Расчет высоты дымовой трубы котельной

Расчет высоты дымовой трубы котельной

Принимаем, что отвод дымовых газов из котлов в атмосферу осуществляется за счет естественной тяги и для каждого котла предусматривается установка обособленной дымовой трубы.

Высота дымовой трубы определяется[xxvii], м:

где h_к.у. – сопротивление газового тракта котельной установки (см. прил. И), Па;

Р_бар. – барометрическое давление в районе проектирования, Р_бар. = 99500 Па [xxviii];

t_н., t_д.г.– температура наружного воздуха в самую холодную пятидневку и температура дымовых газов соответственно[xxix], ˚С.

Н_д.т. = 28,6 * 360 / [99500 * ( 1 / (273 + (-28)) – 1 / (273 + 180) ) ] = 55,2 м

Высота дымовой трубы, рассчитанная для режима удаления дымовых газов за счет естественной тяги в отопительный период года, составляет 55,2 м.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.

2. СНиП 23-01-99 Строительная климатология.

3. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика.

4. СНиП 2.04.07–86* Тепловые сети.

5. СНиП II-35-76 Котельные установки.

6. Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. – Л., 1975. – 343 с.

7. Жила В.А. Газовые сети и установки: Учеб. пособие для сред .проф. образования / В.А. Жила, М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 272 с.

8. Шур И. А. Газорегуляторные пункты и установки. / И. А. Шур – Л.: Недра, 1985. – 288 с.

9. Котов В. М. Руководящий материал по подбору и расчету регуляторов давления газа, предохранительных устройств, фильтров, расходомерных диафрагм и ГРП (ГРУ) РМ 1.9-78. / В. М. Котов – Саратов: ГИПРОНИИГАЗ, 1978. – 210 с.

10. Кязимов К.Г., Гусев В.Е. Основы газового хозяйства. – М.: Высшая школа, 2000 – 462 с.

11. Кязимов К.Г. Справочник молодого газовика: Справ. пособие. – М.: Высшая школа, 1992. – 304 с.

12. ПБ 12-529-03 Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления.

13. СП 42-102-2003 Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб.

14. Справочник эксплуатационника газовых котельных / под ред. Е. Б. Столпнера. -Л.: Недра, 1976. – 528 с.

15. Борщов Д. Я. Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности: Учеб. пособие для проф.-тех. училищ. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Стройиздат, 1989. – 198 с.

16. Брюханов О. Н. Природные и искусственные газы: Учебник для сред проф. образования / О. Н. Брюханов, В. А. Жила. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 208 с.

17. Рябцев Н.И. Природные и искусственные газы. – М.: Стройиздат, 1978. – 264 с.

18. Информационный проспект «PREMAGAS. Мембранный счетчик газа. Тип ВК G-1,6, G-2,5, G-4» №9/02.

19. Проспект «Котел водогрейный КВ-08 Г (КВ-0,69-95 Г)», ОАО «Бийский котельный завод»

20. Руководство по эксплуатации КВа-0,8 Гн / паспорт Кт 360.00.00.000 РЭ. ОАО «Кировский завод».

21. Руководство по эксплуатации КБМ-0066 РЭ «ЗИОСАБ-2500».

22. Проспект «Отопительные котлы до 1020 кВт» 12-03/D, WOLF GmbH.

23. Технический паспорт «Котел VIESSMANN Vitoplex 300» 5829 205 GUS 4/2001.

24. «Паровые котлы типа ДКВр» Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации котлов.

25. Проспект «Паровой котел низкого давления UNIVERSAL U-ND/U-HD» DA001R, издание 6 (04/03), LOOS International.

26. Проспект «Паровой котел высокого давления UNIVERSAL U-HD» DA025, издание 8 (01/03), LOOS International.

27. Проспект Weishaupt 2/97 RUS

28. Проспект Weishaupt 1/98 RUS

29. Руководство по эксплуатации ЛГТИ.407273.001 РЭ «СЧЕТЧИКИ ГАЗА РОТАЦИОННЫЕ RVG (G16 – G250)».

30. Техническое описание и руководство по эксплуатации ЛГТИ.407221.007 ТО «СЧЕТЧИКИ ГАЗА ТУРБИННЫЕ TRZ (G1600 – G4000)».

