Как рассчитать оптимальные аэродинамические показатели печной трубы. Выполнение расчетов высоты дымовой трубы


    Рассчитываем параметры дымовой трубы: условия для оптимальной тяги

    Виды дымоходов

    Особенности устройства современного дымохода

    Особенности устройства современного дымохода

    Предназначением дымохода является отведение продуктов горения и дыма от печи или какого-либо другого отопительного устройства за пределы помещения. Тяга в любом бытовом дымоходе образуется естественным образом и не предполагает применения каких-либо дополнительных устройств.

    Современные дымовые трубы могут быть изготовлены:

    • Из кирпича. Поскольку такая конструкция имеет значительный вес, то для нее необходимо соорудить прочный фундамент.

    Совет! Специалисты советуют добавлять известь в состав раствора, применяемого для кирпичной кладки, что позволит избежать образования конденсата, губительно воздействующего на стенки здания.

    Дымовая труба, выложенная из кирпича

    Дымовая труба, выложенная из кирпича

    • Из сэндвич-труб, которые изготавливаются из двух слоев металла с утеплителем, проложенным между них. В качестве материала для изготовления таких труб чаще всего применяется нержавеющая сталь. Утеплителем же в большинстве случаев выступает базальт.
    • Из полимерных материалов. Такие трубы не следует подвергать воздействию излишне высоких температур, потому использовать такие дымоходы можно для газовых колонок и котельных небольшого размера. При этом, полимерные трубы очень прочны, просты в установке и отличаются невысокой ценой.
    • Из керамики. Таким трубам свойственна высокая прочность, но и стоят они немало. Потому чаще всего их используют для обустройства дымоходов промышленного типа. Ввиду своего значительного веса, такие конструкции, как и кирпичные, требуют закладки фундамента.

    Советуем подробнее изучить информацию про коаксиальный дымоход для газового котла.

    Внешняя керамическая дымоходная труба блочного типа

    Внешняя керамическая дымоходная труба блочного типа

    Важно! В некоторых ситуациях возможны комбинации материалов, предназначенных для изготовления дымоходов. К примеру, полимерный или металлический дымоход может быть обложен кирпичом.

    Читатели считают данные материалы полезными:
    • Установка керамического дымохода своими руками, советы и рекомендации
    • Ставим теплообменник на дымоход самостоятельно

    Как рассчитывается дымовая труба

    Для того, чтобы произвести вычисление размеров дымовых труб, необходимо ориентироваться в параметрах отопительного прибора. Основными размерами дымоходов являются диаметр поперечного сечения и высота. Эти данные находятся в сопроводительной документации оборудования.

    Рекомендуем изучить материал по сборке вермикулитового дымохода своими руками на нашем сайте.

    Как рассчитать высоту

    От данного параметра напрямую зависит работоспособность отопительных приборов, потому выполнение расчетов высоты дымовой трубы является очень важным. По документации СНиП минимальной высотой дымохода является 5 метров. Если труба будет меньше данной величины, то в ней не будет возникать необходимой естественной тяги. Однако и чересчур высокий дымоход — это тоже плохо, поскольку в этом случае к снижению тяги будет проводить медленное прохождение дыма по системе и его остывание.

    Расчет высоты дымоходной трубы

    Расчет высоты дымоходной трубы

    Серьезный расчет дымовых труб используется в промышленном строительстве. Здесь применяется очень сложная система вычислений. При частном же строительстве требований обычно гораздо меньше, и расчет высоты дымохода предполагает следование таким правилам:

    • От основания до самой высокой точки длина должна превышать 5 метров.
    • При выходе на плоскую крышу, дымоход должен возвышаться над ней минимум на 50 см.
    • Если дымовая труба возводится на скатной крыше с расстоянием более трех метров до крышного конька, то расчет ее высоты осуществляется таким образом: линия, соединяющая конек крыши с дымоходом, и горизонтальная линия конька крыши должны быть расположены друг к другу под углом 10 градусов.

    Совет! Настоятельно не рекомендуется располагать дымоход возле мансардных окон и дверей, поскольку в случае сильного ветра это может привести к попаданию искр в здание.

    Как рассчитывается сечение дымовой трубы

    Основные виды сечений дымовых труб

    Основные виды сечений дымовых труб

    Для того, чтобы осуществить расчет тяги дымовой трубы, необходимо предварительно определить ее диаметр. Для того, чтобы не осуществлять сложных расчетов, вы можете воспользоваться следующими рекомендациями специалистов:

    • Если мощность обогревательного оборудования не превышает 3,5 кВт, то вам будет вполне достаточно дымохода, размерами 0,14 на 0,14 метра.
    • Если отопительный котел имеет мощность в пределах 4-5 кВт, то в таком случае оптимальные размеры дымовой трубы будут составлять 0,14 на 0,2 метра.
    • При использовании мощного оборудования с показателями в пределах 5-7 кВт, сечение дымоходной трубы должно составлять минимум 0,14 на 0,27 метра.

    Совет! Если вам известна мощность используемого отопительного прибора, то вы можете смело пользоваться рекомендациями специалистов, приведенными выше. Если же мощность неизвестна, то для определения оптимального сечения придется проводить соответствующие расчеты.

