Komín pro kotelnu: výpočet výšky a průřezu dle technických norem

Hlavní funkcí, kterou by měl komín kotelny plnit, je odvádět spaliny z kotlů do atmosféry a rozptylovat je v tomto prostoru.Má také další funkci: musí vytvářet přirozený tah vyplývající z rozdílu mezi teplotou v topeništi a venku.

Představíme vám typy kouřových kanálů, jejichž klasifikace je založena na konstrukčních vlastnostech a materiálu potrubí. Zde se dozvíte, jak vypočítat geometrické parametry pomocí konkrétního příkladu. Naše rady vám pomohou rozhodnout se pro typ a velikost komína.

Typy komínů

U velkých kotelen přirozený tah nemůže zajistit úplné spalování, zde se vytváří nuceně pomocí kouřových čerpadel. Spalovací proces a vypouštění jeho produktů do atmosféry by měly co nejméně poškozovat životní prostředí a nezpůsobovat havarijní situace v důsledku výskytu tlaku v pecích, který překračuje normu.

Strukturálně potrubí pro kotelny Velmi se od sebe liší jak typem nosné konstrukce, tak materiálem výroby. Na základě první charakteristiky se rozlišuje několik typů trubek.

Samonosné kotlové trubky

Takové vertikální konstrukce mohou být jedno- nebo vícehlavňové. Odstraňují spaliny z kotlů a kotlů.

Používají se bez ohledu na typ paliva, ale podléhají určitým požadavkům:

1. Teplota spalin procházejících samonosným potrubím by neměla překročit 350 stupňů C.
2. Produkty hoření nesmí být chemicky agresivní.
3. Optimální zatížení sněhem pro samonosné konstrukce je 250 kg na kW. cm, vítr - 30 kg na kW. cm v podmínkách větrné oblasti II.

Samonosné potrubí je instalováno na střeše a zajištěno uvnitř budovy. Jeho konstrukční vlastnosti poskytují možnost přepravy a instalace na místě, protože skládá se ze samostatných sekcí, které jsou 3-vrstvé sendvičové trubky. Konstrukce je připevněna k základu pomocí kotev.

Uvnitř potrubí je vrstva z odolné oceli, která není ovlivněna látkami uvolňovanými při spalování. Vnější vrstva chrání před atmosférickými vlivy.

Komíny pro velké kotelny jsou nejčastěji samonosné. Jedná se o budovu postavenou podle individuálního projektu s vlastní infrastrukturou

Parametry kouřových konstrukcí musí odpovídat požadavkům stanoveným v regulačních dokumentech. Jejich výpočet je založen na faktorech, jako je počet kotlů, výkon, druh paliva. Je třeba vzít v úvahu normy emisí do ovzduší. V některých případech jsou komíny vybaveny plošinou, žebříkem, kontrolním poklopem a světelným plotem.

Sloupové kouřové struktury

Trubka tohoto typu se skládá z vnějšího pláště z vysoce uhlíkové oceli a do něj vložených vnitřních sudů různých průměrů z nerezové oceli pro odvod plynů. Konstrukce je zajištěna do kotevního koše zalitého do základu. Může jich být 1 nebo několik. Aby se uvnitř neusazovala kondenzace, používá se tepelná izolace.

Část sloupové trubky. Zde je na řezu vidět, že uvnitř je několik nerezových sudů různých průměrů.

Výhodou tohoto konstrukčního řešení je dlouhá životnost a perspektiva připojení více kotlů. Tloušťka a jakost oceli se volí na základě teploty a agresivity spalin.

Průměr každého kmene může dosáhnout jeden a půl metru, a pokud se plánuje použití společného plynového potrubí pro několik kotlů, pak je zapotřebí průměr asi 3 m. Aby se zabránilo vzniku kondenzace, jsou kmeny pokryty tepelným izolace.

Vlastnosti fasádních a fasádních komínů

Instalujte blízkofasádní komíny pro kotelny připojené k domu nebo vestavěné. Jsou připevněny ke stěně budovy pomocí konzol. Komponenty komína jsou kmeny a rám nebo kotvy.

Hlaveň má 3 vrstvy: nerez uvnitř, dále tepelnou izolaci a pozinkovanou ocel. Potrubí je určeno pro kotelny, kde kotle pracují na plynné nebo kapalné palivo.

