锅炉房烟囱：尺寸计算和防雷布线

烟囱的使用

设计特点

除了内部设备，一个重要的细节也是安装在热力装置上的烟囱。整个系统的效率很大程度上取决于锅炉房烟囱计算的准确程度以及该设计的安装正确程度。

这种管道有几种：

• 农场。内部烟囱连接到安装在地面上的自支撑钢桁架上，并在整体钢筋混凝土底座中用深锚或锚篮固定。
• 自养。它们由几个被隔热轮廓包围的烟囱组装而成，并固定在钢制自支撑外壳内。外部结构承受静载荷，也抵抗风的影响。

自支撑烟囱的元素

• 正面。最容易安装，其中一些甚至可以手动安装。它们是预制或整体钢烟囱，直接固定在墙上或墙支架系统上。
• 桅杆。排烟口采用无缝厚壁钢管，下部用锚固件固定在底板上。为了抵抗风荷载，该结构用电缆支架固定。

立面施工

应该注意的是，这些结构中的大多数都具有显着的尺寸和重量。这就是为什么锅炉管道的安装或拆卸主要由专业机构进行。唯一的例外是私人住宅的小烟囱，以及上面提到的小型立面系统。

主要参数的计算

高效烟囱的设计和施工，需要提前计算其主要参数，包括锅炉房烟囱的高度和内径。最简单的方法是借助可以在网络上找到的特殊计算器程序，但即使没有它们，您也至少可以找到近似数字。

对于小功率的家用锅炉，初始数据将大致相同：

• 进入的气体温度高达200℃。
• 管道内气体的移动速度为 2m/s 以上。
• 根据 SNIP 的高度 - 距离炉排不少于 5 m，距离山脊不少于 0.5 m（对于工业模型 - 至少比 25 m 半径内的最高物体高 5 m）。
• 天然气压力 - 4 Pa 或更高。

例如，我们计算了锅炉房运行所需的保温钢管直径（热系数 B = 0.34），其中每燃烧 10 公斤水分为 25%、出口温度为 150 摄氏度的木柴。小时。

燃料燃烧所需的气体体积为10m3/kg：

• 我们使用公式 Vr= m*V*(1+t/273)/3600 计算每秒管道入口处的气体体积，其中 m 是燃料质量，V 是气体体积。
• 我们得到 Vr = (10*10*1.55)/3600 = 0.043 m3/s。
• 使用圆柱体积公式，我们确定直径的平方 D2 = (4∙0.043)/3.14∙2 = 0.027。
• 因此，烟囱的最小直径为 0.165 m。

如您所见，即使是一个参数的计算也相当复杂。这是另一个支持这样一个事实的论点：烟囱的设计，特别是那些旨在支持大功率锅炉运行的烟囱，应该由专业人员完成。

防雷保护

考虑到项目准备中的所有特点，正确安装、定期检查锅炉烟囱以发现缺陷并及时消除是高效运行的先决条件。但是，有时外部因素会导致系统出现故障。

其中一个因素是闪电，因此必须保护高位管道免受其影响：

在非金属烟囱上，安装了钢或镀铜避雷针。它们的数量可以从一个（结构高达 50 m）到三个（从 150 m 及以上）不等。在某些情况下，杆用钢环板代替，钢环板附在末端。

