مدخنة لغرفة المرجل: حساب الارتفاع والمقطع العرضي وفقًا للمعايير الفنية

تتمثل الوظيفة الرئيسية التي يجب أن تؤديها مدخنة غرفة الغلاية في إزالة غازات المداخن من الغلايات إلى الغلاف الجوي وتوزيعها في هذا الفضاء.كما أن لديها وظيفة إضافية: يجب عليهم إنشاء مسودة طبيعية ناتجة عن الفرق بين درجة الحرارة في صندوق الاحتراق وخارجه.

سوف نقدم لك أنواع قنوات الدخان، والتي يعتمد تصنيفها على ميزات التصميم والمواد المستخدمة في الأنابيب. ستتعلم هنا كيفية حساب المعلمات الهندسية باستخدام مثال محدد. ستساعدك نصيحتنا في تحديد نوع وحجم المدخنة.

أنواع المداخن

في بيوت الغلايات الكبيرة، لا يمكن للتيار الطبيعي أن يضمن الاحتراق الكامل، وهنا يتم إنشاؤه بالقوة بمساعدة مضخات الدخان. يجب أن تسبب عملية الاحتراق وتصريف منتجاتها في الغلاف الجوي أقل قدر ممكن من الضرر للبيئة وألا تسبب حالات طارئة نتيجة لحدوث ضغط في الأفران يتجاوز القاعدة.

هيكليا أنابيب لغرف الغلايات إنها مختلفة تمامًا عن بعضها البعض سواء في نوع الهيكل الداعم أو في مادة التصنيع. بناءً على الخاصية الأولى، يتم تمييز عدة أنواع من الأنابيب.

أنابيب الغلايات ذاتية الدعم

يمكن أن تكون هذه الهياكل الرأسية مفردة أو متعددة البراميل. يقومون بإزالة منتجات الاحتراق من الغلايات والغلايات.

يتم استخدامها بغض النظر عن نوع الوقود ولكن بشروط معينة:

1. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة غازات المداخن التي تمر عبر الأنابيب ذاتية الدعم 350 درجة مئوية.
2. يجب ألا تكون منتجات الاحتراق عدوانية كيميائيا.
3. يبلغ حمل الثلج الأمثل للهياكل ذاتية الدعم 250 كجم لكل كيلووات. سم، الرياح - 30 كجم لكل كيلوواط. سم في ظروف منطقة الرياح II.

يتم تركيب أنبوب ذاتي الدعم على السطح ويتم تثبيته داخل المبنى. توفر ميزات تصميمه إمكانية النقل والتركيب في الموقع، لأنه ويتكون من أقسام منفصلة، ​​وهي عبارة عن 3 طبقات أنابيب ساندويتش. يتم ربط الهيكل بالأساس باستخدام المراسي.

يوجد داخل الأنبوب طبقة مصنوعة من الفولاذ المتين الذي لا يتأثر بالمواد المنبعثة أثناء الاحتراق. الطبقة الخارجية تحمي من التأثيرات الجوية.

غالبًا ما تكون مداخن بيوت الغلايات الكبيرة ذاتية الدعم. هذا مبنى تم بناؤه وفقًا لمشروع فردي وله بنية تحتية خاصة به

يجب أن تتوافق معلمات هياكل الدخان مع المتطلبات المنصوص عليها في الوثائق التنظيمية. يعتمد حسابهم على عوامل مثل عدد الغلايات والطاقة ونوع الوقود. يجب أن تؤخذ معايير الانبعاثات الجوية في الاعتبار. في بعض الحالات، يتم تجهيز المداخن بمنصة وسلم وفتحة تفتيش وسياج خفيف.

هياكل عمود الدخان

يتكون الأنبوب من هذا النوع من غلاف خارجي مصنوع من الفولاذ عالي الكربون وبراميل داخلية بأقطار مختلفة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ يتم إدخالها فيه لإزالة الغازات. يتم تأمين الهيكل في سلة مرساة تصب في الأساس. يمكن أن يكون هناك 1 أو عدة. لمنع التكثيف من الاستقرار في الداخل، يتم استخدام العزل الحراري.

جزء من أنبوب العمود. هنا يمكنك أن ترى في المقطع العرضي أن هناك عدة براميل من الفولاذ المقاوم للصدأ بأقطار مختلفة بالداخل.

