Дымовая труба

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Дымоход»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( март 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Вертикальный дымоход, установленный на механическом пентхаусе жилого многоэтажного дома в Онтарио, Канада, для выброса продуктов сгорания из водогрейного котла здания.

Дымовые трубы в Манчестере, Англия ок. 1858 год, акварель Уильяма Уайлда

Самая высокая труба в мире ГРЭС-2 в Экибастузе , Казахстан , имеет высоту 419,7 м (1377 футов).

Дымоход, оставшийся после разрушения двухэтажного дома XIX века ( гора Солон, Вирджиния ).

Дымохода является архитектурной вентиляционной конструкцией из каменной кладки, глины или металла , который изолирует горячие токсичен выхлопные газы или дым , создаваемый котел , печи , печи , для сжигания отходов или камином из областей жизни человека. Дымоходы, как правило, вертикальные или как можно более близкие к вертикали, чтобы обеспечить плавный поток газов, втягивая воздух в процесс горения в так называемой дымовой трубе или дымоходном эффекте . Пространство внутри дымохода называется дымоходом . Дымоходы примыкают к крупным промышленным нефтеперерабатывающим заводам., установки для сжигания ископаемого топлива или часть зданий, паровозы и корабли.

В Соединенных Штатах термин « индустрия дымовых труб » относится к воздействию на окружающую среду сжигания ископаемого топлива индустриальным обществом, в том числе электроэнергетической отраслью, на протяжении ее самой ранней истории. Термин « дымовая труба» (в просторечии « труба» ) также используется по отношению к дымовым трубам локомотивов или судовых труб , также может использоваться термин « воронка» . ^{[1] [2]}

Высота дымохода влияет на его способность отводить дымовые газы во внешнюю среду через эффект дымовой трубы . Кроме того, распространение загрязняющих веществ на больших высотах может снизить их воздействие на ближайшее окружение. Распространение загрязняющих веществ на большую территорию может снизить их концентрацию и способствовать соблюдению нормативных пределов.

История [ править ]

Промышленные дымоходы использовались еще римлянами , которые вытягивали дым из своих пекарен с помощью труб, встроенных в стены. Однако домашние дымоходы впервые появились в больших жилищах северной Европы в XII веке. Самый ранний сохранившийся пример английского дымохода находится в замке Конисбро в Йоркшире , который датируется 1185 годом нашей эры. ^[3] Однако они не стали обычным явлением в домах до 16-17 веков. ^[4] Дымозащитные колпаки были одним из первых методов сбора дыма в дымоходе (см. Изображение). Еще одним шагом в развитии дымоходов стало использование встроенных печей, которые позволили жителям печь дома. Промышленные дымоходы стали обычным явлением в конце 18 века.

Дымоходы в обычных жилищах сначала строили из дерева, гипса или глины. С тех пор дымоходы традиционно строят из кирпича или камня как в маленьких, так и в больших зданиях. Ранние дымоходы были простой кирпичной конструкции. Позже дымоходы были построены путем размещения кирпичей вокруг облицовки плиткой. Чтобы контролировать нисходящие потоки, на верхнюю часть дымоходов иногда помещают вентиляционные колпачки (часто называемые дымоходами ) различного дизайна.

В XVIII и XIX веках методы, используемые для извлечения свинца из руды, производили большое количество токсичных паров. На севере Англии были построены длинные почти горизонтальные дымоходы, часто более 3 км (2 мили) в длину, которые обычно заканчивались коротким вертикальным дымоходом в отдаленном месте, где испарения причиняли меньше вреда. Внутри этих длинных дымоходов образовывались отложения свинца и серебра, и периодически по дымоходам отправляли рабочих, чтобы соскрести эти ценные отложения. ^[5]

Строительство [ править ]

В результате ограниченной способности выдерживать поперечные нагрузки с кирпичом, дымоходы в домах часто строились в виде «стеллажа», при этом камин на каждом этаже дома имел общий дымоход, часто с такой дымовой трубой спереди и сзади. дома. Сегодняшние системы центрального отопления сделали размещение дымоходов менее критичным, а использование неструктурных газоотводных труб позволяет прокладывать дымоходы вокруг препятствий и сквозь стены.

Фактически, для большинства современных высокоэффективных отопительных приборов дымоход не требуется. Такие приборы обычно устанавливают возле внешней стены, а негорючий настенный наперсток позволяет вентиляционной трубе проходить непосредственно через внешнюю стену.