非金属结构防雷方案

对于混凝土管道，避雷针的作用是通过内部加固来发挥的。为了提高其功能的效率，杆的上边缘通过焊接连接。
钢管本身起到避雷针的作用

当然，在这种情况下，确保高质量接地很重要。

推力高度计算

该指标对固体燃料锅炉非常重要。此类设备的制造商通常会在其安装说明中指出产生正常自然通风所需的最低烟囱高度。但是，如有必要，可以独立执行通过吃水计算烟囱高度。

为此，您需要使用以下公式：

hc \u003d H * (pv - pg)。

这里 H 是烟囱距固体燃料装置支管的高度，pv 是空气密度，pg 是 CO 密度。

用这种方法计算的空气密度确定如下：

pv \u003d 273 / (273 + t) * 1.2932，其中

1.2932是可接受的标准条件下的空气密度，t是锅炉房内的温度（通常为+20°C）。

公式中的参数 ρg 使用以下公式从特殊表格中确定：

Yav = (Y1 + Y2)/2，其中

根据技术文件，Y1 - t 烟囱入口处的一氧化碳，以及 Y2 - t 管道出口处的气体.最后一个参数由以下公式确定：

θ2=θ1 — НВ/√(Q/1000)，其中

Q为加热单元的功率，系数B为：

• 对于“三明治”镀锌管 - 0.85；
• 普通钢 - 0.34；
• 砖 - 0.17。

故事

这种乐器是最古老的乐器之一。第一次提到这种装置是在大约3600年的时间里，许多文明都使用管道——古埃及、古代中国和古希腊，以及其他文化都使用管道的形状作为信号工具。许多世纪以来，这是本发明的主要作用。

在中世纪，部队必须有号手，他们能够向彼此相距相当远的其他部队传达正确的命令。在那个年代，小号（乐器）虽然没有完全发挥它的作用，但吹奏它仍然是一门精英艺术。只有特别挑选的人才能接受这项技能的训练。在平静的非战争时期，小号手是假期和骑士比赛的强制性参与者。在大城市里，有特殊的塔号吹奏者，预示着重要人物的到来，季节的变化，敌军的前进，或其他重要事件。

文艺复兴来临前不久，新技术使制作更完美的乐器成为可能，小号开始参与管弦乐队的演出。此外，通过学习单簧管的艺术，小号演奏者变得更加精湛。这个词表示在吹气的帮助下传递全音阶的声音。可以放心地认为是“天然烟斗的黄金时代”。自从以旋律为一切基础的古典浪漫主义时代到来后，自然小号因无法再现旋律线条而退居幕后。只有在管弦乐队中演奏音阶的主要步骤时才使用小号。

烟囱高度。

在这里，我们可以不用复杂的计算。

是的，当然，有相当繁琐的公式可以非常精确地计算出烟囱的最佳高度。但在设计锅炉房或其他工业设施时，它们变得非常重要，因为它们在完全不同的功率水平、消耗的燃料量、管道的高度和直径下运行。此外，这些公式还包括将燃烧产物排放到一定高度的环境成分。

在这里给出这些公式是没有意义的。实践表明，顺便说一句，建筑规范也规定，对于私人住宅中任何理论上可能的固体燃料器具或结构，烟囱管（自然通风）高度至少为 5 米就足够了。您可以找到关注六米指标的建议。

这是指设备出口（对于炉子，通常考虑从炉排开始）到管道上边缘之间的高度差，不考虑放置的雨伞、风向标或导流板

这对于那些具有水平或倾斜部分的烟囱很重要。我们重复一遍-不是使用的管道的总长度，而只是高度差

烟囱的高度正好是它的入口和出口之间的高度差，而不是管道的总长度，它可以有水平或倾斜的部分。顺便说一句，应该始终努力尽量减少这些部分的数量和长度。

因此，最小长度是明确的 - 五米。少是不可能的！和更多？当然，这是可能的，有时甚至是必要的，因为由于建筑物的具体情况（这是司空见惯的 - 房子的高度）以及管头相对于屋顶或邻近物体的位置，其他因素可能会干扰.

这是由于消防安全规则和管头不应落入所谓的风回水区的事实。如果忽略这些规则，那么烟囱将变得极其依赖风的存在、方向和速度，在某些情况下，通过它的自然气流可能会完全消失或变为相反的方向（“尖端”）。

这些规则并没有那么复杂，考虑到它们，已经可以准确地确定烟囱的高度。

烟囱价格

烟道
与建筑物屋顶元素相关的烟囱位置的基本规则

首先，无论烟囱穿过哪个屋顶，管道的切口距离屋顶都不能小于 500 毫米（倾斜或平坦 - 没关系）。
在结构复杂的屋顶上，或在与墙壁或其他物体相邻的屋顶上（例如，另一栋建筑物的屋顶边缘、延伸部分等），风回水区由以 0 角绘制的线确定45度。烟囱的边缘必须至少比此条件线高 500 毫米（在上图中 - 左侧片段）..
顺便说一句，同样的规则也适用于房子旁边有一栋高大的第三方建筑。 对象 - 建筑物或 甚至一棵树

