A principal função que a chaminé deve executar para a sala da caldeira é exaurir os gases de combustão das caldeiras para a atmosfera e dissipá-los neste espaço. Ela também tem uma função adicional: eles devem criar desejos naturais resultantes da diferença entre a temperatura na fornalha e o exterior.
Vamos apresentá-lo às variedades de canais de fumaça, que são classificados com base em características de design e material do tubo. Aqui você aprenderá como calcular os parâmetros geométricos para um exemplo específico. Nossas dicas ajudarão a determinar o tipo e o tamanho da chaminé.
Conteúdo do artigo:
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Tipos de chaminés
- Tubos de caldeira autoportantes
- Estruturas de fumaça de coluna
- Características das chaminés de fachada e fachada
- Tubos de treliça
- Canos de chaminé de mastro
- Materiais para a construção de caldeiras de tubos
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Cálculo dos parâmetros do tubo
- Determinação da altura do tubo durante o impulso natural
- Cálculo do diâmetro do tubo
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Tipos de chaminés
Em grandes caldeiras, o calado natural não garante a combustão adequada, e é criado de maneira forçada usando bombas de fumaça. O processo de combustão e a descarga de seus produtos na atmosfera devem causar pouco dano ao ambiente ambiente e não causar situações de emergência devido à pressão nos fornos a norma.
Construção canos para salas de caldeiras muito diferentes entre si e na forma da estrutura de suporte e do material de fabricação. No primeiro sinal, existem vários tipos de tubos.
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A chaminé é um componente construtivo significativo de uma casa de caldeira de uma empresa e uma casa privada. Depende da eficiência da unidade
A altura e as dimensões do canal de fumaça devem ser calculadas com extrema precisão, o tamanho do canal depende do processo de combustão
Para a formação de impulso impecável necessária para ter em conta a rosa dos ventos na região, a pressão barométrica e os dados médios sobre a temperatura do ar
O projeto da chaminé deve fornecer gás de combustão total, sem causar danos aos proprietários e usuários de edifícios próximos e do meio ambiente.
Meios e dispositivos para manutenção da chaminé devem ser pensados, previstos e projetados.
Ao projetar uma chaminé, é obrigatório levar em consideração o tipo de caldeira e o tipo de combustível. No caso de usar uma unidade combinada, o tubo é selecionado, com foco na remoção segura de gases de temperatura máxima
A capacidade de fluxo da chaminé é determinada tendo em conta o volume de produtos de combustão à carga máxima da unidade
O tubo da caldeira é uma estrutura bastante alta, exposta a fenômenos naturais. O projeto é projetado para garantir a estabilidade em ventos fortes e a capacidade de extinguir raios.
Um componente importante do equipamento da sala de caldeiras
A necessidade de cálculos precisos das dimensões do tubo
Significado do design antes da instalação
Requisitos de construção de chaminé
Fornecendo manutenção
Correspondência de chaminé ao tipo de caldeira
Regras de largura de banda
Estabilidade e proteção contra raios
Tubos de caldeira autoportantes
Essas construções verticais são de barril único ou múltiplo. Eles desviam produtos de combustão de caldeiras e caldeiras.
Eles são usados independentemente do tipo de combustível, mas sujeitos a certos requisitos:
- A temperatura dos gases de combustão que passam pelos tubos autoportantes não deve exceder os 350 ° C.
- Produtos de combustão não devem ser quimicamente agressivos.
- A carga de neve ideal para estruturas autoportantes é de 250 kg por kW. cm, vento - 30 kg por kV. cm sob condições II região do vento.
Instale um tubo autoportante no telhado e fixe-o no interior do edifício. Suas características de design oferecem a possibilidade de transporte e instalação no local, porque consiste em seções separadas representando 3 camadas tubo sanduíche. A fundação é anexada à fundação usando âncoras.
Dentro do tubo há uma camada feita de aço forte que não é passível de efeitos de substâncias liberadas durante a combustão. A camada externa protege contra intemperismo.
As chaminés das grandes casas de caldeiras são muitas vezes auto-sustentadas. Este edifício, construído em um projeto individual e com infraestrutura própria
Os parâmetros das estruturas de fumaça devem cumprir os requisitos estabelecidos nos documentos regulamentares. Seu cálculo é baseado em fatores como o número de caldeiras, energia, tipo de combustível. Certifique-se de levar em consideração os padrões de emissões para a atmosfera. Em alguns casos, as chaminés são equipadas com uma plataforma, uma escada, uma escotilha de inspeção, cercas de luz.
