Schornstein für einen Heizraum: Berechnung von Höhe und Querschnitt nach technischen Normen

Die Hauptfunktion, die ein Schornstein für einen Kesselraum erfüllen sollte, besteht darin, Rauchgase aus den Kesseln in die Atmosphäre zu entfernen und in diesem Raum zu verteilen. Es hat auch eine zusätzliche Funktion: Sie müssen eine natürliche Traktion erzeugen, die sich aus der Differenz zwischen der Temperatur im Ofen und im Freien ergibt.

Wir werden Ihnen die verschiedenen Rauchkanäle vorstellen, deren Klassifizierung auf den Konstruktionsmerkmalen und dem Material der Rohre basiert. Hier erfahren Sie anhand eines bestimmten Beispiels, wie Sie geometrische Parameter berechnen. Unsere Tipps helfen bei der Bestimmung der Art und Größe des Kamins.

Schornsteintypen

In großen Kesselräumen kann natürlicher Luftzug keine vollständige Verbrennung bewirken, hier muss er mit Rauchpumpen erzeugt werden. Der Verbrennungsprozess und die Abgabe seiner Produkte in die Atmosphäre sollten die Umwelt so wenig schädigen und keine Notsituationen verursachen, wenn der Druck in den Öfen über der Norm liegt.

Strukturell Rohre für Heizräume unterscheiden sich stark sowohl in der Art der Tragstruktur als auch im Herstellungsmaterial. Nach dem ersten Zeichen werden verschiedene Arten von Rohren unterschieden.

Selbsttragende Kesselrohre

Solche vertikalen Strukturen sind Einzel- oder Mehrfachzylinder. Sie leiten Verbrennungsprodukte aus Kesselräumen und Kesseln ab.

Sie werden unabhängig von der Art des Kraftstoffs verwendet, unterliegen jedoch bestimmten Anforderungen:

1. Die Temperatur der Rauchgase, die durch die selbsttragenden Rohre strömen, sollte 350 ° C nicht überschreiten.
2. Verbrennungsprodukte sollten nicht chemisch aggressiv sein.
3. Die optimale Schneelast für selbsttragende Strukturen beträgt 250 kg pro kV. cm, Wind - 30 kg pro kW. siehe in den Bedingungen der II Windregion.

Ein selbsttragendes Rohr wird auf dem Dach installiert und im Gebäude befestigt. Seine Konstruktionsmerkmale bieten die Möglichkeit des Transports und der Installation an Ort und Stelle Es besteht aus separaten Abschnitten, die 3-lagig sind Sandwichpfeifen. Die Struktur wird mit Ankern am Fundament befestigt.

Im Inneren des Rohrs befindet sich eine Schicht aus haltbarem Stahl, die den bei der Verbrennung freigesetzten Substanzen nicht zugänglich ist. Die äußere Schicht schützt vor Witterungseinflüssen.

Schornsteine ​​für große Kesselhäuser sind meist selbsttragend. Dieses Gebäude wurde auf einem individuellen Projekt gebaut und verfügt über eine eigene Infrastruktur

Die Parameter von Rauchstrukturen müssen den Anforderungen entsprechen, die in den Regulierungsdokumenten festgelegt sind. Ihre Berechnung basiert auf Faktoren wie Anzahl der Kessel, Leistung, Brennstoffart. Die Emissionsnormen müssen berücksichtigt werden. In einigen Fällen sind Schornsteine ​​mit einer Plattform, einer Leiter, einer Inspektionsluke und einer Lichtschranke ausgestattet.

Säulenrauchkonstruktionen

Dieser Rohrtyp besteht aus einer Außenhülle aus kohlenstoffhaltigem Stahl und Innenstämmen mit unterschiedlichen Durchmessern aus rostfreiem Stahl, die in die Abgase eingeführt werden. Das Design ist im Ankerkorb fixiert und in das Fundament gegossen. Es kann entweder 1 oder mehrere geben. Verwenden Sie eine Wärmeisolierung, um zu verhindern, dass sich Kondenswasser im Inneren absetzt.

