С. Головатый, А.В. Лесных, К.А. Штым, Анализ режимов работы дымовой трубы при переводе котла на сжигание природного газа. Температура дымовых газов на выходе из трубы газового котла Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Каким должен быть дымоход для газовых и дизельных котлов?
Дымоходы – это важная часть тепловых генераторов. Ни один котёл не может работать без дымохода. Функция дымохода – удаление из камеры сгорания котла продуктов сгорания или дымовых газов. В индивидуальных домах дымоходы бывают внутренними – проходящими через перекрытия и кровлю здания, наружными – смонтированными вертикально вдоль наружной поверхности стены и горизонтальными – выводящими газы через наружную стену здания. Последний вид дымоходов применяется для котлов с принудительным удалением дымовых газов и обычно представляет собой конструкцию «труба в трубе». (По внутренней трубе удаляются продукты сгорания, по внешней подводится воздух в камеру сгорания котла.) Дымоходы бывают индивидуальными – один на котёл или групповыми, на несколько котлов, как, например, в многоквартирных домах с поквартирным отоплением. Дымоходы должны рассчитываться и подбираться специалистом. Неправильно смонтированный дымоход может стать причиной нестабильной работы котла; установленный без учёта конфигурации крыши может «задуваться» ветром и гасить котёл. Для Вас важно знать, что внутренний диаметр дымохода должен быть не меньше, чем диаметр горловины котла, что на пути дымовых газов должно быть как можно меньше колен и изгибов и что при устройстве дымохода должны быть приняты меры по предотвращению образования конденсата.
Что такое конденсат и как он образуется?
Особенностью современных котлов, работающих на газе и жидком топливе является низкая температура дымовых газов на выходе из котла – от 100°С. В процессе сгорания углеводородного топлива – природного газа или солярки образуется водяной пар, углекислый газ, сернистый ангидрид и много других химических соединений. Поднимаясь по дымоходу, эта газовая смесь остывает. При снижении её температуры до +55°С (температуры «точки росы») водяной пар, присутствующий в газовой смеси, охлаждается и превращается в воду – конденсируется. В этой воде растворяются соединения серы и других химических веществ, находящихся в дымовых газах. Они образуют очень агрессивную смесь кислот, которая, стекая вниз, быстро разъедает материал дымоходов. До температуры «точки росы» отходящие газы охлаждаются обычно на высоте 4 – 5 м. от выхода котла. Поэтому дымоходы, высота которых больше – делают из нержавеющей стали и утепляют. В нижней части дымохода всегда устанавливают конденсатосборник. Для наружных дымоходов существует конструкция типа «сэндвич» - труба дымохода помещается в трубу большего диаметра, а пространство между ними заполняется теплоизолятором. Толщина слоя теплоизоляции выбирается в зависимости от величины минимальных температур наружного воздуха.
Дымоходы из нержавеющей стали весьма дороги. Можно ли для дымохода использовать кирпичную трубу, как в дровяной печи?
Делать этого не следует ни в коем случае. Во- первых, смесь кислот столь агрессивна, что кирпичная кладка, если она не выполнена из специального кислотоупорного кирпича, может быть разрушена за один отопительный сезон. Во вторых, дымовые газы через незаметные щели в кладке могут проникать в жилые помещения и причинять вред здоровью людей. Если в доме имеется канал из кирпичной кладки, то служить дымоходом он может только в том случае, если в него помещён вкладной дымоход из нержавеющей стали с теплоизоляцией.
Существуют – ли дымоходные системы в которых не используется металл?
Да. Недавно на российском рынке появилась дымоходная система оригинальной конструкции, которая называется «изолированная дымоходная система с проветриванием». Она состоит из отдельных модулей высотой 0,33 м. Каждый модуль представляет собой прямоугольный блок из лёгкого бетона, внутри которого крепится керамическая труба. Между внутренней стенкой блока и внешней стенкой керамической трубы имеется канал, который играет роль вентиляционного канала, чего нет у дымоходов других видов. Блоки устанавливаются один на другой, скрепляются специальным герметиком и монтируются в дымоход любой конфигурации и высоты. Комплектация дымоходной системы содержит полный набор необходимых элементов для подключения котловых дымоходов, для вывода дымохода через кровлю и декоративного завершения трубы. Четыре вида модулей позволяют сооружать одноходовые и двухходовые дымоходы или дымоходы с отдельными вентиляционными каналами. Это делает конструкцию дымоходной системы универсальной и многовариантной. Внутренняя керамическая труба устойчива к воздействию высоких температур и температурным колебаниям; кислотоустойчива (защищена от конденсата), герметична и прочна. Система проста в монтаже и не требует специалистов высокой квалификации. Стоимость изолированной дымоходной системы соизмерима со стоимостью дымоходов высокого класса из нержавеющей стали.
time-nn.ru
3.1.1. Снижение температуры дымовых газов
Повышение энергоэффективности (КПД) топливосжигающей установки позволяет достигнуть сокращения выбросов CO2 при условии, что это улучшение приводит к сокращению потребления топлива. В этом случае выбросы CO2 снижаются пропорционально сокращению потребления топлива. Однако результатом повышения КПД может быть и увеличение производства полезной энергии при неизменном расходе топлива (повышениеHp при неизменномHf в Уравнении 3.2). Это может привести к увеличению производительности или мощности производственной единицы с одновременным повышением энергоэффективности. В этом случае имеет место сокращение удельных выбросов CO2 (на единицу продукции), но абсолютный объем выбросов остается неизменным (см. раздел 1.4.1).
Ориентировочные показатели энергоэффективности (КПД) и соответствующие расчеты для различных процессов сжигания топлива приводятся в отраслевых Справочных документах и других источниках. В частности, в документе EN 12952-15содержатся рекомендации по расчету КПД водотрубных котлов и соответствующего вспомогательного оборудования, а в документе EN12953-11–жаротрубныхкотлов.
Общая характеристика
Одним из вариантов сокращения потерь тепловой энергии в процессе сгорания является снижение температуры дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу. Это может быть достигнуто посредством:
Подбора оптимальных размеров и других характеристик оборудования исходя из требуемой максимальной мощности с учетом расчетного запаса надежности;
Интенсификации передачи тепла технологическому процессу посредством увеличения удельного потока тепла (в частности, при помощи завихрителей-турбулизаторов,увеличивающих турбулентность потоков рабочего тела), увеличения площади или усовершенствования поверхностей теплообмена;
Рекуперации тепла дымовых газов с использованием дополнительного технологического процесса (например, производства пара при помощи экономайзера, см. раздел 3.2.5);
Установки подогревателя воздуха или воды, или организации предварительного подогрева топлива за счет тепла дымовых газов (см. 3.1.1). Следует отметить, что подогрев воздуха может быть необходим, если технологический процесс требует высокой температуры пламени (например, в стекольном или цементном производстве). Подогретая вода может использоваться для питания котла или в системах горячего водоснабжения (в т.ч. централизованного отопления);
Очистки поверхностей теплообмена от накапливающейся золы и частиц углерода с целью поддержания высокой теплопроводности. В частности, в конвекционной зоне могут периодически использоваться сажесдуватели. Очистка поверхностей теплообмена в зоне горения, как правило, осуществляется во время остановки оборудования для осмотра и ТО, однако в некоторых случаях используется очистка без остановки (например, в нагревателях на НПЗ);
Обеспечение уровня производства тепла, соответствующего существующим потребностям (не превышающего их). Тепловую мощность котла можно регулировать, например, посредством подбора оптимальной пропускной способности форсунок для жидкого топлива или оптимального давления, под которым подается газообразное топливо.
Экологические преимущества
Энергосбережение.
Воздействие на различные компоненты окружающей среды
Снижение температуры дымовых газов при определенных условиях может вступать в противоречие с целями обеспечения качества воздуха, например:
studfiles.net
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Cтраница 3
Температура дымовых газов на выходе из печи должна быть выше начальной температуры нагреваемого сырья не менее, чем на 150 С, чтобы предотвратить интенсивный коррозионный износ поверхностей труб в конвекционной камере.
Температура дымовых газов на выходе из котла, температура нагретого воздуха на входе в топку, расходные и термодинамические параметры перегретого и промежуточного пара, питательной воды для заданного коэффициента нагрузки считаются неизменными.
Температура дымовых газов над перевальной стенкой особенно важна. Высокой температуре газов на перевале соответствует высокая теплонапряженность поверхности радиантных труб, температура их стенок и большая вероятность коксообразования. Отлагаясь на внутренней поверхности труб, кокс затрудняет теплопередачу, что приводит к дальнейшему повышению температуры стенок и к их прогару.
Температура дымовых газов перед рекуператором в нагревательных печах достигает 1400 С.
Температура дымовых газов, поступающих в трубу, должна поддерживаться не выше 500 С путем регулирования расхода охлаждающего воздуха, подаваемого в газоход вентилятором.
Температура дымовых газов на входе в теплообменник пуско - вого подогревателя не должна превышать 630 - 650 С. Превышение этой температуры может привести к преждевременному выходу его из строя. Еще более важно, чтобы при работе пускового подогре - вателя в межтрубное пространство теплообменника всегда подавался воздух или газ. При отключении воздуха или газа температура трубных досок и труб резко повышается и теплообменник может выйти из строя. В этом случае необходимо немедленно снизить температуру дымовых газов до 450 С.
Температура дымовых газов на входе во вторую камеру поддерживается равной 850 С. Выходящие из этой камеры газы с температурой 200 - 250 С поступают в первую (по ходу кислоты) камеру, где их температура снижается до 90 - 135 С.