Estruturas de fumaça de coluna
O tubo deste tipo consiste em um invólucro externo de aço de alto carbono e inserido nele troncos internos de diferentes diâmetros de aço inoxidável para a remoção de gases. O design é fixado em uma cesta de ancoragem embutida na fundação. Eles podem ser 1 ou vários. Que dentro não estabeleceu um condensado, use o isolamento de calor.
Parte do tubo da coluna. Aqui na seção você pode ver que vários troncos de vários diâmetros de aço inoxidável são colocados dentro
A vantagem desta solução de projeto é um longo período operacional, a perspectiva de conectar várias caldeiras. A espessura do aço e da marca é escolhida com base na temperatura e agressividade dos produtos de combustão.
O diâmetro de cada barril pode atingir um metro e meio, e se você planeja usar um duto de gás comum para várias caldeiras, então um diâmetro de cerca de 3 m é necessário.Para evitar a condensação, os barris são cobertos isolamento térmico.
Características das chaminés de fachada e fachada
Instale chaminés próximas da frente para salas de caldeiras conectadas à casa ou embutidas. Anexá-los à parede do edifício com o uso de suportes. Componentes da chaminé são troncos e prendedores de quadro ou âncora.
O barril tem 3 camadas: o interior é de aço inoxidável, depois o isolamento térmico e o aço galvanizado. Os tubos são destinados a caldeiras onde as caldeiras funcionam a gás ou combustível líquido.
Os tubos de fachada mais comuns estão localizados ao longo da parede externa do edifício. Ao escolher um aço grau e espessura da parede do tubo, ter em conta a composição química dos gases de escape e sua temperatura
As tubulações de fachadas próximas e fachadas transferem a carga de peso através de uma fundação inferior adicional e enrolam uma através de fixações à prova de vibração. Este tipo de chaminés, em termos de custos de material, é o mais econômico devido à falta de estruturas de suporte e uma base sólida.
O sistema modular usado para criar os canos de exaustão permite a fácil substituição de peças danificadas.
Tubos de treliça
Uma tal estrutura de metal consiste em tubos montados numa coluna de tipo treliça autoportante durável. A fazenda, por sua vez, é fixada em uma cesta de âncora, despejada na fundação. As chaminés de tipo de fazenda são adequadas para uso em regiões com condições sismológicas perigosas.
A construção do tipo de fazenda inclui de 1 a 6 hastes. A coluna é feita de aço laminado. O tubo de perfil pode ter um quadrado ou um triângulo na seção transversal. Depende do número de troncos.
Para evitar a corrosão, as aberturas de gás são revestidas com um primer e depois pintadas.
O barril para remoção de gases é composto de módulos compostos por 3 camadas:
- interno, em contato direto com os produtos de combustão e fabricado em aço inoxidável de grau especial;
- 5-6 cm de espessura, desempenhando o papel de isolamento térmico;
- externo, protegendo a camada isolante dos efeitos negativos do ambiente.
Para revestimentos anticorrosivos, use tintas contendo uma grande porcentagem de zinco. Em algumas estruturas dentro da coluna pode haver escadas e plataformas que facilitam a manutenção. Os elementos estruturais dos tubos deste tipo são relativamente leves e isto facilita tanto o transporte como o trabalho de instalação.
Canos de chaminé de mastro
O elemento central do tubo do mastro é uma torre de suporte - uma torre de três ou quatro mastros, à qual as chaminés estão ligadas. Todos os componentes da construção são montados com base na forma de uma almofada de concreto, começando do fundo e gradualmente se movendo para cima. Usado ao montar uma conexão de rebite ou usar parafusos.
A estrutura de suporte do tubo do mastro é montada a partir de perfis de aço interconectados por braçadeiras e cantos. Com sua base, a coluna repousa sobre a fundação e é fixada por sua ancoragem.
Normalmente, elementos individuais são transportados para o local de instalação e montados como um designer. Leva este processo um pouco de tempo - algumas horas. A altura da chaminé pode atingir um máximo de 28,5 m. Estabilidade da chaminé fornecer reforços - atrasos de aço com uma seção transversal de 1,6 a 2 cm. Eles compensam a ação das forças transversais.
Materiais para a construção de caldeiras de tubos
Os sistemas de extração de fumaça são feitos de diferentes materiais - tijolos, aço, cerâmica e polímero. Chaminé de tijoloConstruído sobre fogões de tijolos e lareiras, tem boa resistência mecânica, excelente capacidade de calor, um grau suficientemente elevado de segurança contra incêndio.