下图显示了在这种情况下如何执行图形构建。

房子附近的高大树木也可以形成密集的风支撑区域。

在斜屋顶上，突出屋顶上方的管段的高度取决于与屋脊的距离（上图的左侧片段）。

- 距离山脊最远 1500 毫米的管道，其边缘应至少高出 500 毫米。

- 从 1500 到 3000 毫米拆除时，管子的上边缘不得低于脊的水平。

- 如果到山脊的距离超过 3000 毫米，则管道切割的最小允许位置由穿过山脊顶部的线确定，与水平线成 -10 度角。

为了减少牵引力对风的依赖，使用了特殊的盖子、导流板和风向标。在某些情况下，还需要使用火花放电器——对于固体燃料器具尤其如此。

它仍然需要坐在你的房子（现有或计划中）的图纸上，确定管道的位置，然后最后停在它的一些高度 - 从 5 米或更高。

避雷针安装及安装原则

在继续为烟囱安装避雷针之前，有必要熟悉所有规则和建议。只有完全遵循以下所有建议，接地才会生效 烟囱保护.您将需要尽一切可能确保烟囱的安全运行。那么闪电就无法破坏它的完整性。

为了确保这一点，必须遵循以下准则：

1. 在管道周围放置避雷针必须按照对称的顺序进行。在这种情况下，您需要考虑到其中一根避雷针应指向“风玫瑰”。
2. 如果烟囱不超过 30 米，则需要为其配备三个避雷针。如果管道超过此高度，则应添加另一个避雷针。
3. 管道顶部的几个避雷针​​必须配备特殊的铜环。它应该使用预先准备好的青铜板固定在砖砌上。青铜紧固件应浸入砖砌体15厘米。
4. 在垂直配件的帮助下，您需要从铜圈制作树枝。它们之间应该有120厘米的距离。
5. 杆的长度连同束的解散必须至少为三米。
6. 每根杆的末端必须有一根金属丝。
7. 烟囱上的所有杆也必须组合在一起。
8. 所有避雷针必须连接到外部地下水。
9. 您设计的中心板必须放在地下游泳池的中心。

这是最常见的接地选项，有助于可靠地保护烟囱防雷结构。许多大型企业都采用这种接地方式。还可以查看防雷和防雷功能。

必要的安全措施：锅炉房防雷

对于所有非金属结构，必须有防雷保护。金属避雷针插入管道并用引下线接地 - 一根直径为 1.2 毫米的钢筋，使用支架固定在管壁上。接地是通过一个金属销钉入地来完成的。

根据锅炉房避雷针安装说明，其数量取决于烟囱的长度。对于 15-50 米的结构，一根杆就足够了。高达 150 米的更高管道需要安装 2 米高的避雷针。超过 150 米 - 至少 3 根引下线。

金属结构充当天然集电器，不需要保护。

锅炉房烟囱的计算

系统的可操作性直接取决于锅炉房烟囱的设计是如何进行的，包括以下动作：

• 施工分析；
• 位于锅炉房的管道和燃气立交桥的空气动力学计算；
• 选择其运行所需的最佳管道尺寸；
• 计算建筑物中气体的移动速度，并将所得结果与标准进行比较；
• 计算烟囱自然通风；
• 进行确定结构强度和耐久性的计算；
• 热特性计算；
• 选择固定管道的类型和方法；
• 在图纸上显示未来设计；
• 制定预算。

空气动力学特性的计算使得选择系统运行所需的最佳管道高度和直径成为可能。此外，在设计阶段，有必要考虑将在锅炉房中使用的设备 - 这决定了气体运动的体积和性质，如果计算不正确，可能会破坏所创建的结构。

但是无论如何都需要进行草稿计算：锅炉设备向大气中排放大量有害物质，因此，在安装锅炉房烟囱之前，必须提出环保理由。

根据获得的数据，制定了一项技术任务，根据该任务将燃气管道连接到管道并绘制锅炉房烟囱的图纸。职权范围还显示了有关结构基础及其接地的信息。对于非标准尺寸的管道，需要另外开发个人护照。