Температура дымовых газов, покидающих конвекционную камеру и уходящих в дымовую трубу, зависит от температуры поступающего в печь сырья и превышает ее на 100 - 150 С. Однако, когда температура сырья по технологическим причинам высока (печи для нагрева мазута, печи каталитического риформинга и др.), дымовые газы охлаждают, используя их тепло в пароперефевателе, воздухоподофевателе или для подофева кон-денсатной воды и получения водяного пара.
Температура дымовых газов над перевальной стенкой является одним из важнейших показателей. Высокая температура дымовых газов над перевальной стенкой соответствует высокой теплонапряженности радиан-тных труб, высокой температуре их стенок и вероятности коксоотложе-ния в трубах печи, а следовательно, возможности их прогара. Высокая скорость нагреваемого потока сырья позволяет осуществлять больший теплосъем, понижать температуру стенок труб и, таким образом, работать с более высокой температурой газов над перевалом и теплонапря-женностью радиантных труб. Увеличение поверхности радиантных труб также способствует снижению их теплонапряженности и снижению температуры дымовых газов над перевалом. Чистота внутренней поверхности труб змеевика также является важнейшим фактором, влияющим на температуру газов над перевальной стенкой. Температура газов над перевалом тщательно контролируется и обычно не превышает 850 - 900 С.
Температура дымовых газов на входе в радиационную зону составляет 1100 - 1200 С, на входе в конвективную 800 - 850 С.
Температура дымовых газов на выходе из трубчатой печи равна 900 С.
Температура дымовых газов перед рекуператором составит примерно 1100 С.
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
ПОИСК
Потери тепла в атмосферу кладкой печи и ретурбентами зависят от поверхности печи, толщины и материала кладки и свода. Они составляют 6-10%. Потери тепла стенками топочной камеры оцениваются величиной 2-6%, а в конвекционной камере в пределах 3-4%. Потери тепла дымовыми газами зависят от коэффициента избытка воздуха и температуры газов, уходящих в дымовую трубу. Определить их можно по рис. 177 (а и б), учитывая, что температура дымовых газов при естественной тяге должна быть не ниже 250° С и на 100-150° С выше температуры сырья, поступающего в печь. Использованием тепла отходящих дымовых газов на подогрев воздуха с применением искусственной тяги можно значительно снизить потери тепла дух и иметь трубчатую печь с к. п. д. 0,83-0,88. Температура дымовых газов на перевале, т. е. температура дымовых газов, поступающих в конвекционную камеру. Обычно эта температура находится в пределах 700-900° С, хотя она может быть и ниже. Температуру газов на перевале не рекомендуется чрезмерно повышать, так как это может вызвать коксование и прогар радиантных труб.И только экранированием топочной камеры и увеличением ее объема были созданы нормальные условия для работы змеевика. Были созданы трубчатые печи радиантного типа. В ранних конструкциях таких печей трубы потолочного экрана защищали от сильного воздействия пламени манжетами из огнестойкого материала. Гофрированными чугунными манжетами на конвекционных трубах повышали поверхность нагрева в конвекционной камере печи. В результате экранирования потолка печи усилилась передача тепла радиацией, снизилась температура дымовых газов над перевалом и отпала необходимость в защитных манжетах и рециркуляции дымовых газов. Для максимального использования тепла
Температура дымовых газов после кот- 210 210 -
Нормами технологического проектирования предусматривается снижение температуры дымовых газов перед входом их в дымовую трубу при естественной тяге до 250 °С. При наличии специальных дымососов температуру можно снизить до 180-200 °С. Тепло дымовых газов, имеющих температуру 200-450°С (средняя цифра), может быть использовано для подогрева на установке воздуха, воды, нефти и для производства водяного пара. Ниже приводятся данные о тепловых ресурсах дымовых газов на установке ЭЛОУ - АВТ со вторичной перегонкой бензина производительностью 3 млн. т/год сернистой нефти
Средняя температура дымовых газов в 293 305 310 -
Ограничивается также температурный режим сырьевых теплообменников. Максимально допустимая температура при давлении регенерации 3,0-4,0 МПа не должна превышать 425 °С, в связи с чем температура дымовых газов, выходящих из реакторов перед-входом в сырьевой теплообменник, должна быть снижена путем смешения с холодным теплоносителем.
Теплонапряженность труб, ккал/(м2-ч) радиантных конвекционных Температура дымовых газов,
Поверхность калориферов, Температура нагрева воздуха в калориферах, °С Температура дымовых газов, °С
Обычно автоматически регулируется температура дымовых газов на перевале с кор.рекцией по температуре продукта на выходе из печи. Для осуществления контроля и регулиро вания трубчатых печей в их обвязке предусм атривают следующие элементы.
Расход жидкого топлива, кг/ч Температура дымовых газов на выходе из печи, °С. . . . Объем дымовых газов при температуре газов на выходе из 4000 3130 2200
Температура дымовых газов перед котлами, °С 375 400 410 -
В сушильных установках обрабатываемый материал не находится в непосредственной близости от топки, как это имеет место в топках для различного рода варочных, дистилляционных и то(му подобных котлов. Поэтому температура в камере сгорания сушильной установки может быть значительно выше, чем температура в топках, в которых размещены аппараты, потребляющие тепло. Однако и в данном случае температура определяется свойствами высушиваемого материала и требованиями, диктуемыми качеством изделия. Некоторые виды сырья не переносят высокой температуры, так что приходится уменьшать температуру дымовых газов до тем-
По количеству тепла, отдаваемого данным количеством дымовых газов в радиационной системе, определяется температура дымовых газов, поступающих в конвективную систему.
В процессе эксплуатации регенератора температура дымовых газов может превысить нормальную вследствие догорания окиси углерода. При своевременном обнаружении этого явления необходимо перераспределить воздух по секциям, уменьшая подвод era к тем секциям, где имеется избыток кислорода в дымовых газах, выходящих из секции, и увеличивая его ввод в секции, где недостаточно кислорода. В случае резкого повышения температуры отходящих газов временно прекращают подачу воздуха в отдельные или во все секции.
Первичный риформинг природного газа с водяным паром осуществляют в вертикально расположенных и обогреваемых дымовыми газами трубах, нижние концы которых вводят непосредственно в реактор вторичного риформинга метана. Часть дымовых газов подают через перфорированную пластину в слой катализатора вторичного риформинга, что позволяет получать газ, обогащенный азотом. Температура дымовых газов - 815° С
На смену печам кострового типа пришли печи конвекционные, в которых змеевик труб отделен от камеры сгорания перевальной стеной. При эксплуатации таких печей были установлены существенные недостатки высокая температура дымовых газов над перевальной стенкой, оплавление и деформирование кирпичной кладки, прогар труб верхних рядов змеевика. Для снижения температуры в топочной камере применяли рециркуляцию дымовых газов и осуществляли горение топлива с повышенным коэффициентом избытка воздуха. Однако повышенный расход воздуха снижал к. п. д. печей и не уменьшал прогар труб.
Температура у пароперегревателя. В ряде случаев в конвекционной секции печи монтируется змеевик для перегрева водяного пара, подаваемого в ректификационные колонны для отпарки легкокипящих фракций. Пароперегреватель размещают там, где температура дымовых газов составляет 450-550° С, т. е. в средней или нижней секции конвекционной камеры. Температура перегретого пара составляет 350-400° С.
Температура дымовых газов над перевальной стенкой особенно важна. Высокой температуре газов на перевале соответствует высокая теплонапряженность поверхности радиантных труб, температура их стенок и большая вероятность коксообразования. Отлагаясь на внутренней поверхности труб, кокс затрудняет теплопередачу, что приводит к дальнейшему повышению температуры стенок и к их прогару.
Увеличение скорости движения нагреваемого сырья в трубах печи повышает эффективность отвода тепла, снижает температуру стенок труб и позволяет, таким образом, работать с более высокими теплонапряженностью радиантных труб и температурой дымовых газов на перевале.
На типовой установке ЭЛОУ - АВТ (А-12/9) производительностью 3 млн. т/год со вторичной перегонкой бензина установлено пять печей суммарной тепловой мощностью 81 Гккал/ч. Во всех печах за 1 ч сжигается 11 130 кг топлива. Температура дымовых газов на выходе из конвекционных камер печей 375-410 °С. Для использования тепловой энергии дымовых газов перед вводом их в дымовую трубу в печах установлены выносные котлы-утилизато-ры типа КУ-40.
Чем ниже температура дымовых газов, отходящих из конвекционной камеры, тем больше тепла воспринято нагреваемым нефтепродуктом. Обычно принимают температуру дымовых газов по выходе из конвекционной камеры на 100-150° С выше температуры сырья, поступающего в печь. Но так как температура поступающего в печь сырья бывает достаточно высокой, примерно 160-200° С, а для некоторых процессов достигает 250-300° С, то для утилизации тепла дымовых газов устанавливают воздухоподогреватель (рекуператор), в котором подогревается воздух, идущий в топку печи. При наличии воздухоподогревателя и дымососа возможно охлаждение дымовых газов перед выпуском их в дымовую трубу до температуры 150° С. При естественной тяге эта температура не менее 250° С.
Конвекционные трубы получают тепло за счет конвекции дымовых газов, радиации от стенок кладки и излучения трехатомных газов. Как было отмечено в начале главы, теплопередача в камере конвекции зависит от скорости и температуры дымовых газов, а также температуры сырья, диаметра труб и их компоновки. Скорость-дымовых газов в конвекционной шахте обычно колеблется в пределах 3- 4 м/сек, а в дымовой трубе 4-6 м/сек.
Решение. Определим к. п. д. печи, если температура дымовых газов на выходе из конвекционной камеры
Температура дымовых газов на выходе из печи 500 С. Теплоту дымовых газов утилизируют в трубчатом трехходовом (по воэдуху) воздухоподогревателе с поверхностью нагрева 875 м. После воздухоподогревателя дымовые газы при 250 С удаляются в атмосферу через дымовую трубу без применения принудительной тягд.