Há também muitas falhas nessas estruturas, de modo que, na construção moderna, as chaminés de tijolos estão se tornando cada vez mais raras. Documentos regulamentares limitam a altura dos tubos de tijolo 30-70 m, e um diâmetro de 0,6-8 m.
Nas paredes de um cano de tijolo com muitas saliências e recessos no interior, há sempre muito condensado, fuligem contendo óxidos de enxofre. Este último, reagindo com a água, forma ácidos que ativamente destroem o tijolo.
Irregularidades de superfície, estreitamento da passagem como resultado do aumento gradual da camada de fuligem, causam uma diminuição na velocidade de passagem de fumaça e derrubando no duto de combustão.
Mais resistente a condensação e fatores externos condutas de cerâmica, eles têm alta refratariedade. Mas esse sistema é pesado, porque dentro há hastes de metal, dando-lhe força extra. Daí os requisitos para a instalação obrigatória de uma fundação separada, suporta, o que aumenta a complexidade e custo de instalação.
Os tubos de combustão de polímero são apropriados em salas de caldeiras com uma temperatura máxima de 250 graus C, durante a instalação aquecedores de água a gás. São leves, flexíveis e duráveis, mas relevantes apenas para equipamentos a gás.
Um dispositivo para o escape de aço inoxidável - um conjunto composto por elementos individuais da chaminé, interligados por meio de acessórios: tees, bicos, defletores, tees, torneiras. Chaminés de aço equipar principalmente caldeiras a gás.
Instalação de tal chaminé pode ser realizada após a construção do edifício em um curto espaço de tempo. Existe uma vasta gama de acessórios, pelo que o tubo pode receber qualquer configuração.
A chaminé modular pode ser facilmente desmontada e movida para outro local. A vantagem do design é seu baixo peso, que permite fazer sem a fundação, resistência a umidade, leve deposição de fuligem nas paredes internas, alta taxa de passagem de combustão gases.
Os padrões sanitários permitem o uso de tubos de aço para a construção de chaminés com uma altura de mais de 30 m, uma exceção só é possível se forem usadas menos de 5 toneladas de multi-ash por dia. combustível. A razão é que a vida útil de tais instalações é de 10 anos e, se for utilizado combustível com alto teor de enxofre, é significativamente reduzido.
As variedades, cujo corpo é feito de liga de aço, são chaminés coaxiais, com detalhes de design e características de operação que recomendamos para se familiarizar.
Cálculo dos parâmetros do tubo
Para determinar a altura e o diâmetro da chaminé da sala da caldeira, é necessário realizar cálculos de projeto aerodinâmico. O diâmetro depende da capacidade de caldeiras individuais ou de toda a sala da caldeira.
A combustão do combustível e a remoção efetiva do fumo é grandemente influenciada pelo empuxo, que requer fornecimento constante de ar para a fornalha. Isso é fornecido tanto natural quanto artificialmente.
Se uma bomba de fumaça estiver embutida no sistema, a altura do tubo não será crítica. Este parâmetro é importante principalmente para contabilizar as emissões nocivas na atmosfera. Para determinar samotyagu, você precisa de um cálculo obrigatório da altura e seção do tubo.
Determinação da altura do tubo durante o impulso natural
Para criar um impulso natural normal, é necessário observar a condição de igualdade da força de empuxo e o total resistência que ocorre durante o movimento de gases de combustão através dos canais de gás da caldeira e do caminho chaminé. Para fornecer tal empuxo é possível sob a condição de uma pequena resistência a gás, quando a altura do tubo não excede 60 m.
Este esquema simplificará o processo de cálculo dos principais parâmetros do tubo para a remoção dos produtos de combustão de qualquer combustível nos fornos da sala das caldeiras.
Documentos normativos que regulam a localização e o cálculo da altura da chaminé são SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.
Também é necessário levar em conta as recomendações estabelecidas nas instruções para a caldeira, em particular, os seguintes requisitos:
- Da grelha ao ponto superior do tubo não deve ser inferior a 5 m.
- Acima de um telhado plano sem uma cerca alta, o tubo deve subir não menos que 0,5 m.
- Em relação à altura da vedação e à cumeeira do telhado, o tubo deve exceder seu nível em 0,5 m se estiver a menos de um metro e meio dessas estruturas.
- Quando a chaminé é removida do parapeito e da cumeeira a uma distância de 1,5 a 3 m, seu ponto superior deve coincidir com seu nível de altura.
