Каркас металлической трубы котельной

Какой должна быть дымовая труба котельной – виды, особенности, стандарты и преимущества вариантов

Дымовые трубы котельных представляют собой вертикальные конструкции, обеспечивающие вывод в атмосферу продуктов сгорания топлива. В небольших котельных используется естественная тяга, а в крупных приходится использовать дымовые насосы, позволяющие системе нормально функционировать. В данной статье речь пойдет о дымовых трубах котельных.

Нормативы дымовых труб

Конструктивно любая дымовая труба котельной состоит из фундамента, цоколя и ствола. Ствол изнутри защищается футеровкой, для обустройства которой используется жаростойкий кирпич.

Важный пункт, который необходимо отметить сразу – санитарные нормы и правила предусматривают прямую зависимость между высотой дымовой трубы и расходом топлива. Кроме того, должна также учитываться степень выделения золы из топлива и количество выделяемой серы.

Согласно стандартам, выход дымовой трубы должен находиться как минимум на 5 метров выше коньков всех крыш, расположенных в радиусе 25 метров от местоположения самой трубы.

Установка котельных труб должна выполняться в соответствии с определенными стандартами:

Конструкции, выполненные из кирпича, должны иметь высоту от 30 до 70 м при диаметре, варьирующемся в пределах от 0,6 м до 8 м;
Высота железобетонных дымовых труб может достигать 300 м, а диаметр – 10 м;
Стальные дымовые трубы котельных, выполненные из листовой стали толщиной от 3 до 15 мм, в высоту не могут быть больше 40 м, а в диаметр – от 0,4 до 1 м.

Для металлических сооружений есть и дополнительное правило: если расход многозольного топлива не превышает 5 тонн в сутки, то высота трубы котельной может быть меньше 30 м. Несоблюдение этого правила основательно сократит срок службы дымовой трубы.

Расчет дымовой трубы для котельной

Работоспособность системы напрямую зависит от того, как было выполнено проектирование дымовых труб котельных, включающее в себя следующие действия:

Анализ постройки;
Аэродинамический расчет трубы и газового путепровода, расположенного в котельной;
Подбор оптимальных размеров трубы, необходимых для ее функционирования;
Расчет скорости движения газов в здании и сравнение полученных результатов с нормативами;
Расчет естественной тяги в дымовой трубе;
Проведение расчетов, определяющих прочность и стойкость конструкции;
Расчет теплотехнических характеристик;
Выбор типа и способа фиксации трубы;
Отображение будущей конструкции на чертеже;
Составление сметы.

Результаты проектирования позволяют создать максимально эффективную конструкцию, способную выполнять все возложенные на нее функции. Читайте также: «Как выполняется расчет дымовой трубы – правила и порядок проведения».

Расчет аэродинамических характеристик дает возможность подобрать оптимальную высоту и диаметр трубы, необходимой для работы системы. Также на этапе проектирования нужно учитывать оборудование, которое будет использоваться в котельной – от этого зависит объем и характер движения газов, способных при неверном расчет разрушить созданную конструкцию.

В котельных нередко используются дымовые насосы и наддувы, обеспечивающие подачу кислорода в систему, и в этом случае высота труба не повлияет на уровень тяги. Совсем другое дело, если дымовая труба котельной будет работать на естественной тяге – высота и диаметр трубы будут оказывать непосредственное влияние на эффективность работы системы.

Впрочем, расчет тяги необходим в любом случае: котельное оборудование выбрасывает в атмосферу немало вредных веществ, поэтому перед тем, как выполнить монтаж дымовой трубы котельной, придется предъявить экологическое обоснование.

На основании полученных данных составляется техническое задание, согласно которому осуществляется подключение газопроводов к трубе и создается чертеж дымовой трубы котельной. В техзадании также отображается информация о фундаменте конструкции и ее заземлении. Для труб нестандартных размеров придется дополнительно разрабатывать индивидуальный паспорт.

Виды дымовых труб

На сегодняшний день для котельного оборудования используются следующие виды дымовых труб:

Колонные дымовые трубы. Такие конструкции представляют собой отдельные строения. Несущим элементом трубы в данном случае является обечайка, для производства которой используется высокоуглеродистая сталь. Вся конструкция крепится к анкерной корзине, установленной на фундаменте.
Фермовые промышленные трубы. Для фиксации таких труб используется самонесущая ферма, установленная таким же образом, как и в предыдущем случае.
Фасадные и околофасадные трубы. Подобные сооружения фиксируются при помощи специальных кронштейнов, закрепленных на раме, которая, в свою очередь, присоединяется к стене с использованием виброизолирующих деталей. Основной вес фасадных труб приходится на собственный фундамент.
Бескаркасные самонесущие трубы. Этот вид труб устанавливается прямо на крыше строения и фиксируется в помещении.
Мачтовые трубы на растяжках. Еще один вид свободностоящих сооружений, закрепленных посредством анкерной корзины, залитой в фундамент. Газопроводы мачтовых труб крепятся к опоре при помощи хомутов.

