Топовая баня
Назад

Диаметр дымохода для печи: как рассчитать, особенности

Опубликовано: 26.03.2020
0
0

Основные параметры дымовой трубы промышленного назначения

Составление проектной документации дымовых труб промышленного назначения сопровождается поэтапным выполнением сложных расчетов.

На этом этапе проектирования определяется минимальные показатели пропускной способности конструкции. Этот параметр должен иметь такое значение, которое позволяет беспрепятственно проходить и удаляться в атмосферу продуктам сгорания топлива при работе котельной с максимальными нагрузками.

Неправильные расчеты пропускной способности могут спровоцировать скопление газов в каком-либо котле или в тракте.

Аэродинамические расчеты дымовой трубы, выполненные на профессиональном уровне, позволяют дать объективную оценку эффективности дутьевой, тяговой системы, перепадам давления в воздушном и газовом тракте.

Результатом проведенных расчетов становятся профессиональной определение оптимальной высоты и диаметра дымовой трубы, а также наиболее выгодные параметры отдельных участков и элементов на газо-воздушном тракте.

Диаметр дымохода для печи: как рассчитать, особенности

При ошибочном расчете котельного оборудования будет возникать эффект обратной тяги, когда дымовые газы не будут отводиться в атмосферу, а попадут в жилые комнаты. В такой ситуации существует даже вероятность создания пожароопасной ситуации, если горячий дым проникнет в помещение. Вследствие этого, при строительстве дымохода важен безошибочный расчет его геометрических характеристик, которые гарантируют создание рабочей тяги, достаточной для полного удаления дымовых газов и обеспечения высокого коэффициента полезного действия отопительного агрегата, работающего на природном топливе.

Работа источника тепловой энергии, работающего на твердом, жидком или газообразном топливе, всецело зависит от следующих параметров дымовой трубы:

  1. Длина трубы. Вначале потребуется установить наибольшую высоту строения, а также размер в метрах до конька кровли в точке, где планируется вывод проектной дымовой трубы. Вследствие чего с данным показателем связаны все наиболее важные параметры строящейся системы дымоотвода. Необходимо учитывать, что чрезмерно высокие дымовые канала буквально станут «съедать» разрежение в дымовентиляционном тракте, в результате источник тепловой энергии не сможет качественно сжигать топливо из трубы и всех щелей повалит черный дым. Не менее опасны и непомерно низенькие трубы по отношению к крыше.
  2. Диаметр дымохода для печи на дровах. В отношении данного размера, потребуется принимать во внимание не конкретно число, а в большей степени геометрию дымовой трубы. Специалисты — печники говорят о том, что высококачественная дымоотводящаясистема, функционирующая по всем законам аэродинамики и теплотехники, имеет круглое сечение. В этом случае сажевые отложения не в такой степени задерживаются в каналах, поэтому такая система меньше нуждается в очистке. В отношении конкретного размера — его стоит выбирать по сечению основного выходного патрубка котла либо другого источника тепла. Применять трубы с большим или меньшим размером, не рекомендуется заводом-изготовителем из-за высокого риска разгерметизации.
  3. Помимо определения Д трубы необходимо учитывать силу тяги. Для этого применяют закон Бернулли, вносят в формулу данные по температуре наружного и внутреннего воздуха, а также по давлению среды. В итоговом расчете учитывают суммарную потерю воздушного напора в двух точках: в топочной камере и на выходе из дымовой трубы. Итоговый размер тяги для печей должен превышать все потери напора в газовоздушном тракте.
Диаметр дымохода для печи
При рассчете диаметра дымохода для печи учитывается длина трубы

Значение расчетов параметров дымохода

Правила расчета имеют свои допуски, их надо знать, перед тем как рассчитать диаметр трубы. Имеется несколько методов расчета, они зависят от того кем и для каких условий будут они будут выполниться:

  1. Высокоточные, применяются при производстве котлов и выполняются конструкторскими отделами заводов-изготовителейоборудования.
  2. Ориентировочные расчеты, выполняемые не специалистами на основании графиков, диаграмм и таблиц.
  3. Автоматические, получаемые на базе онлайн-расчета.

Под точными вычислениями понимаются такие, в которых учтено множество факторов:температура уходящих газов на выходе из котла и из трубы, скорости перемещения газов в топке и на участках системы дымоотведения, потере давления газов по движению в газовоздушном тракте. Большинство таких данных параметров получены экспериментальным путем производителями котельного оборудования и зависят марки котла, поэтому данный вид расчета, практически, не доступен для пользователей.

В отношении ориентировочного метода, перед тем как рассчитать диаметр дымохода, во внимание берутся характеристики объема топочной камеры. Для определения геометрических параметров труб, существуют различные таблицы и графики. Например, с габаритами топки 500Х400 мм, потребуется круглая труба от 180 до190 мм.

