0

Высота дымовой трубы котельной

Расчет высоты дымовой трубы котельной

Принимаем, что отвод дымовых газов из котлов в атмосферу осуществляется за счет естественной тяги и для каждого котла предусматривается установка обособленной дымовой трубы.

Высота дымовой трубы определяется, м:

Нд.т. = 28,6 * hк.у. / (4.30)

где hк.у. – сопротивление газового тракта котельной установки (см. прил. И), Па;

Рбар. – барометрическое давление в районе проектирования, Рбар. = 99500 Па ;

tн., tд.г.– температура наружного воздуха в самую холодную пятидневку и температура дымовых газов соответственно, ˚С.

Нд.т. = 28,6 * 360 / = 55,2 м

Высота дымовой трубы, рассчитанная для режима удаления дымовых газов за счет естественной тяги в отопительный период года, составляет 55,2 м.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.

2. СНиП 23-01-99 Строительная климатология.

3. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика.

4. СНиП 2.04.07–86* Тепловые сети.

5. СНиП II-35-76 Котельные установки.

6. Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. – Л., 1975. – 343 с.

7. Жила В.А. Газовые сети и установки: Учеб. пособие для сред .проф. образования / В.А. Жила, М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 272 с.

8. Шур И. А. Газорегуляторные пункты и установки. / И. А. Шур – Л.: Недра, 1985. – 288 с.

9. Котов В. М. Руководящий материал по подбору и расчету регуляторов давления газа, предохранительных устройств, фильтров, расходомерных диафрагм и ГРП (ГРУ) РМ 1.9-78. / В. М. Котов – Саратов: ГИПРОНИИГАЗ, 1978. – 210 с.

10. Кязимов К.Г., Гусев В.Е. Основы газового хозяйства. – М.: Высшая школа, 2000 – 462 с.

11. Кязимов К.Г. Справочник молодого газовика: Справ. пособие. – М.: Высшая школа, 1992. – 304 с.

12. ПБ 12-529-03 Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления.

13. СП 42-102-2003 Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб.


14. Справочник эксплуатационника газовых котельных / под ред. Е. Б. Столпнера. -Л.: Недра, 1976. – 528 с.

15. Борщов Д. Я. Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности: Учеб. пособие для проф.-тех. училищ. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Стройиздат, 1989. – 198 с.

16. Брюханов О. Н. Природные и искусственные газы: Учебник для сред проф. образования / О. Н. Брюханов, В. А. Жила. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 208 с.

17. Рябцев Н.И. Природные и искусственные газы. – М.: Стройиздат, 1978. – 264 с.

18. Информационный проспект «PREMAGAS. Мембранный счетчик газа. Тип ВК G-1,6, G-2,5, G-4» №9/02.

19. Проспект «Котел водогрейный КВ-08 Г (КВ-0,69-95 Г)», ОАО «Бийский котельный завод»

20. Руководство по эксплуатации КВа-0,8 Гн / паспорт Кт 360.00.00.000 РЭ. ОАО «Кировский завод».

21. Руководство по эксплуатации КБМ-0066 РЭ «ЗИОСАБ-2500».

22. Проспект «Отопительные котлы до 1020 кВт» 12-03/D, WOLF GmbH.

23. Технический паспорт «Котел VIESSMANN Vitoplex 300» 5829 205 GUS 4/2001.

24. «Паровые котлы типа ДКВр» Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации котлов.

25. Проспект «Паровой котел низкого давления UNIVERSAL U-ND/U-HD» DA001R, издание 6 (04/03), LOOS International.

26. Проспект «Паровой котел высокого давления UNIVERSAL U-HD» DA025, издание 8 (01/03), LOOS International.

27. Проспект Weishaupt 2/97 RUS

28. Проспект Weishaupt 1/98 RUS

29. Руководство по эксплуатации ЛГТИ.407273.001 РЭ «СЧЕТЧИКИ ГАЗА РОТАЦИОННЫЕ RVG (G16 – G250)».

30. Техническое описание и руководство по эксплуатации ЛГТИ.407221.007 ТО «СЧЕТЧИКИ ГАЗА ТУРБИННЫЕ TRZ (G1600 – G4000)».

31. Проспект «PREMAGAS: счетчик газа турбинный, тип RPT-3»

32. Интернет-сайт www.kotel.ru

33. Интернет-сайт www.technoline.ru

34. Интернет-сайт www.kzgo.udmnet.ru

35. Интернет-сайт www.tg-c.ru

ССЫЛКИ

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. – С. 88

там же

3 там же

там же

там же. – С. 9

там же

там же. – С. 18

там же. – С.10

там же. — С. 9

Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения / Н.А. Скафтымов. – Л., 1975. – 343 с. — С. 239-241

там же. — С. 239

Информационный проспект «PREMAGAS. Мембранный счетчик газа. Тип ВК G-1,6, G-2,5, G-4» №9/02

СНиП 23-01-99 Строительная климатология

СНиП 2.04.07–86* Тепловые сети. – С. 2.