Зададимся температурой дымовых газов после нагревательной секции камеры радиации г, с = 850° С, а после реакционной секции ip. с = 750° С. Теплосодержание дымовых газов но рис. 6. 1 при а = 1,1
Отличительной особенностью котлов-утилизаторов, как оборудования для генерации пара, является необходимость обеспечения пропуска большого кол>1чества греющих дымовых газов на единицу вырабатываемого водяного пара (Е1/д.г/С). Это отношение является прямой функцией начальной на входе в аппарат температуры дымовых газов и их расходом. Вследствие сравнительно невысокой температуры дымовых газов для генерирования пара их удельный расход в котлах-утилизаторах намного выше (в 8-10 раз), чем в обычных топочных котлах. Повышенный удельный расход греющих газов на единицу вырабатываемого пара предопределяет конструктивные особенности котлов-утилизаторов. Они имеют большие габариты, высокую металлоемкость. На преодоление дополнительного газодинамического сопротивления и создание требуемого разрежения в топке печи (на тягу) затрачивается 10-15% эквивалентной электрической мощности котла-утилизатора.
Заполнив бункер высушенным катализатором, открывают задвижку под бункером и ссыпают катализатор в прокалочную колонну. Объем бункера соответствует полезному объему прокалочной колонны, т. е. одной загрузке. Заполнив колонну катализатором, разжигают топку под давлением (на жидком топливе), направляя дымовые газы в атмосферу. Затем, отрегулировав горение в топке, дымовые газы вводят в кожух прокалочной колонны. Прогрев кожух и удостоверившись в нормальном горении топлива, направляют дымовые газы в низ прокалочной колонны в минимальном количестве, необходимом лишь для преодоления сопротивления слоя катализатора. Затем начинают медленный подъем температуры дымовых газов на выходе из топки и разогрев катализатора. Разогрев системы продолжают примерно 10-12 ч за это время вводят такое количество дымовых газов, чтобы не было уноса катализатора сверху. Достижение температуры в низу колонны 600-650° С считается началом прокаливания катализатора. Продолжительность прокаливания при этой температуре 10 ч.
Затем постепенно понижают температуру дымовых газов на выходе из топки и при 250-300° С прекращают подачу топлива, но
Температура газов на перевале, тепловая напряженность поверхности нагрева радиантных труб и коэффициент прямой отдачи топки взаимно связаны между собой. Чем больше коэффициент прямой отдачи, тем при прочих равных условиях меньше температура дымовых газов на п(зревале и тем меньше тепловая напряженность поверхности нагрева радиантных труб и наоборот.
Трубчатые змеевиковые реакторы. Трубчатый змеевиковый реактор с вертикальным расположением труб был разработан для производства битумов по непрерывной схеме на отечественных НПЗ . Температурный режим реакторов. (Кременчугского и Новогорьковского НПЗ) поддерживается за счет тепла дымовых газов, поступающих из форкамерной печи. Однако при таком решении плохо учитывается специфика экзотермического процесса окисления. Действительно, для ускорения нагрева реакционной смеси в первых по ходу потока трубах реактора необходимо повысить температуру дымовых газов, но в результате перегревается окисляемый материал в последующих трубах, где реакция окисления и выделение тепла идут с высокими скоростями. Так м образом, приходится поддерживать какую-то промежуточную температуру дымовых газов, нео[ тпмал у, как для нагрева реакционной смеси до температуры реакциь, так и для последующего поддер.жания температуры на желательном уровне. Для установок Ангарского, Киришского, Полоцкого, Новоярославского и Сызранского НПЗ найдено более удачное решение сырье предварительно нагревается в трубчатой печи, а избыточное тепло реакции в случае необходимости снимают, обдувая воздухом трубы реактора, помещенные в общий кожух (по проекту Омского филиала ВНИПИнефти каждая труба реактора помещена в отдельный кожух).
Если температура дымовых газов на выходе из общих сборных коллекторов регенератора превышает 650°, это указывает на начало дожпга окиси углерода. Для прекращения его необходимо резко у.м еньшить подачу воздуха в верхнюю часть регенератора.
С целью снижения температуры дымовых газов над перевальной стеной в радпантно-конвекционных печах старой конструкции, особенно печах термического крекинга, применяют рециркуляцию дымовых газов. Более холодные дымовые газы из борова печи возвращают в камеру сгорания, что приводит к перераспределению тепла между камерами. В камере конвекции снижается тепловая напряженность верхних труб, но ввиду увеличения объема дымовых газов скорость их увеличивается, при этом улучшается теплопередача по всей камере конвекции. Коэффициент рециркуляции в трубчатых печах колеблется в пределах 1-3.
Несовершенство конструкции горелок печей и котлов для сжигания топлива и недостаточная герметич1юсть топок не позволяют пока работать при малых избытках воздуха. Поэтому считают, что температура трубок воздухоподогревателей должна быть выше температуры точки росы агрессивных дымовых газов, т. е. не ниже 130 °С. Для этого применяют предварительный или промежуточный подогрев холодного воздуха или специальные схемы компоновок поверхности пагрева. Имеются аппараты, конструктивно оформленные так, что поверхность теплообмена со стороны дымовых газов значительно больше, чем со стороны атмосферного воздуха, поэтому секции воздухоподогревателей компонуют из труб с разным коэффициентом оребрения, увеличивающимся к холодному концу (к месту входа холодного воздуха), и таким образом температура стенки труб приближается к температуре дымовых газов. По такому принципу сконструированы воздухонагреватели Башоргэнер-гонефти из чугунных ребристых и ребристо-зубчатых труб с хорошими эксплуатационными показателями.
Нагрев и прокаливание катализатора проводят прямым контактом с дымовыми газами, поступающими из топки, в которой сжигается газообразное или жидкое топливо. Температуру дымовых газов автоматически поддерживают на уровне 630-650° С, при этом температура в зоне прокаливания составляет 600-630° С. Прокаленный катализатор через иереточные трубки нижней решетки-затвора поступает в чону охлаждения, где движется между рядами труб, охлаждаемых воздухом, и сам охлаждается до нужной температуры. На конец переточноп трубки надет подвижный металлический стакан, положением которого регулируют высоту слоя катализатора на расположенном ниже транспортере и, следовательно, скорость выгрузки продукта. Ленточным транспортером подают выгружаемый катализатор в грохот для отсева мелочи. Далее его ссыпают в металлические бочки и сдают на склад готовой продукции.
Чем выше температура нагреваемого сырья в радиантных трубах и больше его склонность к коксообразованию, тем меньше должна быть теплонапряженность, а следовательно, ниже температура дымовых газов над перевалом. Для данной печи увеличение поверхности радиантных труб ведет к снижению температуры дымовых газов над перевалом и теплопапряженности радиантных труб. Загрязнение внутренней поверхности труб коксовыми или другими отложениями может привести к повышению температуры дымовых газов над перевалом и к прогару первых рядов труб в конвекционной камере печи. Температура над перевалом тщательно контролируется и обычно не превышает 850-900° С.
Температура дымовых газов над перевальной стеной обычно поддерживается 700-850° С, т. е. достаточно высокая для того, чтобы передать часть тепла радиацией верхним рядам труб конвекционной камеры. Но основное количество тепла в камере конвекции передается за счет припудительпой конвекции дымовых газов (создаваемой дымовой трубой или дымососом).
Доля отгона на выходе из печи е = 0,4, плотность паров отгона = 0,86. плотность остатка = 0,910. Диаметр труб в камере радиации 152 X 6 мм, в камере конвекции 127 X 6 мм, полезная длина труб 11,5 м, количество труб соответственно 90 и 120 штук. Состав топлива и теоретйческий расход воздуха такой же, как в примерах 6. 1и6. 2 теплосодержание дымовых газов при избытке воздуха а = 1,4 найти по рис. 6. 1. Температура дымовых газов на перевале
Общая продолжительность гидротермальной обработки вместе с разогревом составляет примерно одни сутки. После начала падения давления в аппарате температуру дымовых газов на выходе из топки постепенно понижают и, наконец, гасят форсунку. Охлаждают аппарат холодным воздухом из топки черех кожух. Высушенные шарики выгружают и направляют в бункер прокалочной колонны.
Отсасывающие пирометры. В практике измерения высоких температур дымовых газов используют отсасывающие пирометры. Основными элементами отсасывающих пирометров являются термопара, помещенная в охлаждаемый корпус, система экранов и устройство для отсоса газов. Один от другого и от защитного чехла термозлектроды изолированы жесткими элементами (трубочки соломка, бусы одно- и двухканальные) из кварца (до 1100°С), из фарфора (до 1200°С), из фарфора с повышенным содержанием глинозема (до 1350 °С) керамическими материалами и стеклоэмалями, наносимыми методами протяжки.
Когда закоксовываются нирозмеевики, происходит постенен-ное повышение температуры стенки трубы, растет перепад давления, а в местах перегрева труб могут наблюдаться белые пятна. Об образовании отложений кокса в пирозмеевиках судят и по возрастанию температуры дымовых газов на перевале печи. Закоксованпость ЗИА характеризуется ростом гидравлического сопротивления системы с повышением температуры продуктов пиролиза после ЗИА. Увеличение гидравлического сопротивления в пирозмеевиках и ЗИА сопровождается повышением давления в печном агрегате и как следствие этого растет время контакта, снижается выход низших олефинов.
Температура дымовых газов и воздуха , поступающих в дымосборник, не должна быть выше 500° С. Нельзя завышать объем дымо-сборника (в большом дымосборнике трудно создать нужное теплонапряжение), но и занижать его размер нельзя - в маленьком дымосборнике трудно создать нужное разрежение: он не справится с большим количеством дымовых газов и воздуха. Каждому камину по его размеру соответствует свой дымосборник. Внутренние поверхности дымосборника должны быть гладкими." На уровне перевала с любой стороны обязательно устанавливается герметически закрывающаяся прочистная дверка.
