Размеры дымовых каналов в зависимости от применяемой кладки

Канал	Кирпичи	Размер канала
		мм	см2
А	1/2х1/2	140Х140	200
Б	1/2х3/4	140Х210	295
В	3/4х3/4	210Х210	440
Г	1/2х1	140Х270	380
Д	1/4х1	210Х270	567
Е	1х1	270Х270	730
Ж	1Х1,5	270Х390	1050

 

Сила тяги в дымовой трубе

Большое влияние на силу тяги оказывает сопротивление, которое встречают уходящие газы, двигаясь от топливника до устья дымовой трубы: трение уходящих газов о стенки каналов, сопротивление на поворотах, закруглениях и т. д., резкое уменьшение или увеличение площади сечения каналов. Поэтому не рекомендуется применять в печах многооборотную систему каналов (более пяти последовательно соединенных вертикальных и горизонтальных).

Сила тяги в дымовой трубе зависит от погодных условий: в дождливые, туманные или пасмурные дни она ухудшается, в зимнее время улучшается, так как разрежение в дымовой трубе увеличивается. В летнее время тяга в дымоходах гораздо меньшая, чем зимой, так как в жаркие дни разница между температурой уходящих газов и наружного воздуха невелика.

Под действием ветра или воздушных потоков в дымовой трубе возникает обратная тяга. Такое может случиться, когда вблизи трубы находятся более высокие части здания, горы или деревья. При направленном ветре на эти высокие конструкции оголовок дымовой трубы оказывается в зоне повышенного давления, или ветрового подпора. В печах, дымовые трубы которых находятся в зоне повышенных давлений, нарушение тяги наблюдается не постоянно, а периодически.

Большое влияние на тягу в дымовой трубе оказывает скорость ветра. Даже при слабом ветре тяга в дымовой трубе, расположенной в зоне ветрового подпора, может прекратиться, а увеличение его скорости до 6 м/с и более вызовет опрокидывание тяги, дымовые газы поменяют свое направление на обратное и будут поступать в помещение. Поэтому зона ветрового подпора ограничивается условной линией, проведенной под углом 45° к горизонтали от наиболее высокой части соседнего здания, горы или дерева.

В трубах, расположенных впритык к более высокой стене смежного здания, даже при слабом ветре происходит значительное ослабление или опрокидывание тяги. В этом случае следует нарастить дымовую трубу, чтобы ее устье вышло за пределы линии, проведенной от конька крыши более высокого здания вниз под углом 10° к горизонтали.

Обратная тяга в дымовой трубе может возникнуть и в том случае, когда наружная температура выше температуры воздуха в помещении, обычно в летнее время года. Такое явление может быть и в результате потери плотности стенок дымовой трубы под действием ветра, атмосферных осадков и частой смены температурных режимов. Через сквозные трещины и отверстия в трубу подсасывается наружный воздух, препятствующий свободному продвижению дымовых газов. Поэтому в процессе эксплуатации дымовые и вентиляционные каналы следует периодически проверять на плотность.

Поскольку высота дымовых труб оказывает значительное влияние на разрежение в дымовых и вентиляционных каналах, их необходимо располагать так, чтобы они как можно ближе выходили к коньку крыши (рис. 1).

 

Рис. 1 Расположение дымовых труб относительно конька крыши

Для труб, выходящих в конек или на плоскую крышу здания, нормальной считается высота оголовка над поверхностью крыши 0,5 м. В остальных случаях высоту определяют в зависимости от расположения трубы относительно конька крыши:

должна быть выведена на 0,5 м выше конька, если расстояние по горизонтали от оголовка до него не более 1,5 м;

на уровне конька, если это расстояние 1,5-3 м;

ниже конька, но не ниже прямой, проведенной от конька вниз под углом 10° к горизонтали, при расстоянии от оголовка до конька более 3 м.

 

 

Устройство дымовой трубы (порядовка)

Составные части дымовой трубы: шейка печи, дымовая задвижка, распушка (разделка), стояк трубы, выдра, цементный раствор, шейка трубы, оголовок трубы, металлический колпак (рис. 1).