Com uma altura de chaminé incorretamente calculada, muitos problemas podem surgir e o principal deles é a turbulência do ar ou uma zona de contrapressão do vento. O fogo no forno pode extinguir fortes rajadas de vento.
Ao construir uma chaminé, é necessário levar em conta o desenho do telhado, a espessura da torta de telhado, a distância até os elementos de fechamento e a crista, as regras de segurança contra incêndios.
A implementação de regras de segurança contra incêndio também é um pré-requisito para o projeto do tubo da caldeira. É necessário isolar as estruturas adjacentes ao tubo.
De modo que as faíscas dos orifícios de ventilação no tubo não caiam no telhado quando ele é feito de combustível material, a altura da construção aumentar em 0,5 m.. O tubo da sala de caldeira deve ser removido de edifícios altos e árvores pelo menos 2 m.
A altura do tubo é determinada dependendo da construção do telhado. Se o telhado é multi-nível, eles levam em conta as diferenças de altura, mas a base em todos os casos é a mesma - altura da crista (+)
Uma vez que o impulso ideal surge devido à diferença entre a densidade total dos gases que saem da chaminé e a coluna de ar exterior igual em altura, o cálculo é realizado de acordo com a fórmula:
A altura do canal de fumaça é calculada independentemente por esta fórmula. Todos os valores podem ser retirados da documentação anexada ao equipamento de aquecimento.
O cálculo é bastante complicado, é melhor se for realizado por especialistas. Parâmetros afetando a altura do tubo:
- Coeficiente A caracteriza a situação meteorológica da região.
- Mi é a massa de gases de combustão que passa pelo tubo por unidade de tempo.
- F - a taxa na qual as partículas formadas durante a combustão assentam.
- Spdki e Sfi - indicadores da concentração de várias substâncias no gás de combustão.
- V é o volume de gás.
- T é a diferença entre as temperaturas do ar que entra e sai do tubo.
Se sala de caldeiras localizado no anexo da casa, este último torna-se um obstáculo. É necessário que neste caso a ponta do cano esteja localizada acima da zona do vento atrasado. Caso contrário, o equipamento de aquecimento não funcionará normalmente.
Para determinar por qual quantidade um tubo deve ser cultivado, o ponto mais alto da casa é encontrado, um ângulo direto de 45 graus é feito através dele com a superfície da terra. O espaço abaixo dessa linha é uma zona de pressão do vento e a chaminé deve estar localizada acima dela.
Cálculo do diâmetro do tubo
Para calcular o diâmetro do tubo, existe uma fórmula:
S = m / (ρr x w),
Aqui m é o consumo de combustível em 1 hora, w é a velocidade dos gases de combustão, ρr é a densidade do ar nas condições de trabalho, é determinada pela fórmula: pv = pBnu x 273⁄273 x tc Onde é a temperatura do ar exterior, pBn é a densidade do ar em condições normais = 1.2932 kg / m3.
A tabela ajudará a determinar o valor da densidade do ar ρg nas condições de trabalho sem realizar cálculos complexos. Considera-se que o valor da densidade dos gases de combustão para simplificar os cálculos é igual à densidade do ar (+)
Deixe 50 kg de combustível sólido queimar em uma caldeira em uma hora, depois, em um segundo, será 50: 3600 = 0,013888 kg. A velocidade de movimento dos gases de combustão - 2 m por segundo. A uma temperatura do ar de -4 ° C, a densidade do ar é de 0,6881 kg por metro cúbico. m: S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,01092 metros quadrados. m = 92 metros quadrados. ver Para uma seção redonda d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 cm.
O diâmetro de uma chaminé cilíndrica pode ser calculado usando uma fórmula diferente: d = 1000 / 1,163 x (rx Q√H), onde r é um coeficiente dependendo do tipo de combustível usado. Para carvão é 0,03, para lenha 0,045, para gás 0,016, combustível líquido - 0,024.
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Vídeo com uma demonstração visual do processo de cálculo da altura do canal de fumaça para organizar a sala da caldeira:
Aqui, o autor do vídeo compartilhou sua própria experiência no cálculo e instalação de uma chaminé para uma caldeira de combustível sólido:
Outro vídeo para ajudar o designer amador:
Não é tão importante que tipo de combustível as caldeiras da sala da caldeira funcionem. Em qualquer caso, não faça sem o sistema de remoção de gases de combustão. Os principais requisitos que os tubos de chaminés devem atender são boa tração e rendimento, padrões ambientais sustentados.
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