Skorsten för ett pannrum: beräkning av höjd och tvärsnitt enligt tekniska standarder

Huvudfunktionen som en pannrumsskorsten ska utföra är att avlägsna rökgaser från pannor till atmosfären och sprida dem i detta utrymme.Den har också en extra funktion: de måste skapa naturligt drag till följd av skillnaden mellan temperaturen i eldstaden och utanför.

Vi kommer att introducera dig för typerna av rökkanaler, vars klassificering är baserad på rörens designegenskaper och material. Här får du lära dig hur du beräknar geometriska parametrar med hjälp av ett specifikt exempel. Våra råd hjälper dig att bestämma typ och storlek på skorstenen.

Typer av skorstenar

I stora pannhus kan naturligt drag inte säkerställa fullständig förbränning, här skapas det med tvång med hjälp av rökpumpar. Förbränningsprocessen och utsläppet av dess produkter till atmosfären bör orsaka så lite skada som möjligt på miljön och inte orsaka nödsituationer som ett resultat av uppkomsten av tryck i ugnarna som överskrider normen.

Strukturellt sett rör för pannrum De skiljer sig mycket från varandra både i typen av bärande struktur och i tillverkningsmaterialet. Baserat på den första egenskapen särskiljs flera typer av rör.

Självbärande pannrör

Sådana vertikala strukturer kan vara en- eller flerfat. De tar bort förbränningsprodukter från pannor och pannor.

De används oavsett typ av bränsle, men med förbehåll för vissa krav:

1. Temperaturen på rökgaser som passerar genom självbärande rör bör inte överstiga 350 grader C.
2. Förbränningsprodukter får inte vara kemiskt aggressiva.
3. Den optimala snölasten för självbärande konstruktioner är 250 kg per kW. cm, vind - 30 kg per kW. cm under vindförhållandena II.

Ett självbärande rör installeras på taket och säkras inuti byggnaden. Dess designfunktioner ger möjlighet till transport och installation på plats, eftersom den består av separata sektioner, som är 3-lagers smörgåsrör. Strukturen är fäst vid fundamentet med hjälp av ankare.

Inuti röret finns ett lager av slitstarkt stål som inte påverkas av ämnen som frigörs vid förbränning. Det yttre lagret skyddar mot atmosfärisk påverkan.

Skorstenar för stora pannhus är oftast självbärande. Detta är en byggnad byggd enligt ett individuellt projekt och har sin egen infrastruktur

Parametrarna för rökkonstruktioner måste överensstämma med kraven i regulatoriska dokument. Deras beräkning baseras på faktorer som antalet pannor, effekt, typ av bränsle. Luftutsläppsnormer måste beaktas. I vissa fall är skorstenar utrustade med en plattform, en stege, en inspektionslucka och ett lätt staket.

Kolumnrökstrukturer

Ett rör av denna typ består av ett yttre skal tillverkat av högkolhaltigt stål och inre tunnor med olika diametrar av rostfritt stål införda i det för att avlägsna gaser. Strukturen är säkrad i en ankarkorg som hälls i fundamentet. Det kan vara antingen 1 eller flera. För att förhindra att kondens sätter sig inuti används värmeisolering.

En del av ett kolonnrör. Här kan du se i tvärsnittet att det finns flera rostfria tunnor med olika diametrar inuti.

Fördelen med denna designlösning är en lång livslängd och möjligheten att ansluta flera pannor. Ståltjockleken och -kvaliteten väljs utifrån temperaturen och aggressiviteten hos förbränningsprodukterna.

Diametern på varje stam kan nå en och en halv meter, och om en gemensam gaskanal är planerad att användas för flera pannor, krävs en diameter på cirka 3 m. För att förhindra att kondens uppstår är stammarna täckta med termisk isolering.

Funktioner av nära fasad och fasad skorstenar

Installera fasadnära skorstenar för pannrum anslutna till huset eller inbyggda. De är fästa på byggnadens vägg med hjälp av fästen. Komponenterna i en skorsten är stammar och en ram eller ankare.