31. Проспект «PREMAGAS: счетчик газа турбинный, тип RPT-3»

32. Интернет-сайт www.kotel.ru

33. Интернет-сайт www.technoline.ru

34. Интернет-сайт www.kzgo.udmnet.ru

35. Интернет-сайт www.tg-c.ru

ССЫЛКИ

[i] СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. – С. 88

[vii] там же. – С. 18

[viii] там же. – С.10

[x] Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения / Н.А. Скафтымов. – Л., 1975. – 343 с. — С. 239-241

[xi] там же. — С. 239

[xii] Информационный проспект «PREMAGAS. Мембранный счетчик газа. Тип ВК G-1,6, G-2,5, G-4» №9/02

[xiii] СНиП 23-01-99 Строительная климатология

[xiv] СНиП 2.04.07–86* Тепловые сети. – С. 2.

[xv] СНиП II-35-76 Котельные установки. – С. 3

[xvi] Жила В.А. Газовые сети и установки: Учеб. пособие для сред .проф. образования / В.А. Жила, М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – С .156.

[xvii] Шур И. А. Газорегуляторные пункты и установки. / И. А. Шур – Л.: Недра, 1985. – 288 с. – С. 199-201.

[xviii] там же. – С. 203

[xix] Котов В. М. Руководящий материал по подбору и расчету регуляторов давления газа, предохранительных устройств, фильтров, расходомерных диафрагм и ГРП (ГРУ) РМ 1.9-78. / В. М. Котов – Саратов: ГИПРОНИИГАЗ, 1978. – 210 с.

[xx] Шур И. А. Газорегуляторные пункты и установки. / И. А. Шур – Л.: Недра, 1985. – 288 с. – С. 178.

[xxi] Котов В. М. Руководящий материал по подбору и расчету регуляторов давления газа, предохранительных устройств, фильтров, расходомерных диафрагм и ГРП (ГРУ) РМ 1.9-78. / В. М. Котов – Саратов: ГИПРОНИИГАЗ, 1978. – 210 с.

[xxiii] Кязимов К.Г., Гусев В.Е. Основы газового хозяйства. – М.: Высшая школа, 2000 – 462 с.: ил. – С.187

[xxiv] Жила В.А. Газовые сети и установки: Учеб. пособие для сред. проф. образования / В.А. Жила, М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. – М., 2003. – 272 с. — С. 58

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из стальных и полиэтиленовых труб. Приложения.

[xxv] ПБ 12-529-03 Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления, пункт 3.2.8

СП 42-102-2003 Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб. — С.2

[xxvi] Рябцев Н.И. Природные и искусственные газы. – М.: Стройиздат, 1978. – 264 с. – С. 94-95.

[xxvii] Борщов Д. Я. Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности: Учеб. пособие для проф.-тех. училищ. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Стройиздат, 1989. – 198 с. – С. 93.

[xxviii] СНиП 23-01-99 Строительная климатология.

Дымовая труба для котельной: расчет высоты и сечения по техническим нормативам

Содержание статьи

• Дымовая труба для котельной: расчет высоты и сечения по техническим нормативам
• Как проверить тягу дымохода
• Как рассчитать диаметр трубы

В промышленных котельных для отвода продуктов сгорания топлива от нагревательных агрегатов могут использоваться трубы кирпичные, стальные очень сложной конструкции, бетонные и т.д. Расчеты дымоходов в данном случае производятся исключительно специалистами с применением сложных формул.

В котельных частных домов, конечно же, устанавливаются гораздо более простые трубы из стали или керамики. Рассчитать высоту и диаметр таких дымоходов при необходимости можно и самостоятельно.

Виды используемых в частных домах котлов

Дымоходы в загородных жилых зданиях могут использоваться для отвода продуктов сгорания топлива в нагревательных агрегатах:

Не устанавливаются дымоходы, таким образом, в частных домах только для электрических котлов.

Какие расчеты требуется делать

Чаще всего в бытовых котельных монтируется всего одна отводящая газы труба. Чтобы дымоход в последующем выполнял свои функции максимально эффективно, при его проектировании для таких помещений обязательно следует определиться:

• с общей высотой трубы;
• ее сечением:
• толщиной теплоизолятора (для «сэндвич»-трубы).

