Xemeneia per a una sala de calderes: càlcul de l’alçada i la secció segons les normes tècniques

La funció principal que hauria de realitzar una xemeneia per a una sala de calderes és eliminar els gasos de combustió de les calderes a l’atmosfera i dispersar-los en aquest espai. També té una funció addicional: han de crear tracció natural resultant de la diferència entre la temperatura del forn i l’exterior.

Us presentarem les varietats de canals de fum, la classificació es basa en les característiques de disseny i el material de les canonades. Aquí aprendràs a calcular paràmetres geomètrics mitjançant un exemple específic. Els nostres consells ajudaran a determinar el tipus i la mida de la xemeneia.

Tipus de xemeneia

A les sales grans de calderes, el corrent natural no pot proporcionar una combustió completa, aquí es veu obligat a crear amb bombes de fum. El procés de combustió i el descàrrega dels seus productes a l’atmosfera han de causar el menor medi ambient i no causar situacions d’emergència com a resultat de la pressió als forns que excedeixi la norma.

Estructuralment canonades per a sales de caldera són molt diferents entre si, tant pel tipus de l’estructura de suport com pel material de fabricació. Segons el primer signe, es distingeixen diversos tipus de canonades.

Tubs de caldera autoportants

Aquestes estructures verticals són simples o multi-barril. Desvien els productes de combustió de les calderes i de les calderes.

S’utilitzen independentment del tipus de combustible, però estan subjectes a determinats requisits:

1. La temperatura dels gasos de combustió que passen per les canonades autoportants no hauria de superar els 350 graus C.
2. Els productes de combustió no han de ser químicament agressius.
3. La càrrega òptima de neu per a estructures autoportants és de 250 kg per kV. cm, vent: 30 kg per kW. veure en les condicions de la II regió eòlica.

S'ha instal·lat una canonada autoportant al terrat i fixada a l'edifici. Les seves característiques de disseny proporcionen la possibilitat de transportar i instal·lar al seu lloc, com consta de seccions separades, que són de tres capes canonades de sandvitx. L’estructura s’uneix a la base mitjançant ancoratges.

A l'interior de la canonada hi ha una capa d'acer resistent, no susceptible de les substàncies alliberades durant la combustió. La capa exterior protegeix de la intempèrie.

Les xemeneies per a cases grans de calderes són sovint autoportants. Aquest edifici, basat en un projecte individual i amb una infraestructura pròpia

Els paràmetres de les estructures de fum han de complir els requisits establerts en els documents normatius. El seu càlcul es basa en factors com el nombre de calderes, la potència, el tipus de combustible. S’han de tenir en compte les normes d’emissió. En alguns casos, les xemeneies estan equipades amb una plataforma, una escala, una traça d’inspecció i una barrera de llum.

Construccions de fum de columna

Aquest tipus de canonada consisteix en una closca exterior d’acer rica en carboni i troncs interns de diferents diàmetres d’acer inoxidable inserits en ella per a l’eliminació de gasos. El disseny es fixa a la cistella d’ancoratge, abocada al fonament. N’hi pot haver un o diversos. Per evitar que la condensació s’instal·li a l’interior, utilitzeu aïllament tèrmic.

Part de la canonada de columna. Aquí, en un apartat, es pot veure que s’hi posen diversos troncs de diversos diàmetres fets d’acer inoxidable

L’avantatge d’aquesta solució de disseny és una llarga vida útil, la possibilitat de connectar diverses calderes. Es tria el gruix de l’acer i la marca, a partir de la temperatura i l’agressivitat dels productes de combustió.

El diàmetre de cada barril pot arribar a un metre i mig, i si pensen fer servir un conducte de gas comú per a diverses calderes, és necessari un diàmetre d’uns 3 m. Per evitar la condensació, els troncs estan coberts d’aïllament tèrmic.

Característiques de les xemeneies de façana i façana

Instal·len xemeneies properes al front per a cases de caldera adossades a la casa o encastades. Fixeu-les a la paret de l’edifici mitjançant mènsules. Els components de la xemeneia són els troncs i les armilles o les armilles.

El barril té 3 capes: a l'interior és d'acer inoxidable, a continuació, aïllament tèrmic i acer galvanitzat. Les canonades estan dissenyades per a les sales de caldera, on les calderes funcionen amb gas o combustible líquid.

