Дымовые трубы для котельных: расчет высоты дымохода, выполнение молниезащиты, диаметр металлической

Этапность произведения расчётов

Расчёт диаметра дымохода для газового котла производится в несколько этапов, подробней ознакомиться с которыми вы можете в представленной ниже таблице:

Выполнение монтажа и разметки

Расчёт диаметра дымохода для твёрдотопливного котла или газового оборудования производится до выполнения любых монтажных и установочных работ.

Разметку необходимо наносить только согласно предварительно составленной инструкции или чертежу. Также узнать о том. Какой размер сечения должен быть у дымохода, можно узнать их технической документации прилагающейся к отопительному котлу.

Также разметка поверхностей наносится согласно учету таких критериев как высота и габариты системы.

К внутренней части конструкции относится кровельный пирог и различные перекрытия. Внешние – это наружные стены и дымоходная система коаксиального типа.

Расчёт дымохода для твёрдотопливного котла должен правильным образом отобразиться на этапе выполнения резки. Наверняка у вас появиться необходимость в выполнении прорезей и создании различных проёмов в стенах и перекрытиях дома.

Размеры дымохода для газового котла подобранные правильно, позволяют различным элементам и фурнитуре легко соединяться и стыковаться между собой.

Таким образом переходник или иначе- адаптер, должен соединяться с патрубком. Также любая конструкция состоит из таких элементов как ревизии и тройники. Пространство между перекрытиями дополняется специальными патрубками, а все стыки и соединения усиливаются и закрепляются хомутами, шаг которых равен около двух метров.

Для дополнительной фиксации конструкция также усиливается кронштейнами, расстояние между которыми не должно быть больше четырёх метров.

Цена на установку и сборку дымоходной системы достаточно высокая, так как в работке необходимо учитывать массу нюансов, правил.

На последнем этапе, закрепить правильность сборки и произведения расчётов нужно произведя изоляцию. Для этого выбирайте только огнеупорные, экологичные материалы.

Что следует учесть

Не зная, какой диаметр дымохода для твёрдотопливного котла вам выбрать, предварительно необходимо ознакомиться с основными требованиями к таким вытяжным системам и обязательно учесть их в дальнейшем:

За основу берутся требования, правила указанные и расписанные в СНиПах;
Дымоходная система в обязательном порядке должна иметь свой индивидуальный канал, посредством которого будут отводиться все продукты горения, распада. При необходимости к нему можно одновременно подключить сразу несколько устройств. Расстояние между ними при этом не должно быть меньше 75 сантиметров;
Трубы должны обладать безупречной герметичность. Газ не должен проходить через небольшие отверстия и попадать в помещение. Именно поэтому использование дымохода из кирпича для газового оборудования недопустимо;
Выбранный материал должен хорошо переносить регулярное воздействие влаги (конденсата), который образуется в результате резкого перепада температур, особенно в зимнее время года;
Система должна иметь идеально гладкую поверхность внутренних стенок, с минимальным количеством шероховатостей и неровностей. Лучшее сечение – это округлое.

Произведение утепления, позволяет снизить количество конденсата

Определение диаметра дымоходных труб

Из каких элементов состоит стандартная утеплённая установка

Как собрать и соединить между собой трубы

Инструкция, которая берётся за основу всеми профессионалами, говорит о том, что канал должен иметь сечение равное отводящей газы трубе. Если сечение выходного элемента имеет диаметр равный 17 сантиметрам, значит, и сама труба должна иметь аналогичный размер.

Для произведения расчётов используем универсальную формулу:

Число K равно числовому значению от 0,02 до 0,03;
Числовое значение показателя Q (производительность) можно найти в технической документации, прилагающейся к котельному оборудованию;
H – это высота дымоходной системы.

Проектирование сооружения

Чертеж дымовой трубы

Этапы расчетов

Промышленные дымовые трубы котельных требуют многоступенчатого проектирования.