На скатной крыше, где дымоход проходит через крышу, используется гидроизоляция для герметизации стыков. Элемент с уклоном вниз называется фартуком, стороны получают ступенчатый гидроизоляционный слой, а крикет используется для отвода воды вокруг верхней стороны дымохода под ним. ^[6]

Промышленные дымоходы обычно называют дымовыми трубами и обычно представляют собой внешние конструкции, в отличие от тех, которые встроены в стену здания. Обычно они располагаются рядом с парогенерирующим котлом или промышленной печью, и газы отводятся к ним по воздуховодам. Сегодня использование железобетона почти полностью заменило кирпич в качестве конструктивного элемента при строительстве промышленных дымоходов. Огнеупорные кирпичи часто используются в качестве футеровки, особенно если при сжигании топлива образуются дымовые газы, содержащие кислоты. Современные промышленные дымоходы иногда состоят из бетонного лобового стекла с несколькими дымоходами внутри.

Дымовая труба паровой установки высотой 300 м (980 футов) на заводе синтетического топлива Secunda CTL в Секунде, Южная Африка, состоит из ветрового стекла диаметром 26 м (85 футов) с четырьмя бетонными дымоходами диаметром 4,6 м, облицованными огнеупорным кирпичом. на кольцах кронштейнов с интервалом 10 метров. Железобетон можно заливать обычной или раздвижной опалубкой. Высота должна обеспечивать рассеивание загрязняющих веществ на более широкой площади в соответствии с законодательными или другими требованиями безопасности.

Дымоходы для жилых домов [ править ]

Вкладыш дымохода - это вторичный барьер в дымоходе, который защищает кладку от кислых продуктов сгорания, помогает предотвратить попадание дымовых газов в дом и уменьшает размер дымохода слишком большого размера. Начиная с 1950-х годов строительные нормы и правила во многих местах требуют, чтобы у вновь построенных дымоходов была облицовка дымохода. Дымоходы, построенные без футеровки, обычно могут иметь добавленную облицовку, но ее тип должен соответствовать типу оборудования, которое они обслуживают. Вкладыши дымохода могут быть из глины или бетонной плитки, металла или заливного бетона.

Вкладыши дымохода из глиняной плитки очень распространены в Соединенных Штатах, хотя это единственная облицовка, которая не соответствует требованиям Underwriters Laboratories 1777, и часто у них возникают такие проблемы, как треснувшая плитка и неправильная установка. ^[7] Глиняная плитка обычно имеет длину около 2 футов (0,61 м), доступна в различных размерах и формах и устанавливается в новом строительстве по мере возведения дымохода. Огнеупорный цемент используются между каждой плиткой.

Металлические футеровки могут быть из нержавеющей стали, алюминия или оцинкованного железа, а также могут быть гибкими или жесткими трубами. Нержавеющая сталь бывает нескольких видов и толщин. Тип 304 используется с дровами , топливными древесными гранулами и установками без конденсации нефти , типы 316 и 321 - с углем, а тип AL 29-4C используется с установками без конденсации газа. Вкладыши из нержавеющей стали должны иметь колпачок и быть изолированными, если они обслуживают твердотопливные приборы, но при строгом соблюдении инструкций производителя. ^[7]Дымоходы из алюминия и оцинкованной стали известны как дымоходы класса A и класса B. Класс A - это либо изолированные трубы из нержавеющей стали с двойными стенками, либо трубы с тройной стенкой и воздушной изоляцией, часто известные под общим торговым названием Metalbestos. Класс B - это неизолированные двустенные трубы, часто называемые вентиляционными отверстиями B, и они используются только для вентиляции приборов без конденсации. Они могут иметь внутренний слой из алюминия и внешний слой из оцинкованной стали.

Бетонные дымоходные вставки, как глины, но вкладыши выполнены из огнеупорного цемента и являются более прочными, чем глинистыми вкладыши.

Заливаемые бетонные вкладыши изготавливаются путем заливки специального бетона в существующий дымоход с опалубкой. Эти вкладыши очень прочные, работают с любым отопительным прибором и могут укрепить слабый дымоход, но они необратимы.

Дымоходы, колпачки и крышки [ править ]

Сверху дымохода ставится дымоход, чтобы недорого увеличить длину дымохода и улучшить тягу в дымоходе . Дымоход с более чем одним горшком указывает на то, что дымоход имеет несколько каминов на разных этажах.

Обтекателя находится на верхней части трубы , чтобы предотвратить птиц и других животных от гнездящихся в дымоходе. Они часто имеют защиту от дождя, чтобы дождь или снег не попали в дымоход. Металлическая проволочная сетка часто используется в качестве искрогасителя, чтобы свести к минимуму попадание горящего мусора из дымохода на крышу. Хотя кладка внутри дымохода может поглощать большое количество влаги, которая позже испаряется, дождевая вода может собираться у основания дымохода. Иногда на дне дымохода размещают дренажные отверстия для слива собранной воды.

Кожух дымохода или крышка, направленная против ветра, представляет собой шлем дымохода, который вращается, чтобы выровняться с ветром и предотвратить обратный поток дыма и ветер в дымоход.