تتمثل ميزة حل التصميم هذا في عمر الخدمة الطويل وإمكانية توصيل العديد من الغلايات. يتم اختيار سمك الفولاذ ودرجته بناءً على درجة حرارة منتجات الاحتراق وقوتها.

يمكن أن يصل قطر كل صندوق إلى متر ونصف، وإذا كان من المقرر استخدام قناة غاز مشتركة لعدة غلايات، فيلزم قطر حوالي 3 م، ولمنع ظهور التكثيف يتم تغطية الصناديق بمادة حرارية عازلة.

ملامح المداخن القريبة من الواجهة والواجهة

تركيب مداخن قريبة من الواجهة لغرف الغلايات الملحقة بالمنزل أو المدمجة فيها. يتم تثبيتها على جدار المبنى باستخدام الأقواس. مكونات المدخنة هي جذوع وإطار أو مراسي.

يتكون البرميل من 3 طبقات: الفولاذ المقاوم للصدأ من الداخل، ثم العزل الحراري والفولاذ المجلفن. الأنابيب مخصصة لغرف الغلايات حيث تعمل الغلايات بالغاز أو الوقود السائل.

في أغلب الأحيان، توجد أنابيب الواجهة على طول الجدار الخارجي للمبنى. عند اختيار درجة الفولاذ وسمك جدار الأنبوب، يتم أخذ التركيب الكيميائي لغازات العادم ودرجة حرارتها بعين الاعتبار

تنقل الأنابيب القريبة من الواجهة والواجهة حمل الوزن من خلال أساس سفلي إضافي وحمل الرياح من خلال مثبتات عازلة للاهتزاز. يعتبر هذا النوع من المداخن من حيث تكاليف المواد هو الأكثر اقتصادا بسبب عدم وجود هياكل داعمة وأساس متين.

يسمح النظام المعياري المستخدم لإنشاء براميل عادم الغاز باستبدال الأجزاء التالفة بسهولة.

أنابيب من نوع تروس

يتكون هذا الهيكل المعدني من أنابيب مثبتة على عمود قوي من نوع الجمالون ذاتي الدعم. يتم تثبيت الجمالون بدوره في سلة مرساة مصبوبة في الأساس.تعتبر المداخن من نوع الجمالون مناسبة للاستخدام في المناطق ذات الظروف الزلزالية الخطيرة.

يتضمن تصميم الجمالون من 1 إلى 6 صناديق. العمود مصنوع من الأنابيب المدرفلة. يمكن أن يحتوي الأنبوب الجانبي على مقطع عرضي مربع أو مثلث. ذلك يعتمد على عدد الصناديق

لمنع التآكل، يتم طلاء منافذ الغاز بمادة أولية ثم يتم طلاؤها.

يتكون برميل عادم الغاز من وحدات تتكون من 3 طبقات:

• داخلي، على اتصال مباشر مع منتجات الاحتراق ومصنوع من درجات خاصة من الفولاذ المقاوم للصدأ؛
• سمكها 5-6 سم، تعمل كعزل حراري؛
• خارجي، ويحمي الطبقة العازلة للحرارة من التأثيرات البيئية السلبية.

بالنسبة للطلاء المضاد للتآكل، يتم استخدام الدهانات التي تحتوي على نسبة عالية من الزنك. في بعض الهياكل، قد تكون السلالم والمنصات موجودة داخل العمود لتسهيل الصيانة. العناصر الهيكلية للأنابيب من هذا النوع خفيفة الوزن نسبيًا وهذا يسهل عملية النقل والتركيب.

أنابيب سارية المدخنة

العنصر المركزي لأنبوب الصاري هو برج الدعم - ثلاثة أو أربعة صواري متصلة بها المداخن. يتم تجميع جميع المكونات الهيكلية على قاعدة على شكل وسادة خرسانية، تبدأ من الأسفل وتتجه تدريجياً نحو الأعلى. عند التجميع، استخدم وصلة برشام أو استخدم براغي ذاتية التنصت.