Как отмечалось выше, горение топлива в каминах протекает при многократном избытке воздуха. У камина нет входной дверки, путь дыму из топливника в комнату преграждает постоянный поток воздуха, направленный из помещения в очаг и далее - через дымовую трубу в атмосферу, Чтобы пропустить весь этот объем дымовых газов и воздуха дымовая труба должна быть достаточного сечения с предельно гладкой внутренней поверхностью. Сечение дымовой трубы должно соответствовать сечению входного проема камина. Известно, что, чем выше дымовая труба, тем большая тяга создается в ней. Это следует учитывать, но из расчета на это не следует занижать сечение дымовой трубы.
По данным шведских исследователей отношение площади поперечного сечения прямоугольной дымовой трубы к площади входного проема камина при высоте дымовой трубы 5 м должно составлять 12 процентов; при высоте дымовой трубы 10 м - 10 процентов.
Современный дымоход – это не просто труба для отвода продуктов сгорания, а инженерное сооружение, от которого напрямую зависит КПД котла, экономичность и безопасность работы всей системы отопления. Задымление, обратная тяга и, наконец, пожар - все это может произойти в результате непродуманного и безответственного отношения к дымоходу. Именно поэтому следует серьезно отнестись к подбору материала, комплектующих и монтажу дымохода. Главное назначение дымохода состоит в удалении в атмосферу продуктов сгорания топлива. Дымоход создает тягу, под действием которой в топке образуется воздух, который необходим для горения топлива, а из топки удаляются продукты сгорания. Дымоход должен создавать условия для полного сгорания топлива и отличную тягу. И ещё он должен быть надёжным и долговечным, удобным для монтажа и прочным. И поэтому выбрать неплохой дымоход не так просто, как нам кажется.
Кирпичные дымоходы и современные котлы
Местные сопротивления в прямоугольном дымоходе
Мало кто знает, что единственно правильная форма дымохода - цилиндр. Это обусловлено тем, что образующиеся в прямых углах завихрения препятствуют удалению дыма и приводят к образованию сажи. Все самодельные дымоходы квадратных, прямоугольных и даже треугольных форм не только получаются дороже даже стального круглого дымохода, но еще и создают массу проблем, а главное, могут снизить КПД самого лучшего котла с 95 до 60 %
Круглое сечение дымохода
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. Кроме этого, этот вид дымоходов обладает относительно невысокой тягой из-за пористой и шероховатой поверхности.
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. 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 отходящих газах содержится: СО, CO2 , SO2 , NOx , температура отходящих газов настенных газовых котлов довольно низкая 70 – 130 оС. Проходя по кирпичному дымоходу, отходящие газы остывают и при достижении точки росы ~ 55 – 60 оC выпадает конденсат. Вода, осаждаясь на стенках в верхней части дымохода, приведет к тому, что они будут намокать, кроме того, при соединении
SO2 + H2O = H2SO4
образуется серная кислота, что может привести к разрушению кирпичного канала. Что бы избежать выпадения конденсата, желательно использовать утепленный дымоход или в существующий кирпичный канал установить трубу из нержавеющей стали.
Образование конденсата
При оптимальных условиях работы котла (температура отходящих газов при входе 120-130°С, при выходе из устья трубы - 100-110°С) и прогретой дымовой трубе водяные пары уносятся вместе с дымовыми газами наружу. При температуре на внутренней поверхности дымовой трубы ниже температуры точки росы газов, водяные пары охлаждаются и оседают на стенках в виде мельчайших капель. Если это повторяется часто, кирпичная кладка стен дымовых каналов и трубы пропитывается влагой и разрушается, а на наружных поверхностях трубы появляются черные смолистые отложения. При наличии конденсата резко ослабевает тяга, в помещениях ощущается запах гари.
Уходящие дымовые газы по мере охлаждения в дымоходах уменьшаются в объеме, а водяные пары, не изменяясь в массе, постепенно насыщают уходящие газы влагой. Температура, при которой водяные пары полностью насытят объем уходящих газов, т е. когда относительная влажность их будет равна 100 % - является температурой точки росы: содержащиеся в продуктах сгорания водяные пары начинают переходить в жидкое состояние. Температура точки росы продуктов сгорания различных газов – 44 -61°С.
Образование конденсата
Если газы, проходя по дымовым каналам, сильно охлаждаются и понижают свою температуру до 40 – 50°С, то на стенках каналов и дымовой трубы оседают водяные пары, образующиеся в результате испарения воды из топлива и сгорания водорода. Количество конденсата зависит от температуры уходящих газов.
Трещины и отверстия в трубе, сквозь которые проникает холодный воздух, также способствуют охлаждению газов и образованию конденсата. Когда сечение канала трубы или дымохода выше требуемого, дымовые газы поднимаются по ней медленно и холодный наружный воздух охлаждает их в трубе. Большое влияние на силу тяги оказывает также поверхность стенок дымоходов, чем они глаже, тем сильнее тяга. Шероховатости в трубе способствуют снижению тяги и задерживают на себе сажу. Образование конденсата зависит также от толщины стенок дымовой трубы. Толстые стенки медленно прогреваются и хорошо сохраняют тепло. Более тонкие стенки нагреваются быстрее, но плохо сохраняют тепло, что приводит к их охлаждению. Толщина кладки кирпичных стенок дымовых труб, проходящих во внутренних стенах здания, должна быть не менее 120 мм (полкирпича), а толщина стенок дымовых и вентиляционных каналов, расположенных в наружных стенах здания, - 380 мм (полтора кирпича).
Большое влияние на конденсацию водяных паров, содержащихся в газах, оказывает температура наружного воздуха. В летнее время года, когда температура относительно высокая, конденсация на внутренних поверхностях дымовых труб слишком мала, так как их стенки долго остывают, поэтому с хорошо прогретых поверхностей дымовой трубы влага мгновенно испаряется и конденсат не образуется. В зимнее время года, когда наружная температура имеет отрицательное значение, стенки дымовой трубы сильно охлаждаются и конденсация водяных паров увеличивается. Если дымоход не утеплен и сильно охлаждается, возникает повышенная конденсация водяных паров на внутренних поверхностях стенок дымовой трубы. Влага впитывается в стенки трубы, что вызывает отсыревание кладки. Особую опасность это представляет в зимнее время, когда под действием морозов образуются ледовые пробки в верхних участках (в устье).
Обледенение дымохода
Не рекомендуется присоединять навесные газовые котлы к дымовым трубам больших сечений и высоты: ослабевает тяга, на внутренних поверхностях образуется повышенный конденсат. Образование конденсата наблюдается и при присоединении котлов к очень высоким дымовым трубам, так как значительная часть температуры дымовых газов расходуется на прогрев большой поверхности теплопоглощения.
Утепление дымовых труб
Чтобы избежать переохлаждения дымовых газов и выпадения конденсата на внутренние поверхности дымовых и вентиляционных каналов, необходимо выдерживать оптимальную толщину наружных стен или утеплять их снаружи: оштукатурить, закрыть железобетонными или шлакобетонными плитами, щитами или глиняными кирпичами.
Стальные трубы необходимо использовать предварительно изолированные либо утеплять. Тип и толщину изоляции поможет выбрать любой производитель.
Таблица. Б.2
| t , C | , кг/м 3 | , Дж/(кг· K ) | , [Вт/(м·К)] | , м 2 /с | Pr |
| 100 | 0,950 | 1068 | 0,0313 | 21,54 | 0,690 |
| 200 | 0,748 | 1097 | 0,0401 | 32,80 | 0,670 |
| 300 | 0,617 | 1122 | 0,0484 | 45,81 | 0,650 |
| 400 | 0,525 | 1151 | 0,0570 | 60,38 | 0,640 |
| 500 | 0,457 | 1185 | 0,0656 | 76,30 | 0,630 |
| 600 | 0,505 | 1214 | 0,0742 | 93,61 | 0,620 |
| 700 | 0,363 | 1239 | 0,0827 | 112,1 | 0,610 |
| 800 | 0,330 | 1264 | 0,0915 | 131,8 | 0,600 |
| 900 | 0,301 | 1290 | 0,0100 | 152,5 | 0,590 |
| 1000 | 0,275 | 1306 | 0,0109 | 174,3 | 0,580 |
| 1100 | 0,257 | 1323 | 0,01175 | 197,1 | 0,570 |
| 1200 | 0,240 | 1340 | 0,01262 | 221,0 | 0,560 |
Задание № 5. Теплообмен излучением
Стенка трубопроводадиаметром d = …[мм] нагретадо температуры t 1 =…[°С] и имеет коэффициент теплового излучения.Трубопровод помещен в канал сечениемb х h [мм] ,поверхность которого имеет температуруt 2 =…[°С] и коэффициент лучеиспусканияc 2 = … [Вт/(м 2 ·K 4 )] .Рассчитать приведенный коэффициентлучеиспускания и потери теплотыQ трубопроводом за счет лучистоготеплообмена.
Условия задачиприведены в таблице 5.
Значениякоэффициента теплового излученияматериалов приведеныв таблице В.1 приложения В.
Варианты заданий
Таблица. 5
| №задачи | d , [мм ] | t 1 , [°С] | t 2 , [°С] | c 2 ,[Вт/(м 2 ·K 4 )]. | b х h , [мм] | Материал трубы |
| 1 | 400 | 527 | 127 | 5,22 | 600х800 | сталь окисленная |
| 2 | 350 | 560 | 120 | 4,75 | 480х580 | алюминий шероховатый |
| 3 | 300 | 520 | 150 | 3,75 | 360х500 | бетон |
| 4 | 420 | 423 | 130 | 5,25 | 400х600 | железо литое |
| 5 | 380 | 637 | 200 | 3,65 | 550х500 | латунь окисленная |
| 6 | 360 | 325 | 125 | 4,50 | 500х700 | медь окисленная |
| 7 | 410 | 420 | 120 | 5,35 | 650х850 | сталь полированная |
| 8 | 400 | 350 | 150 | 5,00 | 450х650 | алюминий окисленный |
| 9 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 680х580 | латунь полированная |
| 10 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 480х600 | медь полированная |
| 11 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 620х820 | сталь шероховатая |
| 12 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 650х850 | чугун обточенный |
| 13 | 360 | 560 | 130 | 4,95 | 630х830 | алюминий полированный |
Продолжениетаблицы. 5
| 14 | 250 | 520 | 120 | 4,80 | 450х550 | латунь прокатная |
| 15 | 200 | 530 | 130 | 4,90 | 460х470 | сталь полированная |
| 16 | 280 | 540 | 140 | 5,00 | 480х500 | чугун шероховатый |
| 17 | 320 | 550 | 150 | 5,10 | 500х500 | алюминий окисленный |
| 18 | 380 | 637 | 200 | 3,65 | 550х500 | латунь полированная |
| 19 | 360 | 325 | 125 | 4,50 | 500х700 | медь полированная |
| 20 | 410 | 420 | 120 | 5,35 | 650х850 | сталь шероховатая |
| 21 | 400 | 350 | 150 | 5,00 | 450х650 | чугун обточенный |
| 22 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 680х580 | алюминий полированный |
| 23 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 480х600 | латунь прокатная |
| 24 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 620х820 | сталь окисленная |
| 25 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 650х850 | алюминий шероховатый |
| 26 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 450х650 | бетон |
| 27 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 680х580 | железо литое |
| 28 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 480х600 | латунь окисленная |
| 29 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 620х820 | медь окисленная |
| 30 | 280 | 540 | 140 | 5,00 | 480х500 | сталь полированная |
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Источник: https://StudFiles.net/preview/5566488/page:8/
7. Газовоздушный тракт, дымовые трубы, очистка дымовых газов
Газовик - промышленное газовое оборудование Справочник ГОСТ, СНиП, ПБ СНиП II-35-76 Котельные установки
7.1. При проектировании котельных тягодутьевые установки (дымососы и дутьевые вентиляторы) следует принимать в соответствии с техническими условиями заводов-изготовителей. Как правило, тягодутьевые установки должны предусматриваться индивидуальными к каждому котлоагрегату.
7.2. Групповые (для отдельных групп котлов) или общие (для всей котельной) тягодутьевые установки допускается применять при проектировании новых котельных с котлами производительностью до 1 Гкал/ч и при проектировании реконструируемых котельных.
7.3. Групповые или общие тягодутьевые установки следует проектировать с двумя дымососами и двумя дутьевыми вентиляторами. Расчетная производительность котлов, для которых предусматриваются эти установки, обеспечивается параллельной работой двух дымососов и двух дутьевых вентиляторов.
7.4. Выбор тягодутьевых установок следует производить с учетом коэффициентов запаса по давлению и производительности согласно прил. 3 к настоящим нормам и правилам.
7.5. При проектировании тягодутьевых установок для регулирования их производительности следует предусматривать направляющие аппараты, индукционные муфты и другие устройства, обеспечивающие экономичные способы регулирования и поставляемые комплектно с оборудованием.
7.6.*
Проектирование газовоздушного тракта котельных выполняется в соответствии с нормативным методом аэродинамического расчета котельных установок ЦКТИ им. И. И. Ползунова.
Для встроенных, пристроенных и крышных котельных в стенах следует предусматривать проемы для подачи воздуха на горение, расположенные, как правило, в верхней зоне помещения. Размеры живого сечения проемов определяются исходя из обеспечения скорости воздуха в них не более 1,0 м/с.
7.7. Газовое сопротивление серийно выпускаемых котлов следует принимать по данным заводов-изготовителей.
7.8. В зависимости от гидрогеологических условий и компоновочных решений котлоагрегатов наружные газоходы должны предусматриваться подземными или надземными. Газоходы следует предусматривать кирпичными или железобетонными. Применение надземных металлических газоходов допускается в виде исключения, при наличии соответствующего технико-экономического обоснования.
7.9. Газовоздухопроводы внутри котельной допускается проектировать стальными, круглого сечения. Газовоздухопроводы прямоугольного сечения допускается предусматривать в местах примыкания к прямоугольный элементам оборудования.
7.10. Для участков газоходов, где возможно скопление золы, должны предусматриваться устройства для очистки.
7.11. Для котельных, работающих на сернистом топливе, при возможности образования в газоходах конденсата следует предусматривать защиту от коррозии внутренних поверхностей газоходов в соответствии со строительными нормами и правилами по защите строительных конструкций от коррозии.
ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ
7.12. Дымовые трубы котельных должны сооружаться по типовым проектам. При разработке индивидуальных проектов дымовых труб необходимо руководствоваться техническими решениями, принятыми в типовых проектах.
7.13. Для котельной необходимо предусматривать сооружение одной дымовой трубы. Допускается предусматривать две трубы и более при соответствующем обосновании.
7.14.* Высота дымовых труб при искусственной тяге определяется в соответствии с Указаниями по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий и Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий. Высота дымовых труб при естественной тяге определяется на основании результатов аэродинамического расчета газовоздушного тракта и проверяется по условиям рассеивания в атмосфере вредных веществ.
При расчете рассеивания в атмосфере вредных веществ следует принимать максимально допускаемые концентрации золы, окислов серы, двуокиси азота и окиси углерода. При этом количество выделяемых вредных выбросов принимается, как правило, по данным заводов изготовителей котлов, при отсутствии этих данных — определяется расчетным путем.
Высота устья дымовых труб для встроенных, пристроенных и крышных котельных должна быть выше границы ветрового подпора, но не менее 0,5 м выше крыши, а также не менее 2 м над кровлей более высокой части здания или самого высокого здания в радиусе 10 м.
7.15.* Диаметры выходных отверстий стальных дымовых труб определяются из условия оптимальных скоростей газов на основании технико-экономических расчетов. Диаметры выходных отверстий кирпичных и железобетонных труб определяются на основании требований п. 7.16 настоящих норм и правил.
7.16. В целях предупреждения проникновения дымовых газов в толщу конструкций кирпичных и железобетонных труб не допускается положительное статическое давление на стенки газоотводящего ствола. Для этого должно выполняться условие R1 следует увеличить диаметр трубы или применить трубу специальной конструкции (с внутренним газонепроницаемым газоотводящим стволом, с противодавлением между стволом и футеровкой).
7.17. Образование конденсата в стволах кирпичных и железобетонных труб, отводящих продукты сжигания газообразного топлива, при всех режимах работы ее допускается.
7.18.*
Для котельных, работающих на газообразном топливе, допускается применение стальных дымовых труб при экономической нецелесообразности повышения температуры дымовых газов.
Для автономных котельных дымовые трубы должны быть газоплотными, изготавливаться из металла или из негорючих материалов. Трубы должны иметь, как правило, наружную тепловую изоляцию, для предотвращения образования конденсата и люки для осмотра и чистки.
7.19.
Проемы для газоходов в одном горизонтальном сечении ствола трубы или стакана фундамента должны располагаться равномерно по окружности.
Суммарная площадь ослабления в одном горизонтальном сечении не должна превышать 40 % общей площади сечения для железобетонного ствола или стакана фундамента и 30 % — для ствола кирпичной трубы.
7.20. Подводящие газоходы в месте примыкания к дымовой трубе необходимо проектировать прямоугольной формы.
7.21. В сопряжении газоходов с дымовой трубой необходимо предусматривать температурно-осадочные швы или компенсаторы.
7.22. Необходимость применения футеровки и тепловой изоляции для уменьшения термических напряжений в стволах кирпичных и железобетонных труб определяется теплотехническим расчетом.
7.23. В трубах, предназначенных для удаления дымовых газов от сжигания сернистого топлива, при образовании конденсата (независимо от процента содержания серы) следует предусматривать футеровку из кислотоупорных материалов по всей высоте ствола. При отсутствии конденсата на внутренней поверхности газоотводящего ствола трубы при всех режимах эксплуатации допускается применение футеровки из глиняного кирпича для дымовых труб или глиняного обыкновенного кирпича пластического прессования марки не ниже 100 с водопоглощением не более 15 % на глиноцементном или сложном растворе марки не ниже 50.
7.24. Расчет высоты дымовой трубы и выбор конструкции защиты внутренней поверхности ее ствола от агрессивного воздействия среды должны выполняться исходя из условий сжигания основного и резервного топлива.
7.25. Высота и расположение дымовой трубы должны согласовываться с местным Управлением Министерства гражданской авиации. Световое ограждение дымовых труб и наружная маркировочная окраска должны соответствовать требованиям Наставления по аэродромной службе в гражданской авиации СССР.
7.26. В проектах следует предусматривать защиту от коррозии наружных стальных конструкций кирпичных и железобетонных дымовых труб, а также поверхностей стальных труб.
7.27. В нижней части дымовой трубы или фундаменте следует предусматривать лазы для осмотра трубы, а в необходимых случаях — устройства, обеспечивающие отвод конденсата.
ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ
7.28. Котельные, предназначенные для работы на твердом топливе (угле, торфе, сланце и древесных отходах), должны быть оборудованы установками для очистки дымовых газов от золы в случаях, когда
Примечание . При применении твердого топлива в качестве аварийного установка золоуловителей не требуется.
7.29.
Выбор типа золоуловителей производится в зависимости от объема очищаемых газов, требуемой степени очистки и компоновочных возможностей на основании технико-экономического сравнения вариантов установки золоуловителей различных типов.
В качестве золоулавливающих устройств следует принимать:
- блоки циклонов ЦКТИ или НИИОГАЗ — при объеме дымовых газов от 6000 до 20000 м3/ч.
- батарейные циклоны — при объеме дымовых газов от 15000 до 150000 м3/ч,
- батарейные циклоны с рециркуляцией и электрофильтры — при объеме дымовых газов свыше 100000 м3/ч.
«Мокрые» золоуловители с низкокалорийными трубами Вентури с каплеуловителями могут применяться при наличии системы гидро-золошлакоудаления и устройств, исключающих сброс в водоемы вредных веществ, содержащихся в золошлаковой пульпе.
Объемы газов принимаются при их рабочей температуре.
7.30. Коэффициенты очистки золоулавливающих устройств принимаются по расчету и должны быть в пределах, установленных прил. 4 к настоящим нормам и правилам.
7.31. Установку золоуловителей необходимо предусматривать на всасывающей стороне дымососов, как правило, на открытых площадках. При соответствующем обосновании допускается установка золоуловителей в помещении.
7.32. Золоуловители предусматриваются индивидуальные к каждому котлоагрегату. В отдельных случаях допускается предусматривать на несколько котлов группу золоуловителей или один секционированный аппарат.
7.33. При работе котельной на твердом топливе индивидуальные золоуловителя не должны иметь обводных газоходов.
7.34.
Форма и внутренняя поверхность бункера золоуловителя должны обеспечивать полный спуск золы самотеком, при этом угол наклона стенок бункера к горизонту принимается 600 и в обоснованных случаях допускается не менее 550.
Бункера золоуловителей должны иметь герметические затворы.
7.35. Скорость газов в подводящем газоходе золоулавливающих установок следует принимать не менее 12 м/с.
7.36. «Мокрые» искрогасители следует применять в котельных, предназначенных для работы на древесных отходах, в случаях когда АрВ≤5000. После золоуловителей искрогасители не устанавливаются.
Источник: https://gazovik-gas.ru/directory/add/snip_2_35_76/trakt.html
Конденсат в дымоходе и точка росы
14.02.2013
A. Бацулин
Для понимания процесса образования конденсата в дымоходах печей важно разобраться с понятием точки росы. Точка росы - температура при которой водяные пары, содержащиеся в воздухе, конденсируются в воду.
При каждой температуре в воздухе может быть растворено не более определенного количества водяного пара. Это количесво называется плотностю насыщенного пара для данной температуры и выражается в килограммах в метре кубическом пространства.
На рис. 1 изображен график зависимости плотности насыщенного пара от температуры. Справа отмечены парциальные давления, соответствующие этим значениям. За основу взяты данные этой таблицы. На рис. 2 изображен начальный участок того же графика.
Рис. 1.
Давление насыщенного водяного пара.
Рис. 2.
Давление насыщенного водяного пара, интервал температур 10 — 120*С
Поясним как пользоваться графиком на простом примере. Возьмем кастрюлю с водой и накроем крышкой. Через какое-то время под крышкой установиться равновесие между водой и насыщенным водяным паром. Пусть температура кастюли будет равна 40*С, тогда плотность пара под крышкой составит около 50 г/м3. Парциальное давление водяных паров под крышкой согласно таблице (и графику) составит 0,07 атм, остальные 0,93 атм составит давление воздуха.
(1 бар = 0,98692 атм). Начнем медленно нагревать кастрюлю, и при 60*С плотность насыщенного пара под крышкой составит уже 0,13 кг/м3, а его парциальное давление — 0,2 атм. При 100*С парциальное давление насыщенного пара под крышкой достигнет одной атмосферы (т. е. внешнего давления), а это означает, что воздуха под крышкой уже не будет. Вода начнет кипеть, а пар уходить из-под крышки.
При этом плотность насыщенного пара под крышкой составит 0,59 кг/м3. Теперь закроем крышку герметично (т.е. превратим ее в автоклав) и вставим в нее предохранительный клапан, к примеру, на 16 атм, а саму кастрюлю продолжим нагревать. Кипение воды прекратится, а давление и плотность пара под крышкой будут расти, и при достижении 200*С давление достигнет 16 атм (см. график). При этом вода вновь закипит, а пар будет выходить из-под клапана.
Теперь плотность пара под крышкой составит 8 кг/м3.
В случае рассмотрения выпадения конденсата из дымовых газов (ДГ) представляет интерес только часть графика до давления 1 атм, т. к. печь сообщается с атмосферой и давление в ней равно атмосферному с точностью до нескольких Па. Очевидно также, что точка росы ДГ ниже 100*С.
водяных паров в дымовых газах
Для определения точки росы дымовых газов (т.е. температуры, при которой из ДГ выпадает конденсат) необходимо знать плотность водяного пара в ДГ, которая зависит от состава топлива, его влажности, коэффициента избытка воздуха и темперературы. Плотность пара равняется массе водяного пара, содержащегося в 1 м3 дымовых газов при данной температуре.
Формулы для объема ДГ были выведены в этой работе, раздел 6.1, формулы П1.3 - П1.8. После преобразований получим выражение для плотности пара в дымовых газах в зваисимости от влажности древесины, коэффициента избытка воздуха и температуры. Влажность исходного воздуха вносит небольшую поправку, и в этом выражении не учитывается.
У формулы простой физический смысл. Если домножить числитель большой дроби на 1/(1+w), то получим массу воды в ДГ, в кг на кг древесины. А если домножить знаменатель на 1/(1+w), то получим удельный объем ДГ в нм3/кг. Множитель с температурами служит для перевода нормальных кубических метров в реальные при температуре Т. После подставления чисел получим выражение:
Теперь можно определить точку росы дымовых газов графическим методом. Наложим график плотности пара в ДГ на график плотности насыщенного водяного пара. Пересечение графиков будет соответствовать точке росы ДГ при соответствующей влажности и избытке воздуха. На рис. 3 и 4 представлен результат.
Рис. 3.
Точка росы дымовых газов при избытке воздуха единица и различной влажности древесины.
Из рис. 3 следует, что при самом неблагоприятном случае, при горении древесины с влажностью 100% (половина массы образцы составляет вода) без избытка воздуха конденсация водяного пара начнется примерно при 70*С.
При типичных для периодических печей условиях (влажность древесины 25% и избыток воздуха около двух) конденсация начнется при охлаждении дымовых газов до 46*С. (см. рис. 4)
Рис. 4.
Точка росы дымовых газов при влажности древесины 25% и различных избытках воздуха.
Из рис. 4 также хорошо видно, что избыток воздуха значительно понижает температуру выпадения конденсата. Подмешивание избыточного воздуха в дымоход - один из способов устранения конденсата в трубах.
Поправка на непостоянство состава топлива
Все вышеприведенные рассуждения справедливы в случае, если состав топлива остается неизменным по времени, например в толивнике сжигается газ или подаются непрерывно пеллеты. В случае горения закладки дров в печи периодического действия состав дымовых газов меняется со временем. Сначала выгорают летучие и испаряется влага, а затем сгорает угольный остаток. Очевидно, что в начальный период содержание водяных паров в ДГ будет значительно выше чем рассчитанное, а на этапе горения угольного остатка - ниже. Попробуем примерно оценить температуру точки росы в начальный период.
Пусть летучие выгорают из закладки в первую треть процесса протопки, также и вся влага, содержащаяся в закладке испаряется за это время. Тогда концентрация водяных паров в первой трети процесса будет в три раза выше средней. При 25% влажности древесины и 2х-кратном избытке воздуха плотность пара составит 0,075 * 3 = 0,225 кг/м3. (см РИС, синий график). Температура конденсации при этом будет 70-75*С. Это примерная оценка, т. к. неизвестно, как же в реальности изменяется состав ДГ по мере прогорания закладки.
Кроме того, из дымовых газов вместе с водой конденсируются недогоревшие летучие, что, видимо, несколько повысит точку росы ДГ.
Конденсат в дымоходах
Дымовые газы, поднимаясь по печной трубе постепенно охлаждаются. При охлаждении ниже точки росы на стенках дымохода начинает выпадать конденсат. Скорость охлаждения ДГ в дымоходе зависит от проходного сечения трубы (площади ее внетренней певерхности), материала трубы и ее засаженности, а так же интенсивности горения. Чем выше скорость горения, тем больше поток дымовых газов, а это означает, что при прочих равных условиях охлаждаться газы будут медленнее.
Образование конденсата в дымоходах печей или печи-камина периодического действия носит циклический характер. В начальный момент, пока труба еще не прогрета, на ее стенках выпадает конденсат, а по мере прогрева трубы конденсат испаряется. Если вода из конденсата успевает испариться полностью, то постепенно пропитывает кирпичную кладку дымохода, и на наружных стенках появляются черные смолистые отложения. Если это происходит на наружном участке дымохода (на улице или в холодном чердачном помещении), то постоянное увлажнение кладки зимой приведет к разрушению печного кирпича.
Падение температуры в дымоходе зависит от его конструкции и величины потока ДГ (интенсивности горения топлива). В кирпичных дымоходах падение Т может достигать 25*С на метр погонный. Этим обосновывается требование иметь температуру ДГ на выходе из печи («на вьюшке») 200-250*С, с той целью, чтобы на оголовке трубы она составила 100-120*С, что заведомо выше точки росы. Падение температуры в утепленных дымоходах типа сендвич составляет всего несколько градусов на метр, и температура на выходе из печи может быть снижена.
Конденсат, образуясь на стенках кирпичного дымохода впитывается в кладку (в силу пористости кирпича), а затем испаряется. В дымоходах из нержавеющей стали (сендвич) даже небольшое количество конденсата, образовавшегося в начальный период сразу начинает стекать вниз, Поэтому, для избежания затекания конденсата в утеплитель дымохода, внутренние трубы собираются таким образом, чтобы верхняя труба вставлялась в нижнюю, т.е. «по конденсату».
