Расчет диаметра трубы дымохода для печи. Способы и правила расчета

Расчет диаметра трубы дымохода для печи. Способы и правила расчета

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.

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.

На базе этих данных вначале вычисляют объем уходящих газов:

V=/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.

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. В этом случае выбор лучше производить от обратного, по минимально необходимому сечению диаметра. Его просто найти по высоте здания, например, для 2-х этажного дома, высота от камина до колпака дымохода – 11 м.

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

D= √4 х 370 / 3,14 = 21.7 см.

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

Ориентировочный метод

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 до 190 мм.

Метод онлайн-калькуляторов

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 расчет

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

• Масса топлива: 10 кг
• Внутренний диаметр топки: 500 мм
• Длина топки: 400 мм
• Коэффициент сжигания топлива: 1,55

На базе этих данных вначале вычисляют объем уходящих газов:

V = 10*10*1.55/3600 = 0,043 м3/сек

d = √4*V/3,14*2 = 0,166 мм

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

Какой диаметр трубы для дымохода. Точный метод + формула

Рассчитать дымоход для печки, занятие не для новичков. Такую работу лучше доверить профессионалам. Но если вы решили рассчитать этот параметр самостоятельно вам понадобится знание основных данных и нескольких формул:

1. Для определения кубатуры выходящих газов важно знать мощность отопительного агрегата. Для расчетов применяем формулу: , где:

• В – коэффициент скорости сгорания твердого топлива. Это значение определяется исходя из данных таблицы №10 ГОСТа 2127;
• V – уровень объема сжигаемого топлива. Эта величина указывается на бирке промышленного прибора;
• Т – уровень нагрева отводящихся газов в месте выхода из дымохода. Для дровяных печей – 1500.

1. Общей площади дымохода. Ее высчитывают исходя из соотношения объемов газов, это значение обозначается «Vr» и скорости их продвижения в трубопроводе. Для бытовой печи, работающей на дровах, это число равно – 2 м/сек.
2. Диаметр круглой трубы высчитываем по формуле – d² = (4 * Vr) / (π * W), где W – это скорость продвижения газов. Все расчеты лучше выполнять на калькуляторе и внимательно вносить все величины.

Рассчитываем оптимальную величину тяги

Эта операция выполняется для контроля над расчетами оптимальной высоты и сечения дымохода. Такой расчет можно проводить по 2 формулам. Основную, но сложную мы приведем в этой главе, а основную, простую формулу приведем при выполнении пробного расчета данных:

, где:

• С – это постоянный коэффициент, равный для печей на дровах 0,034;
• литера «а» – величина атмосферного давления. Величина естественного давления в дымоходе – 4 Па;
• высота дымохода обозначается буквой «h».
• Т0 – средний уровень температур атмосферы;
• Тi – величина нагрева отработанных газов при выходе их из трубы.

Пример расчета сечения дымохода

Принимаем за основу:

• буржуйка работает на твердом топливе;
• в течение 60 минут в печи сгорает до 10 кг дров лиственных пород деревьев;
• уровень влажности топлива – до 25%.

Еще раз приведем основную формулу: 

Расчет проводим в несколько этапов:

1. Выполняем действие в скобках – 1+150/273. После вычислений получаем число 1,55.
2. Определяем кубатуру выходящих газов – Vr= (10*10*1,55)/3600. После вычислений получаем объем, равный 0,043 м³/сек.
3. Площадь трубы дымохода – (4*0,043)/3,14*2. Расчет дает значение – 0,027 м².
4. Берем квадратный корень из площади дымохода и высчитываем его диаметр. Он равен 165 мм.

Теперь определяем величину тяги по простой формуле:

1. По формуле расчета мощности высчитываем эту величину – 10*3300*1.16. эта величина равна – 32,28 кВта.
2. Рассчитываем уровень потерь тепла на каждом метре трубы. 0,34*0,196=1,73⁰.
3. Уровень нагрева газа на участке выхода из трубы. 150-(1,73*3)=144,8⁰.
4. Атмосферное давление газа в дымоходе. 3*(1,2932-0.8452)=1,34 м/сек.

Важно! Используя данные вашей печи, вы сможете самостоятельно выполнить расчет, но для подстраховки лучше проконсультируйтесь со специалистами. От правильности расчета зависит безопасность вашего жилья и экономичность работы нагревательных приборов.

Диаметр трубы для кирпичной печи. Труба на кирпичную печь: какую лучше поставить

Один из часто задаваемых мне вопросов: какую трубу для печи в доме лучше поставить — кирпичную, асбестоцементную, железную или сэндвич?