يتم تجميع الهيكل الداعم لأنبوب الصاري من مقاطع فولاذية متصلة ببعضها بواسطة أقواس وزوايا. ترتكز قاعدة العمود على الأساس، وهي مثبتة بمراسي

عادة، يتم نقل العناصر الفردية إلى موقع التثبيت وتجميعها مثل مجموعة البناء. تستغرق هذه العملية القليل من الوقت - بضع ساعات.يمكن أن يصل ارتفاع المدخنة إلى 28.5 مترًا كحد أقصى. يتم توفير استقرار المدخنة من خلال تقوية الأضلاع - أسلاك فولاذية ذات مقطع عرضي يتراوح من 1.6 إلى 2 سم، وهي تعوض عن تأثير القوى العرضية.

مواد لبناء أنابيب الغلايات

أنظمة عادم الدخان مبنية من مواد مختلفة - الطوب والصلب والسيراميك والبوليمر. مدخنة من الطوب، المبني فوق مواقد ومدافئ من الطوب، يتميز بقوة ميكانيكية جيدة، وقدرة حرارية ممتازة، ودرجة عالية إلى حد ما من السلامة من الحرائق.

تحتوي هذه الهياكل أيضًا على العديد من العيوب ، وهذا هو السبب في أن المداخن المبنية من الطوب بالكامل أصبحت أقل شيوعًا في البناء الحديث. تحدد الوثائق التنظيمية ارتفاع أنابيب الطوب إلى 30-70 مترًا وقطرها إلى 0.6-8 مترًا.

على جدران أنبوب من الطوب به العديد من النتوءات والانخفاضات بداخله، يستقر دائمًا الكثير من المكثفات والسخام المحتوي على أكاسيد الكبريت. هذا الأخير، الذي يتفاعل مع الماء، يشكل الأحماض التي تدمر الطوب بشكل فعال.

يؤدي عدم استواء السطح وتضييق الممر نتيجة الزيادة التدريجية في طبقة السخام إلى انخفاض سرعة مرور الدخان و التوجه البقشيش في قناة عادم الدخان.

أكثر مقاومة للتكثيف والعوامل الخارجية مداخن السيراميك، لديهم مقاومة عالية للحريق. لكن هذا النظام له وزن كبير، لأنه يوجد بالداخل قضبان معدنية تمنحها قوة إضافية. وهذا يستلزم الحاجة إلى التثبيت الإلزامي لأساس منفصل ودعامات، مما يزيد من تعقيد وتكلفة التثبيت.

تعتبر أنابيب المدخنة البوليمرية مناسبة في غرف الغلايات بدرجة حرارة قصوى تبلغ 250 درجة مئوية أثناء التركيب السخانات. فهي خفيفة الوزن ومرنة ومتينة، ولكنها مناسبة فقط لمعدات الغاز.

جهاز إزالة الدخان من الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن مجموعة تتكون من عناصر مدخنة فردية متصلة ببعضها البعض باستخدام أجزاء مشكلة: المحملات، والأنابيب، والمنحرفات، والمحملات، والانحناءات. المداخن الفولاذية مجهزة بشكل رئيسي بغلايات الغاز.

يمكن إجراء تركيب هذه المدخنة بعد تشييد المبنى في وقت قصير. هناك مجموعة واسعة من أجزاء التوصيل، لذلك يمكن إعطاء الأنبوب أي تكوين.

يمكن تفكيك المدخنة المعيارية بسهولة ونقلها إلى مكان آخر. ميزة التصميم هي وزنه المنخفض، والذي يسمح لك بالاستغناء عن الأساس، ومقاومة الرطوبة، وترسب طفيف للسخام على الجدران الداخلية، وسرعة عالية لمرور غازات المداخن.

تسمح المعايير الصحية باستخدام الأنابيب الفولاذية لبناء المداخن التي يزيد ارتفاعها عن 30 مترًا، والاستثناء ممكن فقط إذا تم استهلاك أقل من 5 أطنان من وقود البولياش يوميًا. والسبب هو أن عمر الخدمة لهذه الهياكل هو 10 سنوات، وإذا تم استخدام الوقود عالي الكبريت، فسيتم تقليله بشكل كبير.

تشمل الأصناف التي يتكون جسمها من سبائك الفولاذ المداخن المحوريةوتفاصيل التصميم وميزات التشغيل التي نوصي بالتعرف عليها.