Sovint, les canonades de façana es col·loquen al llarg de la paret exterior de l’edifici.A l’hora d’escollir el gra d’acer i el gruix de la paret del tub, es té en compte la composició química dels gasos d’escapament i la seva temperatura

Les canonades de façana i façana transfereixen la càrrega de pes mitjançant una base inferior i un vent addicional mitjançant fixacions que amorteixen les vibracions. Aquest tipus de xemeneia, en termes de costos de material, és el més econòmic per la manca d’estructures de càrrega i una base sòlida.

El sistema modular que s'utilitza per crear les obertures proporciona un reemplaçament fàcil de les peces danyades.

Tubs de truss

Aquesta construcció metàl·lica consisteix en canonades fixades en una columna resistent i autoportant de tipus armadura. La finca, al seu torn, es fixa en una cistella d’ancoratge, abocada al fonament. Les xemeneies de Truss són adequades per a ús en regions amb condicions sismològiques perilloses.

El disseny del tipus de finca inclou d’1 a 6 troncs. La columna està feta de canonada enrotllada. Una canonada de perfil pot tenir un quadrat o triangle en secció. Depèn del nombre de troncs.

Per evitar la corrosió, les sortides de gas es recobren amb un imprimador, després es pinten.

El maleter dels gasos d'escapament està compost per mòduls formats per 3 capes:

• contacte intern directament amb els productes de combustió i d’acer inoxidable de qualitats especials;
• 5-6 cm de gruix, realitzant el paper d’aïllament tèrmic;
• extern, protegint la capa aïllant dels efectes negatius del medi ambient.

Per als recobriments anticorrosió s’utilitzen pintures que contenen un gran percentatge de zinc. En algunes estructures dins de la columna pot haver-hi escales i plataformes que facilitin el manteniment. Els elements estructurals de canonades d’aquest tipus són relativament lleugers i això facilita tant els seus treballs de transport com d’instal·lació.

Tubs de xemeneia de màstil

L’element central de la canonada del pal és una torre de suport - tres o quatre mastes, als quals s’uneixen xemeneies. Tots els nodes de l'estructura es reuneixen sobre la base d'un coixí de formigó, a partir de la part inferior i progressivament cap amunt. Utilitzeu una junta de rebló durant el muntatge o utilitzeu cargols auto-punxants.

L'estructura de suport de la canonada del pal es munta a partir de perfils d'acer interconnectats per mènsules i cantonades. Amb la seva base, la columna es recolza sobre la base i fixa-la amb fixacions d'ancoratge

Típicament, es transporten elements individuals al lloc d’instal·lació i s’assemblen com a dissenyador. Aquest procés triga molt poc temps - unes hores. La xemeneia pot assolir una alçada màxima de 28,5 m. Les costelles d’estabilitat les proporcionen els enduridors - filferros d’acer amb secció d’1,6 a 2 cm, que compensen l’acció de les forces transversals.

Materials per a la construcció de canonades de caldera

Els sistemes d’escapament de fum es construeixen a partir de diversos materials: maó, acer, ceràmica, polímer. Xemeneia de maó, construït sobre estufes i xemeneies de maó, té una bona resistència mecànica, una capacitat de calor excel·lent, un grau de seguretat força elevat.

Els inconvenients d’aquests dissenys també són molts, per tant, en la construcció moderna, cada vegada són menys habituals les xemeneies completament de maó. Els documents normatius limiten l’alçada de les canonades de maons a 30-70 m, i el diàmetre de 0,6-8 m.

A les parets d’una canonada de maó amb moltes protuberències i escotades a l’interior, sempre hi ha molta condensació, que conté sutge òxid de sofre. Aquest últim, reaccionant amb l’aigua, forma àcids que destrueixen activament el maó.

Les rugositats de la superfície, l'estretor del pas com a resultat d'un augment gradual de la capa de sutge, provoquen una disminució de la taxa de pas de fum i tracció inclinant al conducte de la xemeneia.

Més resistents a condensació i factors externs. xemeneies de ceràmicaTenen una gran resistència al foc. Però aquest sistema té molt de pes, perquè al seu interior hi ha varetes metàl·liques que li donen una força més.Això implica els requisits per a l’ordenació obligatòria d’un suport de fonamentació separat, fet que augmenta la complexitat i el cost de la instal·lació.

