Camino per un locale caldaia: calcolo dell'altezza e della sezione secondo gli standard tecnici

La funzione principale che un camino per un locale caldaia dovrebbe svolgere è quella di rimuovere i gas di combustione dalle caldaie nell'atmosfera e disperderli in questo spazio. Ha anche una funzione aggiuntiva: devono creare una trazione naturale derivante dalla differenza tra la temperatura nella fornace e l'esterno.

Ti presenteremo le varietà di canali di fumo, la cui classificazione si basa sulle caratteristiche di design e sul materiale dei tubi. Qui imparerai come calcolare i parametri geometrici usando un esempio specifico. I nostri consigli aiuteranno a determinare il tipo e le dimensioni del camino.

Tipi di camino

Nelle grandi caldaie, il tiraggio naturale non può fornire la piena combustione, qui è costretto a creare usando le pompe del fumo. Il processo di combustione e lo scarico dei suoi prodotti nell'atmosfera dovrebbero arrecare meno danni all'ambiente e non causare situazioni di emergenza a causa della pressione nei forni che supera la norma.

strutturalmente tubi per locali caldaie sono molto diversi tra loro sia nel tipo di struttura portante che nel materiale di fabbricazione. Secondo il primo segno, si distinguono diversi tipi di tubi.

Tubi caldaia autoportanti

Tali strutture verticali sono a canna singola o multipla. Deviano i prodotti della combustione dai locali caldaie e dalle caldaie.

Sono utilizzati indipendentemente dal tipo di carburante, ma soggetti a determinati requisiti:

1. La temperatura dei fumi che attraversano i tubi autoportanti non deve superare i 350 gradi C.
2. I prodotti della combustione non devono essere chimicamente aggressivi.
3. Il carico di neve ottimale per strutture autoportanti è di 250 kg per kV. cm, vento - 30 kg per kW. vedere nelle condizioni della II regione del vento.

Un tubo autoportante è installato sul tetto e fissato all'interno dell'edificio. Le sue caratteristiche di design offrono la possibilità di trasporto e installazione sul posto, come è costituito da sezioni separate, che sono a 3 strati tubi sandwich. La struttura è fissata alla fondazione mediante tasselli.

All'interno del tubo è presente uno strato di acciaio resistente, non suscettibile alle sostanze rilasciate durante la combustione. Lo strato esterno protegge dagli agenti atmosferici.

I camini delle grandi caldaie sono spesso autoportanti. Questo edificio, costruito su un singolo progetto e con una propria infrastruttura

I parametri delle strutture del fumo devono essere conformi ai requisiti stabiliti nei documenti normativi. Il loro calcolo si basa su fattori quali il numero di caldaie, la potenza, il tipo di combustibile. Le norme sulle emissioni devono essere prese in considerazione. In alcuni casi, i camini sono dotati di una piattaforma, una scala, un portello di ispezione e una barriera fotoelettrica.

Costruzioni a fumo di colonna

Questo tipo di tubo è costituito da un guscio esterno in acciaio ad alto tenore di carbonio e da tronchi interni di diversi diametri in acciaio inossidabile inseriti al suo interno per la rimozione di gas. Il design è fissato nel cestino dell'ancora, versato nella fondazione. Possono esserci 1 o più. Per evitare la formazione di condensa all'interno, utilizzare l'isolamento termico.

Parte del tubo della colonna. Qui, in una sezione, si può vedere che all'interno sono collocati diversi tronchi di vari diametri in acciaio inossidabile

Il vantaggio di questa soluzione di progettazione è una lunga durata, la prospettiva di collegare diverse caldaie. Vengono scelti lo spessore dell'acciaio e il marchio, a partire dalla temperatura e dall'aggressività dei prodotti della combustione.

Il diametro di ciascun barilotto può raggiungere un metro e mezzo e se intendono utilizzare un condotto gas comune per più caldaie, è necessario un diametro di circa 3 m. Per prevenire la condensa, i tronchi sono coperti con isolamento termico.

Caratteristiche dei camini della facciata e della facciata

Installa i camini nella parte anteriore per i locali caldaie collegati alla casa o integrati. Fissali al muro dell'edificio usando delle staffe. I componenti del camino sono tronchi e un telaio o elementi di fissaggio di ancoraggio.

