Kémény kazánházhoz: magasság és keresztmetszet számítása a műszaki szabványok szerint

A kazánházi kémény fő funkciója az, hogy a kazánokból a füstgázokat a légkörbe eltávolítsa és ebben a térben eloszlassa.Van egy további funkciója is: természetes huzatot kell létrehozniuk, amely a tűztér és a külső hőmérséklet különbségéből adódik.

Bemutatjuk a füstcsatornák típusait, amelyek besorolása a csövek tervezési jellemzői és anyaga alapján történik. Itt megtudhatja, hogyan kell kiszámítani a geometriai paramétereket egy konkrét példa segítségével. Tanácsaink segítenek eldönteni a kémény típusát és méretét.

A kémények típusai

Nagy kazánházakban a természetes huzat nem tudja biztosítani a teljes égést, itt füstszivattyúk segítségével kényszerítik ki. Az égési folyamat és termékeinek légkörbe való kibocsátása a lehető legkisebb mértékben károsítsa a környezetet, és ne okozzon vészhelyzeteket a kemencékben a normát meghaladó nyomás következtében.

Szerkezetileg csövek kazánházakhoz Nagyon különböznek egymástól mind a tartószerkezet típusában, mind a gyártás anyagában. Az első jellemző alapján többféle csőtípust különböztetnek meg.

Önhordó kazáncsövek

Az ilyen függőleges szerkezetek lehetnek egy- vagy többhordósak. Eltávolítják az égéstermékeket a kazánokból és kazánokból.

Az üzemanyag típusától függetlenül használják, de bizonyos követelményeknek megfelelően:

1. Az önhordó csöveken áthaladó füstgázok hőmérséklete nem haladhatja meg a 350 C fokot.
2. Az égéstermékek nem lehetnek kémiailag agresszívak.
3. Az önhordó szerkezetek optimális hóterhelése 250 kg/kW. cm, szél - 30 kg / kW. cm szélvidék körülményei között II.

A tetőre önhordó cső van felszerelve és az épületen belül rögzítve. Kialakítási jellemzői lehetővé teszik a szállítást és a helyszíni beszerelést, mert külön szakaszokból áll, amelyek 3 rétegűek szendvicscsövek. A szerkezetet horgonyokkal rögzítik az alaphoz.

A cső belsejében egy tartós acélból készült réteg található, amelyet nem érintenek az égés során felszabaduló anyagok. A külső réteg véd a légköri hatásoktól.

A nagy kazánházak kéményei leggyakrabban önhordóak. Ez egy egyedi projekt alapján épült, saját infrastruktúrával rendelkező épület

A füstszerkezetek paramétereinek meg kell felelniük a szabályozó dokumentumokban meghatározott követelményeknek. Számításuk olyan tényezőkön alapul, mint a kazánok száma, teljesítménye, tüzelőanyag típusa. Figyelembe kell venni a levegő kibocsátási szabványait. Egyes esetekben a kémények platformmal, létrával, ellenőrző nyílásokkal és könnyű kerítéssel vannak felszerelve.

Oszlopos füstszerkezetek

Az ilyen típusú cső magas széntartalmú acélból készült külső héjból és különböző átmérőjű, rozsdamentes acélból készült belső hordókból áll, amelyek a gázok eltávolítására vannak behelyezve. A szerkezetet az alapba öntött horgonykosárba rögzítik. Lehet 1 vagy több is. A páralecsapódás megakadályozása érdekében hőszigetelést alkalmaznak.

Egy oszlopcső része. Itt a keresztmetszetben látható, hogy belül több különböző átmérőjű rozsdamentes acél hordó található.

Ennek a tervezési megoldásnak az előnye a hosszú élettartam és a több kazán csatlakoztatásának lehetősége. Az acél vastagságát és minőségét az égéstermékek hőmérséklete és agresszivitása alapján választják ki.

Az egyes törzsek átmérője elérheti a másfél métert, és ha több kazánhoz közös gázvezetéket tervezünk, akkor körülbelül 3 m átmérő szükséges. szigetelés.

Homlokzatközeli és homlokzati kémények jellemzői

A házhoz csatolt vagy beépíthető kazánházak homlokzatközeli kéményeinek felszerelése. Konzolokkal rögzítik az épület falához. A kémény alkotóelemei a törzsek és a keret vagy horgonyok.

A hordó 3 rétegű: belül rozsdamentes, majd hőszigetelő és horganyzott acél. A csövek olyan kazánházakhoz valók, ahol a kazánok gázzal vagy folyékony tüzelőanyaggal működnek.