Les xemeneies de polímer són adequades a les sales de caldera amb una temperatura màxima de 250 graus C, durant la instal·lació guèisers. Són lleugers, flexibles i duradors, però només són rellevants per als equips de gas.

Dispositiu d’escapament de fum d’acer inoxidable: un conjunt format per elements de xemeneia individuals interconnectats mitjançant accessoris: tees, canonades, deflectors, tees, corbes. Xemeneies d’acer equipar principalment calderes de gas.

La instal·lació d'aquesta xemeneia es pot realitzar després de la construcció de l'edifici en poc temps. Hi ha una àmplia gamma d'accessoris, de manera que el tub pot proporcionar-ne qualsevol configuració.

Es pot desmuntar fàcilment la xemeneia modular i traslladar-la a un altre lloc. Un avantatge del disseny és el seu baix pes, que permet prescindir d’una base, resistència a la humitat, dipòsits insignificants de sutge a les parets interiors i una elevada taxa de pas de gasos de combustió.

Els estàndards sanitaris permeten l’ús de canonades d’acer per a la construcció de xemeneies amb una alçada superior a 30 m, una excepció només és possible quan es consumeixen menys de 5 tones de combustible multi-cendra al dia. El motiu és que la vida útil d’aquestes instal·lacions és de 10 anys, i si s’utilitza combustible alt en sofre es redueix significativament.

Les xemeneies coaxials són les varietats la carcassa de l'aliatge d'acer és recomanable que us familiaritzeu amb les característiques estructurals i les característiques de funcionament de les quals.

Càlcul de paràmetres de canonada

Per determinar l’altura i el diàmetre de la xemeneia de la sala de la caldera, cal realitzar un càlcul de disseny aerodinàmic. El diàmetre depèn de la capacitat de les calderes individuals o de la sala de la caldera en general.

La crema de combustible i l’eliminació eficaç del fum estan molt influïdes en el corrent, que requereix un subministrament constant d’aire al forn. Es garanteix tant de forma natural com artificial.

Si s’incorpora una bomba de fum al sistema, l’alçada del tub no és crítica. Aquest paràmetre és important sobretot per comptabilitzar les emissions nocives a l'atmosfera. Per determinar l’atracció pròpia, cal un càlcul obligatori tant de l’altura com de la secció transversal de la canonada.

Determinació de l'alçada de les canonades amb calat natural

Per crear un corrent natural normal cal observar la condició d’igual tracció i resistència total, que es produeix durant el moviment dels gasos de combustió a través dels conductes de gas de la caldera i la ruta de la xemeneia. És possible proporcionar una tracció sempre que la resistència al gas sigui petita, quan l'alçada del tub no superi els 60 m.

Aquest esquema simplificarà el procés de càlcul dels principals paràmetres de la canonada per a l'eliminació de productes de combustió de qualsevol combustible als forns de la sala de la caldera

Els documents normatius que regulen la ubicació i el càlcul de les xemeneies en alçada són SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

També ha de tenir en compte les recomanacions que figuren a les instruccions de la caldera, en particular, els seus requisits següents:

1. Des de la reixa fins a la part superior de la canonada no han de ser inferiors a 5 m.
2. La canonada hauria de pujar almenys 0,5 m sobre un sostre pla sense una tanca alta.
3. En relació amb l’altura de la tanca i la carena del terrat, la canonada hauria de superar el seu nivell en 0,5 m si es troba a un metre i mig d’aquestes estructures.
4. Quan es remou la xemeneia del parapet i la carena a una distància de 1,5 a 3 m, el seu punt superior hauria de coincidir amb el seu nivell d'alçada.

Amb una alçada de xemeneia calculada incorrectament, poden sorgir molts problemes i el principal és la turbulència de l'aire o la zona del vent posterior. Les fortes ràfegues de vent poden apagar un foc en una caixa de foc.

A l’hora d’instal·lar una xemeneia, cal tenir en compte l’estructura del sostre, el gruix del pastís de la teulada, la distància als elements tancats i la carena, normes de seguretat contra incendis (+)

El compliment de les normes de seguretat contra incendis també és un requisit previ a l'hora de dissenyar una canonada de la sala de caldera. Cal aïllar estructures adjacents a la canonada.