    Для того, чтобы правильно рассчитать сечение дымовой трубы, вам необходимы следующие данные:

    • Количество топлива, сжигаемое в приборе в течение часа. Чаще всего данный параметр можно прочитать в характеристиках оборудования.
    • Показатели температуры газа на входе в дымоходную трубу. Данный параметр также можно найти в характеристиках оборудования. Чаще всего он колеблется в пределах 150-200 градусов по Цельсию.
    Расчет сечения труб для каминов в зависимости от их высоты

    Расчет сечения труб для каминов в зависимости от их высоты

    • Высота дымохода.
    • Скорость прохождения газа по трубе.

    Примечание: По умолчанию данный показатель составляет 2 м/с.

    • Показатели естественной тяги. Обычно данный параметр принимается как 4 Па на каждый метр длины дымохода.

    Основным параметром в расчете сечения трубы является количество сжигаемого топлива. Осуществляя расчет диаметра дымохода, следует пользоваться следующей формулой: F=(π*d²)/4. Таким образом, чтобы узнать диаметр, выводим на основании данной формулы новую: d²=4*F/π. Используя ее, вы уже сможете определить сечение трубы, необходимое для вашего отопительного оборудования.

    Основные показатели горения топлива в зависимости от его вида

    Основные показатели горения топлива в зависимости от его вида

    Заключение

    Для того, чтобы обеспечить правильную работу отопительной системы, необходимо произвести грамотный расчет параметров дымовой трубы. Только в этом случае будет создаваться эффективная естественная тяга. И если в промышленной среде обычно проводятся сложные расчеты, то определить параметры бытового дымохода самостоятельно сможет каждый домашний мастер.

    kamin-maker.ru

    видео-инструкция по монтажу своими руками, методика, высота, цена, фото

    Эффективность отопительного котла в котельных, как известно, зависит от тяги. В свою очередь на силу тяги влияет уровень барометрического давления, температура воздуха на улице, температура продуктов горения, а также параметры дымоотводящей трубы, расчет габаритов которой выполняется с особенной точностью. В данной статье мы вкратце рассмотрим методику того как выполняется расчет дымовой трубы при естественной тяге.

    Дымовая труба котельной

    Дымовая труба котельной

    Общие сведения

    Дымоотводящие трубы строят из самых разных материалов, это может быть:

    • Кирпич;
    • Стеклопластик;
    • Железобетон и пр.

    В частности, в последнее время пользуются популярностью модульные конструкции, выполненные из нержавеющей стали, которые собираются из отдельных частей, как конструктор. Они достаточно прочные и долговечные, в то же время цена материалов вполне приемлемая. Однако, вне зависимости от материала конструкции, ее монтаж выполняют только после подготовки проекта, выполненного на основе ряда многоступенчатых расчетов.

    На фото - дымовая труба из нержавейки

    На фото — дымовая труба из нержавейки

    Проект очень важен, к примеру, при недостаточной высоте дымохода, тяга в системе может оказаться слишком слабой для поддержания процесса горения в камере сгорания котла. Для устранения этого дефекта необходимо устанавливать дымососы, которые обеспечивают искусственную тягу, что приводит к дополнительным затратам.

    Кроме того, важным параметром дымовой трубы является экологичность – отвод газов в атмосферу и дальнейшее их рассеивание должно осуществляться на высоте, превосходящей все имеющиеся в округе постройки.

    Расчет дымохода подразумевает определение сразу нескольких параметров:

    • Аэродинамические данные;
    • Определение высоты;
    • Расчет прочности.

    Далее ознакомимся с особенности всех этих расчетов.

    Проектирование промышленных дымоходов подразумевает выполнение сложных расчетов

    Проектирование промышленных дымоходов подразумевает выполнение сложных расчетов

    Расчет дымохода

    Аэродинамический расчет

    Эта часть проектирования позволяет узнать пропускную способность конструкции. Данный параметр должен обеспечивать беспроблемный отвод продуктов сгорания при работе котельной на полную мощность.

    Неправильно рассчитанная пропускная способность дымохода может стать причиной скопления дыма в котле или тракте. Поэтому инженерные вычисления диаметра будущего сооружения осуществляются специалистами, которые обладают соответствующим профильным образованием.

    Особенности определения высоты трубы

    Как уже было сказано выше, при проектировании дымоотводящей конструкции необходимо обосновать ее размеры с экологической точки зрения. При этом должен быть учтен расчет рассеивания вредных веществ в окружающей среде, которые образуются в процессе сгорания топлива.

    Дымоход должен быть выше близлежащих построек

    Дымоход должен быть выше близлежащих построек

    Также следует отметить, что расчет высоты дымовой трубы котельной должен соответствовать санитарным нормам, которые предъявляются к коммерческим и заводским предприятиям. Причем, обязательно должна быть учтена фоновая концентрация опасных элементов в атмосфере, которая была получена в результате функционирования других источников загрязнений.

    Помимо этого, высота конструкции зависит и от ряда других факторов, таких как:

    • Метеорологический режим атмосферы на участке расположения котельной;
    • Температура отводимых газов;
    • Средняя скорость воздушного потока;
    • Тепловой расчет;
    • Аэродинамический расчет;
    • Рельеф местности и пр.
    Объем выбросов вредных веществ в атмосферу должен быть ограниченным

    Объем выбросов вредных веществ в атмосферу должен быть ограниченным

    Обратите внимание!Исходя из допустимого объема выброса загрязнений, определяется и оптимальная высота конструкции.В связи с тем, что в большинстве густозаселенных пунктов обстановка неблагополучная, чаще всего сооружение возводят выше расчетных данных, которые соответствуют минимально возможному уровню.Что касается малозаселенных населенных пунктов, то при определении высоты дымохода ориентируются на высоту сооружений других котельных.