Данный процесс включает в себя нижеследующие пункты.

Определение типа сооружения.
Аэродинамические расчеты самой трубы, а также газового тракта в котельной.
Нахождение оптимальной высоты конструкции.
Определение диаметра трубы.
Вычисление скорости газов в проектируемом сооружении, и ее сравнение с допустимыми значениями.
Определение самотяги, которую будет иметь труба.
Расчет сооружения на прочность и устойчивость, с последующим составлением техзадания на его фундамент.
Теплотехнический расчет конструкции.
Определение метода и вида крепления трубы.
Создание чертежей сооружения.
Составление сметы.

Для чего необходимы вычисления

Аэродинамические расчеты нужны, чтобы определить высоту и диаметр, которые должна иметь дымовая труба для котельной, обеспечивая ее эффективную работу.

Данная часть проекта дымовой промышленной трубы определяется мощностью либо отдельных котлов, либо всего котельного оборудования, в целом, для прохождения заданного количества дымовых газов из агрегатов при определенной их температуре.

В последнем случае, данный параметр нужен, в большей степени, для экологического обоснования, чтобы учесть рассеивание вредных веществ. После вычисления сечения и высоты, которые будет иметь труба дымовая для котельной, следует новый этап проекта промышленной дымоходной трубы.

Это составление технического задания на подсоединение к ней газоходов котельного оборудования и разработка ее чертежей.

Пакет данной документации дает возможность создать техническое задание на проекты фундамента трубы, ее молниезащиты и заземления. Если будет устанавливаться нестандартное сооружение, то параллельно разрабатываются и индивидуальный паспорт на него, а также инструкция по эксплуатации.

Типы конструкций

Бескаркасная самонесущая труба

На данный момент, дымовые трубы для котлов могут иметь следующие конструкции.

Дымовые колонные трубы, по сути, являются самостоятельными свободностоящими сооружениями. Несущая конструкция подобной трубы представляет собой обечайку из высокоуглеродистой стали и закрепляется к анкерной корзине, заливаемой в фундамент.
Фермовые дымовые трубы котельных промышленные закрепляются на прочной и надежной самонесущей ферме. Та, в свою очередь, фиксируется к анкерной корзине, заливаемой в фундамент.
Околофасадные и фасадные сооружения крепятся на раме к стене строения с помощью настенных кронштейнов. Подобная конструкция передает ветровые нагрузки на фасад через специальные виброизолирующие элементы. Околофасадная труба дополнительно обладает своим нижним фундаментом, передавая на него весовую нагрузку.
Бескаркасная самонесущая труба для котельной дымовая ставится на крыше здания и закрепляется внутри помещения.
Мачтовое сооружение на растяжках является свободностоящей конструкцией, закрепленной на анкерной корзине, которая заливается в фундамент. Газоход такой трубы крепится хомутами к колонне.
В котельной дымовая труба может быть как одноствольной, так и многоствольной.

Необходимая документация

Свод нормативно-технической документации по дымовым трубам

Проектирование, изготовление и сооружение дымовых труб должно производиться в соответствии с существующей нормативно-технической документацией.

Расчет высоты сооружения осуществляется по ОНД №86.
Определение ветровых нагрузок — по СНиП №2.01.07-85.
Прочность конструкции рассчитывается по СНиП №II-23-81.
Проектирование фундамента осуществляется по СНиП №№2.03.01-84 и 2.02.01-83 .
Если сооружается дымовая труба для газового котла, нужно использовать СНиП №II-35-76 «Котельные установки».
При использовании электрического аналога руководствуются СНиП №11-01-03 «Корпуса, оболочки и кожухи для монтажа электрического оборудования».
При изготовлении бетонной трубы применяется СНиП №2.03.01-84 «Железобетонные и бетонные конструкции».
Сооружение стального аналога требует соблюдения СП №53-101-98 «Изготовление и контроль над качеством стальных конструкций».
Помимо этого используется ГОСТ 23118-99 «Стальные строительные конструкции».