Также, конечно же, нужно выбрать наиболее подходящий способ прокладки дымохода по конструкциям здания.

Сечение дымоходов: технические нормативы

При проектировании отводной трубы домашней котельной, помимо всего прочего, следует принимать во внимание и то, что, согласно нормативам СНиП:

• для нагревательного агрегата с теплоотдачей меньше 3000 юсал/ч оптимальным вариантом считается дымоход диаметром 140х140 мм;
• при большей теплоотдаче следует использовать трубы не менее чем на 140х270 мм;
• минимальное сечение отводящей трубы бытовой котельной в любом случае — 10 см.

Наличия каких-либо сужений на всей длине дымохода нормативы не допускают.

Нормативы СНиП в отношении высоты дымоходов

Устанавливаться трубы, отводящие отработанные газы от оборудования домашних котельных, должны строго вертикально. СНиП допускает не более двух отклонений по высоте дымохода на угол максимум в 30° с относом до 1 м.

Минимальная высота отводящей газы трубы рассчитывается в зависимости от высоты здания. В том случае, если дымоход выходит из ската на расстоянии до 1.5 м от конька кровли, для измерения его общей длины используется следующая формула:

Нд — высота жилого здания с котельной, Нт — искомая длина трубы. Вычисления по этой формуле выполнить очень просто. К примеру, если высота частного здания до конька равна 5 м, необходимой общей длиной дымохода будут 5 + 0.5 = 5.5 м. При выполнении расчета высоты трубы, помимо всего прочего, учитывают и то, что этот показатель в любом случае должен превышать 5 м, если считать от уровня колосника твердотопливного или горелки газового котла.

Если труба находится от конька здания в 1.5-3 метрах, для расчета ее высоты никаких формул обычно не используется. В данном случае необходимая длина дымохода будет равна высоте здания (но не меньше 5 м).

Если труба отстоит от конька на расстоянии более чем в 3 м, для расчета ее высоты применяется такая формула:

Здесь D — ближайшее расстояние от конька до дымохода, 0.1763 — тангенс угла 10°. Таким образом, к примеру, при высоте жилого дома в 10 м и расположении трубы на расстоянии в 3.5 м от конька ее высота будет равна:

О чем стоит знать

Приведенные выше расчеты будут правильными только тогда, когда рядом с домом не растет никаких очень высоких деревьев и не расположено больших зданий. В этом случае дымоход высотой менее 10.5 м может попасть в зону так называемого «ветрового подпора».

Чтобы такого не произошло, отводную трубу котельной частного дома, расположенного в таком месте, стоит нарастить. При этом, чтобы выбрать оптимальный вариант высоты трубы, следует:

• найти самую высокую точку расположенного рядом большого здания;
• провести от нее вниз условную линию под углом 45° до самой земли.

В конечном итоге верхний край собранного дымохода должен располагаться выше найденной таким образом линии. В любом случае проектировать загородное здание следует таким образом, чтобы отводящая отработанные газы труба котельной в дальнейшем располагалась не ближе двух метров к высоким деревьям и соседним зданиям.

Увеличивают высоту дымохода обычно и в том случае, если кровля дома обшита горючим материалом. В таких зданиях отводящую трубу чаще всего наращивают еще на полметра.

Расчет высоты по тяге

Этот показатель очень важен для котлов, работающих на твердом топливе. Минимальную необходимую высоту дымохода для создания нормальной естественной тяги производители такого оборудования обычно указывают в инструкции по его монтажу. Однако в случае необходимости расчет высоты дымохода по тяге можно выполнить и самостоятельно.

Использовать для этого нужно такую формулу:

Здесь H — высота дымохода от патрубка твердотопливного агрегата, pв — плотность воздуха, pг — плотность СО.

Плотность воздуха для расчета по этой методике определяется так:

1.2932 — плотность воздуха при принятых стандартных условиях, а t — температура в котельной (обычно +20 С°).

