламеняющимися материалами типа горючих жидкостей. В котлах на твердом топливе нельзя закладывать дрова, превышающие габариты топки.

В быту не стоит приспосабливать систему дымохода для сушки белья, так как нарушение ее герметичности чревато серьезными последствиями. Прочищать дымоход, выжигая сажу, также опасно для дома. Нельзя чистить дымоход хлорсодержащими веществами. Попытки заливать водой огонь в топке могут повредить оборудование.

При эффективном и регулярном использовании печей дымоход надо чистить и диагностировать . Если игнорировать этот момент, сажа может воспламеняться, это не каждый дымоход выдержит. Эксплуатируя отопительный котел, надо строго соблюдать рекомендации производителя, не пытаясь использовать отопительный прибор не по назначению.

Расположение на возвышенности

При расположении наружного выхода канала на плоской кровле элемент должен возвышаться над покрытием не менее чем на 0.5 м. Если расстояние между выходом и коньком скатной кровли менее 1.5 м, эксплуатация газоходов осуществляется при выступе элемента на 0.5 м выше конька. Когда расположение выхода превышает указанное расстояние, в силу вступает новое правило. Высота верхней точки конструкции должна соответствовать высоте верхушки крыши объекта. Соединения труб выполняются обжимными хомутами с использованием температурных герметиков. Наружные крепления обеспечиваются кронштейнами на дюбелях или анкерах с расстоянием 2 м.

Расчет сечения дымохода для газового котла

Для точного определения параметров системы, через которую удаляются продукты горения, производятся сложные вычисления. При этом учитываются форма и материал трубы, средние значения температуры снаружи и внутри, шершавость стенок и другое. Однако рассчитать сечение дымохода (F, м²) с достаточной для практических целей точностью можно с помощью формулы:

F = (K ∙ Q) / (4,19 ∙ √ˉ Н),

• K – коэффициент от 0,02 до 0,03;
• Q – мощность котла в кВт, указанная в техпаспорте;
• Н – высота дымохода в метрах.

Полученный результат нужно проверить на соответствие СНИП 2.04.05-91 и при необходимости подкорректировать. В нормативном документе указано, что в зависимости от мощности внутреннее сечение дымохода круглой формы должно быть:

Мощность, кВт	Диаметр, мм
24	120
30	150
45	170
55	190
80	220
100	230

Для газовых котлов с прямоугольным дымоходом размер выбирается:

Мощность, кВт	Сечение, мм
меньше 3,5	140×140
3,5 — 5,2	140×200
5,2 — 7,3	140×270

Возможна установка труб квадратной формы, если их параметры соответствуют требованиям, но следует учитывать, что им свойственно накапливать сажу. Поэтому такие изделия придется чаще чистить, иначе уменьшение отверстия негативно отразится на работе системы. Если к дымоходу предполагается присоединить два котла, сечение рассчитывается по их суммарной максимальной мощности.

Какую трубу лучше использовать для дымохода в частном доме?

Оптимальный выбор дымовой трубы для котла базируется на следующих пунктах: на прочности, способности выдерживать высокие температуры, инертности к агрессивным кислотам. На современном рынке можно встретить модели труб из асбестоцемента, нержавеющей стали или керамики. То, какую разновидность дымохода лучше использовать в каждом частном случае, будет диктовать тип печного оборудования и его характеристики.

Традиционные кирпичные дымоходы, на протяжении многих десятилетий применявшиеся в устройстве домашних котельных, постепенно уходят в прошлое. Используются такие дымовые трубы в основном для твердотопливного котла. Несмотря на достаточно эстетичный внешний вид и высокую термостойкость, они имеют ряд существенных недостатков. Кирпичные трубы для дымохода выкладываются последовательно, что требует определённых временных затрат. Качество выкладки кирпичей в дымоходе – тоже далеко не последний фактор в правильном функционировании системы. Укладывать кирпич самостоятельно довольно сложно, этот процесс часто требует помощи специалиста. Проход такой трубы через кровлю может потребовать разборки крыши, если труба выкладывается в уже готовом строении.

В отличие от кирпичных, установка стальных дымоходных труб для котлов проста и относительно бюджетна. Дымоходы из нержавеющей стали хорошо поддаются демонтажу и ремонту. Для того, чтобы такие дымовые трубы в частном доме служили максимально долго, их следует качественно утеплять (изолировать). От этой процедуры зависит длительность эксплуатационного срока системы.