Следует помнить, что какой бы ни была труба дымовая для газового котла по конструкции, только точные расчеты, грамотное изготовление и правильный монтаж позволят эксплуатировать ее продолжительное время.

Варианты монтажа дымоотводов

Существует несколько способов установки дымохода, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В частности, дымоход может быть установлен снаружи либо внутри помещения.

варианты монтажа дымохода

Внутреннее исполнение

Перед тем как установить внутренний дымоход, под ним необходимо монтировать фундамент. В самом начале необходимо отметить место его расположения – он должен проходить через перекрытие и кровлю. После проведения замеров делают проемы и подсоединяют патрубок котла к дымоходу. Необходимо закрепить кронштейн на листе из стали и нарастить при необходимости трубу. Оцинкованный лист стали монтируют у перекрытия, предварительно сделав отверстия по размеру трубы. Стыки закрепляют с помощью хомутов.

Устройство наружной конструкции

Если дымоход необходимо вынести за пределы дома, то в стене проделывают отверстие по размерам трубы с расчетом на изоляцию. В отверстие устанавливают первую деталь дымохода и закрепляют ее изоляцией. Далее присоединяют наружные элементы, которые должны располагаться вертикально. Труба закрепляется с помощью кронштейнов – в конце монтируются крепления трубы к патрубку котла. Все стыки герметизируются.

Установка коаксиального дымоотвода

Особенностью данного дымоотвода является двойная система: одна его часть выводит продукты горения наружу, а другая – снабжает грелку воздухом. Такая структура позволяет обойтись без дополнительной вентиляции. Коаксиальные дымоотводы подходят для закрытых камер сгорания – они монтируются на пол или стену.

Требования к дымоходам

Дымовая труба отводит и рассеивает вредные продукты горения топлива в атмосферу

Важно правильно ее спроектировать и построить. В противном случае внутренние стенки будут забиваться сажей, пеплом, копотью, блокируя отводящий канал и предотвращая вывод дымных масс, делая невозможной работу котельной. Существуют технические нормативы, которые четко регламентируют параметры дымоотводов:

Существуют технические нормативы, которые четко регламентируют параметры дымоотводов:

Кирпичные конструкции должны быть выполнены в форме конуса высотой от 30 до 70 м, диаметром от 60 см. Минимальная толщина стенки — 180 мм. В нижней части обязательно должны быть оборудованы газоходы с ревизиями для осмотра.
Трубы из металла, используемые для монтажа дымоходов, изготавливают из листовой стали 3-15 мм. Соединение отдельных элементов осуществляют методом сварки. Высота дымохода не должна превышать 40 м. Диаметр может быть от 40 см до 1 м.
Для обеспечения устойчивости металлических конструкций на расстоянии 2/3 от высоты трубы устанавливают кронштейны или анкеры, к которым крепят растяжки.
Высота дымохода (независимо от материала изготовления) должна быть на 5 м выше кровли зданий, расположенных в радиусе 25 м.

Размеры конструкции рассчитываются с учетом объема печи и климатических условий, чтобы при любой температуре воздуха обеспечивалась тяга.

Немного о безопасности

К безопасной эксплуатации дымоходной системы предъявляются свои требования. Не рекомендуется растапливать печь легковоспламеняющимися материалами типа горючих жидкостей. В котлах на твердом топливе нельзя закладывать дрова, превышающие габариты топки.

В быту не стоит приспосабливать систему дымохода для сушки белья, так как нарушение ее герметичности чревато серьезными последствиями. Прочищать дымоход, выжигая сажу, также опасно для дома. Нельзя чистить дымоход хлорсодержащими веществами. Попытки заливать водой огонь в топке могут повредить оборудование.

При эффективном и регулярном использовании печей дымоход надо чистить и диагностировать . Если игнорировать этот момент, сажа может воспламеняться, это не каждый дымоход выдержит. Эксплуатируя отопительный котел, надо строго соблюдать рекомендации производителя, не пытаясь использовать отопительный прибор не по назначению.