Сегодня я расскажу о плюсах и минусах разных вариантов, опишу процесс их установки и покажу, как правильно вывести трубу печи через крышу. Информация практическая, проверенная многолетним опытом — читайте, будет полезно.

Труба кирпичной печи

Давайте для начала определимся, что значит правильно вывести трубу печи и чем это будет отличаться от «неправильно»? Правильно, это когда:

• Печь будет топиться без проблем.
• Труба не будет причиной возгораний.
• Крыша вокруг трубы не будет протекать.
• В трубе не будет собираться конденсат.
• Все сделано качественно и надолго.

Поэтому я не буду набивать текст статьи рекомендациями «в какой руке держать мастерок», а остановлюсь только на важных моментах. И, конечно, подскажу некоторые строительные фишки и технологии — нет, не авторские и эксклюзивные, но помогающие далеким от печных дел людям.

И так, критерии выбора и требования при установке трубы на кирпичную печь следующие:

• Цена вопроса — многие ищут более бюджетные варианты.
• Влияние на процесс эксплуатации печи — труба не должна создавать препятствий хорошей тяге.
• Трудоемкость установки.
• Долговечность и ремонтопригодность.
• Пожарная безопасность — ввиду близости легковоспламеняющихся конструктивных элементов потолка и крыши.

И так, печь (русская, шведка или голландка) в доме сложена. Желательно кладку конструктивных элементов дымовых каналов заканчивать на расстоянии не менее 20 см от потолка во избежание возгораний.

Завершающим этапом остается вывести трубу. В последнем колодце монтируется задвижка и до чердачного перекрытия можно выкладывать кирпич на ребро или в полкирпича в продолжение стенок колодцев, а далее есть некоторые нюансы.

Как правильно вывести трубу печи через потолок

Выпиливаем в потолке отверстие. Его размер должен быть таким, чтобы от внутренних стен дымохода до досок потолка расстояние было не менее 25 см.

Чтобы обезопасить дом от пожарных ситуаций, можно использовать один из двух вариантов вывода трубы через потолок:

• Делать распушку — постепенное утолщение кирпичных стенок кладкой.

В районе потолка будет достаточно толщины стенок трубы в один кирпич — 25 см.

• Вариант проще — сделать из листового железа окантовку кирпичной трубы с таким учетом, чтобы от дымового канала до деревянных элементов потолка было расстояние не менее тех же 25 см.

На окантовку вокруг трубы укладывается негорючий материал — войлок, пропитанный глиняной суспензией, стекловата, керамзит и прочее, чтобы избежать возможности нагрева и воспламенения расположенных рядом деревянных поверхностей.

К этому вопросу желательно подойти серьезно, махнешь рукой на эти «мелочи» — потом может аукнуться.

Помнится, когда в нашей деревне шел бум подключения газа, многие домовладельцы клали трубы без соблюдения требований ПБ — «поставим пожарнику магарыч и все подпишет». Раз я был свидетелем — приехал пожарник, посмотрел трубу с косяками и сказал: «Я-то подпишу, но жить здесь Вам».

Так что делайте, как положено, жить в этом доме Вам.

Выбор и установка трубы

После выхода на чердак можно продолжить кладку трубы, а можно установить готовую.

Какие трубы печи лучше? У каждой есть свои плюсы и минусы — давайте их рассмотрим.

Кирпичная

Классика, используемая много лет — кирпичная труба для печи в доме. Но, несмотря на «долголетие», этот вариант имеет и некоторые недостатки. Начнем, однако, с плюсов.

• Не требуется обязательное утепление, так как толщины стенок даже в полкирпича достаточно для быстрого прогрева стенок внутри дымохода и отсутствия их промерзания в зимнее время.
• Проста в обслуживании, при необходимости можно легко нарастить или «урезать» по высоте.

К минусам я бы отнес недолговечность кирпичной трубы и ее довольно частый ремонт — кирпич разлагается, штукатурка осыпается. Происходит это из-за того, что на внутренних стенках оседает конденсат пара остывших отработанных газов. Постепенно влага насыщает кирпичи, и в мороз происходит их разрушение. И чем хуже тяга печи, чем ниже температура дыма на выходе из трубы, тем чаще требуется ремонт.

Диаметр дымохода для банной печи. Делаем расчет диаметра, высоты и размера трубы дымохода для бани

Монтаж печи требует определения места установки изделия и соответственно расчет всех параметров. Размеры и диаметр трубы, зависят от мощности, изделия.
Важной составляющей в строительстве бани является строгое следование правилам и стандартам, нужно действовать согласно составленному проекту, малейшие изменения повлекут за собой последствия. Определить диаметр трубы, полезно еще во время составления проекта.

