Котельня труба як ключовий елемент обладнання теплових

Внутрішні і димові труби для котелень є досить специфічні конструкції. Характерною особливістю більшості з них є відсутність зварного шва, що забезпечує істотне підвищення стійкості до внутрішніх деформацій.

Нижче ми опишемо найбільш поширені особливості таких труб, а також наведемо рекомендації щодо їх застосування в облаштуванні котелень.

огляд продукції

Основні види

Котельнями трубами на сьогоднішній день називають два різновиди трубної продукції:

1. Матеріали, які використовуються для монтажу внутрішніх трубопроводів парових установок.
2. Вироби, призначені для облаштування систем димовідведення.

При цьому незалежно від призначення, частіше такі деталі виробляються за безшовною технологією. Завдяки цьому внутрішня структура матеріалу стінок зберігає однорідність, в ній відсутні зони внутрішньої напруги, що дозволяє трубі витримувати сильне нагрівання і значний тиск.

За методом виробництва виділяють наступні типи:

• тягнені вироби. Для їх виготовлення береться заготовка з міцної сталі, яка піддається обробці на спеціальному верстаті. При цьому за один прохід площа перетину може бути зменшена на 80-90%, що дозволяє виробляти труби з мінімальними затратами. На заключному етапі здійснюється вирівнювання торців і остаточна калібрування.

• гарячекатані. Робляться з цілісних циліндричних заготовок шляхом прошивки на спеціальних пресах. В результаті виходить порожня гільза, яка потім обробляється на прокатному стані до тих пір, поки внутрішній діаметр і товщина стінок не будуть приведені до проектним значенням.

Зверніть увагу! Існують обмеження за розміром гарячекатаних виробів: зовнішній діаметр не менше 20 мм, товщина стінки - 2,5 мм і більше. Втім, для обладнання котелень найчастіше використовуються більш масивні деталі.

Якщо брати до уваги призначення, то трубну продукцію даної групи можна умовно розділити на:

• Котельню низького тиску - товстостінні труби, отримані шляхом холодної або гарячої деформації і використовувані при низькому тиску і температурах.
• Плавникову - гарячекатані або холоднотягнуті деталі з бічними підсилюють ребрами, орієнтовані на роботу в умовах підвищеного тиску. Потрібно відзначити, що до таких виробів висуваються куди більш серйозні вимоги по міцності, відповідно, і ціна у них буде значно вище.

Нормативні документи та номенклатура

Внутрішні трубопроводи, теплові агрегати і навіть димова труба котельні являють собою конструкції, які відчувають досить серйозні експлуатаційні навантаження. Ось чому виробництво деталей для їх монтажу може здійснюватися тільки в суворій відповідності з нормативами (читайте також статтю вініпластовие труба - особливості і область застосування).

В якості таких документів виступають технічні умови:

• ТУ 14-3-190-2004 - сталеві безшовні конструкції для теплових установок і їх трубопроводів.
• ТУ 14-3-460-2009 - актуалізований варіант попереднього документа.

Зверніть увагу! Крім зазначених вище нормативів у фаховій літературі можуть згадуватися котельні труби ТУ 14 3Р 55 2001. Їх застосування при монтажі парового обладнання і трубопроводів також є допустимим, оскільки дані вироби витримують тиск до 95-98 МПа і температуру до 500⁰С.

Інструкція жорстко регламентує розміри деталей і допустимі відхилення. Нижче ми наводимо таблицю, в якій вказані основні параметри, за якими визначається відповідність труб стандартам:

Зверніть увагу! Зазвичай поставка здійснюється по зовнішньому діаметру вироби. У ряді випадків можливе виготовлення деталей по внутрішньому діаметру (за умови попереднього узгодження).

Досить поширеною є також кольорове маркування деталей в залежності від використовуваної марки стали.

На торці труб наноситься фарба відповідного відтінку:

• Зелений - 20.
• Блакитний -20ПВ.
• Червоний -12х1мф.
• Білий - 15Х1М1Ф.
• Синій - 12Х2МФСР
• Жовтий - 15ХМ і т.д.

Вивчення цього маркування полегшує підбір елементів при монтажі системи.

Використання димових труб

Конструктивні особливості

Крім внутрішнього обладнання важливою деталлю також є димохід, який монтується на теплової установці. Від того, наскільки точно був виконаний розрахунок димової труби котельні, і наскільки правильно була встановлена ​​ця конструкція, багато в чому залежить ефективність роботи всієї системи.