Nejčastěji jsou fasádní trubky umístěny podél vnější stěny budovy. Při volbě třídy oceli a tloušťky stěny trubky se bere v úvahu chemické složení výfukových plynů a jejich teplota

Blízko fasádní a fasádní trubky přenášejí hmotnostní zatížení prostřednictvím dodatečného spodního základu a zatížení větrem prostřednictvím spojovacích prvků izolujících vibrace. Tento typ komína je z hlediska materiálových nákladů nejekonomičtější kvůli nedostatku nosných konstrukcí a pevného základu.

Modulární systém použitý k vytvoření sudů na výfuk plynu umožňuje snadnou výměnu poškozených dílů.

Trubky příhradového typu

Tato kovová konstrukce se skládá z trubek namontovaných na silném samonosném příhradovém sloupu. Krov je zase zajištěn v kotevním koši zalitém do základu.Komíny příhradového typu jsou vhodné pro použití v oblastech s nebezpečnými seismologickými podmínkami.

Konstrukce příhradového typu obsahuje 1 až 6 kmenů. Sloup je vyroben z válcované trubky. Profilová trubka může mít čtvercový nebo trojúhelníkový průřez. Záleží na počtu kmenů

Aby se zabránilo korozi, jsou výstupy plynu natřeny základním nátěrem a poté natřeny.

Buben výfuku plynu se skládá z modulů skládajících se ze 3 vrstev:

• vnitřní, v přímém kontaktu se zplodinami hoření a vyrobené ze speciálních jakostí nerezové oceli;
• tloušťka 5-6 cm, působící jako tepelná izolace;
• vnější, chránící tepelně izolační vrstvu před negativními vlivy prostředí.

Pro antikorozní nátěr se používají barvy s vysokým procentem zinku. U některých konstrukcí mohou být uvnitř sloupu přítomny schody a plošiny pro usnadnění údržby. Konstrukční prvky trubek tohoto typu jsou relativně lehké, což usnadňuje jejich přepravu a montáž.

Trubky komínových stožárů

Centrálním prvkem stožárové trubky je nosná věž - tři nebo čtyři stožáry, ke kterým jsou připojeny komíny. Všechny konstrukční prvky jsou sestaveny na základně ve formě betonové podložky, počínaje zdola a postupně se pohybující nahoru. Při montáži použijte nýtový spoj nebo použijte samořezné šrouby.

Nosná konstrukce stožárové trubky je sestavena z ocelových profilů spojených navzájem výztuhami a úhelníky. Základna sloupu spočívá na základu a je upevněna kotvami

Obvykle jsou jednotlivé prvky přepravovány na místo instalace a sestaveny jako stavebnice. Tento proces trvá velmi málo času - několik hodin.Výška komína může dosáhnout maximálně 28,5 m. Stabilitu komínu zajišťují výztužná žebra - ocelové kotevní dráty o průřezu 1,6 až 2 cm, které kompenzují působení příčných sil.

Materiály pro stavbu kotlových trubek

Systémy odvodu kouře jsou vyrobeny z různých materiálů - cihla, ocel, keramika, polymer. Cihlový komín, postavená na zděných kamnech a krbech, se vyznačuje dobrou mechanickou pevností, výbornou tepelnou kapacitou a poměrně vysokým stupněm požární bezpečnosti.

Tyto konstrukce mají také mnoho nevýhod, a proto jsou v moderní výstavbě stále méně běžné zcela zděné komíny. Regulační dokumenty omezují výšku cihelných trubek na 30-70 m a průměr na 0,6-8 m.

Na stěnách zděné trubky s mnoha výstupky a prohlubněmi uvnitř se vždy usadí spousta kondenzátu a sazí obsahujících oxidy síry. Ten při reakci s vodou tvoří kyseliny, které aktivně ničí cihly.

Nerovnosti povrchu a zúžení průchodu v důsledku postupného nárůstu vrstvy sazí způsobují snížení rychlosti průchodu kouře a sklápěcí tah v kouřovodu.