    Таким образом, на этом этапе проектирования определяется не только высота сооружения, но и максимально допустимое количество выбросов в атмосферу.

    Тепловой расчет

    Тепловой расчет выполняют для определения следующих параметров:

    • Температурного расширения материала, из которого будет построена конструкция;
    • Максимальной температуры наружного кожуха конструкции;
    • Типа и необходимой толщины теплоизоляционного материала.
    Расчет необходим и для определения конструкции дымохода

    Расчет необходим и для определения конструкции дымохода

    Прочность и устойчивость

    Итак, на тягу в первую очередь влияет:

    • Диаметр сооружения;
    • Высота конструкции;
    • Количество сжигаемого топлива в котельной.

    От всех этих параметров зависят габариты сооружения, от которых, в свою очередь, зависит его фундамент.

    Правда, помимо габаритов, для расчета устойчивости конструкции берут во внимание следующие факторы:

    • Поведение грунта;
    • Сейсмическую активность;
    • Снеговые и ветровые нагрузки.
    Устройство фундамента дымохода

    Устройство фундамента дымохода

    Исходя из всех этих данных, определяют следующие параметры фундамента:

    • Его конструкцию;
    • Площадь подошвы;
    • Глубину заложения и пр.

    Кроме того, прочностные характеристики позволяют не только выполнить расчет фундамента, но и определить наиболее оптимальную форму и конструкцию ствола.

    Расчет бытового дымохода

    Для определения параметров дымовой трубы бытовой котельной своими руками нет необходимости выполнять серьезные инженерные вычисления. Для этого можно воспользоваться упрощенной методикой.

    Обратите внимание!Чтобы выполнить подобный расчет, необходимо знать мощность котла, т.е. максимальное количество топлива, которое может прогореть в нем за час.Данный параметр содержится в паспорте к оборудованию.

    Дело в том, что все показатели бытовых конструкций примерно одинаковые:

    Скорость газов в трубе Не менее 2 метров в секунду
    Высота конструкции по СНиП Не менее 5 метров от колосника
    Естественный напор газов на один метр Не менее 4 Па
    Температура газов на входе 150-200 градусов по Цельсию

    Выполняя расчет конструкции, нужно учитывать что тяга – это не что иное, как разность плотностей, которую имеет выходящий газ и воздух, помноженные на высоту конструкции. Отсюда следует, что диаметр сооружения зависит от количества топлива, которое может прогореть за час, т.е. от мощности котла.

    В результате инструкция по выполнению расчета выглядит следующим образом:

    • Если мощность оборудования известна, то объем газов на входе в систему будет следующим — Vг = B*V*(1+t/273)/360, (в м³/сек).
    • Так как скорость передвижения газов известна, можно вычислить площадь сечения дымохода по формуле – (F=π*d²/4)=S (в м²)
    • По формуле определения площади круга, не составит труда найти диаметр трубы — dт=√4*B*V*(1+t/273)/π*ω*360, в метрах.

    Рассмотрим пример расчета дымовой трубы бытового назначения. Допустим, на колоснике камеры сгорания за час может прогореть 10 кг дров влажностью 25 процентов. В таком случае при нормальных условиях объем газов будет составлять 10 м³/кг.

    Схема тяги дымохода

    Схема тяги дымохода

    Температура газов на входе составляет 150 градусов по Цельсию.

    Расчет диаметра выглядит следующим образом:

    • На входе объем газов равняется — (10*10*1,55)/360=0,043 м³/сек.
    • Теперь, можно узнать площадь сечения трубы, при том, что скорость газов составляет 2м/сек. Для этого надо выполнить такой расчет — (4*0,043)/3,14*2=0,027 м².
    • Если подставить все полученные цифры в формулу нахождения площади круга, можно получить искомый диаметр — √4*0,34*0.043*(1+150/273)/3,14*10*360=0,165м.

    Теперь можно выполнить расчет тяги дымовой трубы:

    • Учитывая, что за час сжигается 10 кг топлива, выполняем расчет мощности следующим образом: Q =10*3300*1,16=38,28 кВт.
    • Тепловой коэффициент для рассчитываемой трубы равняется 0.34. Отсюда можно вычислить потери тепла на один метр – 0,34:0.196=1,73 градуса.
    • От 5 метрового ствола следует отнять 2 метра печи. В результате температура газов на входе будет составлять – 150-(1,73*3)=144,8 градусов.
    • Теперь можно получить значение тяги. К примеру, температура воздуха составляет 0 градусов, в таком случае надо выполнить следующий расчет -3*(1,2932-0,8452)=1,34 ммН2О (естественный напор газов). Этого значения вполне достаточно для нормального функционирования газоотводящей системы.

    Данная методика расчета дымовой трубы не такая уж сложная, как может показаться на первый взгляд, но, в то же время, ее достаточно, чтобы выполнить эффективную систему дымоотвода для бытовых котлов.