Предлагаем ознакомиться  Баня при больном горле без температуры

Третий метод базируется на использовании специальных онлайн-калькуляторов. Они учитывают практически все важные параметры, поэтому выдают очень точные результаты. Для того чтобы ими воспользоваться оператору потребуется знать много отправных данных.

Точный метод

Точные расчеты основываются на достаточно трудоемкой математической базе. Для этого потребуется знать основополагающие геометрические характеристики трубы, теплогенератора и используемого топлива. Для такого расчета можно использовать следующий метод определения диаметра трубы круглого сечения для дровяной печи.

Входные параметры расчета:

  • Показания Т газов на выходе из котла t – 151 С.
  • Усредненная скорость движения уходящих газов – 2.0 м/с.
  • Расчетная длина трубы, какая стандартно применяется для печек – 5 м.
  • Масса сжигаемых дров B= 10.0 кг/час.

V=[B*V*(1 t/272)]/3600 м3/сек

Где V – объем воздушных масс, который необходимы для полноты сжигания топлива – 10 м3/кг.

V=10*10*1.55/3600=0,043 м3/сек

d=√4*V/3,14*2=0,166 мм

Шведский метод

Расчет дымовой трубы часто выполняют по этому методу, хотя он более точен при расчете дымоотводящих систем каминов с открытыми топками.

Диаметр дымохода для печи
Шведский метод

По данному способу для расчета применяется размер топочной камеры и его газовый объем. Например, для камина с порталом в высоту 8 кладок в высоту и 3 кладки в ширину, что соответствует размеру F= 75.0 х 58.0 см = 4350 см2. Вычисляют отношение F/f = 7.6% и определяют по графику, что прямоугольный дымоход с таким размером работать не сможет, возможно, применение конструкции круглого сечения, однако длина ее должна быть не менее 17 метров, что не реально высоко.

Соотношение F/f= 8.4%. f = Fх 0.085 = 370.0 см2

D= √4 х 370 / 3,14 = 21.7 см.

В основу расчета положен метод конечных элементов с использованием в качестве основных неизвестных перемещений и поворотов узлов расчетной схемы. В связи с этим идеализация конструкции выполнена в форме, приспособленной к использованию этого метода, а именно: система представлена в виде набора тел стандартного типа (стержней, пластин, оболочек и т.д.), называемых конечными элементами и присоединенных к узлам.

Тип конечного элемента определяется его геометрической формой, правилами, определяющими зависимость между перемещениями узлов конечного элемента и узлов системы, физическим законом, определяющим зависимость между внутренними усилиями и внутренними перемещениями, и набором параметров (жесткостей), входящих в описание этого закона и др.

Узел в расчетной схеме метода перемещений представляется в виде абсолютно жесткого тела исчезающе малых размеров. Положение узла в пространстве при деформациях системы определяется координатами центра и углами поворота трех осей, жестко связанных с узлом. Узел представлен как объект, обладающий шестью степенями свободы — тремя линейными смещениями и тремя углами поворота.

Все узлы и элементы расчетной схемы нумеруются. Номера, присвоенные им, следует трактовать только, как имена, которые позволяют делать необходимые ссылки.

Основная система метода перемещений выбирается путем наложения в каждом узле всех связей, запрещающих любые узловые перемещения. Условия равенства нулю усилий в этих связях представляют собой разрешающие уравнения равновесия, а смещения указанных связей — основные неизвестные метода перемещений.

1 — линейное перемещение вдоль оси X;

2 — линейное перемещение вдоль оси Y;

Диаметр дымохода для печи: как рассчитать, особенности

3 — линейное перемещение вдоль оси Z;

4 — угол поворота с вектором вдоль оси X (поворот вокруг оси X);

5 — угол поворота с вектором вдоль оси Y (поворот вокруг оси Y);

6 — угол поворота с вектором вдоль оси Z (поворот вокруг оси Z).

Нумерация перемещений в узле (степеней свободы), представленная выше, используется далее всюду без специальных оговорок, а также используются соответственно обозначения X, Y, Z, UX, UY и UZ для обозначения величин соответствующих линейных перемещений и углов поворота.

Maksym

В соответствии с идеологией метода конечных элементов, истинная форма поля перемещений внутри элемента (за исключением элементов стержневого типа) приближенно представлена различными упрощенными зависимостями. При этом погрешность в определении напряжений и деформаций имеет порядок (h/L) k, где h — максимальный шаг сетки;

Для того, чтобы ваша печь работала должным образом, важно, чтобы система дыма отведения была настроена, как положено. Огромную роль в этом играют два основных параметра, с которыми познакомимся немного ниже

https://www.youtube.com/watch?v=YK8P7vyiWD0

От них будет зависеть, какая тяга будет, насколько эффективно будет удаляться дым из печи. Как правильно рассчитать трубу для дымохода будет зависеть не просто функционирование системы, но и безопасность людей живущих в помещении

Предлагаем ознакомиться  Сайдинг для наружной отделки бревенчатого дома

Поэтому обращайте внимание на любые тонкости, изучайте теорию, чтобы потом можно было без проблем узнать и определить, как самостоятельно рассчитать дымоход.