 

Рис. 1 Насадная дымовая труба:
1 - металлический колпак; 2 - оголовок трубы; 3 - шейка трубы; 4 - цементный раствор; 5 - выдра; 6 - кровля; 7 - обрешетка; 8 - стропила; 9 - стояк трубы; 10 - распушка (разделка); 11 - балка с перекрытием; 12 - изоляция; 13 - дымовая задвижка; 14 - шейка печи

Устанавливают насадную трубу на перекрыше, которую в процессе выполнения работ не доводят на несколько рядов (2-3 и более) до междуэтажного перекрытия, или на шейке печи, т. е. шейке распушки. Шейка печи комплектуется задвижкой или вьюшкой. При проходе шейки печи к междуэтажному перекрытию кладку уширяют, чтобы образовать распушку (разделку) толщиной 260-380 мм. Разделка выполняется в несколько рядов кирпичной кладки. Дальше по чердачному пространству проходит стояк трубы, который выполняется до кровли. Над кровлей устраивают так называемую выдру, которая должна по четырем сторонам нависать над ней на 100 мм: это обеспечивает отвод атмосферной воды на кровлю и препятствует разрушению чердака. За выдрой выкладывают шейку дымовой трубы. Размеры шейки и стояка, как правило, одинаковые, но следующая часть - оголовок имеет уширение.

Чтобы предохранить дымовые трубы от разрушения, их оштукатуривают цементным или цементно-известковым раствором и белят известью. Над выступающими частями трубы устанавливают металлический колпак из кровельной стали, который улучшает силу тяги. Кладку распушки дымовой трубы начинают на определенном расстоянии от перекрыши печи, т. е. сначала выкладывают шейку печи (рис. 2).

 

Рис. 2 Кладка трубы с каналом 140х270 мм

1-й ряд Выкладывается шейка трубы из пяти кирпичей с размерами дымового канала 140х270 мм и наружными сторонами 510х380 мм.

2-й ряд Наружный размер 590х450 мм. В кладку вставляют четвертки и половинки кирпича. Внутри распушки вставляют кусочки кирпича толщиной 30-40 мм. Размер дымового канала во всех рядах кладки распушки остается без изменения.

3-й ряд Наружный размер 650х510 мм. Внутри кладки распушки используют вставки из кирпича толщиной около 6 см.

4-й ряд Наружный размер 710х570 мм. Внутри распушки вставляют кирпичи толщиной 90-100 мм.

5-й ряд Кладка из целого кирпича.

6-й ряд Кладка как и 5-го. Строго соблюдайте перевязку швов. При необходимости увеличения высоты распушки 5-й и 6-й ряды чередуют.

7-й ряд Работу производят по первоначальной кладке стояка в пять кирпичей на один-два ряда выше уровня кровли. В зависимости от толщины швов размеры канала могут быть примерно на 10 мм меньше. Кладка распушки и выдры осуществляется с таким расчетом, чтобы они по длине и ширине увеличивались в каждом ряду на четверть кирпича (60-70 мм); это зависит в основном от толщины швов.

Выдра - часть трубы выше уровня кровли. Каждый ряд при кладке выступает на четверть кирпича.

1-й ряд Кладку осуществляется в пять кирпичей (внутренний размер дымового канала 140х270 мм, наружные стороны - 510х380 мм).

2-й ряд Кладка увеличивается по длине с выступом по четверти кирпича на обе стороны, для чего вставляют половину и трехчетвертку, а внутри выдры в канале ставят пластинку из кирпича.

3-й ряд Длина кладки остается без изменений, ширина с одной стороны (нижней части выдры) увеличивается на половину кирпича для образования свеса.

4-й ряд Кладка осуществляется с увеличением свеса с боковых сторон.

5-й ряд Согласно порядовке.

6-й ряд Свес с боковых сторон удлиняется. Его ширина и длина - два кирпича.

7-й ряд Завершается кладка свеса по трем сторонам.

8-й ряд Выпускается свес с последней, четвертой, стороны.

9-й ряд Кладка как и 8-го ряда - с тщательным соблюдением перевязки швов.

10-й ряд Начинают формировать кладку шейки трубы в пять кирпичей. Выложив полностью шейку, приступают к оголовку, кладка которого не отличается от кладки распушки.

Чтобы обеспечить сток воды с оголовка и выдры и предохранить их от разрушения, на верх наносят цементный раствор, разравнивают его, чтобы он имел скос, и заглаживают.