结构设计

烟囱绘图

计算阶段

锅炉房的工业烟囱需要多级设计。

此过程包括以下项目。

1. 确定结构类型。
2. 管道本身的空气动力学计算，以及锅炉房内的气体路径。
3. 寻找结构的最佳高度。
4. 确定管道直径。
5. 计算设计结构中的气体速度，并将其与可接受的值进行比较。
6. 确定管道将具有的自牵引力。
7. 计算结构的强度和稳定性，然后制定其基础的参考范围。
8. 结构的热工计算。
9. 确定管道紧固的方法和类型。
10. 建筑图纸的制作。
11. 制定预算。

为什么需要计算

需要进行空气动力学计算来确定锅炉房烟囱应具有的高度和直径，以确保其有效运行。

工业烟囱项目的这一部分取决于单个锅炉或整个锅炉设备作为一个整体的容量，用于在一定温度下从单元中通过给定量的烟气。

在后一种情况下，为了考虑有害物质的分散，在更大程度上需要这个参数来证明环境合理性。在计算出锅炉房烟囱管的截面和高度后，工业烟囱工程进入新阶段。

它 编写职权范围 用于连接锅炉设备的燃气管道并开发其图纸。

本文档包可以为管道基础、防雷和接地项目创建参考条款。如果安装了非标准结构，则同时为其开发个人护照以及说明手册。

建筑类型

无框自立管

目前，锅炉烟囱可以有以下设计。

1. 事实上，烟囱柱是独立的独立结构。
   这种管的支撑结构是由高碳钢制成的外壳，固定在锚篮上，浇筑到基础中。
2. 工业锅炉房的农用烟囱固定在坚固可靠的自支撑桁架上。反过来，它固定在锚篮上，倒入基础中。
3. 近立面和立面结构使用墙壁支架连接到建筑物墙壁的框架上。这种设计通过特殊的隔振元件将风荷载传递到立面。近立面管道还具有自己的下部基础，将重量负载转移到它身上。
4. 锅炉房用无框自立烟管放置在建筑物的屋顶上，并固定在室内。
5. 拉线桅杆结构是固定在锚篮上的独立式结构，该锚篮被浇注到基础中。这种管道的烟道用夹子固定在柱子上。
6. 在锅炉房，烟囱可以是单筒的，也可以是多筒的。

所需文件

烟囱规范和技术文件规范

烟囱的设计、制造和建造必须按照现有的法规和技术文件进行。

• 结构高度的计算按照OND No. 86进行。
• 确定风荷载 - 根据 SNiP No. 2.01.07-85。
• 结构强度根据 SNiP No. II-23-81 计算。
• 基础设计根据 SNiP No. 2.03.01-84 和 2.02.01-83 进行。
• 如果为燃气锅炉建造烟囱，则必须使用 SNiP No. II-35-76“锅炉装置”。
• 使用电气模拟时，它们遵循 SNiP No. 11-01-03“用于安装电气设备的外壳、外壳和外壳”。
• 在制造混凝土管时，使用 SNiP No. 2.03.01-84“钢筋混凝土和混凝土结构”。
• 模拟钢结构的建造需要符合 SP No. 53-101-98“钢结构的制造和质量控制”。
• 此外，使用了 GOST 23118-99“钢结构建筑结构”。

应该记住，无论燃气锅炉的烟囱设计如何，只有准确的计算、合格的制造和正确的安装才能使其长期运行。

类型和设计

如上所述，锅炉烟囱的管道由不同的材料制成。 砖管 或钢筋混凝土有一个共同的设计解决方案。但是钢 - 有几种不同的类型。

烟囱设计类型：

• 专栏，经典。最受欢迎的类型。它是一根钢柱，底座浇在基础上。
• 增强了农场。用于大型工业锅炉房和热电联产厂。在这里，农场 - 纵向和横向杆的金属结构 - 连接到锚篮，并在垂直位置支撑大直径和质量的烟囱；
• 无框（简化）。这种设计的一个例子可以在任何配备炉灶或加热锅炉的私人住宅中找到。此选项易于组装且成本低廉，它由烟囱本身和将其连接到壁炉或火炉的烟囱元件组成。
• 桅杆式结构。它们的最大高度不同，通常安装在城市内。烟囱树干连接到框架 - 用金属拉伸标记加固的柱子；
• 嵌入式。它们是在房子的墙上进行的，最常见的是从立面的一侧。支撑框架和基础的作用由建筑物的墙体完成。烟囱用特殊的支架固定在框架上。