Зная скорость горения дров в печи и сечение дымохода можно оценить снижение температуры в дымоходе в расчете на погонный метр по формуле:
q - коэффициент теплопоглощения стенок кирпичного дымохода, 1740 Вт/м2 S - площадь тепловоспринимающей поверхности 1 м дымохода, м2c - теплоемкость отходящих газов, 1450 Дж/нм3*СF - поток отходящих газов, нм3/часV - удельный объем ДГ, при 25% влажности древесины и 2х кратном избытке воздуха, 8 нм3/кгBчас - часовой расход топлива, кг/час
Коэффициент теплопоглощения стенок дымохода условно взят 1500 ккал/м2час, т.к. для последнего газохода печи в литературе приводится значение 2300 ккал/м2час. Расчет носит ориентировочный характер и призван показать общие закономерности. На рис. 5 представлен график зависимости падения температуры в дымоходах сечением 13 х 26 см (пятерик) и 13 х 13 см (четверик) в зависимости от скорости горения дров в топливнике печи.
Рис. 5.Падение температуры в кирпичной дымовой трубе в расчете на погонный метр в зависимости от скорости горения дров в печи (потока отходящих газов). Коэффициент избытка воздуха принят равным двум.
Цифрами в начале и в конце графиков указана скорость ДГ в дымоходе, расчитанная исходя из потока ДГ, приведенного к 150*С, и сечения дымохода. Как видно, для рекомендованых ГОСТ 2127-47 скоростей поряка 2 м/с падение температуры ДГ составляет 20-25*С. Также понятно, что применение дымоходов с сечением больше необходимого может привести к сильному охлаждению ДГ и, как следствие, выпадению конденсата.
Как следует из рис. 5, уменьшение часового расхода дров приводит к уменьшению потока отходящих газов, и, как следствие, к значительному падению температуры в дымоходе. Иными словами - температура отходящих газов, например, в 150*С для кирпичной печи периодического действия, где дрова активно горят и для печи медленного горения (тлеющего) совсем не одно и то же. Как-то пришлось наблюдать такую картину, рис. 6.
Рис. 6.
Конденсат в кирпичном дымоходе от печи длительного горения.
Здесь печь тлеющего горения была подключена к кирпичной трубе сечением в кирпич. Скорость горения в такой печи очень мала - одна закладка может гореть 5-6 часов, т.е. скорость горения составит порядка 2 кг/час. Само-собой, газы в трубе охладились ниже точки росы и в дымоходе начал образовываться конденсат, который пропитал трубу насквозь, и при топке печи каплями стекал на пол. Таким образом, печи длительного горения можно подключать только к утепленным дымоходам типа «сендвич».
Разрушение труб часто происходит из-за применения некачественного кирпича (a, б). Влагостойкая облицовка способна защитить кладку (в). Силикатный кирпич для строительства дымоходов непригоден (г) 
За окном - промозглый осенний вечер, а в камине ярко пылает огонь, и комнату наполняет совершенно особое тепло... Чтобы эта загородная идиллия стала реальностью, нужен грамотно спроектированный и смонтированный дымоход, о котором, к сожалению, нередко вспоминают в последнюю очередь.
Степень надежности и эффективности работы дымоходов в значительной мере зависит от подключенных к ним отопительных устройств, и наоборот. Поэтому для каждого типа каминов существует оптимальный вариант дымовой трубы.
Очень разные камины
И наконец, последний тип - каминопечи. Главная отличительная черта подобных устройств, придающая им сходство с настоящей печью, - наличие встроенного дымового канала, проходя по которому дымовые газы охлаждаются до довольно низкой температуры. В связи с этим возникает потребность в массивном кладочном либо хорошо утепленном модульном дымоходе.
Дорогу дыму!
Этнографические штрихи
Весьма экзотическими дымоходами были оборудованы дома корейских поселенцев в Уссурийском крае. Вот как описывал их В. К. Арсеньев: «Внутри... имеется глиняный кан. Он занимает больше половины помещения. Под каном проходят печные трубы, согревающие полы в комнатах и распространяющие тепло по всему дому. Дымовые ходы выведены наружу в большое дуплистое дерево, заменяющее трубу».
У некоторых народов Поволжья и Сибири до 30-х гг. ХХ в. был распространен чувал - пристенный открытый очаг с нависающим над ним прямым дымоходом. Очаг сооружали из камней или бревен, покрытых слоем глины, а дымоход - из полого дерева и обмазанных глиной тонких жердей. Зимой чувал топили весь день, на ночь трубу затыкали.
Кирпичные дымоходы до недавнего времени как в городском, так и в сельском строительстве были практически безальтернативными. Будучи универсальным конструкционным материалом, кирпич позволяет варьировать количество каналов дымоходов и толщину стенок (можно делать необходимые утолщения в местах прохождения перекрытий, кровли, а также при сооружении уличной части дымохода). При соблюдении строительных технологий кирпичный дымоход весьма долговечен. Однако у него есть и недостатки. Из-за значительной массы (труба сечением 260
Для устройства кирпичного дымохода необходима очень высокая квалификация строителей. Каковы наиболее распространенные ошибки при его возведении? Это выбор некачественного или неподходящего кирпича (слабо обожженного перегородочного или стенового); толщина кладочных швов более 5 мм; кладка на ребро; применение ступенчатой («зубчатой») кладки на наклонных участках; неправильное приготовление раствора (например, если соотношение частей глины и песка выбрано без учета жирности глины), неаккуратная колка или резка кирпича; невнимательное заполнение и перевязка кладочных швов (наличие пустот и сдвоенных вертикальных швов); кладка трубы вплотную к конструкциям из сгораемых материалов.
Состояние кирпичной трубы требует постоянного контроля. Прежде ее непременно белили, поскольку на белой поверхности легче заметить копоть, свидетельствующую о наличии трещин.
Мнение специалиста
Кирпичная труба верой и правдой служила человеку на протяжении столетий. Кладка печей и каминов из этого материала - почти искусство. Парадокс в том, что в период массового дачного строительства в нашей стране мастерство это понесло серьезный урон. Последствия "работы" многочисленных горе-печников были печальны, а главное - они породили недоверие к кирпичным топкам и дымоходам. А потому возникли и сохраняются благоприятные условия для продвижения на отечественный рынок дымоходных систем заводской готовности.
Александр Жиляков,
руководитель оптового отдела компании «Сауны и Камины»
Трубы из нержавеющей стали смело можно отнести к наиболее широко применяемому сегодня типу дымоходов. Стальные модульные системы обладают целым рядом неоспоримых достоинств. Главные из них - небольшая масса, легкость монтажа, богатый выбор труб разного диаметра и длины, а также фасонных элементов. Стальные дымоходы изготовляют в двух вариантах - одно- и двухконтурном (последний - в виде "сандвича" из двух коаксиальных труб с прослойкой из негорючей термоизоляции). Первые предназначены для монтажа в отапливаемых помещениях, подключения камина к уже существующему дымоходу, а также санации старых кирпичных труб. Вторые представляют собой готовое конструктивное решение, одинаково подходящее для монтажа дымохода как внутри здания, так и снаружи. Особый вид дымовых каналов из нержавеющей стали - гибкие одно- и двустенные (без термоизоляции) гофрированные рукава.
Для производства одноконтурных дымоходов и внутренних труб дымоходов типа "сандвич" используют легированную жаро- и кислотостойкую листовую сталь (обычно толщиной 0,5-0,6 мм). Одноконтурные дымоходы из углеродистой стали, покрытые снаружи и изнутри специальной эмалью черного цвета (такие есть, например, в ассортименте компании Bofill , Испания), по жаростойкости даже превосходят трубы из нержавейки; конденсат им также не страшен, но лишь при условии целостности покрытия, которое легко повредить (скажем, при чистке дымохода). Срок службы труб без покрытия из "черной" стали толщиной 1 мм не превышает 5 лет.
Кожух (обечайку) труб-«сандвичей», как правило, делают из обычной (нежаростойкой) нержавеющей стали, которую полируют электрохимическим способом до зеркального блеска, а некоторые производители, такие, как Jeremias (Германия), предлагают окраску эмалью в любой цвет по шкале RAL. Применение кожуха из оцинкованной стали оправданно лишь при установке дымохода внутри здания. Снаружи такая труба, если активно эксплуатировать дымоход, прослужит недолго: из-за периодического нагревания коррозия усиливается.
Мнение специалиста
Нержавеющие стали, используемые для производства дымоходов, делятся на две категории: магнитные ферритовые (в американской системе стандартизации ASTM - это AISI 409, 430, 439 и т. д.) и немагнитные аустенитные (AISI 304, 316, 321 и т. д.). По данным наших испытаний стали AISI 409 (состав: 0,08 % C, 1 % Mn, 1 % Si, 10,5-11,75 % Cr, 0,75 % Ti), критическое значение температуры во внутренней трубе утепленного фрагмента дымохода, при которой стал заметен эффект межкристаллической коррозии, было равно 800-900
Алексей Матвеев,
руководитель коммерческого отдела компании «НИИ КМ»
Слой термоизоляции в трубах-"сандвичах" решает сразу три задачи: предотвращает негативно влияющее на тягу переохлаждение дымовых газов, не позволяет температуре внутренних стенок дымохода опуститься до точки росы и, наконец, обеспечивает пожаробезопасную температуру внешних стенок. Выбор изоляционных материалов невелик: обычно это вата - базальтовая (Rockwool, Дания; Paroc , Финляндия) или кремнийорганическая (Supersil, "Элитс", обе - Россия), перлитный песок (но его можно засыпать лишь в процессе монтажа дымохода).