    Вывод

    Правильный расчет необходим для строительства любой дымовой трубы. В противном случае система отвода продуктов горения может функционировать неэффективно, либо существенно загрязнять окружающую среду, что недопустимо.

    Для бытовой дымоходной трубы выполнить такой расчет можно самостоятельно, а вот проектированием системы для промышленного оборудования должны профессионалы. Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

    gidroguru.com

    Расчет высоты дымовой трубы

    Определим высоту дымовой трубы по ранее найденным величинам.

    Находим площадь сечения устья трубы, принимая скорость движения дыма в устье равной 3 м/с.

    Отсюда диаметр устья Диаметр основания трубы находится из соотношения.

    Скорость движения дымовых газов в основании трубы

    Действительное разрежение, создаваемое трубой, должно быть на 20 – 40 % больше потерь давления при движении дымовых газов, т.е.:

    .

    Для определения температуры газов в устье трубы по графику на рис. 1 ориентировочно принимаем высоту трубы Н = 25 м.

    Падение температуры для кирпичной трубы принимаем равным 1 – 1,5 К на 1 м высоты трубы: ΔТ = 1,25 ∙ 25 = 31,25 К.

    Тогда температура газов в устье трубы равна Тд2 = 749,25 – 31,25 = =716 К,

    А средняя температура газа Тг = (Тд1 + Тд2)/2 = (749,25 + 716)/2 = 732,625 К.

    Средний диаметр трубы .

    Тогда

    Средняя скорость движения дымовых газов в трубе

    Коэффициент трения λ для кирпичных труб принимаем равным 0,05.

    Полученные значения подставим в формулу

    Выбор горелок

    Устанавливаем горелки низкого давления типа «труба в трубе». Количество горелок в нижней сварочной зоне, в верхней сварочной зоне и томильной по 4 (т.е. общее количество 12).

    Принимаем следующее распределение тепла при нормальном режиме работы печи: томильная зона 15%, верхняя сварочная 25%, нижняя сварочная 60%.

    Тогда производительность одной горелки составит:

    - в томильной зоне

    - в верхней сварочной зоне

    - в нижней сварочной зоне

    Найдем объем воздуха подаваемого в одну горелку каждой из зон:

    - в томильной зоне

    - в верхней сварочной зоне

    - в нижней сварочной зоне

    По рис. 30 определим вид горелок для каждой из зон, а также давление воздуха перед горелкой:

    - в томильной зоне ДВБ 200;

    - в верхней сварочной зоне ДВБ 250;

    - в нижней сварочной зоне ДВБ 400;

    Список литературы

    1. Теплотехнический расчет металлургических печей/ А. С. Телегин – М.: Металлургия, 1970.

    2. Теория конструкции и расчета металлургических печей/ Б. С. Мастрюков – М.: Металлургия, 1986.

    3. Методические нагревательные печи/ Н. Ю. Тайц, Ю. И. Розенгарт – М.: Металлургиздат, 1964.

    studfiles.net

    расчет высоты дымохода, выполнение молниезащиты, диаметр металлической

    Важной составляющей в работе системы котельной является дымовая трубаДымовые трубы для котельной являются важной частью конструкции. Основная задача выводить продукты сгорания в атмосферу. В результате сгорания топлива образуются токсичные газы. Дымовая труба должна обеспечивать их хорошее рассеивание, и иметь естественную тягу.

    Содержание:

      • Последовательность расчетов дымовой трубы
      • Грамотный расчет высоты дымовой трубы: успех работы котельной
      • Виды труб для дымохода котельной
      • Необходимые меры безопасности: молниезащита котельной
      • Разработка дымовых труб для котельных (видео)

    Последовательность расчетов дымовой трубы

    Эффективность работы котельной напрямую зависит от тяги, для которой и производится установка дымовой трубы. Поэтому к расчету подходят с особым вниманием.

    Проектирование трубы проходит согласно установленным требованиям СНиП. Выполняют расчет квалифицированные специалисты, имеющие специальное образование.

    Только правильно рассчитав проект установки дымовой трубы, можно быть уверенным в эффективности работы котельной

    Неправильные подсчеты могут вызвать скопление газовых масс внутри трубы и привести к взрыву.

    Обязательным требованиям является расчет дымовой трубы для соблюдения экологической чистоты и безопасности. Чтобы рассчитать проект необходимо определиться с типом конструкции и объемом сжигаемого топлива.

    Предварительные расчеты:

    • Рассчитать аэродинамику дымохода исходя из ветровой нагрузки;
    • Учесть высоту и диаметр трубы в соответствии со сжигаемым топливом;
    • Для прочности конструкции вычислить толщину стенок дымохода;
    • Определить метод крепления;
    • Составить чертеж, смету и техническую документацию.

    Определившись с видом конструкции необходимо сделать аэродинамический расчет, в основу которого входят показатель и вид тяги, а так же среднегодовая ветровая нагрузка.

    Грамотный расчет высоты дымовой трубы: успех работы котельной

    Высота дымовой трубы рассчитывается исходя из санитарных норм, предъявляемых к коммерческим и заводским предприятиям. Чем больше часовой расход топлива, его зольность и содержание серы, тем выше должна быть дымовая труба.