Проектирование сооружения: правила и подходы

В основе всех проектных работ находятся функциональные требования, предъявляемые к дымоходам котельных:

режимы работы должны соответствовать экологическим нормам;
обеспечение хорошей проходимости газов и выбросов с последующим рассеиванием их в атмосфере;
создание естественной тяги.

Установка дымоходных систем производится согласно проекту, разработанному в соответствии с правилами

Правильность выбора типа трубы, вычисления её диаметра, высоты, аэродинамики коренным образом влияет на выполнение вышеуказанных требований. Грамотный процесс проектирования предполагает проведение расчётов по определению устойчивости, прочности всех компонентов конструкции с учётом, как фундамента, так и механизмов крепления.

Последовательность этапов проектирования труб дымовых котельных выглядит следующим образом:

1. Определение типа конструкции. Критериями служат такие факторы:

предполагаемое месторасположение трубы;
существует ли необходимость в дополнительном креплении;
технические характеристики котельного оборудования.

2. Расчёт аэродинамики конструкции. В учёт принимаются такие параметры, как вид тяги (она может быть нагнетаемая искусственно или естественная) и ветровая нагрузка.

3. Расчёт высоты дымовой трубы и её диаметра. Исходными данными для этого служат тип и объём сжигаемого топлива.

4. Расчёт устойчивости и прочности, определение типа и способа крепления.

5. Составление чертежа, технической документации и определение сметы затрат.

Для частного строительства возможно проведение самостоятельного расчёта дымохода, но получить паспорт, а также техническую документацию такой подход к решению вопроса не позволит.

Устройство системы молниеотвода

После сооружения специальных каналов для молниеотвода их необходимо соединить со специальным заземляющим элементом. Молниезащита дымовой трубы обязательно должна иметь заземление. Соединение происходит при помощи специального зажима. Обычно этот пробирный элемент размещают в специальной коробке, которая непосредственно находится на ней.

Обычно молниезащита дымовой трубы может включать в себя 4 основные этапа заземления. К ним относятся:

Вертикальное заземление.
Контурное заземление.
Фундаментное заземление.
Горизонтальное заземление.

Иногда может сложиться ситуация когда нет возможности произвести монтирование фундаментального заземления, тогда строители заменяют его на контурное заземление. Этот метод также считается эффективным и результативным. Его монтаж происходит при помощи специальной металлической ленты размером в 30х3.5 мм. Иногда можно применять ленту с размером в 25х4 мм. Выбирать размер необходимо только после расчета проекта.

Молниезащита дымовой трубы будет качественной если вы используете арматурные штыри, которые необходимо вбить в землю как можно глубже. На этом этапе следует помнить, что существуют определенные правила, которые необходимо соблюдать. Металлическая лента должна входить в грунт на глубину от 10 сантиметров при этом она не должна находиться от дымовой трубы дальше, чем на метр

Важно чтобы ваша сетка полностью охватывала конструкцию. При соблюдении этих правил молниезащита дымовых труб котельных будет выполнена качественно и надежно защитит вашу конструкцию

Молниезащита многоэтажных домов, чем-то напоминает данную конструкцию.

Молниезащита дымовой трубы должна сооружаться на этапе закладки фундамента. Если заземление было произведено на этом этапе, тогда его качество будет выше. Контурное заземление выделяется среди других своей долговечностью.

Особенности монтажа

Во время установки дымохода рекомендуется соблюдать ряд правил.

Основное правило — все предметы, окружающие трубу должна нагреваться не более, чем на 50 °С. Стальным свойственно нагреваться, потому при их установке рекомендуется прокладывать дополнительный слой теплоизоляции. Эту проблему можно решить с помощью уже готовых сэндвич-систем.

Дымоход должен проходить на безопасном расстоянии от электропроводки, газовой трубы и деревьев.