烟囱怎么样

如果烟囱的设计不符合技术要求，烟灰、灰烬、烟雾、烟灰会沉积在通道壁上，堵塞通道并使其难以去除气体。只有遵守工业烟囱安装的所有规则和规定，才能避免这种情况。

带砖管的锅炉房的主要元素：

1. 基础（地下室）；
2. 树干;
3. 避雷针;
4. 衬垫。

树干的铺设分阶段进行，5-7m。壁厚自下而上递减。其最小值为 180 毫米。管道具有锥形形状（以提供稳定性）。结构底部由内衬耐火砖。在内衬和管道之间留有间隙以补偿材料的热膨胀。

砖烟囱的总高度为 30-70m，直径 - 从 0.6m。

带金属管的锅炉房元素：

1. 树干;
2. 妊娠纹;
3. 铸铁炉；
4. 基础。

锅炉房用钢管由 3 至 15 毫米厚的钢板制成。管道的不同部分通过焊接连接。铸铁板固定在底座上，枪管安装在底座上。为确保结构在等于普通烟囱高度 2/3 的高度处的稳定性，安装了拉伸标记。拉伸是一根钢丝绳，由直径为5-7毫米的金属丝制成。

金属管的高度不超过30-40m。直径 - 0.4-1m。主要优点是重量轻、易于安装和拆卸，结构元件价格低廉。钢的主要缺点是使用寿命很短（通常长达 10-25 年）。

除了金属和砖，锅炉房的烟道可以是钢筋混凝土。钢筋混凝土管道坚固，但耐腐蚀性低，因此，它们是通过铺设内部饰面制成的，以保护通道内壁免受腐蚀性气体的侵害。

高于溜冰鞋的高度

为了使加热器正常工作，安装烟囱管时必须考虑风压的影响。这是什么？风、屋顶的结构及其不均匀的加热导致建筑物上方的气流湍流。这些空气湍流能够“推翻”推力，甚至引起反风。为避免这种情况，管道的高度应距脊至少 500 毫米。

除了屋脊的位置，还需要考虑屋顶或建筑物旁边的高大建筑物，以及房屋附近生长的树木。

如果管道到屋脊的距离为三米，则允许烟囱的高度与屋脊齐平。如果距离超过三米，可以使用照片中的图表来确定高度。

避免转弯和水平部分。烟囱位置设计时，弯道不超过三圈，水平段应避免超过一米。如果不能避免水平断面，则通道应至少略微倾斜。

烟囱的操作

正确的设计和有效的管道安装 - 锅炉房就像发条一样工作。但是选择一个高质量的烟囱并安装它只是成功的一半。无论烟囱是砖砌的、陶瓷的还是由钢制模块化元件制成的，都必须定期对其进行清洁，清除附着在墙上的烟灰。

定期使用该设备时，应每年至少进行两次预防性清洁 - 在季节变化时进行。由于粗糙的内表面和矩形管道截面，砖烟囱更容易积碳。为了清洁和维修，有必要提供清洁舱口。

如果锅炉工作 液体或气体燃料，烟气温度可能不够高，会形成冷凝。要移除它，有必要在排烟管道中安装冷凝水收集器。

根据所有规则和正确操作的烟囱装置有助于房屋内的热量和消防安全。

维护和清洁

在锅炉房运行过程中，烟囱会磨损，因此需要不断地进行维护和维修。这些工作由具有特殊技能和知识的工人进行。

烟囱最暴露的部分是头部，因为它受到来自内部的压力，受温度和环境的影响。如果发生破坏，可以对砖砌或混凝土结构进行现场修复。受到严重破坏，您将不得不重建它们。

当砖和混凝土烟囱出现裂缝时，裂缝和缝隙用特殊的砂浆密封，损坏的砖块被替换为新砖块。如果烟囱的金属部分损坏，它们将被更换。

称为衬里的保护性内涂层最容易受到破坏。它需要持续密切关注、定期检查和诊断。如果检测到违反完整性的行为，工人将对受损区域进行灌浆。如果现场修复无法挽救这种情况，则执行涂层的完全更换。