    При расчете высоты трубы очень важно учитывать мощность котельной и материал конструкции

    На габариты дымохода влияет материал изготовления:

    • Для кирпичных конструкций высота варьируется от 30 до 70 метров, с диаметром 60 см;
    • Железобетонный дымоход ограничен параметрами в 300 метров;
    • Остальные конструкции не могут быть выше 30 м.

    Высота домовых труб определяется с учетом аэродинамического расчета. Для пристроенных котельных высота устья дымохода должна быть выше ветрового подпора как минимум на пол метра. Если в радиусе 10 метров имеются более высокие здания, то конечная точка обязана возвышаться на 2 метра выше крыши здания.

    Оптимальная высота трубы напрямую зависит от мощности котельной, например: при мощности котла в 500 кВт длина должна быть не менее 11 метров, при 5000 кВт – 20 метров, при 10000 кВт – 27 метров.

    Неправильно посчитанная высота может повлиять на процесс горения и вызвать массу проблем: порывы ветра могут погасить топку, плохая тяга мешать нормальной работе котельной.

    Кроме высоты на процесс тяги влияет диаметр трубы. Слишком широкое сечение не позволит газам беспрепятственно подниматься вверх. При расчете диаметра берут постоянные параметры скорости газов. Для естественной тяги они соответствуют 20 м/сек, при искусственной, показатели доходят до 30-40 м/сек, в зависимости от высоты дымохода.

    Виды труб для дымохода котельной

    Домовые трубы состоят из фундамента, цокольной части и дымохода. Процесс постройки происходит поэтапно. Сначала устанавливают фундамент, укладывают цокольную часть и монтируют трубу. Менять систему укладки не рекомендуется.

    Разнообразие домовых труб позволяет распологать их на разных конструкциях

    На размеры дымохода влияют материалы, из которых он выполнен. Трубы изготавливают из кирпича, бетона, металла, стеклопластика.

    В зависимости от расположения дымовые трубы подразделяются на виды:

    1. Самонесущие, отдельно стоящие конструкции, применяются в основном для крупных котельных, устанавливают с помощью анкерной корзины на фундаменте.
    2. Фасадные, предназначенные для фиксации на стены здания при помощи специальных приспособлений и хомутов. Чаще всего устанавливают в частных секторах для каминной или печной тяги.
    3. Фермовые, опирающиеся на специальные каркасы. Конструкция фермы состоит из металлических балок, которая крепится с анкерной корзиной, залитой в фундамент. Монтаж конструкции осуществляют на земле с последующим подъемом секций.
    4. Мачтовые, металлические стволы, закрепленные железными тросами. Такие трубы ставят в черте города. Для них характерна большая высота.

    Все дымоотводы комплектуются лестничными маршами с поручнями и площадками для ремонта и обслуживания трубы. После установки конструкции работы принимаются комиссионно.

    Необходимые меры безопасности: молниезащита котельной

    Для всех не металлических конструкций должна присутствовать молниезащита. В трубы вставляют металлические молниеприемники и заземляют их токоотводом – стальным прутом с диаметром 1,2 мм, который прикрепляют к стенке трубы при помощи кронштейнов. Заземление завершает металлический штырь, вбитый в землю.

    Заземление трубы — необходимая мера безопасности от молний

    Согласно инструкции по установке молниеотводов для котельных их количество зависит от длины дымохода. Для 15-50 метровой конструкции достаточно будет одного стержня. Более высокие трубы до 150 метров требуют установки 2 молниеотводов метровой высоты. Свыше 150 метров – как минимум 3 токоотводов.

    В железобетонных конструкциях в качестве молниеотводов могут выступать торчащие арматуры, правильно соединенные в самой высокой точке трубы. После этого нет необходимости дополнительно устанавливать внешний токоотвод.

    Металлическая конструкция выступает естественным токоприемником и в защите не нуждается.

    Разработка дымовых труб для котельных (видео)

    Все расчеты труб проводят специалисты согласно нормам СНиПа, после расчета утверждается проект конструкции, выполнение монтажа ведется в соответствии с проектом, а работы принимают комиссией, в составе которой обязательно присутствует представитель компании, разработавший проект.

    thewalls.ru

    Аэродинамический расчет дымовой трубы: калькуляция оптимальных показателей

    Содержание статьи

    Дымовая труба — неотъемлемая часть частного дома или сельскохозяйственной постройки с камином или нагревательным котлом на твердом топливе. Аэродинамический расчет дымовой трубы и планирование ее размеров — обязательный этап создания проекта строительных. Грамотный расчет не только обеспечит конструкции надежность и долговечность, но и создаст условия для оптимального функционирования отопительной системы.

    Актуальность расчета параметров дымовой трубы

    Высота трубы и ее диаметр, как и материалы, из которых она сооружена, напрямую влияют на работоспособность конструкции. Высота трубы и ее проходимость стимулируют тягу, обеспечивающую хорошее горение и теплоотдачу. Ошибки конструкции, возводимой на десятилетия, повлекут массу негативных последствий:

    • оседание сажи и золы на внутренних поверхностях;
    • постепенное уменьшение диаметра трубы, приводящее к уменьшению тяги и попаданию угарных газов внутрь помещения;
    • увеличение риска возгорания скопившихся смол и деформации или разрушения трубы из-за такого перепада температуры;
    • повышение пожароопасности.
    Строение печной трубы

    Конструкция печной трубы

    Ошибки в расчетах прочности фундамента конструкции могут повлечь ее обрушение даже из-за порывов ветра. Расчет фундамента дымовой трубы и ее аэродинамических свойств при отсутствии навыков лучше доверить специалисту, так как эта задача в малоэтажном строительстве является одной из самых сложных.