A homlokzati csövek leggyakrabban az épület külső fala mentén helyezkednek el. Az acélminőség és a csőfalvastagság kiválasztásakor figyelembe veszik a kipufogógázok kémiai összetételét és hőmérsékletüket

A homlokzatközeli és homlokzati csövek a súlyterhelést egy további alsó alapozáson, a szélterhelést pedig rezgésszigetelő rögzítőelemeken keresztül adják át. Ez a típusú kémény anyagköltség szempontjából a leggazdaságosabb a tartószerkezetek és a szilárd alap hiánya miatt.

A gázelszívó hordók létrehozásához használt moduláris rendszer lehetővé teszi a sérült alkatrészek egyszerű cseréjét.

Rácsos típusú csövek

Ez a fémszerkezet erős önhordó rácsos oszlopra szerelt csövekből áll. A rácsot pedig az alapba öntött horgonykosárban rögzítik.A rácsos típusú kémények alkalmasak a veszélyes szeizmológiai adottságú területeken történő használatra.

A rácsos kialakítás 1-6 törzset tartalmaz. Az oszlop hengerelt csőből készül. A profilcső négyzet vagy háromszög keresztmetszetű lehet. A törzsek számától függ

A korrózió megelőzése érdekében a gázkimeneteket alapozóval vonják be, majd festik.

A gázelszívó hordó 3 rétegből álló modulokból áll:

• belső, égéstermékekkel közvetlenül érintkező és különleges minőségű rozsdamentes acélból készült;
• 5-6 cm vastag, hőszigetelőként működik;
• külső, védi a hőszigetelő réteget a negatív környezeti hatásoktól.

A korróziógátló bevonatokhoz nagy százalékban cinket tartalmazó festékeket használnak. Egyes szerkezetekben lépcsők és emelvények lehetnek az oszlopon belül a karbantartás megkönnyítése érdekében. Az ilyen típusú csövek szerkezeti elemei viszonylag könnyűek, és ez megkönnyíti mind a szállításukat, mind a szerelésüket.

Kéményárboc csövek

Az árboccső központi eleme a tartótorony - három vagy négy árboc, amelyhez a kémények rögzítve vannak. Az összes szerkezeti alkatrészt beton alátét formájú alapra szerelik fel, alulról kezdve és fokozatosan felfelé haladva. Összeszereléskor használjon szegecskötést vagy önmetsző csavarokat.

Az árboccső tartószerkezete merevítőkkel és szögekkel egymáshoz kapcsolódó acélprofilokból van összeállítva. Az oszlop alapja az alapra támaszkodik, és horgonyokkal van rögzítve

Jellemzően az egyes elemeket a telepítési helyre szállítják, és építőkészletként szerelik össze. Ez a folyamat nagyon kevés időt vesz igénybe - néhány órát.A kémény magassága maximum 28,5 m lehet. A kémény stabilitását merevítő bordák - 1,6-2 cm keresztmetszetű acél huzalok - biztosítják, amelyek kompenzálják a keresztirányú erők hatását.

Anyagok kazáncsövek építéséhez

A füstelvezető rendszerek különböző anyagokból készülnek - tégla, acél, kerámia, polimer. Tégla kémény, tégla kályhák és kandallók fölé épített, jó mechanikai szilárdság, kiváló hőkapacitás és meglehetősen magas fokú tűzbiztonság jellemzi.

Ezeknek a szerkezeteknek számos hátránya is van, ezért a modern építésben a teljesen tégla kémények egyre ritkábban fordulnak elő. A szabályozási dokumentumok a téglacsövek magasságát 30-70 m-re, átmérőjét 0,6-8 m-re korlátozzák.

Egy téglacső falán, amelynek belsejében sok kiemelkedés és mélyedés van, mindig sok kondenzvíz és kén-oxidokat tartalmazó korom telepszik le. Ez utóbbi vízzel reagálva savakat képez, amelyek aktívan elpusztítják a téglát.

A felületi egyenetlenségek és a járat szűkülése a koromréteg fokozatos növekedése következtében a füst áthaladási sebességének csökkenését, ill. billenő tolóerő a füstelvezető csatornában.

Ellenáll a páralecsapódásnak és a külső tényezőknek kerámia kémények, nagy tűzállósággal rendelkeznek. De ennek a rendszernek nagy súlya van, mert Belül fém rudak vannak, amelyek további erőt adnak. Ez magában foglalja a külön alapozás és támasztékok kötelező felszerelésének követelményét, ami növeli a telepítés bonyolultságát és költségét.