Параметр ρг же из формулы определяется по специальным таблицам с использованием такой формулы:

Y1 — t угарных газов на входе в дымоход, согласно технологической документации, а Y2 — t газов на выходе из трубы. Последний параметр определяется по следующей формуле:

Q — мощность нагревательного агрегата, а коэффициент В имеет значение:

• для «сэндвич»-трубы оцинкованной — 0.85;
• для обычной стальной — 0.34;
• для кирпичной — 0.17.

Диаметр дымохода: расчет по нормативам

Минимальным сечением для отводящих отработанные газы из бытовых котельных труб, таким образом, являются 10 мм. Однако в большинстве случаев котлы отопительных систем загородных домов оснащаются дымоходами большего сечения.

Расчет диаметра дымовой трубы домашней котельной выполняется с использованием двух формул:

m — расход отработанных газов за час, w — скорость движения CO, D — искомый диаметр.

Полезный совет

Конечно же, приведенные выше формулы позволяют рассчитать сечение дымохода с высокой точностью. Однако для небольшой котельной вычисления можно сделать и по упрощенной схеме. В этом случае сечение трубопровода определяется просто с учетом размеров топки.

Считается, что сечение прямоугольных отводящих труб в маленьких котельных должно быть равно 1/15 объема топки котла. Для круглых дымоходов этот показатель будет составлять 1/10.

В любом случае диаметр отводящей трубы по нормативам не может быть меньше диаметра того патрубка котла, к которому она присоединяется. При этом, согласно СНиП, котлы, оборудованные верхним патрубком, должны присоединяться к дымоходу вертикальным отрезком трубы длиной не менее 25 см;

Толщина теплоизолятора

Зачатую для отвода отработанных газов котлы оснащаются не обычными одностенными дымоходами, а моделям «сэндвич». Производители предлагают в основном два вида подобных труб:

• с толщиной утеплителя 5 см;
• с утеплителем на 10 см.

Выбор дымохода в данном случае будет зависеть от того, в каком регионе располагается дом с котельной. Считается, что в большинстве районов России достаточно использовать отводные «сэндвич»-трубы с толщиной утеплителя на 5 см. Дымоходы, изолированные десятисантиметровой базальтовой ватой, устанавливаются при сборке системы отопления обычно только в домах, расположенных в северных регионах страны.

Дымовая труба для котельной: расчет габаритов и проводка молниезащиты

Эффективность работы отопительного котла зависит от тяги, для создания которой сооружается дымовая труба для котельной. Сила естественной тяги, влияющая на процесс сгорания топлива, зависит от температуры атмосферного воздуха, от температуры продуктов горения и уровня барометрического давления, а также от параметров дымохода. Поэтому габариты дымоотводящей трубы рассчитываются с особой точностью. Недостаточная высота дымохода может стать причиной слабой тяги. Исправлять дефект приходится с помощью установки дымососов, обеспечивающих искусственную тягу. Отведение продуктов сгорания топлива в атмосферу не должно ухудшать экологическую обстановку в населенном пункте. Отвод газов и их рассеивание в атмосфере должно происходить на достаточной высоте, превосходящей все имеющиеся постройки в близлежащей зоне.

Определение пропускной способности

Дымотводящие трубы сооружают из кирпича, железобетона, стеклопластика. Набирают популярность модульные дымоходы, изготавливаемые из нержавеющей стали и собирающиеся как конструктор из отдельных частей, подобранных по диаметру и высоте сооружаемой конструкции.

В любом случае монтаж начинают после подготовки проекта и его одобрения соответствующими органами. В проектной документации должен быть представлен аэродинамический расчет дымовой трубы котельной, который в настоящее время выполняют с помощью автоматизированных программ.

Высота дымовой трубы для котельной зависит от количества топлива, сжигаемого в котлах за единицу времени

При выполнении расчетов определяется минимальная величина пропускной способности сооружения дымоотведения, способная обеспечить нормальную работу котельной при эксплуатации оборудования на максимально возможной нагрузке. Если на данном этапе будет допущена ошибка в вычислениях, то в газовоздушном тракте или отопительном котле будут скапливаться газы. Расчет аэродинамических показателей дает наглядное представление о возможном уровне производительности дутьевой и тяговой систем дымовой трубы. Инженерные вычисления высоты и диаметра будущего сооружения должны выполняться техническими специалистами, имеющими соответствующее профильное образование.