La canna ha 3 strati: all'interno è in acciaio inossidabile, quindi isolamento termico e acciaio zincato. I tubi sono progettati per i locali caldaie, dove le caldaie funzionano a gas o combustibile liquido.

Molto spesso, i tubi della facciata sono posizionati lungo il muro esterno dell'edificio.Quando si sceglie un tipo di acciaio e lo spessore della parete del tubo, si tiene conto della composizione chimica dei gas di scarico e della loro temperatura

I tubi della facciata e della facciata trasferiscono il carico attraverso una base inferiore aggiuntiva e il vento attraverso dispositivi di fissaggio antivibranti. Questo tipo di camino, in termini di costi dei materiali, è il più economico a causa della mancanza di strutture portanti e di solide fondamenta.

Il sistema modulare utilizzato per creare le prese d'aria consente una facile sostituzione delle parti danneggiate.

Tubi di capriata

Tale costruzione metallica è costituita da tubi fissati su una colonna di tipo truss autoportante resistente. La fattoria, a sua volta, è fissata in un cesto di ancoraggio, versato nella fondazione. I camini a capriata sono adatti per l'uso in regioni con condizioni sismologiche pericolose.

Il design del tipo di fattoria include da 1 a 6 tronchi. La colonna è realizzata in tubo laminato. Un tubo di profilo può avere un quadrato o un triangolo in sezione trasversale. Dipende dal numero di tronchi.

Per prevenire la corrosione, le uscite del gas sono rivestite con un primer, quindi verniciate.

Il bagagliaio per i gas di scarico è composto da moduli costituiti da 3 strati:

• contatto interno direttamente con i prodotti della combustione e in acciaio inossidabile di qualità speciali;
• 5-6 cm di spessore, svolgendo il ruolo di isolamento termico;
• esterno, proteggendo lo strato isolante dagli effetti negativi dell'ambiente.

Per i rivestimenti anticorrosivi vengono utilizzate vernici contenenti una grande percentuale di zinco. In alcune strutture all'interno della colonna possono essere presenti scale e piattaforme che facilitano la manutenzione. Gli elementi strutturali dei tubi di questo tipo sono relativamente leggeri e ciò facilita sia il loro trasporto che i lavori di installazione.

Canne fumarie dell'albero

L'elemento centrale del tubo dell'albero è una torre di supporto - tre o quattro alberi, a cui sono collegati i camini. Tutti i nodi della struttura sono assemblati sulla base di un cuscino di cemento, a partire dal basso e gradualmente salendo. Utilizzare un giunto a rivetto durante il montaggio o utilizzare viti autofilettanti.

La struttura portante del tubo dell'albero è assemblata da profili in acciaio collegati tra loro da controventi e angoli. Con la sua base, la colonna poggia sulla fondazione e la fissa con elementi di fissaggio

In genere, i singoli elementi vengono trasportati sul luogo di installazione e assemblati come designer. Questo processo richiede pochissimo tempo - poche ore. Il camino può raggiungere un'altezza massima di 28,5 m. Le nervature di stabilità sono fornite da irrigidimenti - fili di acciaio con una sezione trasversale da 1,6 a 2 cm, che compensano l'azione delle forze trasversali.

Materiali per la costruzione di tubi di caldaie

I sistemi di scarico del fumo sono realizzati con vari materiali: mattoni, acciaio, ceramica, polimero. Camino in mattoni, costruito su stufe e caminetti in mattoni, ha una buona resistenza meccanica, un'eccellente capacità di riscaldamento, un grado abbastanza elevato di sicurezza antincendio.

Gli svantaggi di questi progetti sono anche molti, quindi, nella costruzione moderna, i camini completamente in mattoni si trovano sempre meno. I documenti normativi limitano l'altezza dei tubi in mattoni a 30-70 me il diametro di 0,6-8 m.

Sulle pareti di un tubo di mattoni con molte sporgenze e nicchie all'interno, c'è sempre molta condensa, fuliggine contenente ossidi di zolfo. Quest'ultimo, reagendo con l'acqua, forma acidi che distruggono attivamente il mattone.

Le rugosità della superficie, il restringimento del passaggio a seguito di un graduale aumento dello strato di fuliggine, causano una diminuzione della velocità di passaggio del fumo e trazione di ribaltamento nel condotto del camino.