A polimer kéménycsövek maximum 250°C hőmérsékletű kazánházakban megfelelőek, beépítéskor gejzírek. Könnyűek, rugalmasak és tartósak, de csak a gázberendezésekre vonatkoznak.

A rozsdamentes acél füst eltávolítására szolgáló eszköz olyan egység, amely egyedi kéményelemekből áll, amelyek formázott részekkel vannak összekapcsolva: pólók, csövek, terelők, pólók, ívek. Acél kémények főleg gázkazánnal felszerelt.

Egy ilyen kémény beszerelése az épület felépítése után rövid időn belül elvégezhető. Az összekötő alkatrészek széles választéka áll rendelkezésre, így a cső bármilyen konfigurációval rendelhető.

A moduláris kémény könnyen leszerelhető és áthelyezhető egy másik helyre. A kialakítás előnye az alacsony súly, amely lehetővé teszi az alapozás nélkül, a nedvességgel szembeni ellenállás, a korom enyhe lerakódása a belső falakon és a füstgázok nagy sebessége.

Az egészségügyi szabványok lehetővé teszik acélcsövek használatát a 30 m-nél magasabb kémények építéséhez; kivétel csak akkor lehetséges, ha naponta kevesebb, mint 5 tonna polihamu tüzelőanyagot fogyasztanak. Ennek az az oka, hogy az ilyen szerkezetek élettartama 10 év, és ha magas kéntartalmú üzemanyagot használnak, akkor jelentősen csökken.

Azok a fajták, amelyek teste acélötvözetből készült koaxiális kémények, melynek tervezési sajátosságait és működési jellemzőit javasoljuk, hogy ismerkedjen meg.

Csőparaméterek számítása

A kazánház kéményének magasságának és átmérőjének meghatározásához aerodinamikai tervezési számítást kell végezni. Az átmérő az egyes kazánok vagy a teljes kazánház teljesítményétől függ.

A tüzelőanyag elégetését és a füst hatékony eltávolítását nagymértékben befolyásolja a huzat, melynek létrejöttéhez a tűztér folyamatos levegőellátása szükséges.Ez természetes és mesterséges úton is elérhető.

Ha füstszivattyút építenek be a rendszerbe, akkor a cső magassága nem kritikus. Ez a paraméter főként a légkörbe történő káros kibocsátások számbavételéhez fontos. A gravitáció meghatározásához a cső magasságának és keresztmetszetének kötelező kiszámítása szükséges.

A cső magasságának meghatározása természetes huzattal

A normál természetes huzat létrehozásához meg kell felelni a vonóerő és a teljes ellenállás egyenlőségének feltételének, amely a füstgázoknak a kazán gázcsatornáin és a kéménycsatornán keresztül történő mozgása során fellép. Csekély gázellenállás mellett lehet ilyen vonóerőt biztosítani, ha a cső magassága nem haladja meg a 60 m-t.

Ez a diagram leegyszerűsíti a kazánházi kemencékben bármilyen tüzelőanyag égéstermékének eltávolítására szolgáló cső fő paramétereinek kiszámítását.

A kémény magasságának helyét és kiszámítását szabályozó szabályozó dokumentumok az SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

Figyelembe kell vennie a kazánra vonatkozó utasításokban szereplő ajánlásokat is, különösen a következő követelményeket:

1. A rács és a cső teteje közötti távolság nem lehet kevesebb, mint 5 m.
2. Magas kerítés nélküli lapos tető felett a csőnek legalább 0,5 m-rel kell emelkednie.
3. A kerítés és a tetőgerinc magasságához képest a csőnek 0,5 m-rel meg kell haladnia a szintjüket, ha másfél méteren belül van ezektől a szerkezetektől.
4. Amikor a kéményt 1,5–3 m távolságra eltávolítják a mellvédről és a gerincről, felső pontjának egybe kell esnie a magasságuk szintjével.

Ha a kémény magasságát rosszul számítják ki, számos probléma adódhat, amelyek közül a fő a légturbulencia vagy a szélnyomás zóna. A kemencében keletkezett tüzet erős széllökések is elolthatják.

A kémény beépítésénél figyelembe kell venni a tetőszerkezetet, a tetőfedő vastagságát, a körülvevő elemek és a gerinc távolságát, tűzvédelmi szabályokat (+)

A tűzbiztonsági szabályok betartása a kazánházi cső tervezésénél is előfeltétel. A cső melletti szerkezetek szigetelése szükséges.