СНиП II-35-76 Котельные установки. – С. 3

Жила В.А. Газовые сети и установки: Учеб. пособие для сред .проф. образования / В.А. Жила, М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – С .156.

Шур И. А. Газорегуляторные пункты и установки. / И. А. Шур – Л.: Недра, 1985. – 288 с. – С. 199-201.

там же. – С. 203

Котов В. М. Руководящий материал по подбору и расчету регуляторов давления газа, предохранительных устройств, фильтров, расходомерных диафрагм и ГРП (ГРУ) РМ 1.9-78. / В. М. Котов – Саратов: ГИПРОНИИГАЗ, 1978. – 210 с.

Шур И. А. Газорегуляторные пункты и установки. / И. А. Шур – Л.: Недра, 1985. – 288 с. – С. 178.

Котов В. М. Руководящий материал по подбору и расчету регуляторов давления газа, предохранительных устройств, фильтров, расходомерных диафрагм и ГРП (ГРУ) РМ 1.9-78. / В. М. Котов – Саратов: ГИПРОНИИГАЗ, 1978. – 210 с.

там же

Кязимов К.Г., Гусев В.Е. Основы газового хозяйства. – М.: Высшая школа, 2000 – 462 с.: ил. – С.187

Жила В.А. Газовые сети и установки: Учеб. пособие для сред. проф. образования / В.А. Жила, М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. – М., 2003. – 272 с. — С. 58

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из стальных и полиэтиленовых труб. Приложения.

ПБ 12-529-03 Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления, пункт 3.2.8

СП 42-102-2003 Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб. — С.2

Рябцев Н.И. Природные и искусственные газы. – М.: Стройиздат, 1978. – 264 с. – С. 94-95.

Борщов Д. Я. Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности: Учеб. пособие для проф.-тех. училищ. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Стройиздат, 1989. – 198 с. – С. 93.

СНиП 23-01-99 Строительная климатология.

там же; приложение И

Дымовая труба для котельной: расчет высоты и сечения по техническим нормативам

Основная функция, которую должна выполнять дымовая труба для котельной — отводить в атмосферу дымовые газы от котлов и рассеивать их в этом пространстве. Есть у нее и дополнительная функция – создавать естественную тягу, возникающую в результате разницы между температурой в топке и снаружи.

Типы дымовых труб

В больших котельных естественная тяга не может обеспечить полноценное горение, здесь ее создают принудительно при помощи дымовых насосов. Процесс горения и сброс его продуктов в атмосферу должен приносить как можно меньше вреда окружающей среде и не вызывать аварийных ситуаций в результате возникновения в топках давления, превышающего норму.

Конструкционно трубы для котельных очень отличаются друг от друга и по виду несущей конструкции, и по материалу изготовления. По первому признаку выделяют несколько типов труб.

Самонесущие трубы котельных

Такие вертикальные конструкции бывают одно- или многоствольными. Они отводят продукты сгорания от котельных и котлов. Используют их независимо от вида топлива, но при соблюдении некоторых требований:

  1. Температура дымовых газов, проходящих по самонесущим трубам, не должна превышать 350 градусов С.
  2. Продукты сгорания не должны быть химически агрессивными.
  3. Оптимальная снеговая нагрузка для самонесущих конструкций – 250 кг на кВ. см, ветровая – 30 кг на кВ. см в условиях II ветрового района.

Устанавливают самонесущую трубу на крыше, а закрепляют внутри здания. Ее конструкционные особенности обеспечивают возможность перевозки и монтажа по месту, т.к. состоит она из отдельных секций, представляющих собой 3-слойные сандвич-трубы. К фундаменту сооружение крепится с использованием анкеров.

Внутри трубы находится слой, изготовленный из прочной стали, не поддающейся воздействию веществ, выделяемых при сгорании. Наружный слой защищает от атмосферных воздействий.

Параметры дымовых конструкций должны соответствовать требованиям, изложенным в нормативных документах. Расчет их основан на таких факторах, как количество котлов, мощность, вид топлива. Обязательно должны быть учтены нормы по выбросам в атмосферу. В некоторых случаях дымовые трубы комплектуют площадкой, лестницей, люком для ревизии, световым ограждением.

Колонные дымовые конструкции

Труба этого вида состоит из наружной обечайки из высокоуглеродистой стали и вставленных в нее внутренних стволов разных диаметров из нержавеющей стали для отвода газов. Конструкцию закрепляют в залитую в фундамент анкерную корзину. Их может быть как 1, так и несколько. Чтобы внутри не оседал конденсат, используют термоизоляцию.

Преимуществом такого конструктивного решения является большой эксплуатационный срок, перспектива подключения нескольких котлов. Толщину стали и марку выбирают, отталкиваясь от температуры и агрессивности продуктов сгорания.

Диаметр каждого ствола может достигать полутора метров, а если общий газоход планируют использовать для нескольких котлов, то необходим диаметр около 3 м. Чтобы не появлялся конденсат, стволы покрывают термоизоляцией.

Особенности околофасадных и фасадных дымоходов

Устанавливают околофасадные дымоходы для котельных, пристроенных к дому или встроенных. Крепят их к стене здания с использованием кронштейнов. Составляющими дымохода являются стволы и рама или анкерные крепления. Ствол имеет 3 слоя: внутри нержавеющая сталь, затем теплоизоляция и оцинкованная сталь. Трубы предназначены для котельных, где котлы работают на газе или жидком топливе.

Околофасадные и фасадные трубы передают весовую нагрузку через дополнительный нижний фундамент и ветровую через виброизолирующие крепления. Этот вид дымоотводов, с точки зрения материальных затрат, самый экономичный из-за отсутствия несущих конструкций и прочного фундамента. Модульная система, использованная при создании газоотводящих стволов, обеспечивает легкую замену поврежденных частей.

Трубы фермового вида

Такая металлоконструкция состоит из труб, закрепленных на прочной самонесущей колонне фермового типа. Ферма, в свою очередь, закреплена в анкерной корзине, залитой в фундамент. Дымоходы фермового типа подходят для использования в регионах с опасной сейсмологической обстановкой.

Для предотвращения коррозии газоотводы покрывают грунтовкой, затем окрашивают. Ствол для отвода газов составлен из модулей, состоящих из 3 слоев:

  • внутреннего, контактирующего непосредственно с продуктами сгорания и выполненного из нержавейки специальных сортов;
  • толщиной 5-6 см, выполняющего роль теплоизоляции;
  • наружного, защищающего теплоизолирующий слой от негативных воздействий окружающей среды.

Для антикоррозионного покрытия используют краски, содержащие большой процент цинка. В отдельных конструкциях внутри колонны могут присутствовать лестницы и площадки, облегчающие обслуживание. Конструктивные элементы труб этого типа относительно легкие и это облегчает как их транспортировку, так и работы по монтажу.

Мачтовые трубы дымоходные

Центральным элементом мачтовой трубы является опорная башня – трех- или четырехмачтовая, к которой прикреплены дымоходы. Все узлы конструкции собирают на основе в виде бетонной подушки, начиная снизу и постепенно продвигаясь вверх. Используют при сборке заклепочное соединение или применяют саморезы.

Обычно отдельные элементы перевозят на место монтажа и собирают, как конструктор. Занимает этот процесс совсем немного времени – несколько часов. По высоте дымоход может достигать 28,5 м максимум. Устойчивость дымоходу обеспечивают ребра жесткости – оттяжки стальные с сечением от 1,6 до 2 см. Они компенсируют действие поперечных сил.

Материалы для возведения труб котельных

Системы для отвода дыма возводят из разных материалов — кирпича, стали, керамики, полимера. Дымоход из кирпича отличается хорошей механической прочностью, отличной теплоемкостью, достаточно высокой степенью пожаробезопасности. Недостатков у этих конструкций тоже немало, поэтому в современном строительстве полностью кирпичные дымоходы встречаются все реже. Нормативные документы ограничивают высоту кирпичных труб 30-70 м, а диаметр 0,6-8 м.

На стенках кирпичной трубы со множеством выступов и углублений внутри, всегда оседает много конденсата, копоти, содержащей оксиды серы. Последние, вступая в реакцию с водой, образует кислоты, активно разрушающие кирпич. Неровности поверхности, сужение прохода в результате постепенного нарастания слоя сажи, становятся причиной снижения скорости прохода дыма.

Дымоходы из керамики более устойчивы к конденсату и воздействиям внешних факторов, у них высокая огнеупорность. Но эта система имеет большой вес, т.к. внутри находятся металлические стержни, придающие ей дополнительную прочность. Отсюда вытекают требования по обязательной устройству отдельного фундамента, опор, что повышает трудоемкость и стоимость монтажа.

Полимерные дымоотводные трубы уместны в котельных с максимальной температурой 250 градусов С, при монтаже газовых колонок. Они легкие, гибкие и долговечные, но актуальны только для газового оборудования.

Устройство для отвода дыма из нержавеющей стали – сборка, состоящая из отдельных элементов дымохода, соединенных между собой при помощи фасонных деталей: тройников, патрубков, дефлекторов, тройников, отводов. Монтаж такого дымохода может быть выполнен и после постройки здания в короткие сроки. Существует большой ассортимент соединительных деталей, поэтому трубе можно придать любую конфигурацию.

Модульный дымоход можно без особого труда демонтировать и перенести в другое место. Преимуществом конструкции является и ее небольшой вес, что позволяет обойтись без фундамента, устойчивость к воздействию влаги, незначительное отложение копоти на внутренних стенках, высокая скорость прохождения дымовых газов.

Санитарно-технические нормы разрешают применять стальные трубы для сооружения дымоходов высотой более 30 м, исключение возможно только в том случае, когда за сутки расходуется менее 5 т многозольного топлива. Причина в том, что срок службы таких сооружений составляет 10 лет, а если используется высокосернистое топливо, он существенно сокращается.

Расчет параметров трубы

Для определения высоты и диаметра дымовой трубы для котельной необходимо выполнить аэродинамический расчет конструкции. Диаметр зависит от мощности отдельных котлов или в целом котельной. На горение топлива и эффективное удаление дыма огромное влияние оказывает тяга, для создания которой необходима постоянная подача воздуха в топку. Это обеспечивается как естественным, так и искусственным путем.

Если в систему встроен дымовой насос, то высота трубы решающего значения не имеет. Важен этот параметр в основном для учета вредных выбросов в атмосферу. Чтобы определить самотягу, нужен обязательный расчет и высоты, и сечения трубы.

Расчет высоты трубы при естественной тяге

Чтобы создать нормальную естественную тягу необходимо соблюсти условие равенства силы тяги и суммарного сопротивления, которое возникает во время продвижения дымовых газов по газоводным каналам котла и тракту дымовой трубы. Обеспечить такую тягу возможно при условии небольшого газового сопротивления, когда высота трубы не превышает 60 м.

Нормативными документами, регламентирующими расположение и расчет дымовых труб по высоте, являются СНиП41-01-2003, СП 7.13130.2009, рекомендации изложенные в инструкции к котлу, в частности, следующие их требования:

  1. От колосников до верхней точки трубы не должно быть меньше 5 м.
  2. Над плоской кровлей без высокого ограждения труба должна возвышаться не менее чем 0,5 м.
  3. По отношению к высоте ограждения и конька крыши труба должна превышать их уровень на 0.5 м, если она находится в пределах полутора м от этих конструкций.
  4. Когда дымоход удален от парапета и конька на расстояние от 1,5 до 3 м, его верхняя точка должна совпадать с их уровнем по высоте.

При неправильно подсчитанной высоте дымохода может возникнуть много проблем и главная – воздушные завихрения или зона ветрового подпора. Огонь в топке могут погасить сильные порывы ветра.

Выполнение правил пожарной безопасности также обязательное условие при проектировании трубы котельной. Необходимо изолировать конструкции, прилегающие к трубе. Чтобы искры из вентиляционных отверстий на трубе не попадали на кровлю в случае, когда она выполнена из горючего материала, высоту конструкции увеличивают на 0,5 м. Труба котельной должна быть удалена от высоких построек и деревьев минимум на 2 м.

Так как оптимальная тяга возникает за счет разности между суммарной плотностью газов, уходящих в дымоход и столбом воздуха снаружи равным по высоте, расчет выполняется по формуле:

Расчет довольно сложный, лучше, если его выполнят специалисты. Параметры, влияющие на высоту трубы:

  1. Коэффициент А характеризует метеорологическую обстановку региона.
  2. Мi – масса дымовых газов, которые проходят через трубу за единицу времени.
  3. F – скорость с которой оседают частицы, образующиеся во время горения.
  4. Спдкi и Сфi – показатели концентрации разных веществ в дымовом газе.
  5. V – объем газа.
  6. T – разница между температурами воздуха, поступающего в трубу и выходящего из нее.

Если котельная расположена в пристройке к дому, последний становится помехой. Необходимо, чтобы в этом случае оголовок трубы располагался выше зоны ветрового подпора. В противном случае функционировать нормально отопительное оборудование не сможет.

Чтобы определить, на какую величину нужно нарасти трубу, находят самую высокую точку на доме, проводят через нее прямую образовывающую угол 45 градусов с поверхностью земли. Пространство под этой линией – зона ветрового подпора, а дымоход должен располагаться над ней.

Расчет диаметра трубы

Для расчета диаметра трубы существует формула: S = m/(ρr х w). Здесь m – расход топлива за 1 час, w – скорость движения дымовых газов, ρr — плотность воздуха в условиях работы, определяют его по формуле: pв = pBну х 273⁄273 х tос. Где tо – температура воздуха снаружи, pBну – плотность воздуха в нормальных условиях = 1,2932 кг/м3.

Пусть в котле сгорает 50 кг твердого топлива за час, тогда за секунду это будет 50 : 3600 = 0,013888 кг. Скорость движения дымовых газов – 2 м за сек. При температуре воздуха -4 градуса С плотность воздуха равна 0,6881кг на 1 куб. м. Тогда S = 0,013888 : (0,6881 х 2) = 0,010092 кв. м = 92 кв. см. Для круглого сечения d = √4 x 92 : 3,14 = 10,83 см.

Диаметр цилиндрического дымохода можно рассчитать и по другой формуле: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), где r — коэффициент, зависящий от вида используемого топлива. Для угля это 0,03, для дров 0,045, для газа 0,016, жидкого топлива — 0,024.

Дымовая труба для котельной: как сделать расчет размеров
Как грамотно сделать расчет высоты и сечения дымовой трубы для котельной. Технические нормативы определения размеров дымохода. Типы и материалы дымовых труб.

Молниезащита дымовой трубы

Экология потребления. Усадьба: Дымовые трубы, как самые высокие элементы крыши, при прямом попадании молнии с высокой вероятностью примут удар на себя. Учитывая то, что современные котельные агрегаты для частных домов имеют электронные блоки управления с микропроцессорными схемами, которые неизбежно пострадают при заносе в газоотводную трубу электропотенциала от разряда, необходимость защиты труб от молний понятна.