Teil des Säulenrohres. Hier ist in einem Abschnitt zu sehen, dass mehrere Stämme mit verschiedenen Durchmessern aus rostfreiem Stahl im Inneren angeordnet sind

Der Vorteil dieser Konstruktionslösung ist eine lange Lebensdauer, die Aussicht auf den Anschluss mehrerer Kessel. Die Dicke des Stahls und der Marke werden ausgehend von der Temperatur und der Aggressivität der Verbrennungsprodukte ausgewählt.

Der Durchmesser jedes Zylinders kann eineinhalb Meter betragen. Wenn mehrere Kessel einen gemeinsamen Gaskanal verwenden sollen, ist ein Durchmesser von etwa 3 m erforderlich. Um Kondensation zu vermeiden, sind die Stämme mit einer Wärmedämmung versehen.

Merkmale von Fassaden- und Fassadenschornsteinen

Sie installieren frontnahe Schornsteine ​​für Kesselhäuser, die an das Haus angeschlossen oder eingebaut sind. Befestigen Sie sie mit Klammern an der Wand des Gebäudes. Schornsteinkomponenten sind Stämme und ein Rahmen oder Ankerbefestigungen.

Der Lauf hat 3 Schichten: Innen ist Edelstahl, dann Wärmedämmung und verzinkter Stahl. Rohre sind für Kesselräume ausgelegt, in denen Kessel mit Gas oder flüssigem Brennstoff betrieben werden.

Am häufigsten werden Fassadenrohre entlang der Außenwand des Gebäudes verlegt.Bei der Auswahl der Stahlsorte und der Rohrwandstärke werden die chemische Zusammensetzung der Abgase und deren Temperatur berücksichtigt

Fassadennahe und fassadennahe Rohre übertragen die Gewichtslast durch ein zusätzliches unteres Fundament und wickeln sich durch schwingungsdämpfende Befestigungselemente. Diese Art von Schornstein ist in Bezug auf die Materialkosten am wirtschaftlichsten, da keine tragenden Strukturen und ein solides Fundament vorhanden sind.

Das modulare System zur Herstellung der Lüftungsschlitze ermöglicht den einfachen Austausch beschädigter Teile.

Fachwerkrohre

Eine solche Metallkonstruktion besteht aus Rohren, die an einer dauerhaften selbsttragenden Traversensäule befestigt sind. Die Farm wiederum ist in einem Ankerkorb befestigt, der in das Fundament gegossen wird. Fachwerkschornsteine ​​sind für den Einsatz in Regionen mit gefährlichen seismologischen Bedingungen geeignet.

Das Design des Farmtyps umfasst 1 bis 6 Stämme. Die Säule besteht aus gerolltem Rohr. Ein Profilrohr kann einen quadratischen oder dreieckigen Querschnitt haben. Dies hängt von der Anzahl der Amtsleitungen ab.

Um Korrosion zu vermeiden, werden die Gasauslässe mit einer Grundierung beschichtet und anschließend lackiert.

Der Kofferraum für Abgase besteht aus Modulen, die aus 3 Schichten bestehen:

• innerer Kontakt direkt mit den Verbrennungsprodukten aus Edelstahl besonderer Güte;
• 5-6 cm dick, die die Rolle der Wärmedämmung übernehmen;
• außen, schützt die Isolierschicht vor den negativen Auswirkungen der Umwelt.

Für Korrosionsschutzbeschichtungen werden Farben verwendet, die einen hohen Zinkanteil enthalten. In einigen Strukturen innerhalb der Säule können sich Treppen und Plattformen befinden, die die Wartung erleichtern. Die Strukturelemente von Rohren dieses Typs sind relativ leicht und dies erleichtert sowohl ihre Transport- als auch Installationsarbeiten.

Mastkaminrohre

Das zentrale Element des Mastrohrs ist ein Stützturm - drei oder vier Masten, an denen Schornsteine ​​befestigt sind. Alle Knoten der Struktur werden auf der Basis eines Betonkissens zusammengesetzt, beginnend von unten und schrittweise nach oben. Verwenden Sie bei der Montage eine Nietverbindung oder selbstschneidende Schrauben.