    Практический расчет параметров дымоотвода

    При проектировании труб котельных и частных домов с печным отоплении в расчет берется ряд показателей:

    • метеорологические и климатические особенности конкретной географической точки;
    • рельеф местности и тип грунта непосредственно под постройкой;
    • сейсмическая активность региона;
    • ветровые и снеговые нормы и критические показатели;
    • тип кладки самой печи и материал, использующийся в строительстве трубы;
    • вид предполагаемого топлива, его теплоотдачу и температуру газов выводимых системой.

    Эти данные, заложенные в расчет дымовых труб, дают возможность получить:

    • данные для вычисления допустимой массы трубы и материала, из которого она может быть выполнена;
    • оптимальные цифры диаметра;
    • показатели необходимой высоты сооружения.
    Варианты дымоудаления и подачи воздуха

    Конструкционные особенности дымоотводов

    Для создания проекта строительства дымовыводящей трубы в частном доме печники используют сокращенную формулы вычислений.

    Расчет диаметра

    Основной показатель, являющийся фундаментальным для расчетов, — теплоотдача печи или котла. Она напрямую зависит от типа сжигаемого топлива и его количества, выжигаемого за промежуток времени. Эта характеристика в обязательном порядке указывается в паспорте печи, если она была приобретена у сертифицированного производителя. При самостоятельной кладке основания печи задача усложняется самостоятельным вычислением этих показателей. При типовой конструкции необходимый диаметр трубы можно вычислить последующей схеме:

    1. Вычисление объема проходящих через воздухоотвод газов: Vг = B∙V∙(1+t/273)/3600, в м³/сек;
    2. Вычисление площади сечения прямоугольной, например кирпичной, трубы: F = π∙d²/4, в м²;
    3. Калькуляция диаметра трубы круглой формы: dт = √4∙B∙V∙(1+t/273)/π∙ω∙3600.

    Для наглядности можно рассмотреть пример расчета дымовой трубы для типового котла со стандартными показателями:

    • температура выводимой среды у основания трубы 150/200º;
    • скорость передвижения газов внутри дымоотвода 2 метра в секунду;
    • требования СНиП предусматривают высоту не менее 5 м от опоры колосника.
    • напор газов в естественном состоянии примерно 4 Па.
    Размеры сэндвич дымохода

    Таблица размеров сэндвич трубы для дымохода

    Детальная калькуляция будет выглядеть таким образом:

    1. Условно взятый для расчетов тип топлива — дрова с влажностью 20%, сгорающие со скоростью 10 кг в час. V, то есть объем поступающих газов, составляет 10 м³/кг;
    2. Температура среды на выходе с колосника составляет 150º;
    3. По формуле проводимости Vг = (10∙10∙1.55)/3600 получаем первый показатель 0.043 м³/сек;
    4. Необходимый диаметр при допустимой скорости 2 м/сек ищем формулой d² = (4∙0.043)/3,14∙2, получаем коэффициент 0,027.
    5. Исходя из формулы dт = √4∙0.34∙0.043∙(1+150/273)/3.14∙10∙3600 для данной круглой металлической трубы достаточно будет диаметра в 0.165 м. Он обеспечит нормальное функционирование конструкции.

    Вычисление показателя самотяги

    Перед монтажом конструкции необходимо проверить, насколько качественной будет тяга в возводимой трубе. Для частного малоэтажного строительства применяются следующие формулы:

    1. Учитываем закладываемые ранее показатели объема сжигаемого за час топлива Q =10∙3300∙1.16 и получаем мощность 38.28 кВт;
    2. Полученный ранее показатель теплопроводности в 0,34 калькулируем с метражом и теплопотерями 0.34:0.196=1,73º;
    3. Так как из общей длины в 5 метров 2 занимает сама печь, то в формулу расчета потери тепла закладывается только 3 метра: 150-(1.73∙3)=144,8º;
    4. Взяв за основу показатели плотности при нулевой температуре 1.2932 а при полученных 144,8º соответственно 0.8452, получаем цифру естественного напора газов в 1,34 ммН2О. Такая тяга обеспечит хорошее горение дров.
    Порядовка для печи

    Правильная порядовка при строительстве печи гарантирует хорошую тягу

    Расчет высоты печной трубы

    Хорошую тягу обеспечит только труба с оптимальной высотой: слишком низкая конструкция, как и слишком высокая, в которой газы остывают при прохождении по дымоотводу, качественную работу печи обеспечить не может.

    1. Длина трубы от основания до верха не должна составлять менее 5 метров, это требование закреплено в стандарте как профилактика возгораний.
    2. Дымоход на плоской кровле должен превышать ее высоту на 0,5 метра.
    3. Труба, которая располагается на удалении не более 1,5 м от конька, должна его превышать на 0,5 м. В этом случае обязательно необходимо провести расчет дымовой трубы на устойчивость и дополнительно закрепить конструкцию растяжками, берущими на себя нагрузку порывов ветра.
    4. Труба, удаленная от конька не далее 3 метров, должна совпадать с ним по высоте.
    Расчет высоты дымохода

    Примеры расчета высоты печной трубы

    Коэффициентом, на который предлагают ориентироваться профессионалы, является угол в 10 градусов между плоскостью конька и срезом верхней точки трубы.