Крышка H-стиль дымоход сверху выполнен из дымоходов , имеющих форму буквы H. Это вековой метод регулирования проекта в ситуациях , когда преобладающие ветра или завихрения причины нисходящего потока и backpuffing. Хотя колпачок H имеет явное преимущество перед большинством других колпачков с нисходящим потоком, он потерял популярность из-за своей громоздкой конструкции. Он используется в основном на море, но вновь набирает популярность благодаря своей энергосберегающей функции. H-образный колпачок стабилизирует тягу, а не увеличивает ее. Другие заглушки с нисходящим потоком основаны на эффекте Вентури , решая проблемы с нисходящим потоком, постоянно увеличивая восходящий поток, что приводит к гораздо более высокому расходу топлива.

Заслонка дымохода представляет собой металлическую пластину, которая может быть расположена так, чтобы закрывать дымовую трубу, когда она не используется, и предотвращать попадание наружного воздуха во внутреннее пространство, и может быть открыта, чтобы позволить горячим газам выходить, когда горит огонь. Верхняя заслонка или крышка заслонка представляет собой металлическую пружину дверь помещается в верхней части дымовой трубы с длинной цепью металла , что позволяет открывать и закрывать заслонку из камина. Горла заслонкипредставляет собой металлическую пластину у основания дымохода, прямо над топкой, которую можно открывать и закрывать с помощью рычага, механизма или цепи, чтобы изолировать камин от дымохода. Преимуществом верхней заслонки является плотное атмосферостойкое уплотнение, которое она обеспечивает в закрытом состоянии, что предотвращает попадание холодного наружного воздуха по дымоходу в жилое пространство - особенность, которой редко может соответствовать уплотнение металл-металл, обеспечиваемое демпфер для горла. Кроме того, поскольку заслонка горловины подвергается интенсивному нагреву от огня непосредственно под ней, металл обычно со временем деформируется, что еще больше ухудшает способность заслонки горловины к уплотнению. Однако преимущество горлового клапана заключается в том, что он изолирует жилое пространство от воздушной массы в дымоходе, что особенно важно для дымоходов, расположенных на внешней стороне стены дома, вообще очень холодно. На практике можно использовать как верхний демпфер, так и демпфер горловины, чтобы получить преимущества обоих. В настоящее время на рынке представлены две модели верхних амортизаторов: Lyemance (поворотная дверь) и Lock Top (поворотная дверь).

В позднем средневековье в Западной Европе возникла конструкция двускатных фронтонов , чтобы обеспечить доступ для обслуживания к вершине дымохода, особенно для высоких построек, таких как замки и большие усадьбы .

Тяга или тяга дымохода [ править ]

Когда уголь, нефть, природный газ, древесина или любое другое топливо сжигается в печи, духовке, камине, водогрейном котле или промышленной печи, образующиеся горячие газы продуктов сгорания называются дымовыми газами. Эти газы обычно выводятся в окружающий наружный воздух через дымовые трубы или промышленные дымовые трубы (иногда называемые дымовыми трубами).

Дымовые газы внутри дымоходов или дымовых труб намного горячее, чем окружающий наружный воздух, и, следовательно, менее плотные, чем окружающий воздух. Это заставляет нижнюю часть вертикального столба горячего дымового газа иметь более низкое давление, чем давление в нижней части соответствующего столба наружного воздуха. Это более высокое давление снаружи дымохода является движущей силой, которая перемещает необходимый воздух для горения в зону горения, а также перемещает дымовой газ вверх и из дымохода. Это движение или поток воздуха для горения и дымовых газов называется «естественная тяга / тяга», «естественная вентиляция» , «эффект дымохода» или « эффект дымовой трубы».". Чем выше дымовая труба, тем больше сквозняков или сквозняков. Возможны случаи уменьшения отдачи: если дымовая труба слишком высока по сравнению с теплом, исходящим из дымовой трубы, дымовые газы могут остыть, не достигнув вершины. Это условие может привести к плохой вытяжке, а в случае дровяных приборов охлаждение газов перед выбросом может вызвать конденсацию креозота в верхней части дымохода. Креозот может ограничивать выход дымовых газов и может создать опасность пожара.

Проектирование дымовых труб и дымовых труб для обеспечения правильной степени естественной тяги включает ряд конструктивных факторов, многие из которых требуют итерационных методов проб и ошибок.

В качестве приближения "первого предположения" можно использовать следующее уравнение для оценки естественной тяги / скорости потока, предполагая, что молекулярная масса (т. Е. Молекулярная масса) дымового газа и наружного воздуха равны и что давление трения а тепловые потери незначительны:

${\ Displaystyle Q = C \; A \; {\ sqrt {2 \; g \; H \; {\ frac {T_ {i} -T_ {e}} {T_ {e}}}}}}$

Объединение двух потоков в дымоход: A _t + A _f < A , где A _t = 7,1 дюйма ² - это минимальное необходимое проходное сечение из бака водонагревателя, а A _f = 19,6 дюйма ² - минимальное проходное сечение от печи центрального отопления. система.