Читайте так же: Труба железобетонная раструбная напорная тн 60 ii

Котельные трубы могут иметь как один, так и несколько стволов, что необходимо учитывать при проектировании и расчете будущей конструкции.

Нормативно-техническая документация

Монтаж котельных труб должен выполняться в точном соответствии с требованиями, предъявляемыми нормативными документами:

Высота конструкции – ОНД №86;
Степень ветровых нагрузок – СНиП №2.01.07-85;
Прочностные характеристики – СНиП №2-23-81;
Показатели фундамента – СНиП №2.03.01-84 и №2.02.01-83;
При обустройстве труб для газовых котлов используется СНиП №2-35-76;
Для электрического котельного оборудования нужно следовать СНиП №11-01-03;
Планируя создание бетонной дымовой трубы, необходимо отталкиваться от требования СНиП №2.03.01-84;
В случае изготовления дымовой трубы из стали конструкция должна соответствовать требованиям СП №53-101-98 и ГОСТ 23118-99.

Установка дымовой трубы котельной должна сопровождаться очень тщательным и продуманным подходом к работе. Если все этапы создания дымовой трубы были выполнены правильно, то смонтированная конструкция сможет без малейших нареканий проработать весь срок эксплуатации.

Разновидности и технические особенности дымовых труб для котельной

Дымоход котельной представляет собой вертикальную конструкцию, смонтированную на отдельном фундаменте или фасаде здания. Её основная задача состоит в отведении продуктов сгорания топлива со скоростью, достаточной для поддержания естественной тяги в котельной установке. Дополнительной функцией трубы является рассеивание твёрдых и газообразных продуктов горения в атмосфере.

Грамотно спроектированная конструкция обеспечивает бесперебойную работу центральной или автономной системы отопления и в соответствии с экологическими требованиями наносит минимальный вред окружающей местности.

Типы дымоходов для котельных

Дымоходы изготавливаются из кирпича, керамики, полимерных материалов, железобетона, листовой нержавеющей стали и трубных изделий.

Это интересно! Кирпичные трубы утрачивают в настоящее время популярность из-за большого количества неровностей в кладке, способствующих накоплению едких продуктов горения и быстрому разрушению кирпича при эксплуатации.

В зависимости от конструкции трубы подразделяются на колонные сооружения, самонесущие конструкции, мачтовые, фермовые и фасадные дымоходные трубы .

Каждый вид имеет свои особенности и преимущества.

Самонесущая конструкция

Дымоход этого типа может быть одноствольным или многоствольным в зависимости от количества подключённых котлов.

Изготавливается из множества отдельных секций, представляющих собой трёхслойные сэндвич-трубы. Внутренняя поверхность труб выполнена из листовой нержавеющей стали, способной выдерживать влияние химически активных продуктов горения. Сооружение устанавливается анкерными болтами на фундамент и дополнительно усиливается рёбрами жёсткости.

Плюсы самонесущей дымоходной трубы:

простота конструкции;
возможность оснащения смотровой площадкой, лестницей, ревизионным люком.

Мачтовое сооружение

Изготавливается в виде мачты, к которой прикреплены 1-3 газоотводящих ствола разного диаметра. Мачта представляет собой трубу, установленную с помощью анкеров на фундаменте. Конструкция обладает высокой устойчивостью и занимает небольшую площадь. Газоходы оснащены слоем теплоизоляции и защитной оболочкой из оцинкованной стали.

Преимущества мачтовых дымоходов:

устойчивость к сейсмологической опасности;
надёжная технология монтажа;
возможность использования в условиях плотной застройки благодаря компактной конструкции.

Фермовая труба

Конструкция, в которой газоотводы закреплены на несущем металлокаркасе в виде фермы. Элементы каркаса обрабатываются грунтующими и антикоррозийными составами, увеличивающими срок службы сооружения. Газоходы имеют трёхслойную структуру: между наружным защитным кожухом и внутренней стальной трубой располагается теплоизоляция.

Достоинства фермовых труб:

относительно небольшой вес;
способность выдерживать высокую ветровую нагрузку;
удобство выполнения ремонтных и профилактических работ.

Колонная конструкция

Представляет собой свободностоящее сооружение, закреплённое анкерными блоками на железобетонном основании. Несущую функцию трубы выполняет обечайка – стальной высокопрочный кожух диаметром до 3 м.

Читайте так же: Изоспан для утепления труб

Внутри обечайки устанавливается до 5 газоотводящих стволов из нержавеющей стали, подключённых к одному или нескольким отопительным котлам. Наружная поверхность каждого дымохода теплоизолирована базальтовой ватой для предотвращения конденсации влаги внутри канала.