Odolnější vůči kondenzaci a vnějším faktorům keramické komíny, mají vysokou požární odolnost. Ale tento systém má velkou váhu, protože Uvnitř jsou kovové tyče, které mu dodávají další pevnost. To s sebou nese požadavek na povinnou instalaci samostatného základu a podpěr, což zvyšuje složitost a náklady na instalaci.

Polymerové komínové trubky jsou vhodné v kotelnách s maximální teplotou 250 stupňů C, při instalaci gejzíry. Jsou lehké, flexibilní a odolné, ale jsou relevantní pouze pro plynová zařízení.

Zařízení pro odvod kouře z nerezové oceli je sestava skládající se z jednotlivých komínových prvků navzájem spojených pomocí tvarových dílů: T-kusy, trubky, deflektory, T-kusy, kolena. Ocelové komíny vybavena převážně plynovými kotli.

Instalace takového komína může být provedena po postavení budovy v krátké době. Existuje široká škála spojovacích dílů, takže potrubí může mít libovolnou konfiguraci.

Modulární komín lze snadno demontovat a přesunout na jiné místo. Výhodou konstrukce je nízká hmotnost, která umožňuje obejít se bez základů, odolnost proti vlhkosti, mírné usazování sazí na vnitřních stěnách a vysoká rychlost průchodu spalin.

Sanitární normy povolují použití ocelových trubek pro stavbu komínů o výšce větší než 30 m, výjimka je možná pouze při spotřebě méně než 5 tun polyash paliva za den. Důvodem je, že životnost takových konstrukcí je 10 let a při použití paliva s vysokým obsahem síry se výrazně snižuje.

Mezi odrůdy, jejichž tělo je vyrobeno z ocelové slitiny, patří koaxiální komíny, s jehož konstrukčními specifiky a provozními vlastnostmi doporučujeme se seznámit.

Výpočet parametrů potrubí

Pro určení výšky a průměru komína pro kotelnu je nutné provést aerodynamický návrhový výpočet. Průměr závisí na výkonu jednotlivých kotlů nebo celé kotelny.

Na spalování paliva a efektivní odvod kouře má velký vliv tah, jehož vytvoření vyžaduje neustálý přísun vzduchu do topeniště.Toho je dosaženo přirozeně i uměle.

Pokud je do systému zabudováno kouřové čerpadlo, není výška potrubí kritická. Tento parametr je důležitý především pro započítání škodlivých emisí do ovzduší. Pro stanovení gravitace je nutný povinný výpočet jak výšky, tak průřezu potrubí.

Určení výšky potrubí s přirozeným tahem

Pro vytvoření normálního přirozeného tahu je nutné dodržet podmínku rovnosti tahové síly a celkového odporu, který vzniká při pohybu spalin plynovými kanály kotle a komínového traktu. Je možné zajistit takovou trakci za předpokladu, že je malý odpor plynu, když výška potrubí nepřesahuje 60 m.

Tento diagram zjednoduší proces výpočtu hlavních parametrů potrubí pro odstranění spalin jakéhokoli paliva v kotelních pecích

Regulační dokumenty upravující umístění a výpočet výšek komína jsou SNiP41-01-2003, SP 7.13130.2009.

Měli byste také vzít v úvahu doporučení uvedená v návodu ke kotli, zejména jejich následující požadavky:

1. Vzdálenost od roštu k horní části potrubí by neměla být menší než 5 m.
2. Nad plochou střechou bez vysokého plotu by měla trubka stoupat alespoň 0,5 m.
3. Ve vztahu k výšce plotu a hřebene střechy by potrubí mělo převyšovat jejich úroveň o 0,5 m, pokud je do jednoho a půl metru od těchto konstrukcí.
4. Když je komín odstraněn z parapetu a hřebene ve vzdálenosti 1,5 až 3 m, jeho horní bod by se měl shodovat s jejich výškou.

Při nesprávném výpočtu výšky komína může nastat mnoho problémů, z nichž hlavním je turbulence vzduchu nebo tlaková zóna větru. Oheň v peci lze uhasit silnými poryvy větru.

Při instalaci komína je nutné vzít v úvahu střešní konstrukci, tloušťku střešního koláče, vzdálenost od obvodových prvků a hřebene, pravidla požární bezpečnosti (+)

Předpokladem při návrhu potrubí kotelny je také dodržování pravidel požární bezpečnosti. Je nutné izolovat konstrukce sousedící s potrubím.