    Кладка печей, как и все сопутствующие работы, — сложный процесс, требующий опыта и теоретической подкованности. Каждый из показателей имеет свое значение, влияние на продуктивность работы теплосистемы и безопасность. При отсутствии навыков эту часть работ стоит доверить профессионалам.

    Видео-совет по определению высоты печной трубы

    Понравилась статья? Поделитесь ей:

    trubsovet.ru

    высота над крышей и другие параметры

    Выполняя обустройство печи, придется заниматься вопросом и проектирования дымовой трубы. Для этого начать нужно с определения того, какими они вообще бывают.

    Виды дымовых труб

    Итак, учитывая места и способы монтажа, дымовые трубы могут быть:

    • Коренными. Это отдельно стоящий возле печи трубный стояк. Дымовая труба

      Монтаж дымовой труба котельной

    • Насадными. Монтаж выполняется на печах.
    • Стенными. Находятся во внутренних капитальных кирпичных стенах здания.

    Наиболее рационально устраивать стенные трубы, они считаются самыми рациональными ввиду экономичности, а также комфортности нахождения во внутренних капитальных стенах здания. Если рядом нет капитальной внутренней стены, тогда необходимо сооружать коренную или насадную трубу.

    Что касается материала, то ранее были популярны кирпичные, но со временем эстафету взяла сталь. Этот материал показывает себя гораздо эффективнее, поскольку кирпич уже не справляется со всеми обязанностями, на него возложенными. Поэтому все востребованней становятся модульные стальные дымовые трубы. Особенность такой конструкции в том, что она способна легко монтироваться в имеющуюся трубу. При этом она может эффективно выполнять свои функции не только снаружи, но и внутри помещения.

    Такие изделия долговечны, устойчивы к коррозии, подходят для любых типов отопительных приборов (выдерживают температуру до 600 градусов), просто устанавливаются, наблюдается минимальное количество гари и конденсата на стенках, обладают отличной теплоизоляцией и высоким уровнем пожаробезопасности.

    Подобные дымовые изделия могут применяться не только в жилых домах, но и в банях, и в саунах.

    Особенности проектирования

    Любые работы по установке дымовых труб и подобных конструкций должны начинаться с проведения расчета, который должен быть включен в проект. Это дает возможность учесть все правила и нюансы, а также определить стоимость сооружения.

    Прочность и устойчивость трубы

    Прочность и устойчивость трубы

    В проекте учитываются различные характеристики и параметры элементов конструкции. Например, рассчитывается диаметр дымовых труб, вид топлива, который наиболее подходит для конкретных условий, вид применяемого отопительного оборудования и так далее. Также, учитывая проект здания и тип печи, определяется место ее монтажа.

    И, конечно же, создавая проект, обязательно необходимо помнить и соблюдать правила безопасности.

    Что касается высоты трубы, то ее также необходимо рассчитывать. Ведь от этого параметра зависит другой – сила тяги. При этом берется во внимание мощность отопительного прибора и прочие показатели.

    Если возвести сооружения недостаточной высоты, тяга уменьшиться, а если же сделать ее большой, уровень тяги будет излишним, топливо будет намного быстрее прогорать.

    Монтаж дымовой трубы

    Монтаж дымовой трубы

    Расчет высоты трубы зависит и от ее местоположения.

    Выполняя расчеты, нужно отразить детали, которые способны сделать характеристики дымовой трубы наиболее оптимальными для эксплуатации.

    О стоимости конструкции

    При создании проекта, уже на этом этапе, можно ориентировочно говорить о каких-то цифрах по стоимости сооружения. Безусловно, точный цифры под силу получить только специалисту, который имеет большой опыт в этой сфере.

    А стоимость изделий зависит от нескольких аспектов.

    1. Тип отопительного прибора, который используется. Если предполагается сложный монтаж, то это увеличит стоимость дымохода, а если наоборот, тогда цена будет минимальной.
    2. Влияет на этот показатель и диаметр дымового изделия. При его увеличении растут и затраты материалов. Поэтому стоимость сооружения будет также расти. Расчет дымохода для дома не требуется

      Расчет дымохода для дома не требуется

    3. Материал внешней оболочки. Оптимальный вариант – оцинкованная сталь. Хотя может быть и шлифованная, что будет гораздо дороже.
    4. Потребность в окраске. Это также влияет на общую стоимость конструкции.
    5. Величина возвышения над крышей, общая длина – все это также влияет на цену.
    6. Учет фасонных элементов. Нужно учесть общее количество каждого фасонного участка.

    Расчет высоты

    Высота трубы измеряется рулеткой. При этом крепиться, выполняя замеры, нужно карабинами к несущим конструкциям дома. Высота изделия над высшей точкой крыши (конек) не должна превышать 0,5 м, если труба находится от нее на расстоянии до 1,5 м.

    Если кровля плоская, минимальная высота над ней – 1,2-1,5 м. Также для определения этого показателя подойдет теодолит, который используют геодезисты. Прибор измеряет вертикальные и горизонтальные углы и направления.