Per evitar que les espurnes de les obertures de ventilació de la canonada caiguin al terrat quan es fa de material combustible, l’alçada de l’estructura s’incrementa en 0,5 m. La canonada de la caldera s’ha de treure dels edificis i arbres alts com a mínim de 2 m.

L’alçada de la canonada es determina en funció de l’estructura del sostre. Si el sostre és de diversos nivells, el càlcul té en compte les diferències d'elevació, però la base en tots els casos és la mateixa: l'alçada de la carena (+)

Com que el corrent òptim es produeix a causa de la diferència entre la densitat total de gasos que surten de la xemeneia i la columna d'aire exterior igual a l'alçada, el càlcul es realitza segons la fórmula:

Aquesta fórmula es calcula independentment l'alçada del canal de fum. Tots els valors es poden extreure de la documentació subministrada amb els equips de calefacció

El càlcul és força complicat, és millor si el fan especialistes. Paràmetres que afecten l'alçada de la canonada:

1. El coeficient A caracteritza la situació meteorològica de la regió.
2. Mi és la massa de gasos de combustió que passen per la canonada per unitat de temps.
3. F és la velocitat a la qual s’instal·len les partícules formades durant la combustió.
4. Spdki i Sfi - indicadors de la concentració de diverses substàncies al gas de combustió.
5. V és el volum de gas.
6. T és la diferència entre les temperatures que entra i surt de la canonada.

Si sala de calderes situat a l’annex de la casa, aquest últim esdevé un obstacle. Cal que, en aquest cas, el cap de la canonada estigui situat per sobre de la zona de suport del vent. En cas contrari, els equips de calefacció no podran funcionar normalment.

Per determinar quant ha de créixer la canonada, es troba el punt més alt de la casa, dibuixeu un angle recte de 45 graus amb la superfície de la terra que la travessa. L’espai situat en aquesta línia és l’àrea de suport del vent i la xemeneia hauria d’estar situada damunt d’aquesta.

Càlcul del diàmetre de la canonada

Per calcular el diàmetre de la canonada, hi ha una fórmula:

S = m / (ρr x w),

Aquí és el consum de combustible en 1 hora, w és la velocitat dels gasos de combustió, ρr és la densitat d'aire en condicions de funcionament, es determina mitjançant la fórmula: pv = pBnu x 273⁄273 x tos. Quan la temperatura de l'aire és fora, pBnu és la densitat de l'aire en condicions normals = 1.2932 kg / m3.

La taula ajudarà a determinar el valor de la densitat d'aire ρg en condicions de funcionament sense realitzar càlculs complexos. El valor de la densitat del gas de combustió es considera igual que la densitat de l'aire (+)

Deixeu cremar 50 kg de combustible sòlid a la caldera per hora, i en un segon seran 50: 3600 = 0,013888 kg. La velocitat del gas de combustió és de 2 m per segon. A una temperatura de l’aire de -4 graus C, la densitat de l’aire és de 0,6881 kg per 1 metre cúbic. Aleshores S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 sq. m = 92 sq. vegeu. Per a la secció rodona d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 cm.

El diàmetre de la xemeneia cilíndrica es pot calcular mitjançant una altra fórmula: d = 1000 / 1.163 x (r x Q√H), on r és un coeficient en funció del tipus de combustible utilitzat. Per al carbó és 0,03, per a llenya 0,045, per a gas 0,016, combustible líquid - 0,024.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Un vídeo amb una demostració visual del procés de càlcul de l'altura del canal de fum per equipar una sala de les calderes:

Aquí, l’autor del vídeo va compartir la seva pròpia experiència en el càlcul i la instal·lació d’una xemeneia per a una caldera de combustible sòlid:

Un altre vídeo per ajudar a un dissenyador amateur:

No és tan important el combustible que funcionen les calderes de la sala de calderes. En qualsevol cas, no es pot fer sense un sistema d’escapament de gasos de combustió. Els principals requisits que han de complir les xemeneies són uns estàndards mediambientals de bona tracció i rendiment.

Voleu fer una pregunta sobre un punt controvertit o obscur que vau conèixer mentre llegíeu la informació? Hi ha informació útil sobre el tema de l'article que voleu compartir amb els visitants del lloc? Escriviu els comentaris al bloc següent.