حساب معلمات الأنابيب

لتحديد ارتفاع وقطر المدخنة لغرفة المرجل، من الضروري إجراء حساب التصميم الديناميكي الهوائي. يعتمد القطر على قوة الغلايات الفردية أو غرفة الغلاية بأكملها.

يتأثر احتراق الوقود والإزالة الفعالة للدخان بشكل كبير بالمشروع، الذي يتطلب إنشاءه إمدادًا ثابتًا بالهواء إلى صندوق الاحتراق.يتم تحقيق ذلك بشكل طبيعي ومصطنع.

إذا كانت مضخة الدخان مدمجة في النظام، فإن ارتفاع الأنبوب ليس بالغ الأهمية. هذه المعلمة مهمة بشكل أساسي لحساب الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي. لتحديد الجاذبية، يلزم إجراء حساب إلزامي لكل من الارتفاع والمقطع العرضي للأنبوب.

تحديد ارتفاع الأنبوب بمشروع طبيعي

لإنشاء مشروع طبيعي طبيعي، من الضروري الامتثال لشرط المساواة في قوة السحب والمقاومة الإجمالية التي تحدث أثناء حركة غازات المداخن عبر قنوات الغاز في المرجل ومجرى المدخنة. من الممكن توفير مثل هذا الجر بشرط أن تكون مقاومة الغاز قليلة، عندما لا يتجاوز ارتفاع الأنبوب 60 مترًا.

سيعمل هذا الرسم البياني على تبسيط عملية حساب المعلمات الرئيسية للأنبوب لإزالة منتجات الاحتراق لأي وقود في أفران غرفة الغلايات

الوثائق التنظيمية التي تنظم موقع وحساب ارتفاعات المدخنة هي SNiP41-01-2003، SP 7.13130.2009.

يجب عليك أيضًا مراعاة التوصيات الواردة في التعليمات الخاصة بالغلاية، ولا سيما متطلباتها التالية:

1. يجب ألا تقل المسافة من الشبكة إلى أعلى الأنبوب عن 5 أمتار.
2. فوق سقف مسطح بدون سياج مرتفع، يجب أن يرتفع الأنبوب بمقدار 0.5 متر على الأقل.
3. فيما يتعلق بارتفاع السياج والسقف، يجب أن يتجاوز الأنبوب مستواه بمقدار 0.5 متر إذا كان على بعد متر ونصف من هذه الهياكل.
4. عندما تتم إزالة المدخنة من الحاجز والتلال على مسافة 1.5 إلى 3 أمتار، يجب أن تتطابق النقطة العليا مع مستواها في الارتفاع.

إذا تم حساب ارتفاع المدخنة بشكل غير صحيح، يمكن أن تنشأ العديد من المشاكل، أهمها اضطراب الهواء أو منطقة ضغط الرياح. يمكن إطفاء الحريق في الفرن عن طريق هبوب الرياح القوية.

عند تركيب المدخنة، من الضروري مراعاة هيكل السقف، وسمك فطيرة التسقيف، والمسافة إلى العناصر المحيطة والتلال، وقواعد السلامة من الحرائق (+)

يعد الامتثال لقواعد السلامة من الحرائق أيضًا شرطًا أساسيًا عند تصميم أنبوب غرفة الغلاية. من الضروري عزل الهياكل المجاورة للأنبوب.

ولمنع الشرر الناتج من فتحات التهوية الموجودة بالأنبوب من السقوط على السطح عندما يكون مصنوعاً من مواد قابلة للاشتعال، يتم زيادة ارتفاع الهيكل بمقدار 0.5 متر، ويجب أن يكون أنبوب غرفة الغلاية على بعد 2 متر على الأقل من المباني الشاهقة والأشجار .

يتم تحديد ارتفاع الأنبوب اعتمادًا على هيكل السقف. إذا كان السقف متعدد المستويات، تؤخذ فروق الارتفاع بعين الاعتبار في الحساب، ولكن القاعدة هي نفسها في جميع الحالات - ارتفاع التلال (+)

نظرًا لأن السحب الأمثل يحدث بسبب الفرق بين الكثافة الإجمالية للغازات المتسربة إلى المدخنة وعمود الهواء الخارجي المتساوي في الارتفاع، يتم إجراء الحساب باستخدام الصيغة:

يتم حساب ارتفاع قناة الدخان بشكل مستقل باستخدام هذه الصيغة. يمكن أخذ جميع القيم من الوثائق المرفقة مع معدات التدفئة

الحساب معقد للغاية، فمن الأفضل أن يقوم به متخصصون. المعلمات التي تؤثر على ارتفاع الأنبوب:

1. يصف المعامل A حالة الأرصاد الجوية في المنطقة.
2. Mi هي كتلة غازات المداخن التي تمر عبر الأنبوب لكل وحدة زمنية.
3. F هي السرعة التي تستقر بها الجزيئات المتكونة أثناء الاحتراق.
4. Spdki وCfi هما مؤشران على تركيز المواد المختلفة في غاز المداخن.
5. الخامس – حجم الغاز.
6. T هو الفرق بين درجات حرارة الهواء الداخل والخارج من الأنبوب.

لو غرفة المرجل يقع في امتداد للمنزل، وهذا الأخير يصبح عائقا. في هذه الحالة، من الضروري أن يكون رأس الأنبوب موجودًا فوق منطقة دعم الرياح.وإلا فإن معدات التدفئة لن تكون قادرة على العمل بشكل طبيعي.

لتحديد مقدار زيادة الأنبوب، ابحث عن أعلى نقطة في المنزل وارسم من خلالها خطًا مستقيمًا يشكل زاوية 45 درجة مع سطح الأرض. المساحة الموجودة أسفل هذا الخط هي منطقة دعم الرياح، ويجب أن تكون المدخنة فوقها.

حساب قطر الأنبوب

لحساب قطر الأنبوب هناك صيغة:

ق = م/(ρس س ث)،

هنا m هو استهلاك الوقود لمدة ساعة واحدة، w هي سرعة غازات المداخن، ρr هي كثافة الهواء في ظل ظروف التشغيل، ويتم تحديدها بواسطة الصيغة: pв = pBну x 273⁄273 x toс. أين درجة حرارة الهواء الخارجي، pBnu هي كثافة الهواء في الظروف العادية = 1.2932 كجم/م3.

سيساعد الجدول في تحديد قيمة كثافة الهواء ρg في ظل ظروف التشغيل دون إجراء حسابات معقدة. لتبسيط الحسابات، يفترض أن تكون كثافة غاز المداخن مساوية لكثافة الهواء (+)

دع 50 كجم من الوقود الصلب يحترق في المرجل في الساعة، ثم في الثانية سيكون 50: 3600 = 0.013888 كجم. سرعة حركة غازات المداخن هي 2 متر في الثانية. عند درجة حرارة -4 درجات مئوية، تبلغ كثافة الهواء 0.6881 كجم لكل 1 متر مكعب. م ثم S = 0.013888: (0.6881 × 2) = 0.010092 قدم مربع م = 92 متر مربع سم للمقطع الدائري د = √4 × 92: 3.14 = 10.83 سم.

يمكن حساب قطر المدخنة الأسطوانية باستخدام صيغة أخرى: d = 1000/1.163 x (r x Q√H)، حيث r هو معامل يعتمد على نوع الوقود المستخدم. بالنسبة للفحم فهو 0.03، للحطب 0.045، للغاز 0.016، الوقود السائل - 0.024.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

فيديو مع عرض توضيحي مرئي لعملية حساب ارتفاع قناة الدخان لترتيب غرفة المرجل:

هنا شارك مؤلف الفيديو تجربته الخاصة في حساب وتركيب مدخنة لغلاية الوقود الصلب:

فيديو آخر لمساعدة المصمم الهاوي:

ليس من المهم جدًا استخدام وقود الغلايات في غرفة المرجل. في أي حال، لا يمكنك الاستغناء عن نظام عادم غاز المداخن. المتطلبات الرئيسية التي يجب أن تلبيها أنابيب المدخنة هي السحب الجيد والإنتاجية، والامتثال للمعايير البيئية.

هل تريد طرح سؤال حول نقطة مثيرة للجدل أو غير واضحة واجهتك أثناء قراءة المعلومات؟ هل لديك معلومات مفيدة حول موضوع المقال وترغب في مشاركتها مع زوار الموقع؟ يرجى كتابة التعليقات في الكتلة أدناه.