专家的另一项职责是修理夹紧环以防止它们破裂。如果无法恢复旧元素的功能，则安装额外的环。

维护包括对烟囱表面进行油漆。这样的工作涉及使用工业登山的方法，tk。它在使用机制和附加设备方面最有效。

因为不仅烟和气体通过烟囱管，而且还有灰和煤烟，在运行过程中这些元素在墙壁上分层，因此渗透性会降低或完全消失。为防止出现这种情况，专家团队会定期清洁内管。

清洁是机械和化学的。在第一种情况下，如果管道不太高并且设备能够应对堵塞，则使用该程序。但是，最需要通过化学方法进行清洁，因为。这使您可以轻松到达结构内部的任何区域，并避免对管道表面造成机械损坏。

维修中最困难和最昂贵的部分是锅炉房烟囱由于使用寿命结束或无法通过大修修复损坏而导致的拆除。

烟囱要求

烟囱将燃料燃烧的有害产物清除并分散到大气中

正确设计和构建它很重要。否则，内壁会被油烟、灰渣、油烟堵塞，堵塞出水通道，阻碍烟团的排出，使锅炉房无法工作。

有明确规定烟囱参数的技术标准：

1. 砖结构应做成锥形，高30～70m，直径60cm，最小壁厚180mm。在下部，必须配备经过修改的气体管道以供检查。
2. 用于安装烟囱的金属管由 3-15 毫米的钢板制成。单个元件的连接通过焊接进行。烟囱的高度不应超过 40 m。直径可以从 40 cm 到 1 m。
3. 为了确保金属结构的稳定性，支架或锚固件安装在距离管道高度 2/3 处，并附有延伸件。
4. 烟囱的高度（无论制造材料如何）应高于位于半径 25 m 范围内的建筑物屋顶 5 m。

结构尺寸的计算考虑了熔炉的体积和气候条件，因此可以在任何空气温度下提供通风。

什么值得知道

只有当房子附近没有很高的树木并且没有大型建筑物时，上述计算才会正确。在这种情况下，一个高度小于 10.5 m 的烟囱可能会落入所谓的“风回水”区域。

为防止这种情况发生，应增加位于此类地方的民房锅炉房的出水管。同时，为了选择管道高度的最佳选项，您应该：

• 找到附近大型建筑物的最高点；
• 以与地面本身成 45° 角从它向下画一条条件线。

最终，组装烟囱的上边缘应位于由此找到的线的上方。在任何情况下，乡间建筑的设计应使锅炉房的废气管道随后与高大的树木和邻近建筑物的距离不超过两米。

即使房屋的屋顶覆盖着可燃材料，它们通常也会增加烟囱的高度。在这样的建筑物中，出口管通常再增加半米。

烟囱位置和风向：如何防止湍流

根据所有建筑规范和规定，烟囱必须高于屋顶一定距离。这是必要的，这样屋顶突出部分的空气就不会由于湍流而引起反风。

用自己的眼睛可以看到反向气流，其形式是从壁炉直接流入房间的烟雾。但是烟囱的额外高度也不需要，否则气流会变得太强，你不会等待这样的壁炉产生热量：柴火会像火柴一样被焚烧，没有时间加热。

这就是为什么尽可能准确地计算烟囱高度如此重要的原因，尤其是考虑到作用在地面上的风向：

如果管道太靠近茂密的树木或高墙，则必须用石棉水泥或钢管建造。

在此视频中，您还会发现有价值的 设备提示 烟囱及其高度解决问题：

安装特点

• 锅炉管道的安装从底部（基础）开始；
• 对于燃气锅炉来说，从经济角度来看，使用钢管是最有利的。但值得记住的是，金属管的最大高度为 30m；
• 高大的结构是极好的电导体。防雷按照RD-34.21.122-87的要求进行；
• 避雷针的设计是根据排烟系统的设计特点来确定的。对于非金属烟囱，避雷针的长度通常为1m。结构每50m安装避雷针1根；
• 金属烟囱不需要特殊保护——它们本身就可以作为集电器；
• 所有绝缘元件必须接地。