Допустим, у нас имеется камин. Портал которого имеет в высоту 8 кладок, а в ширину 3 кладки. Это в сантиметрах получается примерно 75 х 58 см. При этом размер канала равен по площади как раз кирпичу. Что составляет 12,8 х 25,8 см

Мы обращаем внимание, что габариты могут быть различны у изделий отдельных заводов, поэтому данные уточните перед кладкой, рассмотрев досконально порядовку и взяв реальные размеры. Теперь займемся математикой:

  1. Буквой Fобозначается площадь портала камина, она равна 75 х 58 = 4350 квадратных сантиметров.
  2. Малой буквой fобозначается площадь сечения дымохода, имеется в виду его внутренняя проходная часть. Это составит 12,8 х 25,8 = 330,24 квадратных сантиметра.

Берем отношение F/f = 7,6%. Теперь смотрим по графику, что у нас получается…  Из рисунка видно, что прямоугольный дымоход в этих условиях не будет работоспособен, то есть необходимо выбрать круглый дымоход такого же сечения, причем высота трубы должна быть не ниже 17-ти метров. Великовато для частного коттеджа?

Тогда сделайте площадь дымохода чуть больше, чтобы процент уместился в расчетную высоту или замените круглым сечением. Дымоходы диаметром 80 мм, например, имеют площадь 50,24 квадратных сантиметра, этого будет маловато. Тогда лучше исходить из обратного условия минимально необходимого диаметра. Его легко найдем из заданной высоты. (См. также: Изготовление каминов своими руками)

D= √4 х f / П = √4 х 370 / 3,14 = 21,7 см.

Оголовок дымоходной трубы современного жилого дома.

Вот так можно рассчитать сечение дымохода в зависимости от размера портала. Брать лучше с запасом. И здесь вот какой еще момент. В качестве дымоходов используются следующие материалы:

  1. Стекло.
  2. Керамика.
  3. Сталь.
  4. Асбоцемент.

Из кирпича сложить круглый дымоход будет сложновато. В этом свете выбирайте подходящий материал, но учтите, что при сжигании в топке газа или дизельного топлива, следует отбросить в сторону асбоцемент, а стеклянные дымоходы стоят очень дорого. В этом случае следует отдавать предпочтение стали, которая устойчива к воздействию агрессивных сред. (См. также: )

Расчет диаметра дымовой трубы.

Конечно, если вы приняли решение построить печь своими руками и при этом не пользуетесь никакими схемами и инструкциями, в основном это касается русских печей, то сделать правильные просчеты достаточно сложно, ведь в данном вопросе важно не только сечение, но и высота трубы и наличие поддувала для притока воздуха.

Формула расчетов: сечение дымохода прямопропорционально размерам топки и составляет 1:1,5. Кстати, сечение дымохода не должно быть меньше сечения поддувала.

Такими простыми вычислениями и просчетами можно самостоятельно определить сечение дымоходной трубы. Кстати, качество печи или камина, его эксплуатационные свойства зависят и от высоты дымохода, но здесь можно придерживаться другого правила: чем он выше, тем лучше тяговые свойства отопительного прибора, причем не имеет значения, сделали вы его самостоятельно либо приобрели готовым у производителя

Оптимальные показатели диаметра дымовой трубы

Полный расчет дымовой трубы довольно сложно выполнить неспециалисту. Для этого лучше воспользоваться советами теплотехников по выбору оптимально показателя:

  1. При максимальной тепловой мощности отопительного устройства до 3.0 кВт, предостаточно будет трубы диаметром 140 мм.
  2. Если котел обладает мощностью до 4.5 кВт — оптимальные габариты дымоотвода — не меньше 140мм.
  3. При применении высокомощного котельного устройства в 7.5 кВт, Д трубы дымохода обязан быть не меньше 150 мм.

Пользователь, которому известна тепловая мощность котла, может по оптимальным значениям сделать прикидочный расчет дымовой трубы и согласовать ее с показателем выходного патрубка котла. Также можно обратиться к инструкции завода-изготовителя, в которой регламентирована схема установки со всеми параметрами дымовентиляционной системы.

Не менее важным показателем для точного расчета геометрических параметров дымоотвода является температура уходящих газов на входе в трубную часть.Этот параметр связан с видом и качеством сжигаемого топлива и эффективности поверхностей нагрева котла. Для правильного настроенного оборудования он должен быть в пределах 150-200 С.

