Дымоход и дымовые трубы

Задачей дымовой трубы является отвод продуктов сгорания от котла и их рассеивание в пространстве. Тип дымохода зависит от того, для какого котла он предназначен.

По способу удаления отходящих газов все современные отопительные котлы можно разделить на две группы:

• с естественной тягой.

• с принудительной тягой.

В первом случае отвод газов происходит за счет тяги создающейся в дымоходе.

Во втором - с помощью вентилятора встроенного в котел.

Начнем с традиционных котлов и традиционных дымовых труб.

Необходимая тяга возникает вследствие разности плотностей отходящих газов в дымоходе и столба наружного воздуха такой же высоты. Необходимая тяга дымохода, как правило, находится в диапазоне 3-5 паскаль, или 0.3-0.5 мбар.

Для атмосферных газовых котлов тяга, создаваемая дымовой трубой, должна преодолевать сопротивление движению приточного воздуха для горения снаружи в помещение котельной, сопротивление топки по отходящим газам и гидравлические потери по длине и на местные сопротивления в соединительной линии (дымоходе).

- Условие по давлению заключается в том, что разрежения на входе в дымоход при любых погодных условиях, в особенности летом, при минимальной разности температур продуктов сгорания и наружного воздуха и на всех режимах работы установки должно быть достаточно для преодоления сопротивлений теплогенератора (котла), соединительной линии и обеспечение притока воздуха для горения.

Невыполнение этого условия означает, что в установке (котле и дымоходе) может возникать избыточное давление, а продукты сгорания могут поступать в помещение котельной.

- Условие по температуре ограничивает минимальную температуру внутренней поверхности дымохода. Для дымоходов из каменных материалов нужно обеспечить температуру в любой точке внутренней поверхности выше точки росы для того, чтобы исключить постоянное образование конденсата и увлажнение конструкции.

Для дымоходов, выполненных из влагоустойчивых материалов, например из нержавеющей стали, температура внутренней поверхности должна быть выше 0°С, для предотвращения намерзания конденсата, которое может привести к уменьшению живого сечения канала и нарушить нормальное функционирование установки.

Главным требованием к топочной установке, как единому целому (котлу и дымовой трубе), является ее работоспособность на всех режимах при любых погодных условиях.

Поэтому связь между сечением дымовой трубы и результатами проверки необходимых условий нормальной работы теплоенератора заключается в следующем:

- Невыполнение условия по давлению означает, что необходимо снизить гидравлические потери, возникающие при движении продуктов сгорания, например, увеличить сечение или изменить геометрию дымовой трубы и дымохода.

- Невыполнение условия по температуре означает, что охлаждение продуктов сгорания в канале дымовой трубы слишком велико и необходимо повысить их среднюю температуру, например, за счет уменьшения сечения дымовой трубы и увеличения скорости их движения, или использовать дополнительную наружную теплоизоляцию.

Старые котлы работали без автоматического регулирования и с высокой температурой отходящих газов. В результате этого дымоходы практически никогда не остывали, а газы не охлаждались ниже точки росы и, как следствие, не портили дымоходы, но при этом много тепла расходовалось не по назначению.

Современные котлы экономичны, их мощность регулируется в зависимости от потребностей обогреваемого помещения, и поэтому, они работают не все время, а только в периоды, когда температура в помещении падает ниже заданной. Таким образом, существуют отрезки времени, когда котел не работает, а дымоход остывает. Кроме того, новые котлы имеют пониженную температуру дымовых газов. Стенки дымохода, работающего с современным котлом, практически никогда не нагреваются до температуры выше температуры точки росы, что приводит к постоянному скоплению водяного пара. А это в свою очередь приводит к порче дымохода. Старый кирпичный дымоход может разрушаться при новых условиях работы. Так как в топливе присутствует сера, а водяной пар, соединяясь с окисью серы, создает серную кислоту, которая, проникая в щели стенок дымохода, приводит к их разрушению.

На смену старым кирпичным дымоходам пришли дымоходы из нержавеющей стали. Компоненты добавляемые в состав стали, используемой для современных дымоходов увеличивают стойкость ее к воздействию соединений серы, к действию водорода при сильном давлении и при высоких температурах. Очень важно и состояние поверхности, которая должна быть чистой и гладкой.

Если говорить о форме сечения дымохода, то круглая форма предпочтительнее квадратной или прямоугольной. Это обусловлено тем, что образующиеся в прямых углах завихрения препятствуют нормальному удалению дыма и приводят к образованию сажи.

Все современные дымоходы, из нержавеющей стали, можно разделить на два основных типа: не утепленные и утепленные.

Не утепленный дымоход - это обычная труба из нержавейки. Такие трубы, как правило, используют для размещения внутри помещения или внутри кирпичных каналов.

Утепленные дымоходы состоят из трех слоев: двух слоев нержавеющей стали (внутреннего и внешнего) между которыми находится утеплитель. Утепленный дымоход - может использоваться не только внутри, но и снаружи здания.

Коаксиальный дымоход или "труба в трубе".

В котлах с принудительной тягой и встроенным вентилятором можно использовать коаксиальную трубу. При применении таких котлов обходятся без монтажа традиционного многометрового дымохода. В этом случае устанавливается компактный коаксиальный дымоход.

По внутренней трубе такого дымохода продукты сгорания выводятся на улицу с помощью вентилятора, а по внешней - поступает воздух в камеру сгорания, необходимый для поддержания процесса горения. Таким образом, эти котлы не сжигают кислород из помещения и не требуют дополнительного притока холодного воздуха в здание.

Коаксиальный дымоход может быть как горизонтальным, так и вертикальным. Возможен, так же, и комбинированный вариант, когда воздух с улицы забирается через отдельную трубу всасывания, а продукты сгорания отводятся вне здания, по другой трубе.