Annak elkerülése érdekében, hogy a cső szellőzőnyílásaiból a szikrák a tetőre eshessenek, ha az éghető anyagból készült, a szerkezet magasságát 0,5 m-rel növeljük. A kazánház vezetékének legalább 2 m távolságra kell lennie magas épületektől és fáktól .

A cső magasságát a tetőszerkezettől függően határozzuk meg. Ha a tető többszintes, a magasságkülönbségeket a számítás során figyelembe veszik, de az alap minden esetben ugyanaz - a gerinc magassága (+)

Mivel az optimális huzat a kéménybe kiáramló gázok összsűrűsége és az egyenlő magasságú külső levegőoszlop közötti különbség miatt jön létre, a számítás a következő képlet alapján történik:

A füstcsatorna magasságát ezzel a képlettel függetlenül számítjuk ki. Minden érték levehető a fűtőberendezéshez mellékelt dokumentációból

A számítás meglehetősen bonyolult, jobb, ha szakemberek végzik. A cső magasságát befolyásoló paraméterek:

1. Az A együttható a térség meteorológiai helyzetét jellemzi.
2. Mi az egységnyi idő alatt a csövön áthaladó füstgázok tömege.
3. F az a sebesség, amellyel az égés során keletkező részecskék leülepednek.
4. Az Spdki és a Cfi a füstgázban lévő különféle anyagok koncentrációjának mutatói.
5. V – gáz térfogata.
6. T a csőbe belépő és a kilépő levegő hőmérséklete közötti különbség.

Ha kazánház a ház bővítésében található, ez utóbbi akadályt jelent. Ebben az esetben szükséges, hogy a csőfej a széltámasz zóna felett legyen.Ellenkező esetben a fűtőberendezés nem fog megfelelően működni.

Annak meghatározásához, hogy mennyit kell növelni a csövet, keresse meg a ház legmagasabb pontját, és húzzon rajta egy egyenes vonalat, amely 45 fokos szöget zár be a föld felszínével. Az e vonal alatti tér a szélvédő zóna, és a kémény fölötte kell elhelyezkedni.

A cső átmérőjének kiszámítása

A cső átmérőjének kiszámításához van egy képlet:

S = m/(ρr x w),

Itt m az 1 órás üzemanyag-fogyasztás, w a füstgázok sebessége, ρr a levegő sűrűsége üzemi körülmények között, a képlet határozza meg: pв = pBну x 273⁄273 x tос. Hol van a külső levegő hőmérséklete, pBnu a levegő sűrűsége normál körülmények között = 1,2932 kg/m3.

A táblázat segít meghatározni a levegősűrűség ρg értékét üzemi körülmények között, bonyolult számítások elvégzése nélkül. A számítások egyszerűsítése érdekében feltételezzük, hogy a füstgáz sűrűsége megegyezik a levegő sűrűségével (+).

Hagyja, hogy óránként 50 kg szilárd tüzelőanyag égjen el a kazánban, majd másodpercenként 50: 3600 = 0,013888 kg. A füstgázok mozgási sebessége 2 m/s. -4 fokos levegő hőmérsékleten a levegő sűrűsége 0,6881 kg 1 köbméterenként. m. Ekkor S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 négyzetméter. m = 92 négyzetméter. d = √4 x 92 körmetszet esetén: 3,14 = 10,83 cm.

A hengeres kémény átmérője egy másik képlettel számítható ki: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), ahol r a felhasznált tüzelőanyag típusától függő együttható. Szénnél 0,03, tűzifánál 0,045, gáznál 0,016, folyékony tüzelőanyagnál - 0,024.

Következtetések és hasznos videó a témában

Videó a kazánház elrendezéséhez szükséges füstcsatorna magasságának kiszámítási folyamatának vizuális bemutatójával:

Itt a videó szerzője megosztotta saját tapasztalatait a szilárd tüzelésű kazán kéményének kiszámításával és felszerelésével kapcsolatban:

Egy másik videó az amatőr tervezőnek:

Nem annyira fontos, hogy a kazánházban milyen tüzelőanyagot használnak a kazánok. Mindenesetre nem nélkülözheti a füstgázelvezető rendszert. A kéménycsövek fő követelményei a jó huzat és áteresztőképesség, valamint a környezetvédelmi előírások betartása.

Szeretne feltenni egy kérdést egy vitatott vagy nem egyértelmű ponttal kapcsolatban, amellyel az információ olvasása közben találkozott? Van hasznos információja a cikk témájával kapcsolatban, amelyet meg szeretne osztani az oldal látogatóival? Kérjük, írja meg észrevételeit az alábbi blokkba.