Дымовые трубы, как самые высокие элементы крыши, при прямом попадании молнии с высокой вероятностью примут удар на себя. Учитывая то, что современные котельные агрегаты для частных домов имеют электронные блоки управления с микропроцессорными схемами, которые неизбежно пострадают при заносе в газоотводную трубу электропотенциала от разряда, необходимость защиты труб от молний понятна.

Опасность от самого разряда молнии и возникающего электромагнитного поля, пусть кратковременного – на микросекунды, но при этом высокой напряженности, еще не все. Даже если разряд будет отведен организованной молниезащитной системой, без внутренней защиты электромагнитный импульс, наведенные токи и влияние избыточных напряжений от растекания тока вероятнее всего, будут иметь для электроники фатальные последствия.

Внутренняя молниезащита необходима всем электрическим и электронным системам дома, и решается эта защита в комплексе – установкой систем уравнивания потенциалов, дополнительной установкой УЗИП и ограничителей перенапряжений ОПН для микропроцессорной электроники.

Но в комплекс мер входит и внешняя молниезащита, которая устанавливается для обеспечения пожарной безопасности дома, предотвращения термических и динамических разрушений, а главное – для безопасности жильцов. Молниезащита может быть активной (дорогостоящее и сложное решение) и пассивной. Пассивную защиту может смонтировать и сам владелец дома, воспользовавшись при недостатке знаний и технических навыков помощью специалистов по молниезащите и заземлению.

Даже в наше время не все частные дома имеют систему молниезащиты. Строительные нормы и правила не требуют обязательного оснащения индивидуальных домов защитой от молнии, и этот факт не может не удивлять.

Любое жилище человека так же нуждается в защите от этого грозного природного явления, как и любая котельная или многоквартирное, или общественное здание. Тем более, что в сегодняшнем частном доме количество токопроводящих элементов и коммуникаций только растет, но не уменьшается.

Кровля – сталь или металлочерепица, трубопроводы и проводка, водосточные системы и кабельный обогрев на крышах, чердаках и фасадах домов – кратчайшие пути для атмосферных зарядов.

Частным домам так же, как и любым другим сооружениям, необходима система перехвата молниевого разряда и его безопасный отвод в землю, минуя все конструкции дома. Владельцы домов это прекрасно понимают, и молниеотводы на крышах коттеджей давно уже не редкость.

Молниезащита, как правило, монтируется по проекту и расчету для конкретного здания, комплектно, из оборудования заводского изготовления. Но основные элементы молниезащитных систем частных домов – это полосовая сталь, или уголок для электродов заземления и омедненный или оцинкованный провод для токоотводов.

Молния, как известно, по своей природе «выбирает» высокие элементы крыш. Защита необходима на уровне дымовых и вентиляционных труб, антенн, намного реже самыми высокими являются фронтоны и острые архитектурные элементы зданий.

Кирпичные дымовые трубы (или керамические – нетоковедущие) защищают установкой стержневых молниеприемников, реже – тросовой системой.

Металлические, или имеющие металлические оголовки или дефлекторы, дымовые трубы защищают, соединяя оголовок, который и будет выполнять роль молниеприемника для трубы, и общий молниеприемник крыши – трос, сетку или стержень, установленные на коньке. Но соединение металлической трубы дымохода котла современной модели, имеющего электронный блок управления с микропроцессорной схемой, таким упрощенным образом выполнять нельзя. Необходима еще и изоляция молниеприемника от трубы, и дистанционное его размещение. Опасность занесения через дымоход электроимпульса в электронику котла реальна, так же, как и выход из строя дорогой автоматики агрегата.

Поэтому решают молниезащиту газоотводных труб для котлов, работающих с электронными системами контроля и управления – по другой схеме. Отдельно стоящие вертикальные молниеотводы дистанцированы от труб посредством специальных элементов крепления, выполненных из влагоустойчивых, прочных электроизоляционных материалов.

Минимум расстояния от молниеприемника до наружной грани трубы 450 мм, для гарантии невозможности искрового разряда от стержня молниеприемника – к стали трубы. Заземление металлических труб выполняется не напрямую в наружном ограждающем контуре, а через СУП (система уравнивания потенциалов).

Все крышевые антенны и вентиляционные трубы, подсоединенные к электронным блокам управления, защищаются по аналогичным схемам.

Наружные элементы из вентиляционных труб, дымовых труб и антенн, установленные не на крышах, а на фасадах домов, тоже оборудуются молниезащитой.

Металлические крыши защищают от прямого удара молний системой из горизонтальных и вертикальных молниеприемников. Металлические кровельные покрытия индивидуальных домов, как правило, не могут служить частью молниезащитной системой, поскольку не дотягивают до параметров, при которых такая схема разрешена.

Толщины листового металла кровли недостаточны, чтобы выдержать удар молнии без прожога, а нижележащие конструкции – обрешетки и стропильная система деревянные и легко загораются. Поэтому металлическую кровлю защищают так же, как и тонкостенную сталь дымоходных и вентиляционных труб. Металлоконструкции из стали малой толщины не выдержат прямого разряда, а прожог и расплавление может вызвать воспламенение и разрушение конструкций дома.

Термическая устойчивость молниеприемников и токоотводов обеспечивается минимумом толщины стали 4 мм, и диаметра стержневых молниеотводов — 6 мм. Также рассчитываются элементы молниезащиты и на прочность – ветровые и снеговые нагрузки, с запасом прочности на форс-мажор в виде обледенения и падение снежного пласта. Поэтому диаметр круглой стали для вертикального молниеприемника еще увеличивается, в зависимости от его высоты (при длине молниеотвода до трех метров минимальный диаметр 16 мм).

К токоведущим элементам молниезащитной системы подсоединяют все металлоконструкции крыши – водосточную систему из труб и желобов, металлокаркасы встроенных окон мансард и люкарны.

Токоотводы опускают на землю и соединяют с заземляющим контуром и заглубленной в грунт системой электродов, которые и обеспечивают безопасное растекание тока в землю. Для электродов применяют круглую сталь минимальным диаметром 12 мм, или уголковую сталь с полкой от 4 мм толщины. Глубина забивки электродов – расчетная, по значениям электросопротивления конкретных грунтов основания, обычно эта глубина находится в пределах от 2,5 до 3 метров. Все подземные элементы молниезащиты должны быть стойкими к коррозии. Оцинкованная сталь для проводников, зажимов и крепежа более долговечна.

Молниезащита крыши выполняется в комплексе с защитным заземлением электропроводок. Нормативы допускают совмещение и соединение заземляющих элементов крыш с заземлением электрических проводок в уровне земли и на глубине, в грунте.

Выбор высоты молниеотводов

Вертикальные молниеприемники обеспечивают защитную конусную зону, при этом вершина защитного конуса находится в высшей точке. Высота молниеприемника должна быть такой, чтобы объект защиты был полностью в конусе защиты, причем угола а1 должен быть меньше или равным 70 градусам.

При фасадном расположении дымовых труб, эти трубы должны попасть полностью в защитную зону вертикальных молниеприемников, образующих защитный конус под углом а2. При условии, что частный дом имеет не более трех этажей, высота молниеприемника рассчитывается из условия, что угол а2 должен не превышать значения 55 градусов.

Высокие молниеприемники будут притягивать молнии, поэтому высоту следует ограничить. Если по данной методике расчета эта высота слишком велика, то следует принять другую схему – не с одним, а с несколькими молниеприемниками меньшей высоты для всех высоких объектов – антенн, вентиляционных и дымоходных труб – отдельно. опубликовано econet.ru Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .

Молниезащита дымовой трубы. Проверка молниезащиты.

О компании » Блог » Проверка молниезащиты котельной, проверка устройства молниезащиты

Средства коммуникации продвигают нашу повседневную жизнь, сводя на нет эффективность стереотипных конструкций. Обусловленная важностью по безопасности, система молниезащиты любых зданий требует периодических проверок.

Согласно п. 1.14 РД 34.21.122-87 «Инструкции по устройствам молниезащиты зданий и сооружений» проверки должны проводиться не реже чем один раз в год. Котельные — не исключение из правил.

Дымовая труба котельной, пожалуй, является участком, который находится под перманентным воздействием неблагоприятных факторов внешней среды. В частности, опасность ее поражения молнией достаточно велика. Устройства ее молниезащиты должны быть все время в готовности предотвратить удары стихии.

Согласно «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей» заземляющие контуры проходят проверку в следующем порядке:

– визуальный осмотр один раз в полгода видимых элементов заземляющих устройств;

– осмотр, один раз в 12 лет с выборочным вскрытием грунта.

Таким образом, в соответствии с Правилами, визуальная проверка молниезащиты дымовой трубы должна осуществляться один раз в полгода.

В частности, обязательному осмотру подлежит молниеприёмник на вершине дымовой трубы. В случае новых построек, первая проверка должна осуществляться непосредственно сразу после монтажа молниезащиты. Так же необходимо, чтобы наши специалисты присутствовали при монтаже подземных заземляющих контуров. На основе осмотра специалисты нашей электролаборатории составят протокол заключения.

Проверка молниезащиты подразумевает ряд мероприятий:

1 Замер системы: заземление – молниеприёмник;

2 замер сопротивления в болтовых соединениях;

3 проверка заземления;

4 проверка целостности и отсутствия коррозии на элементах системы (токоотводы, молниеприёмник, места контактов между ними);

5 проверка на соответствие смонтированной системы молниезащиты с проектной документацией;

6 проверка механической целостности и прочности сварных соединений методом простукивания;

7 замер сопротивления каждого отдельно взятого заземлителя молниеотвода;

Проверку сопротивления системы молниезащиты мы осуществляем прибором MRU-101. Методика проверки может разниться. В процессе замеров молниезащиты мы используем следующую схему:

• замер сопротивления по трёхполюсной схеме;

• замер сопротивления по четырехполюсной схеме;

Проверка заземления проводится при условии максимального сопротивления грунта – в условиях наибольшего промерзания или при сухой погоде.