Такая весьма важная характеристика дымохода, как газоплотность, зависит от конструкции стыков труб, поэтому каждый производитель стремится довести ее до совершенства. Так, герметизацию дымовой трубы Hild (Франция) обеспечивают центрирующие муфты; сдвоенный кольцевой выступ, образующийся на стыке, обжимают хомуты, входящие в комплект поставки каждого модуля. В дымоходах Raab предусмотрено конусообразное соединение в сочетании с кольцевым выступом. В системах Selkirk (Великобритания) высокой газоплотности удается достичь благодаря особой конструкции хомута. Подавляющее же большинство дымоходов из нержавейки монтируют традиционным способом, и здесь многое зависит от качества деталей. Обычно верхний модуль надевают на нижний, однако одноконтурные, а при наружной прокладке и двухконтурные модули следует стыковать, вставляя верхний в нижний, что позволит избежать протечек конденсата через стыки.
Дымоходы для каминов с различными характеристиками
| Тип камина | Особенность горения | КПД, % | Температура отводимых газов, | Тип дымохода |
|---|---|---|---|---|
| С открытой топкой | Доступ воздуха не ограничен | 15-20 | До 600* | Кирпичный, из жаропрочного бетона |
| С закрытой топкой | Доступ воздуха может быть ограничен | 70-80 | 400-500 | Кирпичный, из жаропрочного бетона, модульный утепленный из нержавеющей стали или керамический, в пределах отапливаемых помещений - одноконтурный стальной эмалированный |
| Каминопечи | Доступ воздуха ограничен, газы охлаждаются, проходя по интегрированным каналам | До 85 | 160-230** | Кроме перечисленных выше: из талькомагнезита или талькохлорита - массивный либо с внутренней трубой (стальной, керамической) |
* - при использовании в качестве топлива твердолиственных пород, каменного угля, а также при избыточной тяге температура может превысить указанное значение;
** - для каминопечей из талькомагнезита; для металлических - до 400
Керамические дымоходы - это те же самые "сандвичи", но "приготовленные" по совершенно иному рецепту. Внутренняя труба представляет собой гончарное изделие из шамотной массы, средний слой - неизменная базальтовая вата, наружный - секции из легкого бетона либо зеркальная нержавейка. Такие системы представляет на отечественном рынке компания Schiedel (Германия).
Дымоходы из керамики устойчивы к высоким температурам (до 1000
Есть у керамических систем и свои минусы. Дымоходы с кожухом из бетона обладают значительной массой (1 пог. м весит от 80 кг), могут быть использованы только в качестве коренных (отдельно стоящих), не позволяют обходить препятствия. «Слабым звеном» таких дымоходов является узел подключения. Производители предусматривают применение металлического модуля (модулей), который имеет меньший срок службы и поэтому в будущем потребует замены, что необходимо предусмотреть при строительстве камина.
Дымоходы Raab с внутренней трубой из нержавеющей стали и бетонным кожухом:
с вентиляционным каналом (а)
или без него (б)
И наконец, металл не слишком хорошо сочетается с керамикой, поскольку обладает высоким коэффициентом теплового расширения: по периметру стальной трубы там, где она входит в керамическую, необходимо оставлять довольно большой (около 10 мм) зазор, который заполняют асбестовым шнуром либо термостойким герметиком.
Однако высокая надежность и долговечность керамических дымоходов (заводская гарантия - 30 лет, а действительный срок службы, по утверждению производителей, - более 100 лет) позволяют закрыть глаза на перечисленные недостатки. Тем более что цена на изделия компании Schiedel вполне сопоставима со стоимостью импортных систем из нержавеющей стали - сравнительно дорог лишь комплект первых трех метров дымохода, включающий конденсатосборник, ревизию, узел подключения и шибер. Например, дымоход высотой 10 м системы Uni с керамическими трубами диаметром 200 мм без вентиляционного канала стоит около 43 тыс. руб.
Сравнительная стоимость двухконтурного модуля из нержавеющей стали длиной 1000 мм, руб.
| Фирма | Страна | Толщина термоизоляции, мм | Цена (в зависимости от диаметра, мм) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 200 | 250 | |||
| Selkirk, модель Europa | Велико-британия | 25 | 6100 | 7500 | 9100 |
| Jeremias | Германия | 32,5 | 3400 | 4300 | 5700 |
| Raab | Германия | 30 | 4450 | 5850 | 7950 |
| Hild | Франция | 25 | 2850 | 3300 | 5100 |
| Bofill | Испания | 30 | 3540 | 4500 | 5700 |
| «Элитс» | Россия | 30 | 3000 | 3480 | 4220 |
| «НИИ КМ» | Россия | 35 | 2235 | 2750 | 3550 |
| FineLine | Россия | 30 | 2600 | 3410 | 4010 |
| «Балтвент-М» | Россия | 25/50 | 2860/3150 | 3660/4030 | 4460/4910 |
| «Инжкомцентр ВВД» | Россия | 25 | 1600 | 2000 | - |
| Rosinox | Россия | 25/50 | 2950/3570 | 3900/4750 | 4700/5700 |
| «Сэлнер» | Россия | 35 | 2550 | 3100 | 4100 |
| «Вулкан» | Россия | 50 | 3050 | 3850 | 4550 |
| «Версия-люкс» | Россия | 35 | 2600 | 3350 | 4120 |
Сколько труб в самый раз?
Вопрос о возможности подключения двух каминов к одному дымоходу относится к разряду спорных. Согласно требованиям СНиП 41-01-2003, "для каждой печи, как правило, следует предусматривать отдельную дымовую трубу или канал... Допускается присоединять к одной дымовой трубе две печи, расположенные в одной квартире на одном этаже. При соединении дымовых труб в них следует предусматривать рассечки (срединные стенки, делящие дымоход на два канала. - Ред. ) высотой не менее 1 м от низа соединения труб". Что касается рассечки, то ее можно сделать только в кирпичном дымоходе. Если же дымоход модульный, достаточно при помощи тройника подсоединить трубу второй топки к трубе первой (если дымовые каналы имеют разный диаметр, то меньший врезают в больший), после чего необходимо увеличить сечение канала. Насколько? Одни специалисты считают, что если запланирована одновременная эксплуатация топок, то площадь сечения определяют простым суммированием. Другие полагают, что достаточно "накинуть" 30-50 %, так как две топки лучше прогреют общую трубу и тяга усилится, но это касается только дымоходов высотой более 6 м.
При подключении к одному дымоходу двух печей, находящихся на разных этажах, все намного сложнее. Практика показывает, что такие системы работают, но лишь при тщательном расчете и многочисленных дополнительных условиях (увеличение высоты дымохода, установка шиберов после нижней топки и на вводном патрубке верхней, соблюдение очередности растопки либо полное исключение одновременной эксплуатации и т. д.).
Обращаем ваше внимание на то, что все сказанное в данном разделе относится только к каминам с закрытой топкой. Открытая топка более пожароопасна и требовательна к тяге, поэтому не допускает никаких «вольностей» и требует сооружения отдельного дымохода.
На улице столбом, в избе скатертью
Плохая тяга, как правило, возникает из-за ошибок при проектировании дымохода. Стремление объяснить ее неблагоприятными погодными условиями (перепадами атмосферного давления и температуры воздуха) необоснованно, поскольку при грамотном решении учитываются и эти факторы. Перечислим причины плохой тяги и ее периодического опрокидывания (то есть возникновения обратной тяги):
Гораздо труднее определить причину в каждом конкретном случае, так как часто действуют сразу несколько факторов, ни один из которых не играет самостоятельной роли. Чтобы улучшить тягу, необходимо изменить конструкцию дымохода, иногда не слишком существенно (например, увеличить толщину термоизоляции на последних полутора-двух метрах трубы). Существует и такая проблема, как избыточная тяга. Справиться с ней можно при помощи шибера. Только предусмотреть его установку надо до начала монтажа дымохода.
Нет дыма без... воды
Основными газообразными продуктами сгорания углеродсодержащих видов топлива являются углекислый газ и водяной пар. Кроме того, при горении испаряется влага, имеющаяся в самом топливе (дровах). В результате взаимодействия водяных паров с окислами серы и азота образуются пары кислот слабой концентрации, конденсирующиеся на внутренней поверхности дымохода при их охлаждении до температуры ниже критической (при сжигании древесины - около 50
Если топить в холодное время года камин с наружным неутепленным металлическим дымоходом, количество конденсата может измеряться литрами в сутки. Кирпичная труба способна аккумулировать тепло, поэтому ведет себя иначе: конденсат образуется только на этапе прогрева трубы (правда, это довольно большой промежуток времени). К тому же материал частично впитывает конденсат, поэтому последний не слишком заметен, что, впрочем, не мешает ему оказывать разрушающее воздействие на кладку. Если интенсивность горения невелика, а температура окружающего воздуха низкая, кирпич может остыть, и конденсат снова начнет образовываться. При недостаточной толщине утеплителя и невысокой температуре отводимых газов (топка отрегулирована на длительное горение) конденсат способен появиться и в модульном дымоходе типа "сандвич". Так или иначе, полностью избавиться от конденсата невозможно, следует лишь уменьшить до минимума его количество (основное средство для этого - применение более эффективной термоизоляции) и не допустить протечек.
Мы затронули лишь небольшую часть проблем, связанных с сосуществованием трубы и дыма. Попытаться в одной статье ответить на все вопросы, возникающие у владельцев каминов, - задача невыполнимая. Часто требуется индивидуальный подход, и, как отмечают специалисты, правильное решение порой могут подсказать лишь опыт и профессиональная интуиция.
Редакция благодарит компании Raab, Rosinox, Schiedel , Tulikivi , «Маэстро», «НИИ КМ», «Сауны и Камины», «ЭкоКамин» за помощь в подготовке материала.