Предлагаем ознакомиться  Как сделать битумную мастику своими руками

Для каминов также важным значением обладает показатель оптимальной скорости движения газа по дымоотводящей системы,обычно этот показатель принимается 2 м/с с показателем естественной печной тяги – 4 Па на 1 м дымовой трубы.

В отношении параметров дымоотводной трубы невозможно заявить, что чем она выше, тем предпочтительнее. Чрезвычайно длинный либо широкий газоход увеличивает затраты на строительство дымоотводов. Котел или печь с подобным дымоходом станет действовать на износ при избытке тяги, топливо будет сжигаться быстро, а значительная часть его будет бесполезно уходить в атмосферу, понижая эффективность системы теплоснабжения.

Размер сечения только частично влияет на длину трубы дымоходов. Иначе говоря, пользователю не удастся увеличить ее диаметр, для повышения эффективности. В связи с чем специалисты не советуют экспериментировать с размерами сечений труб печки, подгоняя их к определенным показателям высоты, например, делая ниже 5 м или выше 7 м.

Вычисление длины трубы больше зависит от значения высоты объекта, на котором она размещается, и разновидности кровельного покрытия. Показатель над уровнем кровли более важный показатель для расчета оптимального сечения трубы.

Диаметр дымохода для печи
Рассчет диаметра дымохода для печи

Протяженность дымоходной трубы от колосников до точки выхода обязана быть не меньше 5 м.  В случае, если крыша выполнена в виде плоской конструкции, то возвышенность трубы должна быть на уровне не менее 50.0 см. На скатных конструкциях, при месторасположении ее на дистанции от конька до 1.5 м, она должна возвышаться не менее 50.

В отдельных случаях труба располагается далее 3 м от линии конька, тогда ее наименьшая высота высчитывается под углом 10 градусов сравнительно к горизонту. На случай, если вблизи расположены большие высотные объекты, а котел или камин работает на дровах, то высота дымоотвода выбирается выше кровли рядом расположенных домов.

Рекомендации по размещению труб и возведению:

  1. Не нужно обустраивать дымоходы вблизи с мансардных окон, чтобы случайный ветер не задувал продукты сгорания внутрь мансарды.
  2. Равным образом не рекомендовано воздвигать вытяжные трубы и вентканалыв ендовых, для того чтобы не создавались снеговые карманы.
  3. При выходе внешнего участка дымохода не нужно жестко укреплять его с конструкцией кровли и стропилами, так как при обрушении трубы ураганом пострадает вся крыша.

Грамотный расчет всех характеристик будущей схемы дымоотвода — это гарантом ее работоспособности и эффективной работы всего котельного оборудования. Недостаток в расчетах, какой может быть сделан на этапе проектирования, приведет к аварийному режиму с последующим разрушением системы. Простые расчеты, базирующие на долголетнем опыте специалистов, дают возможность пользователю выполнить их качественно для определения технических параметров дымоотводящей трубы.

Высота всех дымоотводящих каналов регламентируется СНиП, важно еще учитывать сечение и внутреннюю форму. Данные параметры сильно влияют на работу отопительных систем и КПД

Теплый воздух, нагреваясь, поднимается вверх, чем ближе к выходу наружу, тем сильнее он остывает, вследствие чего образуется тяга. При очень больших размерах внутренних сечениях дымохода воздух быстрее остывает, образуя при этом , который плохо отражается на самой тяге.

Что можно сделать? Возможно, увеличить высоту трубы, за счет уменьшения ее сечения. В таком случае тяга станет такой сильной, что приведет к потере КПД отопительного котла или печки, камина. Так как приток холодного воздуха снизу будет резко увеличен, вследствие чего отопительный прибор будет нагрет плохо. Из-за чего потребуется увеличение расхода топлива и времени нагрева.

Высокий дымоход и небольшой размер внутреннего сечения тоже не будет давать хорошей тяги для правильной работы печи, камина. Возможно попадание угарного газа и дыма в само помещение. Дабы не столкнуться с такой ситуацией, лучше обратиться к помощи специалиста или произвести расчет высоты дымовой трубы с помощью калькулятора.

Заключение

Подводя итог, я хочу отметить, что при выборе материалов, размеров и конфигурации дымоходной трубы, прежде всего, следует исходить из максимальной тепловой мощности отопительного прибора. При этом также нужно учитывать свои финансовые возможности, и то, на какие виды топлива рассчитана ваша печь или отопительный котел.

Более подробно обо всех описанных видах дымоходов можно узнать из приложенного видео в этой статье, а если у вас возникнут какие либо вопросы или замечания, я предлагаю их обсудить в форме для комментариев.

Способы расчетов

Шведский метод

Диаметр дымохода для печи
Шведский метод
, , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector