Высота и диаметр дымохода для твердотопливных котлов


Размеры дымохода очень сильно влияют на эффективность и безопасность работы твердотопливного котла. По сути дела от них зависит величина тяги. Если она будет слишком сильной, в атмосферу кроме угарных газов будет выходить и тепло. КПД котла упадет. В противном случае может произойти опрокидывание тяги, то есть угарные газы начнут выходить через поддувало. А это очень опасно для здоровья жителей дома.

Каким может быть дымоход

Трубу для отвода дыма можно сделать из различных материалов:

  1. Кирпича.
  2. Стали.
  3. Асбеста.
  4. Керамики.

loading...

Каждый из этих материалов имеет разную теплопроводность. Это означает, что дымовые газы в дымоходе охлаждаются по-разному, что, конечно, влияет на тягу. Это будет учитываться при расчете таких размеров дымоотвода, как высота и диаметр.Дымоход для твёрдотопливного котла

loading...

Кроме этого на тягу влияет и форма поперечного сечения дымохода. Она может быть круглой, квадратной и прямоугольной. Наиболее благоприятной является круглая форма.

Минимальная высота дымохода

В большей степени этот показатель зависит от конструктивных особенностей дома и высоты прилегающих домов или деревьев. Возможны 3 варианта этого показателя:

  1. Если дымоход расположен не дальше чем 1,5 м от конька крыши, то его высота должна быть больше на 50 см от всей высоты дома. То есть при расстоянии от низа дома до его верха, равном 10 м, высота используемой дымоходной трубы Нт = 10+0,5 = 10,5 м.
  2. Если дымоотвод находится на расстоянии 1,5-3 м от конька крыши, то его высота может быть равной высоте дома.
  3. Если расстояние от конька больше 3 м, то нужно использовать формулу Нт = П — D*0,1763,
  • где П представляет собой высоту дома,
  • D является ближайшим расстоянием от дымохода до линии, которая опускается с конька крыши вниз дома (должна быть перпендикулярной горизонту),
  • 0,1763 представляет собой числовое выражение tg(10°).

Схема монтажа дымохода для твердотопливного котла

По этой формуле Hт = 10 — 3*0,1763 = 9,47 м.

Эти три варианта имеют место, если рядом нет ни одного высокого дома или дерева. В противном случае дымоход с высотой 10,5 м может попасть в зону ветрового подпора. А это значит, что тяга будет плохой. В таком случае нужно наращивать дымоотвод. Чтобы определить величину наращивания, нужно найти самую высокую точку прилегающего дома и провести от нее условную линию так, чтобы она образовала с землей угол 45°. Верх дымохода должен быть над этой линией, поскольку все пространство под ней является зоной ветрового подпора.

Плотность воздуха для определения силы тяги

Что касается оптимальной высоты, то производители котлов на твердом топливе часто указывают ее. При этом многие из них продают таблички, в которых определенной мощности соответствуют размеры дымовой трубы и величина необходимой тяги.

Определение тяги

Для этого используют формулу:

hc = H*(ρв — ρг),

  • где Н является высотой дымовой трубы, начиная от дымового отверстия в твердотопливном котле,
  • ρв представляет собой плотность воздуха,
  • ρг — это плотность угарных газов.

Формула расчета ρв является такой:

ρв = ρну*273/(273+t),

  • где ρну является плотностью воздуха при стандартных условиях (равняется 1,2932 кг/м³),
  • t является температурой наружной среды (лучше брать температуру +20 °С, поскольку является наихудшим условием работы).

Для определения ρг нужно воспользоваться специальными табличками. Их названием является «Значения плотности воздуха, которые приведены к рабочим условиям». Так, проще. Правда, для этого нужно найти среднюю температуру угарных газов в дымовой трубе.

Твёрдотопливный котёл

Этот показатель рассчитывается так:

θср = (θ1+θ2)/2, где

  • θ1 температура угарных газов на входе в трубу (этот показатель берется из технической документации),
  • θ2 является температурой дыма на выходе дымохода.

Вторую величину определяют так:

формула 2

 

где B является коэффициентом, который зависит от материала дымохода. Имеет значение:

  • 0,85 для неизолированной металлической трубы;
  • 0,34 для изолированной металлической трубы;
  • 0,17 для кирпичного дымоотвода с толщиной 0,5 кирпича.

Q является мощностью твердотопливного котла.

Твёрдотопливный котёл для отопления

Пример определения тяги для металлической изолированной трубы с длиной 10 м. Из твердотопливного котла выходят угарные газы с температурой 250 °С. Мощность котла на твердом топливе 40 кВт.

формула 1

 

 

θср = (250+233)/2 = 241,5 °С.

При θср = 241,5 °С ρг = 0,6881 кг/м³.

ρв = 1,2932*273/(273+20) = 1,2049.

hc = 10*(1,2049-0,6881) = 5,168 мм. в. ст. В переводе на Па эта цифра составляет 50,66 Па.

Для твердотопливного котла с мощностью 40 кВт и диаметром дымохода 320 мм такая тяга является слишком большой. Поэтому нужно уменьшить длину дымовой трубы на 2-3 м. Диаметр 320 мм был взят из табличек некоторых производителей. Его размер является только ориентировочной цифрой.

Расчет диаметра

Его проводят с помощью такой формулы:

S = m/(ρг*w), где

  • m является массовым расходом продуктов сгорания за час,
  • w представляет собой скорость движения угарных газов.

Пусть в твердотопливном котле за час сгорает 20 кг топлива (за секунду сгорает 20/3600 = 0,00556 кг), а угарные газы движутся со скоростью 2 м/с, тогда:

S = 0,00556/(0,6881*2) = 0,00404 м² = 40,4 см².

Диаметр круглой трубы будет составлять формула 3

Есть другая формула, которая дает возможность рассчитать размер диаметра дымохода Она является такой:

формула 4

где r является коэффициентом, который зависит от вида топлива. Его значения являются такими:

  • 0,045 для дров;
  • 0,03 для угля.
loading...

формула 5

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (3 голосов, рейтинг: 3,33 из 5)
Загрузка...
loading...