Идеальной формой трубы принято считать цилиндр. Это оптимальное решение, ведь тяга в прямоугольных дымоходах не такая хорошая, как в цилиндрических.

Цилиндрическая форма не дает скапливаться саже и позволяет продуктом сгорания свободно уходить наружу. Размеры определяются с учетом параметров проходного отверстия и высоты.

Высота и размеры

Расчет высоты дымохода зависит от уровня возвышенности самого помещения, и вида кровельного материала. Высота трубы, которая будет находиться на крыше бани, очень важна.

Как высоко необходимо поднять дымоход, чтобы он нормально функционировал?

Правила очень просты, запомните их. Если труба находится над коньком 0,5 м, тогда расстояние будет составлять до 1,5 м от конька. Труба вровень или даже немножко выше конька, устанавливается в случае, если находиться 1,5–3 м от конька.

Данная методика расчета отлично себя зарекомендовала и применяется многими мастерами.

Обязательно посмотрите

Зачем нужен этот параметр

От высоты дымохода зависит тяга, а значит, надежность и безопасность работы отопительного агрегата и безопасность жильцов дома. При недостаточном удалении дымовых газов падает КПД котла, печи или камина, возникает опасность отравления жильцов угарным или углекислым газом и опасность пожара.

Требования СНиП

В соответствии с СП 7.13130.2013, минимальная высота дымоотводящей трубы от оголовка до колосниковой решетки отопительного агрегата должна составлять не менее 5 м. При выходе трубы на плоскую кровлю ее высота должна быть не менее 0,5 м. Максимальная длина горизонтального участка не должна превышать 1 м.

Для создания нужного разрежения при выходе дымопровода из кровли высота оголовка трубы над кровлей также оговорена (см. ниже в таблице).

Существует еще понятие ветрового подпора. Если дымовая труба находится поблизости от  высокого здания, дерева или невысокая отдельно стоящая труба находится близко к дому, то эти объекты могут загораживать дымоход от ветра и уменьшать тягу. Чтобы определить, не попадает ли труба в зону ветрового подпора, необходимо через верхнюю точку дома или дерева провести наклонную линию под углом 45° к горизонтали. Оголовок трубы должен быть выше этой линии.

Из двух значений высоты выбирают большее. Если для соблюдения нормативных требований придется сооружать очень высокую дымовую трубу (намного выше 5 м), то придется монтировать дымосос, обеспечивающий достаточную тягу при любой длине трубы.

Таблица высоты печной трубы над коньком

Высота дымопровода над коньком должна соответствовать СП 7.13130.2013. Информация приведена в таблице:

Расстояние от конька до трубы измеряют строго по горизонтали.

Как влияет диаметр дымоотвода на его высоту

При устройстве дымоотвода существует непреложная зависимость: чем уже сечение борова, тем выше должна быть труба. Более высокая труба увеличивает тягу и скорость подъема дымовых газов. Но чрезмерно высокая начинает тормозить тягу – горячие газы охлаждаются, их тормозит и трение о стенки борова, особенно шершавого кирпичного.

Расчет сечения дымового канала

СП 7.13130.2013 определяет минимальные сечения дымоходного канала кирпичного или бетонного дымопровода в зависимости от мощности отопительного агрегата:

• до 3,5 кВт – 140×140 мм (Ø не менее 158 мм);
• 3,5-5,2кВт – 140×200 мм (Ø не менее 189 мм);
• 5,2-7,0 кВт – 140×270 мм (Ø не менее 219 мм).

При модернизации печей с неизвестной мощностью либо оставляют дымопровод существующего сечения, либо вставляют внутрь круглый вкладыш из нержавейки подходящего диаметра. Если к старой печи устанавливают современные керамические или сэндвич-трубы, то внутренний диаметр модулей должен быть не меньше, чем диаметр вкладыша, который бы поместился при установке в старую трубу. Теоретически можно поискать проект старой печи, но в большинстве случаев это невозможно.

Чаще всего приглашали печника, и тот складывал печи и дымоходы 2-3 освоенных типоразмеров безо всяких проектов и расчетов. Реально определить все особенности устройства печи из кирпича по внешнему виду невозможно, и единственный ориентир при выборе сечения вкладыша или нового дымохода – сечение борова уже существовавшего дымохода (при условии, что он хорошо работал). Если дымоход обеспечивал недостаточную тягу, то при его замене или модернизации лучше пригласить специалиста-теплотехника и поручить ему соответствующие расчеты.

Источник: https://baget-bez-stusla.aystroika.info/stati/kakoy-diametr-pechnoy-truby-dolzhen-byt-v-chastnom-dome-znachenie-raschetov-parametrov

Диаметр трубы для железной печи. Как рассчитать площадь сечения дымовой трубы?

Существует несколько методик расчета оптимального сечения. Например, от размеров топочной камеры очага или от площади поддувального окна печи. Но в этой публикации внимание будет сконцентрировано на той методике, которая основана на оценке объема образующихся в процессе сгораний дымовых газов.

Горение древесины и другого твёрдого топлива всегда сопровождается весьма значительным дымообразованием. И дымоходная труба должна быть в состоянии своевременно отводить эти объемы наружу.

На основе расчётов и опытов специалистами давно уже составлены таблицы, из которых можно получить информацию об удельном дымообразовании для разных типов твердого топлива. То есть какой объем продуктов сгорания образуется при сжигании, скажем, одного килограмма дров, угля, торфа и т.п.

Приведем и мы такую таблицу (в сокращенном варианте). В ней, помимо удельного дымообразования, показаны калорийность топлива (количество тепла, выделяемого при сжигании одного килограмма) и примерная температура продуктов сгорания на выходе из дымоходной трубы. Первая из указанных характеристик нас в заданный момент особо не интересует — просто дает общее представление об эффективности топлива. А вот температура, да, понадобится для расчетов.

Как видите, объемы впечатляют. Даже дающие минимальную дымность типы топлива – это уже около 10 кубометров на каждый сожженный килограмм. Значит, просто из соображений физики и геометрии сечение дымоходного канала должно быть в состоянии постоянно отводить эти немалые объемы наружу.

От этого и «пляшем» при расчёте.

Цены на дымовую трубу

дымовая труба

Объем продуктов сгорания, выделяемых при сжигании твёрдого топлива в течение часа можно определить по следующей формуле (с учетом температурного расширения газов).

Vgч = Vуд × Мтч × (1 + Тд/273))

Vgч — объем продуктов сгорания, образующийся в течение часа.

Vуд — удельный объем образующихся продуктов сгорания для выбранного типа топлива, м³/кг (из таблицы).

Мтч — масса топливной закладки, сгораемой в течение одного часа. Обычно находится отношением полной топливной закладки ко времени ее полного прогорания. Например, в печь загружается разом12 кг дров, и они прогорают за 3 часа. Значит, Мтч = 12 / 3 = 4 кг/час.

Тд — температура газов (℃) на выходе из дымоходной трубы (из таблицы).

273 — константа, для приведения температурных параметров к шкале Кельвина, использующейся в термодинамических расчетах.

Так как единица времени в нашей системе исчисления —   секунда, то узнать объем, получающийся за секунду, несложно – результат просто делится на 3600:

Vgс = Vgч / 3600

Чтобы узнать площадь сечения канала, который гарантированно пропустит через себя этот объем при определенной скорости движения газов, надо найти их отношение

Sc = Vgс / Fд

Sc — площадь поперечного сечения канала дымохода, м².

Fд — скорость потока газов в дымоходной трубе, м/с

Несколько слов об этой скорости. Для отопительных приборов и сооружений бытового класса обычно стремятся остановиться в диапазоне от 1,5 до 2.5 м/с. При такой, с одной стороны – невысокой скорости не наблюдается значительного сопротивления потоку, не возникает сильных завихрений, тормозящих движение газов. Минимизируются тепловые потери, снижается до нормальных величин температура газов на выходе из трубы. Вместе с тем, скорость в достаточной степени большая для того, чтобы уменьшить образование конденсата и оседание золы на внутренних стенках канала.

Если найдено сечение (а это – минимальная его величина), то по известным геометрическим формулам можно найти или диаметр для трубы круглого сечения, или длину стороны – при квадратном сечении, или подобрать длины сторон при прямоугольном.

Ниже предложен калькулятор, который до предела упростит проведение этих вычислений. В нем необходимо указать тип топлива, примерный расход его расход (точнее, массу и время прогорания полной загрузки) и ожидаемую скорость потока газов в дымоходе. Остальное программа выполнит сама.

Итоговый результат показывается в трех представлениях:

— минимальный диаметр для круглого сечения;

— минимальная длина стороны для квадратного сечения;

— площадь сечения, по которой можно, например, подобрать размеры сторон для прямоугольного сечения.