Più resistente alla condensa e ai fattori esterni. camini in ceramicaHanno un'alta resistenza al fuoco. Ma questo sistema ha molto peso, perché all'interno ci sono aste di metallo che gli conferiscono maggiore resistenza.Ciò implica i requisiti per la disposizione obbligatoria di una fondazione separata, supporti, che aumenta la complessità e il costo dell'installazione.

I camini polimerici sono adatti in locali caldaie con una temperatura massima di 250 gradi C, durante l'installazione geyser. Sono leggeri, flessibili e resistenti, ma sono rilevanti solo per le apparecchiature a gas.

Dispositivo di scarico fumi in acciaio inossidabile - un gruppo costituito da singoli elementi del camino collegati tra loro tramite raccordi: tee, tubi, deflettori, tee, rubinetti. Camini d'acciaio dotare principalmente caldaie a gas.

L'installazione di un tale camino può essere eseguita dopo la costruzione dell'edificio in breve tempo. Vi è una vasta gamma di raccordi, quindi il tubo può essere fornito con qualsiasi configurazione.

Il camino modulare può essere facilmente smontato e spostato in un'altra posizione. Un vantaggio del design è il suo peso ridotto, che consente di fare a meno di una fondazione, resistenza all'umidità, depositi insignificanti di fuliggine sulle pareti interne e alta velocità di passaggio dei gas di combustione.

Le norme sanitarie consentono l'uso di tubi in acciaio per la costruzione di camini con un'altezza superiore a 30 m, un'eccezione è possibile solo quando vengono consumate meno di 5 tonnellate di combustibile multigenere al giorno. Il motivo è che la durata di tali impianti è di 10 anni e, se viene utilizzato combustibile ad alto contenuto di zolfo, si riduce significativamente.

I camini coassiali sono le varietà il cui involucro è realizzato in lega di acciaio, ti consigliamo di familiarizzare con le caratteristiche strutturali e le caratteristiche operative di cui.

Calcolo dei parametri del tubo

Per determinare l'altezza e il diametro del camino per il locale caldaia, è necessario eseguire un calcolo di progettazione aerodinamica. Il diametro dipende dalla capacità delle singole caldaie o del locale caldaia nel suo complesso.

La combustione del combustibile e l'effettiva rimozione del fumo sono fortemente influenzate dal tiraggio, che richiede una fornitura costante di aria al forno. Ciò è garantito sia in modo naturale che artificiale.

Se nel sistema è integrata una pompa da fumo, l'altezza del tubo non è critica. Questo parametro è importante principalmente per tenere conto delle emissioni nocive nell'atmosfera. Per determinare l'auto-tiro, è necessario un calcolo obbligatorio sia dell'altezza che della sezione del tubo.

Determinazione dell'altezza del tubo con tiraggio naturale

Per creare un normale tiraggio naturale è necessario osservare le condizioni di uguale trazione e resistenza totale, che si verificano durante il movimento dei gas di combustione attraverso i condotti del gas della caldaia e il percorso del camino. È possibile fornire una tale spinta purché vi sia una piccola resistenza ai gas quando l'altezza del tubo non supera i 60 m

Questo schema semplificherà il processo di calcolo dei parametri principali del tubo per la rimozione dei prodotti della combustione di qualsiasi combustibile nei forni

I documenti normativi che regolano la posizione e il calcolo dei camini in altezza sono SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

Dovrebbe inoltre tenere conto delle raccomandazioni contenute nelle istruzioni per la caldaia, in particolare i seguenti requisiti:

1. Dalla griglia alla cima del tubo non dovrebbe essere inferiore a 5 m.
2. Il tubo dovrebbe sollevarsi di almeno 0,5 m sopra un tetto piano senza una recinzione alta.
3. In relazione all'altezza della recinzione e alla cresta del tetto, il tubo dovrebbe superare il loro livello di 0,5 m se si trova a meno di un metro e mezzo da queste strutture.
4. Quando il camino viene rimosso dal parapetto e la cresta a una distanza da 1,5 a 3 m, il suo punto superiore dovrebbe coincidere con il loro livello in altezza.

Con un'altezza del camino calcolata in modo errato, possono sorgere molti problemi e la cosa principale è la turbolenza dell'aria o una zona arretrata del vento. Forti raffiche di vento possono spegnere un incendio in un focolare.

