Все о котельных трубах

Знать все о котельных трубах не менее важно, чем о котлах, системах водоподготовки. Свои особенности имеют дымовые промышленные трубы со ступеньками и дымовые трубы для частного дома, сэндвич-трубы из нержавеющей стали и другие модели. Заказчикам обязательно надо учитывать основные нормы расчета и требования ГОСТ, принимать во внимание разницу между самонесущими, фасадными, фермовыми и мачтовыми конструкциями, изучать особенности материалов, нюансы монтажных работ.

Разговор о дымовой (котельной трубе) стоит начать с того, что главная ее функция — удаление газообразных и легких твердых продуктов сгорания в атмосферу. Там, где такая труба не предусмотрена, неизбежно возникают серьезные проблемы. Порой даже никакое отопительное и теплогенерирующее оборудование не может работать достаточно эффективно.

Трубы для частного дома начали использоваться еще в XII столетии. Однако лишь через много веков развитие индустрии заставило создавать более совершенные «котельные» вертикальные дымоотводы. Согласно официальным нормам, производство котельных дымовых устройств в России должно отвечать положениям ГОСТ Р 57423-2017. Этот стандарт распространяется на отводные конструкции и для обычного котельного, и для теплообменного оборудования.

Норматив допускает применение для изготовления труб стального проката, подвергавшегося горячей или холодной деформирующей обработке. Легирование металла не является обязательным, но приветствуется.

Допустимое давление составляет 6400 КПа, а допустимая температура может превышать 400 градусов. Нормируются:

• плотность используемого сплава;

• длины образца;

• припуски на шлифовальную обработку;

• масса метрового участка трубы;

• уровень относительной прочности;

• ударная вязкость;

• показатель раздачи;

• предел текучести;

• индекс относительного сужения.

Такой вид котельных труб используют как в частных жилищах, так и на промышленных объектах различного рода. Основными составными частями будут опорная башня и газоходы. Сами башни получают из металлического профиля. В их составе может присутствовать три или четыре мачты одновременно. Подобное решение отличается легкостью монтажа, демонтажа и перевозки между требуемыми пунктами.

Сборка мачтовой котельной трубы производится по принципу «конструктора». Она идет снизу вверх. Для прочного стабильного крепления может применяться как заклепка, так и саморез.

Данный тип дымовых труб предъявляет наименьшие требования к обустройству оснований. Строго говоря, под них фундамент и вовсе не нужен. Такой дымовой канал может быть выполнен и внутри здания, и за его пределами. Все зависит только от личных предпочтений и технической целесообразности. Фасадный дымовой вывод совместим с котлами как на жидком, так и на газообразном топливе.

Это решение отличается еще большей универсальностью. С его помощью можно отводить дым, вырабатываемый даже при сгорании твердого топлива. Принято делить самонесущие конструкции на одноствольную и многоствольную разновидности. Во втором варианте крепление частей друг к другу производят с помощью уголков.

Подобный вид дымовых труб создается с расчетом на наименьший возможный уровень громкости. В сборке присутствует 1 — 6 дымовых стволов, в зависимости от решения проектировщиков. Фермы призваны обеспечить однородное распределение нагрузок, создаваемых разными стволами. Высота трубы в целом может достигать только 5 м (чего, впрочем, в реальных условиях почти всегда бывает достаточно). Диаметр отдельного ствола достигает иногда 1,5 м, что обеспечивает эффективный сброс дыма от мощного котла.

В некоторых случаях дымовые трубы оборудуют ступеньками. Эти элементы обеспечивают подъем для выполнения сервисных работ, для монтажа и демонтажа вспомогательного оборудования. Разумеется, на сравнительно невысоких конструкциях потребность в таком дополнении невелика. Также различают трубы низкого давления и рассчитанные на значительный напор дымовых газов. Это обстоятельство однозначно влияет на стоимость готовой конструкции, ее технологическую сложность, сроки монтажа.

Традиционно, вот уже многие десятилетия используют металлические дымовые трубы. Но металл сильно отличается в зависимости от конкретного вида или даже сорта. Часто употребляются стальная и медная разновидности. Их стенки не так толсты, как при использовании других материалов. Потому совпадающее внутреннее сечение означает немного меньший охват.

Качественный металл не имеет эффекта кислородной диффузии. В пользу его свидетельствует также низкий коэффициент теплового расширения. В бытовых постройках часто создают сборные кирпичные трубы. Качественный кирпич спокойно переносит нагрев до 600 градусов и даже выше. Его применяют и в серьезных промышленных котельных иногда.

