Разновидности и технические особенности дымовых труб для котельной

Дымоход котельной представляет собой вертикальную конструкцию, смонтированную на отдельном фундаменте или фасаде здания. Её основная задача состоит в отведении продуктов сгорания топлива со скоростью, достаточной для поддержания естественной тяги в котельной установке. Дополнительной функцией трубы является рассеивание твёрдых и газообразных продуктов горения в атмосфере.

Грамотно спроектированная конструкция обеспечивает бесперебойную работу центральной или автономной системы отопления и в соответствии с экологическими требованиями наносит минимальный вред окружающей местности.

Типы дымоходов для котельных

Дымоходы изготавливаются из кирпича, керамики, полимерных материалов, железобетона, листовой нержавеющей стали и трубных изделий.

Это интересно! Кирпичные трубы утрачивают в настоящее время популярность из-за большого количества неровностей в кладке, способствующих накоплению едких продуктов горения и быстрому разрушению кирпича при эксплуатации.

В зависимости от конструкции трубы подразделяются на колонные сооружения, самонесущие конструкции, мачтовые, фермовые и фасадные дымоходные трубы .

Каждый вид имеет свои особенности и преимущества.

Самонесущая конструкция

Дымоход этого типа может быть одноствольным или многоствольным в зависимости от количества подключённых котлов.

Изготавливается из множества отдельных секций, представляющих собой трёхслойные сэндвич-трубы. Внутренняя поверхность труб выполнена из листовой нержавеющей стали, способной выдерживать влияние химически активных продуктов горения. Сооружение устанавливается анкерными болтами на фундамент и дополнительно усиливается рёбрами жёсткости.

Плюсы самонесущей дымоходной трубы:

• простота конструкции;
• возможность оснащения смотровой площадкой, лестницей, ревизионным люком.

Мачтовое сооружение

Изготавливается в виде мачты, к которой прикреплены 1-3 газоотводящих ствола разного диаметра. Мачта представляет собой трубу, установленную с помощью анкеров на фундаменте. Конструкция обладает высокой устойчивостью и занимает небольшую площадь. Газоходы оснащены слоем теплоизоляции и защитной оболочкой из оцинкованной стали.

Преимущества мачтовых дымоходов:

• устойчивость к сейсмологической опасности;
• надёжная технология монтажа;
• возможность использования в условиях плотной застройки благодаря компактной конструкции.

Фермовая труба

Конструкция, в которой газоотводы закреплены на несущем металлокаркасе в виде фермы. Элементы каркаса обрабатываются грунтующими и антикоррозийными составами, увеличивающими срок службы сооружения. Газоходы имеют трёхслойную структуру: между наружным защитным кожухом и внутренней стальной трубой располагается теплоизоляция.

Достоинства фермовых труб:

• относительно небольшой вес;
• способность выдерживать высокую ветровую нагрузку;
• удобство выполнения ремонтных и профилактических работ.

Колонная конструкция

Представляет собой свободностоящее сооружение, закреплённое анкерными блоками на железобетонном основании. Несущую функцию трубы выполняет обечайка – стальной высокопрочный кожух диаметром до 3 м.

Внутри обечайки устанавливается до 5 газоотводящих стволов из нержавеющей стали, подключённых к одному или нескольким отопительным котлам. Наружная поверхность каждого дымохода теплоизолирована базальтовой ватой для предотвращения конденсации влаги внутри канала.

Достоинства колонной конструкции:

• возможность обслуживания нескольких котлов;
• высокая степень защиты от повреждений;
• возможность эксплуатации на неохраняемых площадках;
• небольшая площадь объекта;
• эстетичный вид.

Фасадные дымовые трубы

Газоотводящий ствол крепится кронштейнами к фасаду многоэтажного здания. Это наиболее простая в изготовлении конструкция, не требующая установки отдельного фундамента. Ствол представляет собой трёхслойную сэндвич-трубу, выполненную из нескольких отдельных модулей. Простота конструкции позволяет производить замену повреждённых частей без демонтажа всего дымохода.

Плюсы фасадной трубы:

• самый экономичный вариант дымохода;
• минимальное количество материалов для изготовления;
• не нуждается в фундаменте;
• простая и надёжная технология монтажа;
• удобство обслуживания.