Quando si installa un camino, è necessario tenere conto della struttura del tetto, dello spessore della torta del tetto, della distanza dagli elementi che la racchiudono e della cresta, regole di sicurezza antincendio (+)

Anche la conformità alle norme di sicurezza antincendio è un prerequisito per la progettazione di un tubo del locale caldaie. È necessario isolare le strutture adiacenti al tubo.

Per evitare che le scintille delle aperture di ventilazione sul tubo cadano sul tetto quando è fatto di materiale combustibile, l'altezza della struttura viene aumentata di 0,5 M. Il tubo della caldaia deve essere rimosso da edifici alti e alberi di almeno 2 m.

L'altezza del tubo viene determinata in base al design del tetto. Se il tetto è multilivello, il calcolo tiene conto delle differenze di elevazione, ma la base è sempre la stessa: l'altezza della cresta (+)

Poiché il tiraggio ottimale deriva dalla differenza tra la densità totale dei gas che escono dal camino e la colonna di aria all'esterno uguale in altezza, il calcolo viene eseguito secondo la formula:

L'altezza del canale del fumo è calcolata indipendentemente da questa formula. Tutti i valori possono essere desunti dalla documentazione fornita con l'apparecchiatura di riscaldamento

Il calcolo è piuttosto complicato, è meglio se viene eseguito da specialisti. Parametri che influenzano l'altezza del tubo:

1. Il coefficiente A caratterizza la situazione meteorologica nella regione.
2. Mi è la massa dei gas di combustione che attraversano il tubo per unità di tempo.
3. F è la velocità con cui si depositano le particelle formate durante la combustione.
4. Spdki e Sfi - indicatori della concentrazione di varie sostanze nei gas di combustione.
5. V è il volume di gas.
6. T è la differenza tra le temperature dell'aria in entrata e in uscita dal tubo.

se locale caldaia situato nella dependance della casa, quest'ultima diventa un ostacolo. È necessario che in questo caso la testa del tubo sia posizionata sopra la zona di supporto del vento. In caso contrario, l'apparecchiatura di riscaldamento non sarà in grado di funzionare normalmente.

Per determinare quanto deve crescere il tubo, trova il punto più alto della casa, disegna un angolo retto di 45 gradi con la superficie della terra attraverso di esso. Lo spazio sotto questa linea è l'area di supporto del vento e il camino dovrebbe trovarsi sopra di esso.

Calcolo del diametro del tubo

Per calcolare il diametro del tubo, esiste una formula:

S = m / (ρr x w),

Qui m è il consumo di carburante in 1 ora, w è la velocità dei gas di combustione, ρr è la densità dell'aria in condizioni operative, è determinata dalla formula: pv = pBnu x 273⁄273 x tos. Dove è la temperatura dell'aria esterna, pBnu è la densità dell'aria in condizioni normali = 1,2932 kg / m3.

La tabella aiuterà a determinare il valore della densità dell'aria ρg in condizioni operative senza eseguire calcoli complessi. Il valore della densità del gas di scarico per semplificare i calcoli è preso uguale alla densità dell'aria (+)

Lasciar bruciare nella caldaia 50 kg di combustibile solido all'ora, quindi in un secondo saranno 50: 3600 = 0,013888 kg. La velocità del gas di combustione è di 2 m al secondo. Ad una temperatura dell'aria di -4 gradi C, la densità dell'aria è di 0,6881 kg per 1 metro cubo. m. Quindi S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 sq. m = 92 mq vedi Per sezione tonda d = √4 x 92: 3.14 = 10.83 cm.

Il diametro del camino cilindrico può essere calcolato usando un'altra formula: d = 1000 / 1.163 x (r x Q√H), dove r è un coefficiente a seconda del tipo di combustibile utilizzato. Per carbone è 0,03, per legna da ardere 0,045, per gas 0,016, combustibile liquido - 0,024.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Un video con una dimostrazione visiva del processo di calcolo dell'altezza del canale del fumo per attrezzare un locale caldaia:

Qui, l'autore del video ha condiviso la propria esperienza nel calcolo e nell'installazione di un camino per una caldaia a combustibile solido:

Un altro video per aiutare un designer dilettante:

Non è così importante su quale combustibile funzionano le caldaie nel locale caldaie. In ogni caso, non si può fare a meno di un sistema di scarico dei gas di combustione. I requisiti principali che i camini devono rispettare sono la buona trazione e la produttività, gli standard ambientali.

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