Перед началом работы рекомендуется заготовить битый и колотый кирпич: трехчетвертки и пластинки, четвертки и половинки.

Распушку кладут также с внутренним дымовым каналом 270х270 мм и наружными сторонами 510х510 мм (рис. 3). При кладке необходимо тщательно соблюдать перевязку швов.

 

Рис. 3 Кладка трубы с каналом 270х270 мм

1-й ряд Формируют шейку трубы из шести кирпичей (толщина стенок - 380 мм).

2-й ряд Наружный размер кладки 640х640 мм. Применяют целый кирпич, для внутренней части кладки его колют по длине на две части.

3-й ряд Наружный размер 770х770 мм, кладка из целого кирпича.

4-й ряда Наружный размер 910х910 мм.

5-й ряд Наружный размер 1030х1030 мм, кирпич целый.

6-й ряд Кладка как и 5-го ряда, с соблюдением перевязки швов. При необходимости увеличить распушку по высоте выкладывают еще раз 5-й и 6-й ряды.

7-й ряд Кладка похожа на кладку 1-го, он является стояком трубы.

Выдра может выкладываться по-другому. Ее кладут на стояке в шесть кирпичей.

1-й ряд Стояк трубы в шесть кирпичей.

2-й ряд Уширяется кладка с одной стороны для образования свеса.

3-й ряд Кирпичи для свеса укладывают с двух боковых сторон.

4-й ряд Свес на боковых сторонах увеличивается до полутора кирпичей.

5-й ряд Кладка как и 3-го ряда, с длиной свеса с каждой стороны до двух кирпичей.

6-й ряд Заканчивается оформление свеса. Внутри выдры укладывают по четверти кирпича, т.е. размер дымового канала не увеличивается.

7-й ряд Кладка похожа на кладку 6-го ряда с соблюдением перевязки швов. Толщина свеса становится равной двум рядам кладки. Если требуется увеличить высоту выдры, последние два ряда чередуют. Выше выдры кладут шейку трубы в шесть кирпичей, над которой устраивают оголовок.

 

Конденсат

При оптимальных условиях работы печи (температура отходящих газов при входе 120-140°, при выходе из устья трубы - 100-110°) и прогретой дымовой трубе водяные пары уносятся вместе с дымовыми газами наружу. При температуре на внутренней поверхности дымовой трубы ниже температуры точки росы газов водяные пары охлаждаются и оседают на стенках в виде мельчайших капель. Если это повторяется часто, кирпичная кладка стен дымовых каналов и трубы пропитывается влагой и разрушается, а на наружных поверхностях трубы и стенках печи появляются черные смолистые отложения. При наличии конденсата резко ослабевает тяга, в помещениях ощущается запах гари.

Уходящие дымовые газы по мере охлаждения в дымоходах уменьшаются в объеме, а водяные пары, не изменяясь в массе, постепенно насыщают уходящие газы влагой. Температура, при которой водяные пары полностью насытят объем уходящих газов, т.е. когда относительная влажность их будет равна 100 %, является температурой точки росы: содержащиеся в продуктах сгорания водяные пары начинают переходить в жидкое состояние. Температура точки росы продуктов сгорания различных газов 44-61°.

Если газы, проходя по дымовым каналам, сильно охлаждаются и понижают свою температуру до 40-50°, то на стенках каналов и дымовой трубы оседают водяные пары, образующиеся в результате испарения воды из топлива и сгорания водорода. Количество конденсата зависит от температуры уходящих газов. Температура газов от сжигания твердого топлива обычно значительно выше, чем сжигания газообразного топлива. Относительно высокая температура уходящих газов от сгорания твердого топлива обеспечивает хороший прогрев дымовых каналов, в результате чего в них реже наблюдаются случаи конденсации и выпадения водяных паров на внутренней поверхности стенок. Кроме того, количество водяных паров в продуктах сгорания газа значительно больше, чем в продуктах сгорания твердого топлива, так как они содержат большое количество водорода.

Определить температуру выходящих газов можно простым способом. Сухую лучину кладут поперек отверстия вьюшки во время топки. Через 30-40 мин вынимают лучину и соскабливают закопченную поверхность. Если цвет лучины не меняется, значит, температура в пределах 150°. Если лучина желтеет (до цвета корки белого хлеба), значит, температура достигает 200°. Если стала коричневой (до цвета корки ржаного хлеба), температура поднялась до 250°. Почерневшая лучина указывает на температуру 300°, а когда она превращается в уголь, температура достигает 400°. При топке печи температуру газов надо регулировать так, чтобы у вьюшки она была в пределах 250°.

Трещины и отверстия в трубе и печи, сквозь которые проникает холодный воздух, также способствуют охлаждению газов и образованию конденсата. Когда сечение канала трубы или дымохода выше требуемого, дымовые газы поднимаются по ней медленно и холодный наружный воздух охлаждает их в трубе. Большое влияние на силу тяги оказывает также поверхность стенок дымоходов: чем они глаже, тем сильнее тяга. Шероховатости в трубе способствуют снижению тяги и задерживают на себе сажу.

Большую роль играет сам процесс сгорания топлива. Дерево воспламеняется при температуре не ниже 300°, каменный уголь - при 600°. Нормальный процесс горения протекает при более высокой температуре: дерево - при 800-900°, каменный уголь-при 900-1200°. Такая температура обеспечивает непрерывное горение при условии, что воздух (кислород) поступает без перерыва в необходимом для горения количестве. Когда его подается с избытком, топливник охлаждается, горение ухудшается, так как для горения нужна высокая температура. Не следует топить печь при открытом топливнике. При полном сгорании топлива цвет пламени соломенно-желтый, дым белый, почти прозрачный. Сажа на стенках каналов печи и трубы почти не откладывается.

Образование конденсата зависит также от толщины стенок дымовой трубы. Толстые стенки медленно прогреваются и хорошо сохраняют тепло. Более тонкие стенки нагреваются быстрее, но плохо сохраняют тепло, что приводит к их охлаждению. Толщина кладки кирпичных стенок дымовых труб, проходящих во внутренних стенах здания, должна быть не менее 120 мм (полкирпича), а толщина стенок дымовых и вентиляционных каналов, расположенных в наружных стенах здания,-380 мм (полтора кирпича). Дымовые трубы из асбестоцементных или гончарных труб имеют незначительную толщину стенок, поэтому теплоизоляция их необходима на всем протяжении (если они не встроены в кирпичную кладку).

Большое влияние на конденсацию водяных паров, содержащихся в газах, оказывает температура наружного воздуха. В летнее время года, когда температура относительно высокая, конденсация на внутренних поверхностях дымовых труб слишком мала, так как их стенки долго остывают, поэтому с хорошо прогретых поверхностей дымовой трубы влага мгновенно испаряется и конденсат не образуется. В зимнее время года, когда наружная температура имеет отрицательное значение, стенки дымовой трубы сильно охлаждаются и конденсация водяных паров увеличивается. Если дымоход не утеплен и сильно охлаждается, возникает повышенная конденсация водяных паров на внутренних поверхностях стенок дымовой трубы. Влага впитывается в стенки трубы, что вызывает отсыревание кладки. Особую опасность это представляет в зимнее время, когда под действием морозов образуются ледовые пробки в верхних участках (в устье).

Не рекомендуется присоединять печи и другие генераторы тепла к дымовым трубам больших сечений и высоты: ослабевает тяга, на внутренних поверхностях образуется повышенный конденсат. Образование конденсата наблюдается и при присоединении печей к очень высоким дымовым трубам, так как значительная часть температуры дымовых газов расходуется на прогрев большой поверхности.

В многоканальных печах или бесканальных с большими внутренними тепловоспринимающими поверхностями горячие газы отдают много тепла и выходят в трубу сильно охлажденными, образуя большую конденсацию.

При сооружении печи важно добиться высокой температуры выходящих газов. Это достигается сокращением внутренних тепловоспринимающих поверхностей или устройством небольших окошек, т.е. отверстий из топливника, в последний или последний и предпоследний дымоходы. Например, если в печи имеется семь дымоходов, чтобы ликвидировать конденсат, один или два канала (последний и предпоследний) отключают, перекрывая вверху и внизу, что повышает температуру уходящих газов. Каналы можно не отключать, а устроить из топливника окошки сечением 50х50 мм: стесывают или скалывают кирпич с одной стороны, т. е. делают один кирпич короче. Наибольший эффект дает сокращение каналов или внутренних тепловоспринимающих поверхностей с дополнительным устройством окошечек из топливника.

 

 

После кладки