Die Tragstruktur des Mastrohrs besteht aus Stahlprofilen, die durch Streben und Ecken miteinander verbunden sind. Mit ihrer Basis ruht die Säule auf dem Fundament und befestigt sie mit Ankerbefestigungen

In der Regel werden einzelne Elemente zum Installationsort transportiert und als Konstrukteur zusammengebaut. Dieser Vorgang dauert sehr wenig - einige Stunden. Der Schornstein kann eine maximale Höhe von 28,5 m erreichen. Stabilitätsrippen werden durch Versteifungen bereitgestellt - Stahl-Abspanndrähte mit einem Querschnitt von 1,6 bis 2 cm. Sie kompensieren die Wirkung von Querkräften.

Materialien für den Bau von Kesselrohren

Rauchabzugssysteme bestehen aus verschiedenen Materialien - Ziegel, Stahl, Keramik, Polymer. Ziegelschornstein, gebaut über Backsteinöfen und Kaminen, hat eine gute mechanische Festigkeit, eine ausgezeichnete Wärmekapazität und ein ziemlich hohes Maß an Brandschutz.

Die Nachteile dieser Konstruktionen sind ebenfalls vielfältig, weshalb im modernen Bau immer weniger vollständig gemauerte Schornsteine ​​zu finden sind. Zulassungsdokumente begrenzen die Höhe von Ziegelrohren auf 30-70 m und den Durchmesser von 0,6-8 m.

An den Wänden eines Ziegelrohrs mit vielen Vorsprüngen und Aussparungen befindet sich immer viel Kondenswasser, Ruß enthält Schwefeloxide. Letztere reagieren mit Wasser und bilden Säuren, die Ziegel aktiv zerstören.

Rauheiten der Oberfläche, eine Verengung des Durchgangs infolge einer allmählichen Zunahme der Rußschicht führen zu einer Abnahme der Durchgangsgeschwindigkeit von Rauch und Rauch Kipptraktion im Schornsteinkanal.

Beständiger gegen Kondensation und äußere Einflüsse. KeramikkamineSie haben eine hohe Feuerbeständigkeit. Aber dieses System hat viel Gewicht, weil Im Inneren befinden sich Metallstangen, die ihm zusätzliche Festigkeit verleihen.Dies impliziert die Anforderungen für die obligatorische Anordnung eines separaten Fundaments, unterstützt, was die Komplexität und die Kosten der Installation erhöht.

Polymerkamine sind während der Installation in Kesselräumen mit einer maximalen Temperatur von 250 ° C geeignet Geysire. Sie sind leicht, flexibel und langlebig, aber nur für Gasgeräte relevant.

Edelstahl-Rauchabzugsvorrichtung - eine Baugruppe, die aus einzelnen Kaminelementen besteht, die über Armaturen miteinander verbunden sind: T-Stücke, Rohre, Leitbleche, T-Stücke, Hähne. Stahlschornsteine hauptsächlich Gaskessel ausrüsten.

Die Installation eines solchen Schornsteins kann nach dem Bau des Gebäudes in kurzer Zeit durchgeführt werden. Es gibt eine große Auswahl an Armaturen, sodass das Rohr beliebig konfiguriert werden kann.

Der modulare Schornstein kann leicht zerlegt und an einen anderen Ort gebracht werden. Ein Vorteil des Designs ist sein geringes Gewicht, das es ermöglicht, auf ein Fundament zu verzichten, Feuchtigkeitsbeständigkeit, unbedeutende Rußablagerungen an den Innenwänden und eine hohe Durchgangsgeschwindigkeit der Rauchgase.

Hygienestandards erlauben die Verwendung von Stahlrohren für den Bau von Kaminen mit einer Höhe von mehr als 30 m. Eine Ausnahme ist nur möglich, wenn weniger als 5 Tonnen Mehraschenbrennstoff pro Tag verbraucht werden. Der Grund dafür ist, dass die Lebensdauer solcher Anlagen 10 Jahre beträgt und wenn schwefelreicher Kraftstoff verwendet wird, dieser erheblich reduziert wird.