По результатам осмотра наши специалисты оформляют протокол проверки, который являет собой свидетельство исправности системы молниезащиты.

Как самому рассчитать высоту трубы

Далее будет приведена методика самостоятельного расчета — ориентирована она на СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Согласно этому документу мы располагаем следующими сведениями:

  • минимальная высота дымовой трубы, которая считается от оголовка до колосника, составляет 5 м;
  • оптимальная же высота должна быть 6 м.

Проход круглой трубы через кровлю

Однако эти данные ничего абсолютно не говорят о том, какой параметр выбрать в конкретном случае, под конкретное оборудование. Поэтому специалисты пользуются следующей формулой.

Формула расчета высоты трубы

Ориентируясь на представленную формулу, выведем основные параметры, которые необходимы для точных расчетов.

  1. А – метеорологические условия окружающей местности. Имеется в виду некоторый коэффициент, который уже рассчитан профессионалами и представлен в описательных документах. Например, для северных регионов установлено значение этого параметра в 160.
  2. Mi – это масса веществ, проходящих через дымовую трубу за определенную единицу времени. Этот параметр можно узнать из документации, прилагаемой к отопительному прибору.
  3. F – скорость оседания частиц, которые образуются во время горения топлива. Этот показатель можно найти в нормативных документах по используемому типу топлива. В качестве примера возьмем дрова и электрический нагреватель. В первом случае рассчитано значение в 25 единиц, а во втором – 1.
  4. (Спдкi и Сфi) – концентрация разных веществ в газе, который необходимо вывести. Оба показателя также берутся из инструкции, прилагаемой к отопительному оборудованию.
  5. V – объем отводимого газа.
  6. Т – температурная разница между поступающим воздухом и газом на выходе из трубы.

Вычисление высоты дымохода

Высота дымохода над крышей тоже очень важный параметр. Он определяется, исходя из формы крыши – все данные также взяты из приведенного выше СНиП.

Плоская крыша здания

Если крыша у строения плоская, то высота трубы определяется так.

Таблица. Высота трубы для плоской кровли.

Условия Установленная высота над кровлей
У крыши отсутствуют парапеты и прочие установленные устройства. 120 см.
На крыше присутствуют защитные бордюры и прочее оборудование. К максимальной высоте установленного оборудования прибавляется 1 м.
На крыше установлена вентиляционная труба. Высота дымохода на 50 см должна быть больше высоты вентиляционной трубы. При этом расстояние между ними минимально должно составить 5 м.

Высота дымохода на плоской крыше

Если крыша у вас скатная, то на высоту дымохода будет влиять его расположение относительно конька крыши – имеется в виду удаленность (расстояние между ними).

Таблица. Высота трубы для скатной кровли.

Условия Установленная высота над кровлей
Расстояние от конька до дымовой трубы составляет 1,5 м или меньше. Минимальная высота берется 50 см.
Расстояние составляет 1,5-3 м. Высота дымохода устанавливается по самой высокой точке крыши.
Расстояние более 3 м. В этом случае необходимо замерить угол между горизонтальной линией, проведенной по уровню конька и верхней точкой дымохода – он должен составить ровно 10 градусов.

Минимальная высота дымохода должна всегда быть 5 м

Также на высоту дымохода над коньком могут повлиять сторонние факторы, такие как расположенные в непосредственной близости строения и высокие деревья. Наличие таких помех образует зону ветрового подпора. В этой зоне практически невозможно обустроить хорошую тягу, которой будет достаточно для нормальной работы отопительного прибора. Чтобы выйти из этой ветровой зоны, требуется увеличить высоту дымовой трубы минимум на 50 см.

Для обеспечения стабильной тяги важно, чтобы оголовок трубы на крыше имел достаточную высоту относительно конька и не попадал в зону ветрового подпора

Аналогичная ситуация будет, если расположить отопительное оборудование в низком подсобном помещении, пристроенном к дому или расположенному в непосредственной близости. Оба варианта показаны на схеме выше.

Калькулятор расчета высоты конька

Конек – важная часть стропильной системы

Расчет сечения дымовой трубы

Итак, с высотой мы определились, теперь поговорим про сечение, ведь оба показателя неразрывно связаны друг с другом.

Расчет сечения дымовой трубы

Чтобы приступать к расчетам тяги, определяемся с диаметром. Если говорить про математические расчеты, то они слишком сложны, чтобы пытаться их выполнить без соответствующей подготовки. Поэтому будем ориентироваться на рекомендации специалистов, сильно не углубляясь в дебри.

  1. Мощность отопительного оборудования не превышает 3,5 кВт — будет достаточно дымохода с сечением сторон 14х14 см.
  2. Если отопительный котел имеет мощность от 4 до 5 кВт, сечение будет уже большим – 14х20 см.
  3. При значениях мощности от 5 до 7 кВт, сечение выбирается не меньше 14х27 см.