Aby jiskry z větracích otvorů na potrubí nedopadaly na střechu, když je vyrobena z hořlavého materiálu, je výška konstrukce zvýšena o 0,5 m. Potrubí kotelny musí být vzdáleno minimálně 2 m od vysokých budov a stromů .

Výška potrubí se určuje v závislosti na konstrukci střechy. Pokud je střecha víceúrovňová, jsou při výpočtu zohledněny výškové rozdíly, ale základna je ve všech případech stejná - výška hřebene (+)

Protože optimální tah nastává v důsledku rozdílu mezi celkovou hustotou plynů unikajících do komína a sloupcem venkovního vzduchu o stejné výšce, výpočet se provádí pomocí vzorce:

Výška kouřového kanálu je nezávisle vypočtena pomocí tohoto vzorce. Všechny hodnoty lze převzít z dokumentace dodávané s topným zařízením

Výpočet je poměrně komplikovaný, je lepší, když jej provádějí specialisté. Parametry ovlivňující výšku potrubí:

1. Koeficient A charakterizuje meteorologickou situaci v regionu.
2. Mi je množství spalin, které projdou potrubím za jednotku času.
3. F je rychlost, kterou se částice vzniklé při spalování usazují.
4. Spdki a Cfi jsou indikátory koncentrace různých látek ve spalinách.
5. V – objem plynu.
6. T je rozdíl mezi teplotami vzduchu vstupujícího a vystupujícího z potrubí.

Li kotelna umístěn v přístavbě domu, ten se stává překážkou. V tomto případě je nutné, aby se hlava trubky nacházela nad oblastí podpory větru.V opačném případě nebude topné zařízení fungovat normálně.

Chcete-li určit, o kolik je třeba potrubí zvýšit, najděte nejvyšší bod na domě a nakreslete přes něj přímku, která svírá s povrchem země úhel 45 stupňů. Prostor pod touto čarou je zónou podpory větru a komín by měl být umístěn nad ním.

Výpočet průměru potrubí

Pro výpočet průměru potrubí existuje vzorec:

S = m/(ρr x w),

Zde m je spotřeba paliva za 1 hodinu, w je rychlost spalin, ρr je hustota vzduchu za provozních podmínek, je určena vzorcem: pв = pBну x 273⁄273 x tос. Kde je venkovní teplota vzduchu, pBnu je hustota vzduchu za normálních podmínek = 1,2932 kg/m3.

Tabulka pomůže určit hodnotu hustoty vzduchu ρg za provozních podmínek bez provádění složitých výpočtů. Pro zjednodušení výpočtů se předpokládá, že hustota spalin je rovna hustotě vzduchu (+)

Za hodinu necháme v kotli spálit 50 kg tuhého paliva, za vteřinu to pak bude 50: 3600 = 0,013888 kg. Rychlost pohybu spalin je 2 m za sekundu. Při teplotě vzduchu -4 stupně C je hustota vzduchu 0,6881 kg na 1 metr krychlový. m. Potom S = 0,013888: (0,6881 x 2) = 0,010092 sq. m = 92 čtverečních cm Pro kruhový řez d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 cm.

Průměr válcového komína lze vypočítat pomocí jiného vzorce: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), kde r je koeficient závislý na druhu použitého paliva. U uhlí je to 0,03, u palivového dřeva 0,045, u plynu 0,016, kapalného paliva - 0,024.

Závěry a užitečné video k tématu

Video s vizuální ukázkou procesu výpočtu výšky kouřového kanálu pro uspořádání kotelny:

Zde se autor videa podělil o vlastní zkušenosti s výpočtem a instalací komína pro kotel na tuhá paliva:

Další video na pomoc amatérskému návrháři:

Není tak důležité, jaké palivo kotle v kotelně používají. V žádném případě se neobejdete bez systému odvodu spalin. Hlavními požadavky, které musí komínové potrubí splňovat, je dobrý tah a průchodnost a dodržování ekologických norem.

Chcete se zeptat na kontroverzní nebo nejasný bod, na který jste narazili při čtení informací? Máte užitečné informace k tématu článku, o které byste se chtěli podělit s návštěvníky webu? Komentáře pište do bloku níže.