Існує кілька різновидів таких труб:

• Фермові. Внутрішній димохід кріпиться до самонесучим сталевим фермам, встановленим на грунті і закріпленим за допомогою глибинних анкерів або анкерної кошика в монолітному залізобетонному підставі.
• самонесучі. Збираються з декількох димоходів, оточених теплоізоляційним контуром і закріплених усередині сталевої самонесущей обичайки. Зовнішня конструкція несе статичне навантаження а також чинить опір вітровим впливів.

• фасадні. Найбільш прості в монтажі, деякі з них можуть бути встановлені навіть своїми руками. Являють собою збірний або монолітний сталевий димар, закріплений або безпосередньо на стіні, або на системі стінових кронштейнів.
• щоглові. Як димовиводящего каналу використовується безшовна товстостінна сталева труба, нижня частина якої фіксується анкерами на цокольній плиті. Для опору вітровим навантаженням конструкція закріплюється розтяжками з тросів.

Зверніть увагу! Щогловий димохід також може бути обладнаний теплоізоляційним захисним кожухом.

Потрібно відзначити, що більшість подібних конструкцій володіють значними габаритами і масою. Ось чому монтаж або демонтаж котельні труби виконують в основному спеціалізовані організації. Виняток становлять лише невеликі димоходи приватних будинків, а також згадувані вище фасадні малогабаритні системи.

Розрахунки основних параметрів

Для проектування і зведення ефективно працюючого димоходу необхідно заздалегідь розрахувати його основні параметри, до яких відносяться висота димової труби котельні і її внутрішній діаметр. Найпростіше це зробити за допомогою спеціальних програм-калькуляторів, які можна знайти в мережі, але і без них можна дізнатися хоча б приблизні цифри.

Зверніть увагу! Крім цих цифр необхідно також визначити механічні характеристики конструкції і теплові параметри (температурна деформація, ступінь нагріву кожуха, товщина ізоляції і т.д.)

Для побутових котелень невеликої потужності вихідні дані будуть приблизно однаковими:

• Вхідна температура газу - до 200⁰С.
• Рух газу в трубі - 2м / с і більше.
• Висота по СНИП - не менш 5 м від колосника і не нижче 0,5 м від коника (для промислових моделей - мінімум на 5 м вище ніж найвищий об'єкт в радіусі 25 м).
• Природний натиск газу - 4 Па і більше.

Як приклад розрахуємо діаметр сталевої ізольованою труби (тепловий коефіцієнт В = 0,34), необхідної для роботи котельні, в якій на годину спалюється 10 кг дров з вологістю 25% і температурою на виході 150⁰С.

Обсяг газів, необхідних для згоряння палива - 10м³/ Кг:

• Обчислюємо обсяг газів на вході в трубу в секунду за формулою Vr = m * V * (1 + t / 273) / 3600 де m-маса палива, а V - об'єм газу.
• Отримуємо Vr = (10 * 10 * 1,55) / 3600 = 0,043 м³/ С.
• Використовуючи формулу обсягу циліндра, визначаємо квадрат діаметра D² = (4 • 0.043) / 3,14 • 2 = 0,027.
• Отже, мінімальний діаметр димоходу складе 0,165 м.

Як бачите, обчислення навіть одного параметра досить складні. Це - ще один аргумент на користь того, що проектуванням димоходів, особливо розрахованих на підтримку роботи котелень з високою потужністю, повинні займатися професіонали.

блискавкозахист

Облік всіх особливостей при складанні проекту, правильний монтаж, регулярне обстеження димових труб котелень для виявлення дефектів і своєчасного їх усунення є обов'язковими умовами для ефективної роботи. Однак іноді причиною виходу системи з ладу можуть стати зовнішні фактори.

Одним з таких факторів є блискавка, і тому високі труби потрібно захищати від її впливу:

• На неметалічних димоходах монтують сталеві або обміднені молніеулавлівающіе стрижні. Їх кількість може варіювати від одного (споруди до 50 м) до трьох (від 150 м і вище). У ряді випадків стрижні замінюють сталевими кільцевими накладками, які кріпляться на торці.

• Для бетонних труб роль громовідводів грає внутрішня арматура. Щоб підвищити ефективність її функціонування, верхні краї стрижнів з'єднують звареним способом.
• Сталева труба сама по собі грає роль громовідводу. Природно, в цьому випадку важливо забезпечити якісне заземлення.

висновок

Проектування димових труб котелень, а також підбір елементів для формування теплонесущіх контурів слід здійснювати тільки після фундаментальної теоретичної підготовки. Для початку рекомендуємо вивчити алгоритми і відео в цій статті, однак без належної практики приступати до роботи все-таки не варто: занадто великий ризик помилки, яка може істотно погіршити функціонування системи (див.також статтю холоднодеформовані труби: стандарти і технологія виробництва).