Вытяжной колпак [ править ]

Газовые приборы должны иметь вытяжной колпак для охлаждения продуктов сгорания, попадающих в дымоход, и предотвращения восходящего или нисходящего течения. ^{[8] [9] [10]}

Обслуживание и проблемы [ править ]

Характерной проблемой дымоходов является то, что они образуют отложения креозота на стенах конструкции при использовании древесины в качестве топлива . Отложения этого вещества могут мешать воздушному потоку и, что более важно, они горючие и могут вызвать опасные пожары в дымоходе, если отложения воспламеняются в дымоходе.

Нагреватели, сжигающие природный газ, резко сокращают количество креозотных отложений, поскольку природный газ сжигается намного чище и эффективнее, чем традиционные твердые виды топлива. Хотя в большинстве случаев нет необходимости чистить газовый дымоход ежегодно, это не означает, что другие части дымохода не могут прийти в негодность. Отсоединенные или ослабленные соединения дымохода, вызванные коррозией, со временем могут представлять серьезную опасность для жителей из-за утечки окиси углерода в дом. ^[11] Таким образом, рекомендуется - а в некоторых странах даже обязательно - ежегодно проверять и чистить дымоходы для предотвращения этих проблем. Рабочих, выполняющих эту задачу, называют трубочистами или верхолазами . Раньше эта работа в основном выполняласьдетский труд , и как таковые особенности в викторианской литературе . В средние века в некоторых частях Европы была разработана конструкция с двускатной крышей , отчасти для обеспечения доступа к дымоходам без использования лестниц.

Каменные (кирпичные) дымоходы также оказались особенно склонными к разрушению во время землетрясения . Государственные жилищные органы в городах, подверженных землетрясениям, таких как Сан-Франциско , Лос-Анджелес и Сан-Диего, теперь рекомендуют строить новые дома с дымоходами на каркасах вокруг металлического дымохода. Укрепление или обвязка старых каменных дымоходов не доказали свою эффективность в предотвращении повреждений или травм в результате землетрясений. Теперь можно купить фасады из искусственного кирпича, чтобы закрыть эти современные дымоходные конструкции.

Другие потенциальные проблемы включают:

• « отслаивающийся » кирпич, при котором влага просачивается внутрь кирпича, а затем замерзает, растрескивая и отслаивая кирпич и ослабляя герметичность раствора.
• смещение фундамента, которое может нарушить целостность кладки дымохода
• гнездование или заражение нежелательными животными, такими как белки, еноты или стрижи
• течь в дымоходе
• проблемы с редактированием, из-за которых может быть задымление внутри здания ^[12]
• проблемы с камином или отопительным прибором могут вызвать нежелательную деградацию или опасность для дымохода

Дымоходы двойного назначения [ править ]

Некоторые очень высокие дымоходы используются для размещения антенн служб мобильной связи и маломощных FM / TV- передатчиков. Следует обратить особое внимание на возможные проблемы с коррозией, если эти антенны находятся рядом с выходом дымохода.

В некоторых случаях дымовые трубы электростанций используются также как пилоны . Однако этот тип конструкции, который используется на нескольких электростанциях в бывшем Советском Союзе, не очень распространен из-за проблем с коррозией токопроводящих кабелей.

Dům dětí Mládeže v Modřanech в Праге , Чешская Республика оборудована смотровая площадка.

В дымовой трубе мусоросжигательного завода Pei Tou находится вращающийся ресторан.

Градирня используется как промышленный дымоход [ править ]

На некоторых электростанциях, оборудованных установками для удаления диоксида серы и оксидов азота , возможно использование градирни в качестве дымохода. Такие градирни можно увидеть в Германии на электростанции Staudinger Grosskrotzenburg и на электростанции Росток . На электростанциях, которые не оборудованы для удаления диоксида серы, такое использование градирен может привести к серьезным проблемам с коррозией, которые нелегко предотвратить.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме дымоходов .

Посмотрите дымоход в Викисловаре, бесплатном словаре.

• CICIND - Международный комитет по промышленным дымоходам
• Американский институт безопасности дымоходов
• Электростанция Конаковская ГРЭС , дымовые трубы на которой служат опорами электропередач.
• Статья про удаление груди из дымохода
• Информация о техническом обслуживании дымохода
• Европейская ассоциация дымоходов ECA; чтобы найти дополнительную информацию о дымоходах
• Национальная ассоциация инженеров-дымоходов; Британская торговая ассоциация производителей дымоходов