Pipan har 3 lager: rostfritt stål inuti, sedan värmeisolering och galvaniserat stål. Rören är avsedda för pannrum där pannorna drivs med gas eller flytande bränsle.

Oftast är fasadrör placerade längs en byggnads yttervägg. Vid val av stålkvalitet och rörväggtjocklek beaktas avgasernas kemiska sammansättning och deras temperatur

Fasadnära och fasadrör överför viktbelastningen genom ytterligare ett lägre fundament och vindbelastningen genom vibrationsisolerande fästelement. Denna typ av skorsten, när det gäller materialkostnader, är den mest ekonomiska på grund av bristen på bärande strukturer och en solid grund.

Det modulära systemet som används för att skapa gasavgasrören gör det enkelt att byta ut skadade delar.

Fackverksrör

Denna metallstruktur består av rör monterade på en stark självbärande pelare av fackverkstyp. Fackverket är i sin tur fäst i en ankarkorg ingjuten i fundamentet.Skorstenar av fackverkstyp är lämpliga för användning i områden med farliga seismologiska förhållanden.

Utformningen av fackverkstyp inkluderar från 1 till 6 stammar. Kolonnen är gjord av rullat rör. Profilröret kan ha kvadratiskt eller triangelt tvärsnitt. Det beror på antalet stammar

För att förhindra korrosion beläggs gasutloppen med en primer och målas sedan.

Gasavgasröret består av moduler som består av 3 lager:

• invändigt, i direkt kontakt med förbränningsprodukter och gjorda av specialkvaliteter av rostfritt stål;
• 5-6 cm tjock, fungerar som värmeisolering;
• externt, vilket skyddar det värmeisolerande skiktet från negativ miljöpåverkan.

För rostskyddsbeläggning används färger som innehåller en hög andel zink. I vissa strukturer kan trappor och plattformar finnas inne i pelaren för att underlätta underhållet. De strukturella elementen i rör av denna typ är relativt lätta och detta underlättar både deras transport och installationsarbete.

Skorstensmaströr

Det centrala elementet i maströret är stödtornet - tre eller fyra master, till vilka skorstenarna är fästa. Alla strukturella komponenter är monterade på en bas i form av en betongdyna, med början från botten och gradvis rör sig uppåt. Vid montering, använd en nitkoppling eller använd självgängande skruvar.

Maströrets bärande struktur är sammansatt av stålprofiler anslutna till varandra med stag och vinklar. Kolonnens bas vilar på fundamentet, och den är fixerad med ankare

Vanligtvis transporteras enskilda element till installationsplatsen och monteras som en byggsats. Denna process tar väldigt lite tid - några timmar.Skorstenens höjd kan maximalt nå 28,5 m. Skorstenens stabilitet tillhandahålls av förstyvande ribbor - ståltrådar med ett tvärsnitt på 1,6 till 2 cm. De kompenserar för effekten av tvärkrafter.

Material för konstruktion av pannrör

Rökavgassystem är byggda av olika material - tegel, stål, keramik, polymer. Skorsten i tegel, byggd över tegelkaminer och eldstäder, kännetecknas av god mekanisk styrka, utmärkt värmekapacitet och en ganska hög grad av brandsäkerhet.

Dessa strukturer har också många nackdelar, varför i modern konstruktion helt tegelskorstenar blir mindre och mindre vanliga. Regleringsdokument begränsar höjden på tegelrör till 30-70 m och diametern till 0,6-8 m.

På väggarna i ett tegelrör med många utsprång och fördjupningar inuti lägger sig alltid mycket kondensat och sot innehållande svaveloxider. Den senare, som reagerar med vatten, bildar syror som aktivt förstör tegelstenar.

Ytans ojämnheter och förträngning av passagen till följd av en gradvis ökning av sotlagret orsakar en minskning av rökpassagens hastighet och tippkraft i rökavgaskanalen.

Mer motståndskraftig mot kondens och yttre faktorer keramiska skorstenar, de har hög brandmotstånd. Men detta system har mycket vikt, eftersom Inuti finns metallstänger som ger den ytterligare styrka. Detta medför krav på obligatorisk installation av separat fundament och stöd, vilket ökar komplexiteten och kostnaden för installationen.