Достоинства колонной конструкции:

возможность обслуживания нескольких котлов;
высокая степень защиты от повреждений;
возможность эксплуатации на неохраняемых площадках;
небольшая площадь объекта;
эстетичный вид.

Фасадные дымовые трубы

Газоотводящий ствол крепится кронштейнами к фасаду многоэтажного здания. Это наиболее простая в изготовлении конструкция, не требующая установки отдельного фундамента. Ствол представляет собой трёхслойную сэндвич-трубу, выполненную из нескольких отдельных модулей. Простота конструкции позволяет производить замену повреждённых частей без демонтажа всего дымохода.

самый экономичный вариант дымохода;
минимальное количество материалов для изготовления;
не нуждается в фундаменте;
простая и надёжная технология монтажа;
удобство обслуживания.

Нормативно-техническая документация

Технические нормативы регламентируют выбор высоты, диаметра, материала изготовления труб в зависимости от типа сжигаемого топлива, мощности котельной, климатических и рельефных особенностей прилегающих районов.

При проектировании и строительстве котельных труб необходимо соблюдать требования, изложенные в нормативной базе:

ОНД №86 — регламентирует высоту дымовой трубы.
СНиП №2.01.07-85 — методика расчёта ветровых нагрузок.
СНиП №2-23-81 — правила расчёта прочностных показателей.
СНиП №2.03.01-84 и №2.02.01-83 — требования к проектированию и закладке основания дымовой трубы.
СНиП №2-35-76 — требования к дымоходам газоиспользующего оборудования.
СНиП №11-01-03 — указания по проектированию и монтажу оборудования электрических котельных.
СНиП №2.03.01-84 — требования к возведению бетонных дымовых конструкций.
СП №53-101-98 и ГОСТ 23118-99 — нормативы по сооружению стальных газоотводящих стволов, а также несущих металлоконструкций.

Нормативная документация разработана для всех типов дымовых труб, что позволяет возводить долговечные и надёжные конструкции с учётом внешних негативных воздействий климатического, химического и механического характера, а также с учётом режима эксплуатации котельных.

Расчётные работы и экологические требования

Существует ряд общих требований, которые необходимо соблюдать при проектировании дымоходов.

Аэродинамические характеристики газоотводящего ствола должны обеспечивать естественную тягу. В зависимости от используемого материала подбирают такие показатели высоты и диаметра трубы, которые позволяют продуктам горения подниматься вверх, не создавая эффекта опрокидывания тяги.

Для кирпичных дымоходов высота выбирается в диапазоне от 30 до 70 м, а диаметр – от 0,6 до 8 м. Трубы из листовой стали могут достигать в высоту максимум 40 м при диаметре от 0,4 до 1 м. Высота железобетонных конструкций может составлять 300 м, а их диаметр – до 10 м.

На расчёт высоты влияют метеорологические характеристики местности — среднегодовая ветровая нагрузка в данной местности, среднегодовая температура, влажность климата. Также при расчёте учитывается температура удаляемых продуктов горения.

Экологические стандарты предъявляют требования к параметрам дымоходов с учётом зольности используемого топлива, количества сажи и серных примесей в отводимых газах, суточного объёма сжигаемого энергоносителя. Правильно рассчитанные параметры трубы позволяют достичь оптимальной скорости рассеивания дыма без нанесения вреда окружающей местности.

Прочностные параметры дымохода определяются с учётом следующих факторов:

внешние условия (сейсмоопасность региона, характеристики грунта, уровень атмосферных осадков, роза ветров);
эксплуатационные характеристики (вес сооружения, износ конструкций, перепады температур).

Указанные критерии позволяют выбрать наиболее подходящий тип дымохода соответствующего размера, определить площадь и глубину заложения фундамента.

Правила монтажных работ

Порядок возведения дымовых конструкций строго регламентирован. Работы начинаются с заложения фундамента и установки анкерной корзины. Затем монтируется цоколь, закрепляются газоотводящие стволы, прокладывается теплоизоляция и устанавливается внешний кожух.

Материалы для изготовления внутреннего канала дымохода должны обладать высокой стойкостью к коррозии, жаропрочностью, химической инертностью. Наружный кожух делают из морозоустойчивых материалов, выдерживающих климатические воздействия. Для предотвращения конденсации влаги в канале дымохода устанавливают базальтовый утеплитель между газоотводящей трубой и обечайкой.

Значительная высота сооружаемого объекта требует установки молниеотводов, параметры которых определяются с учётом материала дымоходной конструкции. На каждые 50 м кирпичной или керамической трубы должен приходиться один молниеотвод. Исключение составляют металлические трубы, обладающие хорошей электропроводностью – для них молниезащита не требуется.

Обратите внимание! Сооружение всегда оснащается смотровыми люками, лестницами, площадками для обеспечения доступа персонала, выполняющего осмотр, обслуживание и ремонт ответственных узлов дымовой конструкции.