Koaxiale Schornsteine ​​sind die Sorten, deren Gehäuse aus einer Stahllegierung besteht. Wir empfehlen Ihnen, sich mit den strukturellen Besonderheiten und Betriebsmerkmalen vertraut zu machen.

Berechnung der Rohrparameter

Um die Höhe und den Durchmesser des Schornsteins für den Kesselraum zu bestimmen, muss eine Berechnung der aerodynamischen Auslegung durchgeführt werden. Der Durchmesser hängt von der Kapazität der einzelnen Kessel oder des gesamten Kesselraums ab.

Die Verbrennung von Brennstoff und die effektive Entfernung von Rauch wird stark vom Luftzug beeinflusst, der eine konstante Luftzufuhr zum Ofen erfordert. Dies ist sowohl natürlich als auch künstlich gewährleistet.

Wenn eine Rauchpumpe in das System eingebaut ist, ist die Rohrhöhe nicht kritisch. Dieser Parameter ist hauptsächlich für die Berücksichtigung schädlicher Emissionen in die Atmosphäre wichtig. Um den Selbstzug zu bestimmen, benötigen Sie eine obligatorische Berechnung sowohl der Höhe als auch des Rohrquerschnitts.

Bestimmung der Rohrhöhe mit natürlichem Luftzug

Um einen normalen natürlichen Luftzug zu erzeugen, ist es notwendig, den Zustand gleicher Traktion und gleichen Gesamtwiderstands zu beobachten, der während der Bewegung von Rauchgasen durch die Gaskanäle des Kessels und den Weg des Schornsteins auftritt. Eine solche Traktion ist möglich, sofern der Gaswiderstand gering ist, wenn die Rohrhöhe 60 m nicht überschreitet.

Dieses Schema vereinfacht die Berechnung der Hauptparameter des Rohrs für die Entfernung von Verbrennungsprodukten von Brennstoffen in den Öfen des Kesselraums

Normative Dokumente zur Regelung der Lage und Berechnung von Schornsteinen in der Höhe sind SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

Dabei sollten auch die Empfehlungen in den Anweisungen für den Kessel berücksichtigt werden, insbesondere die folgenden Anforderungen:

1. Vom Rost bis zur Rohroberseite sollten nicht weniger als 5 m sein.
2. Das Rohr sollte mindestens 0,5 m über einem Flachdach ohne hohen Zaun stehen.
3. In Bezug auf die Höhe des Zauns und des Dachfirsts sollte das Rohr sein Niveau um 0,5 m überschreiten, wenn es anderthalb m von diesen Strukturen entfernt ist.
4. Wenn der Schornstein in einem Abstand von 1,5 bis 3 m von der Brüstung und dem Kamm entfernt wird, sollte sein oberer Punkt mit ihrer Höhe übereinstimmen.

Bei einer falsch berechneten Schornsteinhöhe können viele Probleme auftreten, und die Hauptsache sind Luftturbulenzen oder eine Windstauwasserzone. Starke Windböen können ein Feuer in einem Feuerraum löschen.

Bei der Installation eines Schornsteins müssen die Dachkonstruktion, die Dicke des Dachkuchens, der Abstand zu den umschließenden Elementen und dem First sowie die Brandschutzregeln (+) berücksichtigt werden.

Die Einhaltung der Brandschutzvorschriften ist auch eine Voraussetzung für die Auslegung eines Kesselraumrohrs. Es ist notwendig, Strukturen neben dem Rohr zu isolieren.

Um zu verhindern, dass Funken aus den Lüftungsöffnungen des Rohrs auf das Dach fallen, wenn es aus brennbarem Material besteht, wird die Höhe der Struktur um 0,5 m erhöht. Das Kesselrohr muss um mindestens 2 m von hohen Gebäuden und Bäumen entfernt werden.