В тех местах, где труба проходит через стены или кровлю, между нею и соответствующим материалом должен быть толстый слой термостойкого герметика. Такой же герметик прокладывают между трубами в местах их стыков.

При соединении руководствуются ещё одним правилом: одна труба должна входить в другую на расстояние, которое равно радиусу наружного сечения труб.

При сборке конструкции стоит учитывать, что дымоход не должен иметь мест сужения, иначе пострадает аэродинамика трубы.

Горизонтальные участки не должны быть длиннее 100см.

В нижней части дымохода монтируют ревизионное окно — съёмную насадку. Верхняя часть заканчивается оголовком с искрогасителем и конусом.

Типовые конструкции дымовых труб

Изготовлением котельного оборудования занимаются промышленные компании. Лучше приобрести готовые трубы, это обеспечит их качество и надежность.

фермовые;

Дымоходы таких труб, как правило, снабжены термоизоляцией, крепятся к прочной самонесущей ферме. Теплоизоляционный слой защищен от атмосферных воздействий кожухом из нержавеющей стали. Несущая ферма состоит из металлических профилированных балок, связанных горизонтальными диафрагмами и системой раскосов. Ферма соединяется с анкерной корзиной, заливаемой в массивный железобетонный фундамент. Возможно крепление газохода внутри фермовой решетки. Монтаж фермовой конструкции осуществляется на земле с последующим совместным подъемом секций и контролем вертикальности. Для антикоррозийной защиты каркаса фермы и эстетичного внешнего вида металлические конструкции покрываются грунтовкой и окрашиваются.

самонесущие;

Основой данной конструкции являются один или несколько дымоотводящих теплоизолированных стволов, фиксированных на обечайке, которой принадлежит основная несущая функция. Газоотводящие стволы крепятся с помощью анкерной корзины на фундаменте. Ствол дымовой трубы состоит из трех слоев:

Устройство самонесущей трубы.

Внутреннего (газохода) толщиной 1 – 4 мм, из высококачественной стали, устойчивой к действию химически активных продуктов горения.
Теплоизоляции (минеральной ваты), позволяющей минимизировать охлаждение газов и образование конденсата агрессивной жидкости.
Наружного слоя (обечайки) из стали толщиной 4-6 мм, несущего ветровую и статическую нагрузку.

околофасадные и фасадные;

Металлический дымоход с теплоизоляцией и кожухом из оцинкованной стали фиксируется с помощью хомутов и кронштейнов к стене здания или при помощи легкой рамы вблизи стены. Монтаж фасадных конструкций возможен при достаточной высоте здания. Ветровая нагрузка в этом случае передается на несущую стену здания.

мачтовые дымовые трубы на растяжках.

Представляют собой свободностоящие металлические стволы, закрепленные к анкерной корзине, удерживаемые в вертикальном положении при помощи одного или нескольких поясов растяжек из металлических тросов. Нижняя часть стальной дымовой трубы для крепления к фундаменту имеет цокольную плиту толщиной 10-20 мм, снабженную ребрами жесткости. Внешняя поверхность трубы покрывается огнеупорной эмалью для защиты от коррозии, но может быть утеплена минеральной ватой и закрыта кожухом из оцинкованной стали. Достоинствами данного вида трубы являются низкая стоимость, отсутствие необходимости массивного фундамента. Монтаж конструкций на растяжках возможен в сейсмически опасных зонах.

https://youtube.com/watch?v=rL-_Irakk4s

Принимая во внимание особенности места расположения и высоту трубы, нередко ее необходимо комплектовать дополнительным оборудованием: светоограждением, молниеприемниками, лестницами обслуживания. Современные трубы для котельных, как правило, состоят из нескольких модульных секций, упрощающих транспортировку и монтаж изделия

Количество секций определяется высотой трубы. Все конструктивные элементы дымовой трубы должны соответствовать нормативным требованиям к материалам и производству металлических конструкций по ГОСТ 23118, СП 53-101

Современные трубы для котельных, как правило, состоят из нескольких модульных секций, упрощающих транспортировку и монтаж изделия. Количество секций определяется высотой трубы. Все конструктивные элементы дымовой трубы должны соответствовать нормативным требованиям к материалам и производству металлических конструкций по ГОСТ 23118, СП 53-101.

