Дымоход для котельной – особенности аэродинамического расчета

Аэродинамический расчет параметров дымохода котельной проводится с целью обеспечения эффективной работы систем генерации тепла и дымоудаления, а также чтобы их работа не представляла угрозы здоровью человека и окружающей среды. Невозможно рассчитать высоту дымохода котельной и другие его параметры без учета особенностей конструкции, состоящей из:

• фундамента или основания;
• газоотводного ствола;
• теплоизоляции;
• антикоррозионной защиты;
• устройств, обеспечивающих очистку дымовых газов до нормативных показателей.

Выбор трубы для дымохода котельной осуществляется на основе предварительных расчетов, которые проводятся с помощью формул или специальных программ.

Расчет параметров дымохода с помощью компьютерных программ

Проведение аэродинамического расчета дымовой трубы бытовой или промышленной котельной – сложный и ответственный процесс. Расчет направлен на то, чтобы при максимальной загрузке котельной выброс остатков сгорания перерабатываемого топлива беспрепятственно шел по трубе и безопасно выбрасывался в окружающую среду. Специальные компьютерные программы позволяют точно определить минимальную пропускную способность дымовых труб и, соответственно их параметры.

Для аэродинамического расчета дымохода понадобятся следующие показатели:

• проектная мощность котла;
• температура газообразования на выходе (указана в паспорте оборудования);
• t снаружи – котельные начинают генерировать тепло если среднесуточная температура достигает 8°C;
• КПД теплогенерирующих агрегатов, установленных в котельной. При отсутствии этих данных в паспорте оборудования, расчет ведется с показателем равным 0.92;
• коэффициент избыточной воздушной массы. Если данные не предоставлены, используется коэффициент 1.4;
• вид топлива, используемый в работе котла;
• общая длина дымовых каналов, идущих от котельного оборудования;
• материал, из которого планируется строительство дымовой трубы;
• приоритетная комнатная температура, которая должна поддерживаться в помещении;
• тип дымохода.

После ввода всех данных компьютерная программа рассчитывает естественную тягу и производительность дымохода. Если расчеты покажут значительные теплопотери, в конструкцию дымохода вносятся изменения. На основании компьютерных расчетов определяется диаметр будущего дымохода, его высота и масса. Последний показатель позволяет подобрать приоритетный материал дымовой трубы – кирпич, керамика, оцинкованная или нержавеющая сталь.

Как рассчитать рабочие параметры дымохода по формулам

Если у вас нет доступа к онлайн калькуляторам, основные расчеты рабочих параметров дымовых труб можно произвести самостоятельно. Чтобы определить минимальную высоту дымохода, достаточно воспользоваться формулой:

H_min = vA * Mi * F / (S_pdki * S_fi * vV * T), где:

• А – коэффициент, характеризующий региональную метеорологическую ситуацию;
• Mi – массы дымовых газов, проходящие через дымоход в единицу времени;
• F — скорости осаждения частиц, образующихся при горении;
• Spdki * Sfi – показатели, отражающие уровень концентрации веществ, содержащихся в дымовых газах;
• V — объем газа;
• Т – разница значений температуры воздуха при входе в трубу и на выходе из нее.

Диаметр дымохода определяется, чтобы рассчитать естественную тягу, которая будет обеспечивать эффективную работу котельной. Если вы знаете мощность котла, то можете использовать рекомендации, согласно которым:

• если мощность ниже 3,5 кВт, то для хорошей тяги будет достаточно трубы сечением 0.14х0.14 м;
• при мощности агрегата 4-5 кВт оптимальным будет сечение 0.14х0.2 м;
• для котлов мощностью 5-7 кВт следует выбирать трубу 0.14х0.27 м.

Для более точного расчета диаметра трубы дымохода необходимы следующие данные:

• количество топлива, израсходованное за один час (информация содержится в паспорте оборудования). Этот параметр считается базовым;
• показатели температуры газа, поступающего в дымовую трубу из котла (паспортные данные);
• высота дымохода;
• скорость движения газа в трубе - обычно принимают за 2 м/с;
• показатель естественной тяги, принимаемый, как правило, за 4Па.

Для расчетов можно использовать следующую формулу:

S= V/W, в котором:

• S – площадь сечения трубы;
• V – объемный расход дымовых газов (м³/с);
• W – скорость движения газа в трубе (м/с).

Проведение точного расчета дымохода обеспечивает длительное, безопасное функционирование систем отопления и дымоудаления. Добившись хорошей естественной тяги и высокой пропускной способности труб, можно не беспокоиться, что дымоход забьется сажей, потребует ремонта, а котел остановит работу во время зимних холодов. Грамотные расчеты дымохода из котельной позволят теплогенерирующему оборудованию работать в соответствии с экологическими нормами, обеспечивая комфортное пребывание в помещениях и не нанося вред окружающей среде.