Die Höhe des Rohres hängt von der Dachkonstruktion ab. Wenn das Dach mehrstufig ist, berücksichtigt die Berechnung Höhenunterschiede, aber die Basis ist in allen Fällen gleich - die Höhe des Kamms (+)

Da sich der optimale Luftzug aufgrund der Differenz zwischen der Gesamtdichte der aus dem Schornstein austretenden Gase und der Luftsäule außerhalb der Höhe ergibt, erfolgt die Berechnung nach folgender Formel:

Die Höhe des Rauchkanals wird nach dieser Formel unabhängig berechnet. Alle Werte können der mit dem Heizgerät gelieferten Dokumentation entnommen werden

Die Berechnung ist ziemlich kompliziert, es ist besser, wenn sie von Spezialisten durchgeführt wird. Parameter, die die Höhe des Rohrs beeinflussen:

1. Koeffizient A charakterisiert die meteorologische Situation in der Region.
2. Mi ist die Masse der Rauchgase, die pro Zeiteinheit durch das Rohr strömen.
3. F ist die Geschwindigkeit, mit der sich während der Verbrennung gebildete Partikel absetzen.
4. Spdki und Sfi - Indikatoren für die Konzentration verschiedener Substanzen im Rauchgas.
5. V ist das Gasvolumen.
6. T ist die Differenz zwischen den Temperaturen der Luft, die in das Rohr eintritt und aus dem Rohr austritt.

Wenn Heizraum Befindet sich im Nebengebäude des Hauses, wird letzteres ein Hindernis. In diesem Fall muss sich der Rohrkopf über der Zone der Windstütze befinden. Andernfalls kann das Heizgerät nicht normal funktionieren.

Um festzustellen, wie viel das Rohr wachsen muss, suchen Sie den höchsten Punkt des Hauses und zeichnen Sie einen geraden Winkel von 45 Grad mit der Erdoberfläche durch das Haus. Der Raum unter dieser Linie ist der Bereich der Windunterstützung, und der Schornstein sollte sich darüber befinden.

Berechnung des Rohrdurchmessers

Zur Berechnung des Rohrdurchmessers gibt es eine Formel:

S = m / (ρr x w),

Hier ist m der Kraftstoffverbrauch in 1 Stunde, w ist die Geschwindigkeit der Rauchgase, ρr ist die Luftdichte unter Betriebsbedingungen, sie wird durch die Formel bestimmt: pv = pBnu x 273⁄273 x tos. Wo die Lufttemperatur draußen ist, ist pBnu die Luftdichte unter normalen Bedingungen = 1,2932 kg / m3.

Die Tabelle hilft bei der Bestimmung des Wertes der Luftdichte ρg unter Betriebsbedingungen, ohne komplexe Berechnungen durchzuführen. Der Wert der Dichte des Rauchgases zur Vereinfachung der Berechnungen wird gleich der Luftdichte (+) genommen.

Lassen Sie 50 kg Festbrennstoff pro Stunde im Kessel brennen, dann sind es in einer Sekunde 50: 3600 = 0,013888 kg. Die Geschwindigkeit des Rauchgases beträgt 2 m pro Sekunde. Bei einer Lufttemperatur von -4 ° C beträgt die Luftdichte 0,6881 kg pro 1 Kubikmeter. m. Dann ist S = 0,013888: (0,6881 × 2) = 0,010092 sq. m = 92 sq. siehe. Für runden Abschnitt d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 cm.

Der Durchmesser des zylindrischen Schornsteins kann nach einer anderen Formel berechnet werden: d = 1000 / 1.163 x (r x Q√H), wobei r ein Koeffizient ist, der von der Art des verwendeten Brennstoffs abhängt. Für Kohle ist es 0,03, für Brennholz 0,045, für Gas 0,016, flüssiger Brennstoff - 0,024.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Ein Video mit einer visuellen Demonstration des Prozesses zur Berechnung der Höhe des Rauchkanals für die Ausstattung eines Heizraums:

Hier teilte der Autor des Videos seine eigenen Erfahrungen bei der Berechnung und Installation eines Schornsteins für einen Festbrennstoffkessel mit:

Ein weiteres Video, um einem Amateurdesigner zu helfen:

Es ist nicht so wichtig, mit welchem ​​Brennstoff die Kessel im Kesselraum arbeiten. Auf eine Rauchgasabgasanlage kann man jedenfalls nicht verzichten. Die Hauptanforderungen, die Schornsteine ​​erfüllen müssen, sind gute Traktion und Durchsatz sowie Umweltstandards.

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