Что учитывается при определении высоты?

При проектировании дымовой трубы важно дать экологическое обоснование ее размеров, вычисленных с учетом расчета рассеивания в атмосфере выбросов вредных веществ, образующихся в результате сгорания топлива. Расчет высоты дымовой трубы котельной должен отвечать санитарным нормам, предъявляемым к коммерческим и заводским предприятиям. При этом всегда учитывают фоновую концентрацию опасных веществ в атмосфере, полученную в результате действия других функционирующих источников загрязнения. На данную величину оказывают влияние следующие факторы:

• метеорологический режим атмосферы в месте расположения котельной;
• скорость потока воздушных масс;
• особенности рельефа местности;
• температура отводимых газов и др.

Важно! Исходя из разрешенного объема выброса загрязняющих веществ, рассчитывается оптимальная высота дымовой трубы котельной. Так как экологическая обстановка в большинстве густозаселенных пунктов неблагополучная, то сооружение в большинстве случаев возводят выше расчетных показателей, соответствующих минимально возможному уровню. В малозаселенных территориях ориентируются на высоту дымовых труб действующих котельных.

Расчеты прочности и устойчивости конструкции

На тягу влияет не только высота, но и диаметр дымовой трубы котельной, величина которого зависит от количества топлива, сжигаемого за единицу времени.

В зависимости от габаритов дымоотводящего сооружения производится расчет фундамента, а именно определяется:

• его конструкция;
• необходимая глубина заложения;
• достаточная площадь подошвы и пр.

Важно! При вычислении диаметра дымовой трубы принято использовать следующие показатели скорости газов на выходе: 15-20 м/с при естественной тяге (самотяге); 20-30 м/с при искусственной тяге в трубах высотой до 100 м; 35-40 м/с при искусственной тяге в трубах высотой от 100 до 180 м.

Диапазон диаметров дымовых труб, сооружаемых из кирпича и железобетона, варьируется в пределах 1,2 м-9,6 м. Надо отметить, что минимальный диаметр железобетонных труб составляет 3,6 м.

Как обеспечить эффективную молниезащиту?

Объем работы, необходимый для проведения молниезащиты котельной, определяется нормативно-правовым документом РД 34.21.122-87. Выбор оптимального варианта молниезащиты сооружения зависит от конструкции дымовой трубы, а также от материала ее изготовления.

На неметаллические дымовые трубы устанавливают метровые стержневые молниеприемники, количество которых зависит от высоты сооружения. Одного молниеприемника достаточно для трубы, высотой 15-50 м, двух – для сооружения, высотой 50-150 м, трех – для объекта, превышающей отметку в 150 м. В последнем случае молниезащита дымовой трубы котельной может быть выполнена в виде стального кольца, укладываемого по ее верхнему торцу.

Можно использовать активный молниеприемник, но если у вас металлический дымоход, то достаточно грамотно его заземлить и этого хватит

В конструкциях, изготовленных из железобетона, в качестве токоотводов выступают стержни арматуры, которые соединяют в самой верхней части конструкции с помощью сварки или скрутки. Металлические трубы сами являются молниепремниками, потому в установке дополнительных элементов молниезащиты не нуждаются.

Во всех случаях несущую конструкцию дымоотводящего сооружения соединяют с заземлителем молниезащиты с помощью токоотвода, выполненного из круглой стали, диаметр которой составляет 12 мм.

Как видите, расчет габаритов дымовой трубы, а также проектирование элементов ее молниезащиты является сложной задачей, решение которой лучше доверить специализированным фирмам. Монтаж сооружения ведется в соответствии с проектом и принимается в эксплуатацию комиссией, в которую обязательно входит представитель компании, разрабатывающей проект сооружения.

Расчет дымовой трубы: как рассчитать необходимые параметры

Для любых котельных – промышленных и бытовых, проектируется, как правило, одна, общая для всех котлов, дымоходная труба. При этом наиболее важной частью проекта является аэродинамический расчет дымовой трубы.

Материалом для нее может служить кирпич, железобетон, стеклопластик. Использование стальных аналогов, диаметром более 1м, допустимо, лишь при условии технико-экономической выгоды подобного выбора.