Дымоход для твердотопливного котла

Сразу уточняем, что приведенные значения являются минимально возможными.

Совет! Использовать приведенные рекомендации вы можете только в том случае, когда вам известна мощность прибора, что и не удивительно. При отсутствии этих данных, как ни крути, придется выполнять расчеты.

Отношение площади проходного сечения дымовой трубы к площади портала камина

Давайте попробуем разобраться с основными принципами таких вычислений. Для работы вам потребуется узнать следующие данные.

  1. Количество топлива, которое сгорает в приборе за 1 час использования – можно выполнить эксперимент или все же отыскать технические характеристики (В).
  2. Объем газов, выделяемых при сгорании топлива – это значение можно узнать из различных сводных таблиц, согласно виду топлива (V).
  3. Температура газа на входе в дымовую трубу. Чаще всего это значение колеблется в пределах 150-200 градусов по Цельсию(t). Для бытовых печей в расчетах берется меньшее значение из указанного диапазона, хотя по факту оно может составлять и 130, и 120 градусов, но никак не ниже, иначе на выходе из дымовой трубы появится точка росы, и будет образовываться конденсат.

    Схема газового котла и температура дымовых газов

  4. Высота дымохода – об этом мы уже подробно поговорили в предыдущей главе.
  5. Скорость прохождения газа по трубе – этот показатель по умолчании берется равным 2 м/с.
  6. Показатель естественной тяги – этот параметр обычно считается равным 4 Па, на каждый метр высоты дымохода.

    Процесс отвода продуктов горения

Из всего перечисленного основным параметром является количество топлива, поэтому без этого знания точных результатов расчетов вы получить не сможете. Остальные, указанные в списке значения, для всех котлов примерно одинаковые, поэтому решающей роли они не играют.

Теперь, когда мы знаем, что требуется для расчетов, давайте попробуем их самостоятельно выполнить. Для этого следует запомнить, что тяга в дымоходе – это ни что иное, как разность плотностей выходящего газа и воздуха, умноженная на высоту конструкции. То есть отсюда и берется тот факт, что объем сгоревшего топлива напрямую влияет на диаметр конструкции.

Почему важно проверять тягу в дымоходе?

Итак, все расчеты выполняются в следующей последовательности.

  1. Мы знаем, какова мощность отопительного оборудования. По этим данным мы можем точно определить объем газа, входящего в систему: Vг = BхVх(1+t/273)/360, (в м³/сек).
  2. Также нам известна скорость движения газа по дымоходу. Этот параметр поможет нам определить площадь сечения трубы: (F=πхd²/4)=S (в м²).
  3. Если вы помните школьный курс геометрии, то наверняка знаете, что существует формула расчета площади круга, при помощи которой мы сможем легко определить диаметр трубы: dт=√4хBхVх(1+t/273)/πхωх360 (в метрах).

Площадь круга

Теперь проведем пробный расчет по указанному алгоритму для дымовой трубы бытового назначения. Предположим, что в камере сгорания, на колоснике, может за час сгореть 10 кг топлива (максимальное значение). В качестве топлива выступают дрова, влажность которых составляет 25%. При сгорании этого топлива будет выделено 10 м³/кг газа. Все необходимые данные у нас имеются, так что можем приступать.

  1. Итак, сначала находим объем газа на входе: Vг = 10х10х(1+150/273)/360 = 0,043 м³/сек.
  2. Находим площадь сечения трубы, достаточную для отведения такого объема газа: S = (4х0,043)/3,14х2 = 0,027 м2.
  3. И берем формулу расчета диаметра, подставляя в нее полученные значения: √4х0,34х0.043х(1+150/273)/3,14х10х360=0,165 м.

Расчет сечения и высоты дымохода

Отлично, нам известен диаметр, теперь мы можем переходить к расчету тяги дымохода.

  1. Также нам понадобится значение мощности – находим его по установленным коэффициентам и знанию, что за час сгорает 10 кг топлива: Q = 10х3300х1,16 = 38,28 кВт.
  2. Далее находится значение теплопотери трубы на 1 метр длины. Используем для этого показатель теплопотери трубы на 1 метр ее длины, метраж и фактические теплопотери: 0,34/0,196 = 1,73 градуса потерь на метр.
  3. Нам известно, что минимальная длина трубы составляет 5 метров. Убираем отсюда два метра высоты самой печи и остается 3 м чистого дымохода. Рассчитываем падение температуры газов, проходящих по этому участку: 150 – (1,73х3) = 144,8 градусов – температура газов на выходе из трубы.
  4. Берем за основу показатели плотности при нулевой температуре 1,2932 и при полученных 144,8 градусов – 0,8452, получаем естественный напор газов в 1,34 ммН2О. Такая тяга обеспечит хорошее горение дров в топке.

Понятие тяги

Конечно, данные расчеты могут показаться очень сложными, тем более что мы не стали углубляться во многие подформулы, получая некоторые коэффициенты. Но если разобраться, все становится понятным. При этом напомним, что браться за такие расчеты лучше мастеру, а информацию мы предоставляем для общего ознакомления.

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *