По результатам аэродинамического расчета определяются необходимые параметры дымохода

Для повышения энергоэффективности Каскадной системы Global Navien необходимо также правильно спроектировать систему дымоудаления.

Одним из важных этапов проектирования промышленных дымовых труб является аэродинамический расчет. Это точные математические вычисления по заданным формулам на основе полученных данных. По результатам расчетов определяются необходимые параметры дымохода: высота, сечение, общая геометрия и выходной диаметр. От полученных параметров будет зависеть эффективность работы газоотводящего тракта, нормальная работа энергоустановки.

Если на этапе проектирования расчеты не были проведены с ошибками, это может привести к следующим негативным последствиям.

Поэтому аэродинамический расчет труб – это один из наиболее важных подготовительных этапов, и эти работы выполняют сотрудники высокой квалификации с большим опытом.
Расчет выполняется на основе точных исходных данных, которые инженеры собирают в ходе предварительного опроса, получают из ТЗ и непосредственно на объекте.

К ним относятся:
- тип котельной;
- высота дымовой трубы;
- конструкция дымовой трубы;
- характеристики конструкции «ствола» дымовой трубы;
- количество котлов;
- данные о котлах;
- местоположение котельной и ее геодезическая высота, м.;
- наибольшая высота (превышающая высоту трубы) и ширина близлежащих зданий в радиусе 50 метров.

Пределы огнестойкости дымоходов и воздуховодов должны соответствовать нормативным требованиям

Согласно СП 42-101-2003 (приложение Г) "Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб: Дымовые и вентиляционные каналы" (приведены некоторые выдержки из документа):
6.1 Проектирование газовоздушного тракта системы следует выполнять в соответствии с рекомендациями нормативного метода аэродинамического расчета котельных установок ЦКТИ им. И.И. Ползунова [3].

6.2 Приточные воздуховоды должны обеспечивать подачу необходимого объема воздуха на горение газа, а дымоходы – полный отвод продуктов сгорания в атмосферу.
Забор воздуха для горения должен производиться непосредственно снаружи здания воздуховодами.

Конструкция и размещение дымоходов и воздуховодов определяются в соответствии с принимаемыми архитектурно-планировочными решениями здания исходя из требований пожарной безопасности, удобства их монтажа и обслуживания.

6.3 Системы воздухоподачи и удаления продуктов сгорания могут проектироваться по следующим схемам:
с коаксиальным (совмещенным) устройством воздухоподачи и удаления продуктов сгорания;
встроенными или пристроенными коллективными воздуховодами и дымоходами;
с раздельным устройством воздухоподачи и удаления продуктов сгорания встроенными или пристроенными коллективными воздуховодами и дымоходами;
с индивидуальным воздуховодом, обеспечивающим забор воздуха через стену и подачу его индивидуально к каждому теплогенератору, и удалением дымовых газов коллективным дымоходом.

6.4 Коллективные дымоходы и воздуховоды следует проектировать из негорючих материалов. Пределы огнестойкости дымоходов и воздуховодов должны соответствовать нормативным требованиям воздуховодов систем дымоудаления жилых зданий. Прокладка их допускается через нежилые помещения, кухни, коридоры, лестничные клетки или лифтовые холлы без уменьшения габаритов путей эвакуации.

Допускается прокладка дымоходов во внутренних стенах здания. Не допускается прокладка дымоходов и дымоотводов через жилые помещения. Дымоотводы и подводящие воздуховоды на стене кухни допускается закрывать съемными декоративными ограждениями из негорючих материалов, не снижающими требуемых пределов огнестойкости.

6.5 Суммарная длина дымоотводов и воздуховодов от места забора воздуха не должна превышать величин, рекомендованных заводом (фирмой)-изготовителем теплогенератора, с учетом применения рекомендуемых компенсационных мероприятий при отклонении от указанной величины.

Огнестойкий полипропилен и кислотоустойчивая нержавеющая сталь – два наиболее распространенных материала для системы дымоудаления конденсационных котлов

Для конденсационных котлов существует два наиболее распространенных материала, применяемых для изготовления дымовых труб:
- огнестойкий полипропилен;
- кислотоустойчивая нержавеющая сталь.

PPs-дымоходы являются наиболее удобными с точки зрения монтажа.
Так как температура выбросов конденсационных котлов достаточно низка, она не оказывает влияния на прочность дымовых труб. Кроме того, полипропилен инертен к кислотному составу конденсата, образующемуся при сжигании углеводородного топлива. Данный материал идеален для применения с конденсационными котлами и является долговечным. Полипропилен также удобен тем, что благодаря своей упругости не требует использования дополнительных хомутов и обеспечивает герметичность схемы дымоудаления, благодаря чему выполняется требование к работе под избыточным давлением.

Главным недостатком данного материала является уязвимость к воздействию ультрафиолета, то есть такие дымоходы нельзя прокладывать на улице в открытом виде.

Полипропилен должен быть огнестойким. Обычно данный факт отмечается буквой “s” в обозначении материала (PPs). Такой тип полипропилена более устойчив к высоким температурам, что не менее важно с точки зрения безопасности.

Кислотоустойчивые марки нержавеющей стали являются вторым по популярности материалом для дымоходов конденсационных котлов в бытовом применении, и основным – в промышленном и коммерческом сегменте.

Основными требованиями являются: работа под избыточным давлением и устойчивость к химическому составу конденсата. Внутри помещения котельной применяются одностенные дымоходы, для улицы применяют двустенные. Элементы данного типа дымоходов состоят из двух концентрических труб различного диаметра, пространство между которыми заполнено теплоизолирующим материалом.

Благодаря низкой температуре дымовых газов, в случае конденсационных котлов двустенным вариантом выполняется как раз только наружная часть дымохода, а для внутренней можно использовать обычную одностенную трубу.

Лучший показатель сопротивления кислотному воздействию конденсата – у стали марки AISI 316L

При выборе нужной серии дымохода для котельной очень важно учитывать температурный режим, рабочее давление дымоходной системы и используемый вид топлива.

В Паспорте теплогенератора указаны давление и температура отходящих газов. Вид топлива необходимо учитывать, чтобы оценить степень агрессивности конденсата.

Поэтому для производства дымоходов используются различные марки сталей AISI: 304, 316, 310, 321. AISI - маркировка стали, разработанная Американским Институтом чугуна и стали (American Iron and Steel Institute).

Сталь AISI 304 – это высоколегированная хромникелевая нержавеющая сталь. Кроме того, она является аустенитной сталью с низким содержанием углерода. В отличие от других марок сталей, сталь AISI 304 востребована из-за своего высокого качества и приемлемой цены. В производстве дымоходов эта сталь незаменима в качестве внешнего кожуха. В частности, из этой стали изготавливается внешняя оболочка утепленных дымоходов.

Сталь AISI 316 – это улучшенный, за счет добавления молибдена, аналог AISI 304. Эта сталь имеет хорошее коррозионное сопротивление в большинстве агрессивных сред и отличную кислотоустойчивость. Кроме того, для нее не критична высокая температура. Сталь AISI 316 является оптимальным вариантом для дизельных и газовых аппаратов. Эта сталь используется для изготовления внутренней трубы. При выборе элементов дымоходов для отведения дымовых газов важно выбрать марку стали, соответствующую условиям эксплуатации.

Дымоходный канал изготовлен из аустенитной нержавеющей стали AISI 316L, имеющей наилучшие показатели коррозионной стойкости, что является гарантией максимально долгого срока службы дымохода. Внешний контур двустенных дымоходных элементов выполнен из аустенитной нержавеющей стали AISI 304, которая надежно защищает теплоизоляцию от атмосферного воздействия. Образующийся кислотный конденсат имеет большую агрессивность. В этом случае следует выбирать дымоход с газоходом из коррозионностойкой нержавеющей стали. Лучший показатель сопротивления кислотному воздействию конденсата – у нержавеющей стали марки AISI 316L.

Раздельное исполнение системы дымоудаления дает большой выбор вариантов технических решений

Раздельная система дымоудаления представляет собой два отдельных канала – для подачи воздуха на горение и для удаления продуктов сгорания. Подача воздуха для горения может осуществляться как с улицы, так и из помещения котельной, при этом необходимо выполнить ряд требований действующей нормативной документации.

Раздельное дымоудаление применяется для модели NFB-98H. Конструкция системы дымоудаления теплогенератора предусматривает 2 раздельных патрубка: первый – для отвода дымовых газов, второй – для забора воздуха для горения. Диаметры патрубков – 90 мм. Для перехода на другие диаметры используется переходник 90-100, а далее – стандартные элементы производителей дымоходных систем.

Несмотря на то, что в помещении к установке разрешены одностенные трубы, при наружной установке дымохода по фасаду здания следует проектировать утепленные элементы.

Раздельное исполнение системы дымоудаления дает большой выбор вариантов технических решений. Правильный выбор уклона дымохода конденсационного котла обеспечивает удаление конденсата обратно в теплогенератор. При этом важно, чтобы конструкция имела защиту от проникновения осадков внутрь системы.

Устанавливаются сертифицированные системы дымоудаления из материалов, рекомендуемых Производителем:
- для Высокотемпературных режимов – кислотоустойчивые нержавеющие системы с EPDM манжетами;
- для Низкотемпературных режимов – PPs/PVC пластиковые системы с EPDM манжетами.

Необходимый объем воздуха на горение газа из помещения котельной рассчитывается на стадии проектирования

Существует 2 варианта забора воздуха для горения. Способ забора воздуха для горения газа из помещения находит применение при установке котлов большой мощности, используемых для отопления промышленных и коммерческих зданий. В некоторых случаях способ применим при организации бытовых котельных.

Для обеспечения высокой эффективности теплового оборудования к поступающему воздуху предъявляются повышенные требования по количеству и качеству. Необходимый объем воздуха в крупной котельной рассчитывается еще на стадии проектирования, поэтому проблем в этом аспекте не возникает. В небольших котельных частных домов не исключается дефицит воздуха или поступление его с мелкодисперсными загрязнениями, что негативно отражается на работе котла. Исключить подобные проблемы можно, установив специальный фильтр и при разумном использовании площади помещения.

В случае забора воздуха из помещения следует устанавливать дымовую трубу вне зоны «ветрового подпора», чтобы колебания давления воздуха не оказывали влияния на эффективность процесса дымоудаления.

Также, применяются способы для воздухозабора на горение с улицы. В этом случае используется раздельный или коаксиальный дымоход. Материал изготовления, а также наличие утеплителя зависит от архитектурных особенностей котельной.