Polymerskorstensrör är lämpliga i pannrum med en maximal temperatur på 250 grader C, vid installation gejsrar. De är lätta, flexibla och hållbara, men är bara relevanta för gasutrustning.

En anordning för att ta bort rök från rostfritt stål är en sammansättning som består av individuella skorstenselement anslutna till varandra med hjälp av formade delar: T-stycken, rör, deflektorer, T-stycken, böjar. Stålskorstenar huvudsakligen utrustad med gaspannor.

Installation av en sådan skorsten kan utföras efter byggandet av byggnaden på kort tid. Det finns ett brett utbud av anslutande delar, så röret kan ges vilken konfiguration som helst.

En modulär skorsten kan enkelt demonteras och flyttas till en annan plats. Fördelen med designen är dess låga vikt, vilket gör att du kan klara dig utan en grund, motståndskraft mot fukt, lätt avsättning av sot på innerväggarna och hög hastighet för passage av rökgaser.

Sanitära standarder tillåter användning av stålrör för konstruktion av skorstenar med en höjd på mer än 30 m; ett undantag är endast möjligt om mindre än 5 ton polyash bränsle förbrukas per dag. Anledningen är att livslängden för sådana strukturer är 10 år, och om bränsle med hög svavelhalt används minskas det avsevärt.

Sorter vars kropp är gjord av stållegering inkluderar koaxiala skorstenar, designspecifikationerna och funktionsegenskaperna som vi rekommenderar att du bekantar dig med.

Beräkning av rörparametrar

För att bestämma höjden och diametern på skorstenen för pannrummet är det nödvändigt att utföra en aerodynamisk designberäkning. Diametern beror på effekten av enskilda pannor eller hela pannrummet.

Förbränningen av bränsle och det effektiva avlägsnandet av rök påverkas i hög grad av drag, vars skapande kräver en konstant tillförsel av luft till eldstaden.Detta uppnås både naturligt och artificiellt.

Om en rökpump är inbyggd i systemet är höjden på röret inte kritisk. Denna parameter är viktig främst för att ta hänsyn till skadliga utsläpp till atmosfären. För att bestämma tyngdkraften krävs en obligatorisk beräkning av både rörets höjd och tvärsnitt.

Bestämning av rörets höjd med naturligt drag

För att skapa normalt naturligt drag är det nödvändigt att följa villkoret för jämlikhet mellan dragkraften och det totala motståndet som uppstår under rörelsen av rökgaser genom gaskanalerna i pannan och skorstenskanalen. Det är möjligt att tillhandahålla sådan dragkraft förutsatt att det är litet gasmotstånd, när rörets höjd inte överstiger 60 m.

Detta diagram kommer att förenkla processen för att beräkna huvudparametrarna för ett rör för att ta bort förbränningsprodukter av något bränsle i pannrumsugnar

Föreskriftsdokument som reglerar placering och beräkning av skorstenshöjder är SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

Du bör också ta hänsyn till rekommendationerna i instruktionerna för pannan, särskilt deras följande krav:

1. Avståndet från gallret till toppen av röret bör inte vara mindre än 5 m.
2. Ovanför ett platt tak utan högt staket bör röret stiga minst 0,5 m.
3. I förhållande till höjden på staketet och taknocken bör röret överskrida sin nivå med 0,5 m om det är inom en och en halv meter från dessa strukturer.
4. När skorstenen tas bort från bröstet och åsen på ett avstånd av 1,5 till 3 m, bör dess topppunkt sammanfalla med deras nivå i höjd.

Om skorstenshöjden är felaktigt beräknad kan många problem uppstå, det främsta är luftturbulens eller en vindtryckszon. Elden i ugnen kan släckas av kraftiga vindbyar.

När du installerar en skorsten är det nödvändigt att ta hänsyn till takkonstruktionen, tjockleken på takpajen, avståndet till de omslutande elementen och åsen, brandsäkerhetsregler (+)

Efterlevnad av brandsäkerhetsregler är också en förutsättning vid utformning av ett pannrumsrör. Det är nödvändigt att isolera strukturer intill röret.