Весьма широкое распространение, однако, получили сэндвич-трубы из нержавеющей стали. Суть очень проста: одна труба вставляется в другую, а промежуток, разделяющий их, наполняет несгораемый жаростойкий утеплитель. Чаще всего это каменная вата, чуть реже — перлитовый песок.

Качественное проектирование дымовой трубы котельной и определение ее необходимых характеристик должно производиться на основе специальных расчетов. При этом надлежит руководствоваться положениями специализированного раздела СНиП. Главное внимание при составлении проекта, определении необходимых диаметра и высоты уделяют обеспечению полноценной тяги. Она должна с запасом обеспечивать потребности отопительного оборудования. Расчет надо поручать только квалифицированным специалистам.

На предварительном этапе проектирования дымовой вытяжной вентиляции:

• рассчитывают аэродинамические свойства дымохода сообразно ветровым нагрузкам (с запасом);

• подбирают высоту и сечение сообразно используемому топливу;

• рассчитывают требуемую толщину дымохода;

• выбирают метод крепления;

• готовят чертежи, сметы и технические материалы.

Рекомендуется подбирать высоту с учетом почасовой затраты горючего, зольности процесса горения и концентрации серы. Кирпичные котельные трубы в высоту могут составлять 30 — 70 м. Железобетонные отводные каналы могут достигать высоты 300 м. Прочие варианты — не более 30 м.

Установка котельной трубы обычно производится с помощью сложной техники. На промышленных и энергетических объектах принято вызывать краны повышенной грузоподъемности. Важно: подойдут только краны со стрелами, длина которых превышает высоту устанавливаемого изделия. Для маленьких и средних котельных применяют обычно нержавеющие отводы. Фиксировать их должным образом помогают растяжки, монтируемые в 1 или 2 яруса.

Каждый ярус оснащают тремя отдельными оттяжками. Углы наклона к горизонту варьируются от 40 до 60 градусов. Каждый ствол делится на несколько блоков (называемых царгами). Любой монтажный блок должен быть в длину минимум 12 м. Внизу приваривают опорную плиту из стали.

Чтобы конструкция была крепче, используют ребра жесткости. Верхнюю царгу оснащают насадкой конической формы. Сварку ведут методом «встык». Подкладку наваривают на нижнюю царгу. Длина оттяжек может составлять не более 3 м; крепление к фундаменту производят с помощью винтовых стяжек.

Любая неметаллическая (кирпичная, в том числе) конструкция должна оснащаться молниезащитой. В трубу вводят приемники атмосферных разрядов. Их заземляют при помощи токоотвода сечением 0,12 см. Эту конструкцию фиксируют на стенку трубы кронштейнами. Чтобы заземлить трубу окончательно, с гарантией, стальной штырь вбивают в землю.

Штатная инструкция подразумевает предварительное знакомство с технической документацией на саму котельную и на трубу. Дополнительно проводится обследование всех конструкций снаружи и внутри. Эта процедура обязательно проводится перед началом каждого отопительного сезона.

Если температура выхлопа опускается ниже точки росы, придется добавлять горячий воздух (выполнять его присадку, как говорят профессионалы). Альтернатива — наращивать загрузку котлов. Кроме точки росы и внутренней температуры, придется контролировать темп движения дымовых газов и степень их влажности. Постоянный контроль должен охватывать:

• металлические поверхности и сварные швы;

• газовую плотность фланцев на царгах;

• вантовые стяжки;

• защитные покрытия;

• теплоизоляцию на вводе газового хода в здание.

Грамотное наблюдение включает:

• оценку состояния газоотводного ствола;

• выяснение качества крепления вантовой оттяжки;

• определение вертикальности конструкций;

• замеры сопротивления заземляющего контура.

Если ствол растрескивается, производится взятие проб, чтобы можно было установить соответствие примененной стали проектным нормам. Определять коррозионный износ помогают ультразвуковые приборы. Обследование проводят на всю высоту ствола. Отклонение от вертикали оценивают с помощью теодолита.

Комплексные обследования проводят только после отключения всех котлов. К этой процедуре привлекают специализированные организации. В отчете должны быть приведены актуальные расчеты по прочности и стабильности трубного ствола. Комплексное обследование проводится минимум 1 раз в 10 лет. Ежегодно проверяют, нет ли конденсата и сажевых отложений.

Отдельный момент — искрогаситель на котельную трубу. Эта конструкция позволяет исключить пожарную опасность при топке котла. Одновременно использование такого элемента помогает предотвратить попадание крупного мусора. Искрогаситель подбирают во время проектирования. Он создается с таким расчетом, чтобы не было никаких препятствий движению воздушных потоков.

Основной выбор придется делать между:

• кожухом;

• жидкостным исполнением;

• дефлектором.

О монтаже дымовой трубы котельной рассказано в следующем видео.