Расчет дымохода для котлов. Формула для расчета оптимальной конструкции

Расчет дымохода для котлов. Формула для расчета оптимальной конструкции

В формуле для подсчета параметров дымоотвода совмещается несколько условий, каждое из которых рассчитывается отдельно, анализируется и добавляется в схему разметки при монтаже. В этой формуле отображается:

• скорость движения дымового газа;
• длина дымохода;
• форма сечения конструкции;
• площадь канала;
• высота помещения;
• материал дымохода;
• средние показатели внутренней и внешней температуры;
• насколько ускоряется свободное падение;
• коэффициент гладкости стен труб.

Например, расчет сечения трубы (F)в м2 происходит по следующему уравнению:

(КхQ)/(4,19х√ˉh)=F,

в котором К – это коэффициент (вычисляется эмпирическим путем), Q – показатель степени производительности газового котла (мощность, кВт, указывается в техническом паспорте котла), и h это высота дымохода.

Для вычисления величины самотяги (мм. вод. ст.) показатель эффективной высоты дымохода умножают на разность плотности воздуха с плотностью дымовых газов.

Формулы расчета выявляют новые параметры и проверяют корректность вычисления. Так проверяют правильность расчетов размеров длины дымохода по формуле:

P*L>S,

в которой Р – показатель периметра сечения квадратной трубы, L – параметр длины дымохода, S – площади внутренней поверхности трубы. Для трубы с круглым сечением показатель Р заменяется на I. Вычислить I можно по формуле I=2пR, где R – радиус трубы.

Остальные показатели относительно технических характеристик котла, скорости подачи газа к устройству, которые понадобятся для вычислений, в паспортной документации.

Диаметр дымохода для твердотопливного котла. Какое сечение дымохода для котла на твердом топливе

Сечение дымоходной трубы для твердотопливного котла выбирается с учетом технических характеристик отопительного оборудования. При подборе ориентируются на два параметра:

• Тип сечения – выходящий наружу дым набирает скорость постепенно. Происходит завихрение дымовых остатков, что и создает необходимую для работы котла тягу. Скорость прохождения напрямую зависит от типа сечения и наличия/отсутствия углов, изгибов и горизонтальных участков. Допустимым для ТТ котлов считается круглое или овальное сечение.
  Квадратные и прямоугольные системы дымоотведения не могут обеспечить нормальные показатели тяги. Следовательно, традиционно квадратное сечение кирпичного дымохода не удовлетворяет требованиям, для подключения к современным ТТ агрегатам, но может использоваться при подключении к обычным дровяным печкам.

• Диаметр сечения – чем уже и ровнее дымоходный канал, тем лучше в нем тяга. Диаметр трубы практически не влияет на скорость, а указывает на общий возможный объем одновременного прохождения дымовых газов. Рассчитывается этот показатель индивидуально, в зависимости от объема топочной камеры.
  Плохая тяга в дымоходе указывает, что канал дымоотведения шире необходимого. Чтобы устранить проблему, не демонтируя систему, на оголовок трубы устанавливают дефлектор тяги, позволяющий вручную изменять скорость движения дымовых потоков.

Помимо этого, следует учитывать два фактора:

1. Зависимость высоты трубы от диаметра дымохода. Как правило, чем шире канал, тем выше следует поднять дымоход, чтобы обеспечить необходимую тягу.

1. Зависимость диаметра дымохода от мощности котла. В технической документации указывается минимальный размер внутреннего канала дымоходной трубы. Расчет проводится в зависимости от объема топочной камеры и учитывает пропускную способность канала.

Правильный дымоход для твердотопливного котла должен быть круглого или овального сечения, с диаметром, указанным производителем в технической документации.

Расчет сечения дымохода. Расчеты параметров дымоходной трубы

Принцип работы дымоходной системы заключаются в движении воздушных масс из топочной камеры к выходу на улицу, то есть от нижней точки в верхнюю. Это процесс происходит посредством создания тяги, которая возникает в связи с перепадами температур и давления. Именно благодаря всем этим факторам и осуществляется нормальное функционирование дымоходной системы.

Для создания оптимальных аэродинамических процессов, размер канала трубы должен соответствовать мощности печи, которая, в свою очередь, во многом зависит от размера топки. Поверхности внутреннего дымоходного пространства должны иметь гладкие стенки, по которым воздушные потоки будут скользить свободно без завихрений, и благодаря этому не будет создаваться обратной тяги. Именно поэтому достаточно часто в кирпичный квадратный дымоход встраивается вкладка из круглой керамической трубы, имеющей абсолютно гладкую поверхность и не имеющую внутренних углов.

Размер в сечении

В связи с упомянутыми факторами, нужно очень тщательно просчитать внутренний размер дымохода, при этом учитывая его длину, так как чем больше этот параметр, тем выше в трубе тяга.

Большое значение для создания нормальной тяги и качественного функционирования прибора отопления имеет и соответствие параметров дымоходного прохода и мощности, а также размер и количество каналов, предусмотренных конструкцией и проходящих внутри печи.

Если параметры внутренних размеров дымохода в сечении будут превышать расчетную величину, то это приведет к быстрому остыванию в нем нагретого воздуха и возникновению конденсата, а значит, и снижению тяги. В этом случае будет нарушен необходимый баланс, и остывающие в верхней части трубы потоки могут вернуться вниз, создавая задымление в комнате.

Размер дымоходного отверстия рассчитывается следующим образом:

• Размер дымохода камина с открытой топкой примерно соответствует пропорциям 1:10 (сечение дымохода (f) / площадь окна топки (F)). Эта формула в целом действует как для квадратного или прямоугольного, так и цилиндрического типа трубы, но не напрямую, а с учетом формы сечения канала и общей высоты дымохода.
• Размер дымохода печи с закрытой топочной камерой имеет пропорции 1:1,5. В том случае, когда теплоотдача отопительного сооружения составляет меньше 300 ккал/час, то сечение обычно имеет размер 130×130 мм или полкирпича (не менее). При проведении расчетов нужно учитывать, что размер сечения дымохода не должен быть меньше входного отверстия поддувала.

Обратите внимание на прямую зависимость сечения дымохода не только от параметров топки, но и от высоты трубы. Наверное, иногда при расчетах будет целесообразнее отталкиваться именно от этого параметра. Например, совершенно нелепо будет выглядеть труба высотой 11 метров на одноэтажном загородном доме.

Источник: https://baget-bez-stusla.aystroika.info/stati/kalkulyator-rascheta-secheniya-dymohoda-kamina-kalkulyator-rascheta-vnutrennego-diametra

Диаметр дымохода для котла 24 квт. Требования к дымоходам для газовых котлов

Все требования к дымовым каналам прописаны в нормативных документах — СНиП 2.04.05-91 и ДБН В.2.5-20-2001. Их выполнение — обязательно. Если обобщить, то все можно свести к нескольким пунктам:

• Сечение (диаметр) дымохода не может быть меньше чем выходной патрубок на котле. То есть, если выход газового котла 150 мм, то дымоход должна иметь внутреннее сечение не менее 150 мм. Больше — можно, меньше — нет. В крайнем случае могут закрыть глаза на разницу в несколько миллиметров.
• Дымоход должен идти вертикально вверх. Желательно разработать конструкцию так, чтобы наклонных участков не было. В крайнем случае допускается уклон в 30°. Протяженность наклонного участка — не более высоты помещения.
• На все протяжении дымохода он не должен иметь искривлений и заужений.

  

  Варианты установки дымоходов для напольного газового котла (с выходом дымового патрубка вверх)

• Дымоход необходимо делать из газонепроницаемых материалов.
• Стыки тщательно изолировать — они должны быть герметичными (не должны пропускать газообразные вещества и не должны пропускать влагу).
• Так как дымовые газы на выходе современных газовых котлов имеют невысокую температуру, велика вероятность образования конденсата. Потому при устройстве дымохода в нижней его части необходимо предусмотреть конденсатосборник. Это съемный стакан из стойких к химическим веществам материалов. Лучший вариант — конденсатосборник из нержавеющей стали, более дешевый — пластиковый. Оцинкованная сталь — более дешевый вариант, но быстро разрушается.
• Дымоход для газового котла в частном доме должен иметь такую высоту, которая будет обеспечивать хорошую тягу. Для этого он должен возвышаться на 50 см над коньком крыши, если выводится в непосредственной близости от нее.
• На верхушке трубы желательно установить защитный козырек — зонтик. Он защищает трубу от засорения и попадания осадков.

Дымоход для парапетного газового котла. Выбор места для установки котла парапетного типа

Котлы парапетного типа устанавливаются только в нежилых и неслужебных помещениях, т. е. в жилых комнатах и кабинетах их устанавливать нельзя, но они вполне могут располагаться в кухнях, холлах, коридорах и пр. подсобных помещениях. Постоянного наблюдения газовые котлы этого типа не требуют.

Парапетные газовые котлы устанавливаются только на наружной стене здания таким образом, чтобы вблизи от места их установки не находились сгораемые элементы конструкций. Если стена включает в себя сгораемые элементы, то расстояние от трубы до таких элементов должно составлять не менее 20 см, а сами эти элементы должны быть защищены огнеупорным материалом со стороны трубы и газового котла. На самом фасаде не должно быть сгораемых элементов ближе 30 см от трубы. Если такие элементы есть, то они либо удаляются, либо защищаются огнеупорным материалом.

Труба не должна выходить в лоджию, на балкон, под навес и тем более в подъезд или арку. Стоит сразу позаботиться о том, чтобы труба не мешала прохожим, если котел установлен на небольшой высоте относительно земли, и не выбрасывала продукты сгорания в окно соседям.

Рисунок 3. Схема устройства парапетного котла.

Для котлов мощностью до 7 кВт допускается располагать трубу в 25 см от окна в любом направлении и 50 см в стороны, если мощность котла выше. Если котел располагается на первом этаже, то высота установки трубы над поверхностью земли не должна быть меньше 0,5 м, если в месте вывода трубы нет прохода людей, если же проход людей есть, а мощность котла превышает 7кВт, высота расположения трубы должна составлять не менее 2,2 м. Также труба не должна выходить под приточным вентиляционным отверстием ближе 2,5 м или рядом с ним ближе 0,6 м для котлов мощностью 7 кВт и не ближе 1,5 м – если мощность газового котла свыше 7 кВт. Под балконами и иными элементами, выступающими более чем на 0,4 м, допускается располагать трубу котла парапетного типа не ближе 2 м (если мощность газового котла свыше 7 кВт – 3 м), карнизами и прочими элементами, выступающими менее чем на 0,4 м – не ближе чем в 0,3 м (если мощность газового котла свыше 7 кВт – 1,5 м).

Поскольку коаксиальная труба требует периодического контроля и обслуживания, то выбирать место установки газового котла следует таким образом, чтобы была возможность организации доступа к трубе.

Около газового котла внутри помещения не должно быть легковоспламеняющихся элементов интерьера (занавесок, гардин, драпировок) мебель и электробытовые приборы не должны устанавливаться к нему вплотную или ближе 30 см.

Органы управления самого газового котла, регулировочная и запорная арматура подключенных к котлу трубопроводов должны быть доступны для осмотра и управления, для чего перед передней панелью должен быть проход шириной не менее 1 м.

Высота дымохода для твердотопливного котла. Дополнительные особенности дымохода для котла на твердом топливе

Нужно, чтобы его труба хотя бы на 70 см поднималась над коньком. При этом важно не закрывать ее грибком (зонтиком), иначе сажа станет оседать на ее стенках и проедать ее. Соединять сэндвич-колени и подобные им элементы стоит под углом в 45°, чтобы предотвратить опрокидывание тяги. И какую угодно шахту (газосиликатную, кирпичную или керамзитобетонную) необходимо гильзовать дымоходом из нержавеющей стали.

Канал должен быть выложен из материала с особенно высокой термостойкостью. Учитывайте, что при горении дров или угля температура отходящих газов может не должна превышать 300°C и даже значительно превышать эту отметку. Значит, требуется, чтобы стенки рукава выдерживали самый серьезный жар.

Кроме того, дымоходные трубы для твердотопливных дровяных котлов должны соответствовать следующим требованиям. Способностью противостоять негативным факторам воздействия: конденсату и высокой температуре.

Материал канала в процессе нагревания должен противостоять разрушительному воздействию влаги и содержащихся в ее составе кислот и прочих агрессивных примесей, и не выделять никаких летучих соединений.

Надежность

Ресурс работы по-настоящему хорошей системы отопления измеряется не годами, а десятилетиями, в течение которых она остается безопасной. Чтобы обеспечить столь высокую долговечность, необходимо не только грамотно организовать вывод отходящих газов, но и выбрать современный нагревательный агрегат и правильно его подключить.

Тяга

В том случае, когда она окажется недостаточной, на внутренних стенках дымовых труб для твердотопливных котлов будет оседать сажа, постепенно забивая проход и не давая таким образом газам выйти наружу в полном объеме. Если проблему не исправлять, продуктов горения будет оседать все больше, и рано или поздно настанет момент, когда они пойдут внутрь дома, что чревато отравлением жильцов.

Данное явление возникает за счет разности температур и атмосфер, когда воздух стремится в зону пониженного давления. Силу тяги можно частично повысить за счет принятия грамотных конструкторских решений, ведь она зависит от следующих факторов:

• длина вертикального участка;
• количество поворотов и загибов, и угол их наклона.

Их число в целом не ограничивается какими-либо правилами. Но стоит помнить о суммарной величине горизонтальных проекций всех наклонных поверхностей от оси входа из котла в дымоход (по нижней точке) до оголовка на крыше (в верхней). Сумма не может превышать двух метров. Оптимальная высота дымоотвода от колосника до оголовка — 5 м, при наличии горизонтальных участков, уклон которых доходит до 45º, высоту увеличивают на число их продольных проекций.

В общем случае, чем прямее шахта, тем лучше проходимость отходящих газов, стабильнее тяга, и наоборот. Поэтому так важно не допускать переходов под углом 90°. В исключительных случаях разрешается использование одного перехода. А горизонтальный участок должен составлять не более 1 м.

Диаметр дымохода для котла 12 квт. Самостоятельный расчет диаметра и высоты трубопровода

Высота дымохода – это расстояние от газового котла до оголовка, который находится в верхней части магистрали. Причем речь идет о разнице высот, а не об общей длине конструкции для отвода продуктов сгорания. Считается, что для частного дома достаточно трубы высотой не менее 5 м.

Самостоятельный расчет диаметра выполняют, исходя из того, какой мощности газовый котел используется. Для оборудования закрытого типа применяется основное правило – сечение канала выбирается не меньше, чем отверстие выходного патрубка трубы дымоудаления.

Ознакомившись с технической документацией, можно будет получить площадь сечения трубы, зная которую, выбрать диаметр.

Способы расчета для дымохода с естественной тягой

При проектировании промышленных газовых установок для определения размеров дымохода используют сложные формулы, учитывающие:

• уровень мощности;
• объем потребляемого топлива;
• требуемую высоту выброса продуктов сгорания;
• концентрацию вредных веществ в отработанных газах;
• материал труб;
• метеорологическую обстановку в районе.

Для частного дома используются менее мощные теплогенераторы, поэтому размеры дымохода будут значительно меньше, а их расчеты проще. Для определения габаритов используют два метода: точный и шведский. Рассмотрим каждый более подробно.

Точный метод

В качестве примера возьмем твердотопливный котел, для которого необходимо рассчитать диаметр дымохода. Данный параметр вычисляется по формуле:

где Vr показывает, какой объем газов выходит из системы. Определить его можно следующим образом:

Здесь B – это скорость сгорания топлива одной закладки (принимаем B=10 кг/час),

t – температура газов при входе в трубу (t=160°С);

V – объём воздуха, какой потребуется для поддержания процесса горения со скоростью B (принимаем v=10 м³/кг). Подставим данные значения:

В результате получаем диаметр:

Это достаточно сложный метод, какой требует точного определения всех параметров системы. Полученное значение округляют до ближайшего в сторону увеличения типоразмера труб. В данном случае потребуется магистраль диаметром 125 мм.

Шведский метод

Способ предназначен для определения высоты дымохода отопительного устройства с открытой топкой. Величину рассчитывают, вычислив соотношение:

Полученное значение нужно перевести в проценты. Затем по графику подбирают, какая высота необходима, учитывая форму сечения трубы.