Монтаж и подключение дымоходной трубы

От того насколько правильно и безопасно будет выполнен монтаж дымохода, зависит срок службы твердотопливного котла и безопасность его владельца. Выполнение работ по установке и монтажу дымовой трубы лучше доверить профессионалам. Специалисты смогут выполить эти работы в соответствии со следующими правилами и нормами:

система дымохода должна полностью выводить все продукты сгорания;
сечение дымохода должно быть больше или равно сечению выходного патрубка котла на твердом топливе;
дымовая труба должны быть выполнена из антикоррозийной стали толщиной более 1мм;
для очистки от сажи в основании дымохода необходимо организовать специальный карман;
допускается не более трех поворотов трубы;
высота трубы нее менее 5м, а также не менее минимально допустимой для данной модели твердотопливного котла;

Также предъявляется ряд требований к расположению дымовой трубы на кровле:

Верхний конец должен возвышаться на менее чем на 50см над плоской кровлей или на 50см над парапетом, если парапет находится менее чем в 1.5 метрах.
Не ниже конька крыши при расположении менее чем в 3 метрах от него;
Если высота над уровнем крыши более 1.8м необходимо закрепить его растяжками;

Фото 6: Монтаж кирпичного дымохода в частном доме

Монтаж осуществляется по схеме снизу-вверх т.е. от твердотопливного котла к крыше. Существуют общие требования к монтажу таких систем и они регулируются СНиП-91. Вот основные правила которые нужно неукоснительно соблюдать:

При сборке секций сэндвич дымохода следует каждую внутреннюю трубу вставлять внутрь предыдущей, а каждую наружную наоборот поверх предыдущей. Такой метод сборки называется «по конденсату».
тыки секций необходимо скреплять хомутами.
Крепление к стенам и другим строительным конструкциям осуществляется с помощью кронштейнов.
Для обеспечения требований пожарной безопасности необходимо избегать контакта дымохода с газовыми трубами и электропроводкой. Необходимо также избегать контакта с элементами строения (кровля, перекрытия, обрешетка и т.д.) и выполнять от них отступ 150мм для изолированных труб и 300мм для неизолированных.
Горизонтальный участок трубы соединения с твердотопливным котлом длительного горения с водяным контуром должен быть наклонен в сторону котла. Угол наклона примерно 2см на каждый метр соединительной трубы.
Необходимо тщательно следить, чтобы соединения колен не попадали в перекрытия между этажами.
Во избежании конденсирования продуктов сгорания необходимо оборудовать участок проходящий через неотапливаемые помещения дополнительным утеплителем.
В нижней части дымохода устанавливается тройник с системой слива конденсата.

Использование секционных систем требует бережной и безопасной эксплуатации. Вот некоторые ограничения, которые необходимо соблюдать неукоснительно:

Запрещается использовать для растопки твердотопливного котла жидкое топливо;
Строго запрещается использовать дымоход для просушивания одежды или обуви;
При очистке дымовой трубы не рекомендуется выжигать сажу;
Запрещено использовать воду для тушения твердого топлива в топке котла.

Более подробно о том как правильно выбрать дымоход для котла на твердом топливе смотрите в видео:

В заключении хотелось бы еще раз отметить то, что расчет, установку, монтаж дымохода и его подключение к твердотопливному котлу лучше доверить профессионалам. От правильного и безопасного подключения зависит ваша жизнь и здоровье, также жизнь и здоровье ваших близких. Помните об этом!

Лучшие дымовые трубы для котельных: 4 вида