Кирпичные дымоходы устанавливают только для твердотопливных печей, для других типов котлов следует подбирать альтернативу

Ещё одним распространённым типом труб для дымохода для газового котла являются коаксильные дымоходы. Для твердотопливных котлов такая труба для дымохода не подойдёт, так как их камера сгорания изготовлена по закрытому типу

Специальная форма коаксильного дымохода исключает образование конденсата, что особенно важно для газовых котлов

Общие нормы

Согласно Санитарным Правилам и Нормам, высота труб дымовых котельных находится в прямой пропорциональной зависимости от количества расходуемого в час топлива, его зольности и концентрации в нём серы.

Дымовая труба должна возвышаться над коньком крыши на расстоянии, которое определено СНИП

К основным элементам подобных конструкций относятся сам ствол, цоколь и фундамент. В большинстве случаев ствол внутри защищён футеровкой, для сооружения которой используется огнеупорный кирпич. Основное требование к высоте труб дымовых котельных формулируется так: она должна быть выше минимум на 5 метров конька крыши домов, располагающихся от дымоходного сооружения в радиусе 25 метров.

Размеры промышленных сооружений – диаметр выходного отверстия, а также высота, стандартизованы:

• трубы дымовые котельные, производимые из листовой стали толщиной 3…15 миллиметров, могут иметь диаметр 0,4…1 метр и высоту не более 30…40 метров;
• железобетонные конструкции больших предприятий современной промышленности могут обладать диаметром до 10 метров, а высотой до 300 метров;
• кирпичные трубы дымовые котельные имеют диаметр 0,6…8 метров, а высоту 30…70 метров.

Проектируем дымоходы котельной правильно. Особенности проектирования

Прежде, чем приступить к сооружению данной конструкции требуется подготовить ее проект. Трубы дымовые для котельных проектируются по такой схеме:

1. Определяют тип конструкции. Он напрямую зависит от следующих факторов:
   • объем сжигаемого топлива;
   • расположение дымоходной трубы относительно фасада;
   • высота конструкции;
   • наличие дополнительных элементов для крепежа.
2. Рассчитывают аэродинамику дымохода исходя из среднегодовой ветровой нагрузки. На нее влияет тяга, нагнетаемая естественным или же искусственным путем.
3. Рассчитывают геометрические параметры дымохода – высота и диаметр, исходя из объемов и вида сжигаемого топлива.
4. Рассчитывают внешний диаметр и толщину стенок дымохода, основываясь на габариты внутреннего сечения и высоты. Согласно этим характеристикам, конструкция обретет устойчивость и прочность.
5. Приступают к оптимизации всех характеристик дымохода. Этап актуальный в том случае, если дымовая труба котельной усилена армирующими элементами, типа силового каркаса, растяжек и т.д.
6. Производят визуализацию расчетной части путем составления сметной документации и чертежей.

Расчетная часть крайне важна. Самостоятельная постройка дымохода без сопровождающей документации запрещена.

Как проверить тягу в дымоходе газового котла

Тяга — один из основных показателей правильного функционирования дымохода. Ее эффективность зависит от таких параметров:

сечение дымоотводной трубы — нагретые газы быстрее выводятся при меньшем сечении, однако если оно будет слишком мало, есть угроза проникновения продуктов сгорания в помещение. Если сечение дымохода необоснованно велико, может создаться эффект обратной тяги;

Внутренняя поверхность канала кирпичного дымоотвода должна быть гладкой

• скопление большого количества сажи на стенках ствола — за счет этого уменьшается рабочее сечение, что приводит к уменьшению скорости вывода угарного газа;
• большое число поворотов в системе — любой из поворотов трубы тормозит движение отработанных газов;
• недостаточная герметичность дымохода — наличие небольших трещин, зазоров способствует проникновению в систему холодного воздуха, который препятствует быстрому выведению дыма;
• погода — высокая влажность и пониженное атмосферное давление могут стать причиной уменьшения тяги.

Проверить состояние тяги можно несколькими методами. Если диагностику проводят профессионалы, они пользуются анемометром — прибором для измерения скорости движения газов. В быту пользуются так называемыми народными способами:

• визуальный осмотр — если в помещении наблюдается задымление, значит, имеет место обратная тяга;
• с помощью тонкого листа бумаги — его подносят к смотровому окну: чем сильнее бумага притягивается, тем лучше тяга;
• пламя свечи — зажженную свечу подносят к каналу и пламя задувают. Направление дыма от погасшей свечи в сторону дымохода свидетельствует о хорошей тяге.

Процесс прочистки дымоотвода от сажи

В зависимости от причины, по которой наблюдается слабая тяга, проводят мероприятия по ее улучшению. Прочистка канала от сажи производится с помощью специального приспособления, состоящего из ерша, грузила и каната. Устройство опускают в канал и поступательными движениями прочищают его по всей длине. Чтобы добиться полной герметизации кирпичного дымохода, необходимо устранить все трещины, образовавшиеся в результате разрушения кладки.