Нормативно-техническая документация

Технические нормативы регламентируют выбор высоты, диаметра, материала изготовления труб в зависимости от типа сжигаемого топлива, мощности котельной, климатических и рельефных особенностей прилегающих районов.

При проектировании и строительстве котельных труб необходимо соблюдать требования, изложенные в нормативной базе:

• ОНД №86 — регламентирует высоту дымовой трубы.
• СНиП №2.01.07-85 — методика расчёта ветровых нагрузок.
• СНиП №2-23-81 — правила расчёта прочностных показателей.
• СНиП №2.03.01-84 и №2.02.01-83 — требования к проектированию и закладке основания дымовой трубы.
• СНиП №2-35-76 — требования к дымоходам газоиспользующего оборудования.
• СНиП №11-01-03  — указания по проектированию и монтажу оборудования электрических котельных.
• СНиП №2.03.01-84  — требования к возведению бетонных дымовых конструкций.
• СП №53-101-98 и ГОСТ 23118-99 — нормативы по сооружению стальных газоотводящих стволов, а также несущих металлоконструкций.

Нормативная документация разработана для всех типов дымовых труб, что позволяет возводить долговечные и надёжные конструкции с учётом внешних негативных воздействий климатического, химического и механического характера, а также с учётом режима эксплуатации котельных.

Расчётные работы и экологические требования

Существует ряд общих требований, которые необходимо соблюдать при проектировании дымоходов.

Аэродинамические характеристики газоотводящего ствола должны обеспечивать естественную тягу. В зависимости от используемого материала подбирают такие показатели высоты и диаметра трубы, которые позволяют продуктам горения подниматься вверх, не создавая эффекта опрокидывания тяги.

Для кирпичных дымоходов высота выбирается в диапазоне от 30 до 70 м, а диаметр – от 0,6 до 8 м. Трубы из листовой стали могут достигать в высоту максимум 40 м при диаметре от 0,4 до 1 м. Высота железобетонных конструкций может составлять 300 м, а их диаметр – до 10 м.

На расчёт высоты влияют метеорологические характеристики местности — среднегодовая ветровая нагрузка в данной местности, среднегодовая температура, влажность климата. Также при расчёте учитывается температура удаляемых продуктов горения.

Экологические стандарты предъявляют требования к параметрам дымоходов с учётом зольности используемого топлива, количества сажи и серных примесей в отводимых газах, суточного объёма сжигаемого энергоносителя. Правильно рассчитанные параметры трубы позволяют достичь оптимальной скорости рассеивания дыма без нанесения вреда окружающей местности.

Прочностные параметры дымохода определяются с учётом следующих факторов:

• внешние условия (сейсмоопасность региона, характеристики грунта, уровень атмосферных осадков, роза ветров);
• эксплуатационные характеристики (вес сооружения, износ конструкций, перепады температур).

Указанные критерии позволяют выбрать наиболее подходящий тип дымохода соответствующего размера, определить площадь и глубину заложения фундамента.

Правила монтажных работ

Порядок возведения дымовых конструкций строго регламентирован. Работы начинаются с заложения фундамента и установки анкерной корзины. Затем монтируется цоколь, закрепляются газоотводящие стволы, прокладывается теплоизоляция и устанавливается внешний кожух.

Материалы для изготовления внутреннего канала дымохода должны обладать высокой стойкостью к коррозии, жаропрочностью, химической инертностью. Наружный кожух делают из морозоустойчивых материалов, выдерживающих климатические воздействия. Для предотвращения конденсации влаги в канале дымохода устанавливают базальтовый утеплитель между газоотводящей трубой и обечайкой.

Значительная высота сооружаемого объекта требует установки молниеотводов, параметры которых определяются с учётом материала дымоходной конструкции. На каждые 50 м кирпичной или керамической трубы должен приходиться один молниеотвод. Исключение составляют металлические трубы, обладающие хорошей электропроводностью – для них молниезащита не требуется.

Обратите внимание! Сооружение всегда оснащается смотровыми люками, лестницами, площадками для обеспечения доступа персонала, выполняющего осмотр, обслуживание и ремонт ответственных узлов дымовой конструкции.