För att förhindra att gnistor från ventilationshålen på röret faller ner på taket när det är tillverkat av brandfarligt material, ökas konstruktionens höjd med 0,5 m. Pannrumsröret måste vara minst 2 m från höga byggnader och träd .

Rörets höjd bestäms beroende på takkonstruktionen. Om taket har flera nivåer, beaktas höjdskillnader i beräkningen, men basen är densamma i alla fall - nockhöjden (+)

Eftersom optimalt drag uppstår på grund av skillnaden mellan den totala densiteten av gaser som kommer ut i skorstenen och en luftpelare utanför lika hög, utförs beräkningen med formeln:

Rökkanalens höjd beräknas oberoende med denna formel. Alla värden kan hämtas från dokumentationen som medföljer värmeutrustningen

Beräkningen är ganska komplicerad, det är bättre om den utförs av specialister. Parametrar som påverkar rörets höjd:

1. Koefficient A kännetecknar den meteorologiska situationen i regionen.
2. Mi är massan av rökgaser som passerar genom röret per tidsenhet.
3. F är den hastighet med vilken partiklar som bildas under förbränning sedimenterar.
4. Spdki och Cfi är indikatorer på koncentrationen av olika ämnen i rökgasen.
5. V – volym gas.
6. T är skillnaden mellan temperaturen på luften som kommer in och ut i röret.

Om pannrum ligger i en tillbyggnad till huset blir det senare ett hinder. I detta fall är det nödvändigt att rörhuvudet placeras ovanför vindstödszonen.Annars kommer värmeutrustningen inte att kunna fungera normalt.

För att bestämma hur mycket röret behöver ökas, hitta den högsta punkten på huset och dra en rak linje genom den och bildar en vinkel på 45 grader med jordens yta. Utrymmet under denna linje är vindstödszonen, och skorstenen ska placeras ovanför den.

Beräkning av rördiameter

För att beräkna diametern på röret finns en formel:

S = m/(ρr x w),

Här är m bränsleförbrukningen under 1 timme, w är hastigheten för rökgaserna, ρr är luftdensiteten under driftsförhållanden, den bestäms av formeln: pв = pBну x 273⁄273 x tос. Var till är uteluftens temperatur, pBnu är luftdensiteten under normala förhållanden = 1,2932 kg/m3.

Tabellen hjälper till att bestämma värdet på luftdensiteten ρg under driftsförhållanden utan att utföra komplicerade beräkningar. För att förenkla beräkningarna antas rökgasdensiteten vara lika med luftdensiteten (+)

Låt 50 kg fast bränsle brinna i pannan per timme, då blir det 50: 3600 = 0,013888 kg per sekund. Rökgasernas rörelsehastighet är 2 m per sekund. Vid en lufttemperatur på -4 grader C är luftdensiteten 0,6881 kg per 1 kubikmeter. m. Då S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 kvm. m = 92 kvm. cm För ett cirkulärt snitt d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 cm.

Diametern på en cylindrisk skorsten kan beräknas med en annan formel: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), där r är en koefficient beroende på vilken typ av bränsle som används. För kol är det 0,03, för ved 0,045, för gas 0,016, flytande bränsle - 0,024.

Slutsatser och användbar video om ämnet

En video med en visuell demonstration av processen för att beräkna höjden på rökkanalen för att arrangera ett pannrum:

Här delade författaren till videon sin egen erfarenhet av att beräkna och installera en skorsten för en fastbränslepanna:

En annan video för att hjälpa amatördesignern:

Det är inte så viktigt vilket bränsle pannorna i pannrummet använder. Du klarar dig i alla fall inte utan ett rökgasavgassystem. De viktigaste kraven som skorstensrör måste uppfylla är bra drag och genomströmning samt överensstämmelse med miljökrav.

Vill du ställa en fråga om en kontroversiell eller oklar punkt som du stött på när du läste informationen? Har du användbar information om ämnet för artikeln som du vill dela med webbplatsbesökare? Skriv gärna kommentarer i blocket nedan.