Перед монтажом дымовой трубы необходимо произвести ряд расчетов

Основные виды расчетов для промышленных дымовых труб

Проектирование промышленных дымовых труб требует сложных, многоступенчатых расчетов

Расчет аэродинамики трубы

Данная часть проектирования нужна, чтобы определить минимальную пропускную способность сооружения.

Она должна быть достаточной, чтобы обеспечить беспроблемное прохождение и дальнейшее удаление продуктов сгорания топлива в атмосферу, при эксплуатации котельной в режиме максимальной нагрузки.

Следует отметить, что просчитанная неправильно пропускная способность трубы может стать причиной скопления газов в тракте либо котле.

Грамотный аэродинамический расчет дает возможность объективно оценить производительность дутьевой и тяговой систем, а также перепад давлений в воздушном и газовом трактах котельной.

Итогом аэродинамических вычислений служат рекомендации специалистов по высоте и диаметру дымовой трубы и оптимизации участков и элементов газо-воздушного тракта.

Определение высоты сооружения

Следующий пункт проекта — экологическое обоснование размера трубы, исходя из расчетов рассеивания вредных продуктов сгорания топлива в атмосфере.

Расчет высоты дымовой трубы производится, исходя из условий рассеивания выброса вредных веществ.

При этом должны соблюдаться все санитарные нормы для коммерческих и заводских предприятий, а также учитываться фоновая концентрация данных веществ.

Последняя характеристика зависима от:

• метеорологического режима атмосферы в данной местности;
• скорости потока масс воздуха;
• рельефа местности;
• температуры отводимых газов и пр. факторов.

В ходе данной стадии проектирования определяется:

• оптимальная высота трубы;
• максимальный, разрешенный объем выброса вредных веществ в атмосферу.

Прочность и устойчивость трубы

Расчеты нужны и для определения конструкции трубы

Далее, методика расчета дымовой трубы предусматривает комплекс вычислений, определяющих оптимальную устойчивость и прочность сооружения.

Данные расчеты производят для определения способности выбранной конструкции выдерживать воздействие внешних факторов:

1. сейсмической активности;
2. поведения грунта;
3. ветровых и снеговых нагрузок.

Учитываются и эксплуатационные факторы:

1. масса трубы;
2. динамические колебания оборудования;
3. температурное расширение.

Прочностные вычисления дают возможность подобрать не только конструкцию и форму ствола сооружения. Они позволяют, и произвести расчет фундамента под дымовую трубу: определить его конструкцию, глубину заложения, площадь подошвы и пр.

Тепловой расчет

Теплотехнический расчет необходим:

• для нахождения температурного расширения материала дымовойпромышленной трубы ;
• определения температуры ее наружного кожуха;
• выбора типа и толщины утеплителя для труб.

Расчет параметров дымовой трубы в частном доме

Чтобы определить параметры бытовой дымовой трубы, сложные расчеты не нужны

Что нужно знать при вычислениях

Чтобы определиться с параметрами дымовой трубы бытовой котельной нет необходимости производить серьезные вычисления. Достаточно воспользоваться упрощенной схемой расчетов.

Чтобы сделать такой расчет надо знать мощность (теплоотдачу) котла или печи, иными словами: количество сжигаемого за час топлива. Данную цифру легко узнать, заглянув в паспорт оборудования.

Остальные параметры для всех бытовых конструкций примерно одинаковы:

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:

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.

Выполнение расчетов высоты дымовой трубы

Дымоходному каналу при изготовлении камина или печи уделяется большое внимание, так как от этого элемента зависит, насколько эффективно будет функционировать вся система. При этом одной из основных задач является выполнение расчетов высоты дымовой трубы и ее сечения. Данные параметры определяют условия оптимальной тяги в зависимости от типа отопительного прибора и прочих параметров. Сегодня мы поговорим о том, как выполняются подобные расчеты. При этом не призываем выполнять их самостоятельно, так как без практики никакая теория не может гарантировать качественного результата — однако новые знания никому не повредят.

Выполнение расчетов высоты дымовой трубы

Для чего требуется вычислять высоту дымохода

Причин, по которым мы производим расчеты высоты дымовой трубы, несколько.