    Расчет высоты

    Расчет высоты

    Если дымовое изделие находится на значительном удалении от конька крыши, то расчет также возможен. Труба должна быть равна высшей точке крыши или быть выше, если удаление составляет 1,5-3 м. Если удаление составляет более 3 м, необходимо производить точные расчеты. Тогда к горизонту с углом 10 градусов проводится линия, длина которой будет соответствовать высоте изделия.

    После выполнения расчетов необходимо измерить всю длину конструкции.

    Чтобы КПД был высоким, дом медленно остывал, а топливо не перерасходывалось, высота всех труб должна превышать пять метров. Если же высоты трубы недостаточно, ее следует нарастить.

     Такие виды проектирования очень важны. Поэтому к ним нужно отнестись очень внимательно, а лучше обратиться к мастерам высокой квалификации. Важно в любом случае учесть все нюансы, чтобы все получилось правильно.

    trubygid.ru

    Определение высоты дымовой трубы

    Проектирование любой котельной промышленного или бытового назначения предполагает монтаж одной дымоходной трубы для всего оборудования. Самым важным моментом при составлении проекта являются расчеты аэродинамических параметров дымовой трубы.

    Составление проектной документации дымовых труб промышленного назначения сопровождается поэтапным выполнением сложных расчетов.

    ВЫЧИСЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

    На этом этапе проектирования определяется минимальные показатели пропускной способности конструкции. Этот параметр должен иметь такое значение, которое позволяет беспрепятственно проходить и удаляться в атмосферу продуктам сгорания топлива при работе котельной с максимальными нагрузками.

    Неправильные расчеты пропускной способности могут спровоцировать скопление газов в каком-либо котле или в тракте.

    Аэродинамические расчеты дымовой трубы, выполненные на профессиональном уровне, позволяют дать объективную оценку эффективности дутьевой, тяговой системы, перепадам давления в воздушном и газовом тракте.

    Результатом проведенных расчетов становятся профессиональной определение оптимальной высоты и диаметра дымовой трубы, а также наиболее выгодные параметры отдельных участков и элементов на газо-воздушном тракте.

    РАЗМЕР КОНСТРУКЦИИ ПО ВЫСОТЕ

    Расчет высоты трубы котельной должен быть экологически обоснован. Этот параметр высчитывается на основании данных, которые показывают рассеивание в атмосферных слоях вредных продуктов, образующийся в процессе сгорания топлива.  Выполнение расчетов высоты дымовой трубы при естественной тяге необходимо проводить с соблюдением определенных Санитарных Норм и Правил для предприятий коммерческого и заводского типа. При этом особое внимание уделяется фоновой концентрации вредных выбросов. 

    Последний параметр зависит от следующих факторов:

    • Метеорологический режим атмосферы в определенном регионе.
    • Скорость движения воздушного потока.
    • Рельефные особенности местности.
    • Температурные значения отводимого газа.

    В процессе проектирования конструкции для отвода вредных продуктов сгорания топлива определяются такие показатели:

    • Оптимальный размер трубы по высоте.
    • Максимальное допустимое значение объема вредных выбросов в атмосферный слой.

     

    Расчет размеров бытовой дымовой трубы

    Важный параметр бытового устройства для отвода вредных продуктов сгорания топлива – это диаметр устья дымовой трубы, то есть размер ее верхней части. Для определения значений этого показателя не нужно выполнять сложных расчетов, достаточно учесть некоторые данные и выполнить расчеты по несложной схеме.

    При известном количестве сжигаемого топлива по специальной формуле можно определить объем входящих в трубу газов.

    Зная, с какой скоростью газы передвигаются по трубе, можно вычислить площадь ее сечения. А воспользовавшись формулой определения площади круга, не сложно найти наружный диаметр трубы. 

    Основное значение имеет мощность котла, другими словами, какое количество топлива может сгорать за час в определенном устройстве. Такие данные обязательно указывает производитель в паспорте оборудования.

    Другие данные для бытовых конструкций, необходимые для выполнения расчетов, имеют примерно одинаковое значение:

    • Температурные показатели входящих в трубу газов – 150-2000С.
    • Скорость движения газов по дымоходу – 2 м/с и более.
    • Размер по высоте дымовой трубы на бытовой котельной  должен быть не менее 5 метров от колосника. Эта величина контролируется Санитарными Нормами и Правилами.
    • Естественный напор отводимого газа – не менее 4 Па на 1 метр. 

    В некоторых случаях возникает необходимость произведение расчета тяги дымовой трубы. Эта величина определяется произведением высоты сооружения на разность между плотностью воздуха и аналогичным параметром дымового газа.

    Зная количество сжигаемого топлива, рассчитывается мощность котла или другого оборудования.

    Принимая во внимание определенное значение теплового коэффициента, высчитывают тепловые потери трубы на 1 метр.

    На основании постоянных значений и полученных результатов вычисляют значение естественного напора выходящего газа.

    Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что методика расчета дымовой трубы и бытового, и промышленного назначения позволяет определить важные параметры возводимой конструкции.

    Специалисты компании "СТАРТ" помогут грамотно и точно рассчитать необходимый размер трубы, учитывая все необходимые нормы и показатели, опираясь на требования законодательства и богатый опыт работы!

    Звоните по телефону 8 (3022) 57-00-86 или пишите на электронную почту [email protected]

     

    www.start.chitao.ru