Когда этот параметр подобран верно, в значительной степени увеличивается коэффициент полезного действия используемого отопительного прибора. Это говорит о том, что тепло, им производимое, будет отдаваться в помещение быстро при минимальных затратах топлива.

Нюансы воздействия на дымоход ветра, высоких густых деревьев и стен

Хорошая тяга у дымохода

Допустимые возвышения дымохода над строениями

Цены на сэндвич-дымоходы

Как самому рассчитать высоту трубы

Далее будет приведена методика самостоятельного расчета — ориентирована она на СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Согласно этому документу мы располагаем следующими сведениями:

• минимальная высота дымовой трубы, которая считается от оголовка до колосника, составляет 5 м;
• оптимальная же высота должна быть 6 м.

Проход круглой трубы через кровлю

Однако эти данные ничего абсолютно не говорят о том, какой параметр выбрать в конкретном случае, под конкретное оборудование. Поэтому специалисты пользуются следующей формулой.

Формула расчета высоты трубы

Ориентируясь на представленную формулу, выведем основные параметры, которые необходимы для точных расчетов.

1. А – метеорологические условия окружающей местности. Имеется в виду некоторый коэффициент, который уже рассчитан профессионалами и представлен в описательных документах. Например, для северных регионов установлено значение этого параметра в 160.
2. Mi – это масса веществ, проходящих через дымовую трубу за определенную единицу времени. Этот параметр можно узнать из документации, прилагаемой к отопительному прибору.
3. F – скорость оседания частиц, которые образуются во время горения топлива. Этот показатель можно найти в нормативных документах по используемому типу топлива. В качестве примера возьмем дрова и электрический нагреватель. В первом случае рассчитано значение в 25 единиц, а во втором – 1.
4. (Спдкi и Сфi) – концентрация разных веществ в газе, который необходимо вывести. Оба показателя также берутся из инструкции, прилагаемой к отопительному оборудованию.
5. V – объем отводимого газа.
6. Т – температурная разница между поступающим воздухом и газом на выходе из трубы.

Вычисление высоты дымохода

Высота дымохода над крышей тоже очень важный параметр. Он определяется, исходя из формы крыши – все данные также взяты из приведенного выше СНиП.

Плоская крыша здания

Если крыша у строения плоская, то высота трубы определяется так.

Таблица. Высота трубы для плоской кровли.

Условия	Установленная высота над кровлей
У крыши отсутствуют парапеты и прочие установленные устройства.	120 см.
На крыше присутствуют защитные бордюры и прочее оборудование.	К максимальной высоте установленного оборудования прибавляется 1 м.
На крыше установлена вентиляционная труба.	Высота дымохода на 50 см должна быть больше высоты вентиляционной трубы. При этом расстояние между ними минимально должно составить 5 м.

Высота дымохода на плоской крыше

Если крыша у вас скатная, то на высоту дымохода будет влиять его расположение относительно конька крыши – имеется в виду удаленность (расстояние между ними).

Таблица. Высота трубы для скатной кровли.

Условия	Установленная высота над кровлей
Расстояние от конька до дымовой трубы составляет 1,5 м или меньше.	Минимальная высота берется 50 см.
Расстояние составляет 1,5-3 м.	Высота дымохода устанавливается по самой высокой точке крыши.
Расстояние более 3 м.	В этом случае необходимо замерить угол между горизонтальной линией, проведенной по уровню конька и верхней точкой дымохода – он должен составить ровно 10 градусов.

Минимальная высота дымохода должна всегда быть 5 м

Также на высоту дымохода над коньком могут повлиять сторонние факторы, такие как расположенные в непосредственной близости строения и высокие деревья. Наличие таких помех образует зону ветрового подпора. В этой зоне практически невозможно обустроить хорошую тягу, которой будет достаточно для нормальной работы отопительного прибора. Чтобы выйти из этой ветровой зоны, требуется увеличить высоту дымовой трубы минимум на 50 см.

Для обеспечения стабильной тяги важно, чтобы оголовок трубы на крыше имел достаточную высоту относительно конька и не попадал в зону ветрового подпора

Аналогичная ситуация будет, если расположить отопительное оборудование в низком подсобном помещении, пристроенном к дому или расположенному в непосредственной близости. Оба варианта показаны на схеме выше.