基礎建設
必要な資料
基礎を構築する前に、以下を含むすべての必要な材料を準備する必要があります。
- 砂、
- 砂利または壊れたレンガ、
- コンクリートミックス。 B15コンクリートグレードが最適ですが、より高いクラスの混合物を使用できます。
- 少なくとも12mmの断面を持つ金属補強材、
- 耐火レンガ、
- 防水材。
主な手順
煙突の基礎は、次のスキームに従って構築されます。
- かまどと煙突を設置する場所が選ばれます。このような配置では追加の凝縮が形成される可能性があるため、煙突が住宅の壁に接触しないことが望ましい。かまどと煙突の基礎は、家の基礎からある程度離れた場所に配置する必要があります。
住宅の炉と煙突の位置に関する最適なオプション
- 提案された炉と煙突の設置の代わりに、適切な全体寸法のピットが掘られ、
- 型枠はピットの周囲に設置されており、即興のボードとは独立して作ることができます。
- ピットの底は砂と砂利（壊れたレンガ）の混合物で覆われた約20cmです。この操作のおかげで、ピットの底を平らにし、将来の基盤のための「クッション」を確立することが可能です。
- 砂と砂利の混合物は、コンクリートの注入を破壊する可能性のある凝縮物の形成を減らすために、防水材料の層で覆われています。
- 金属棒は補強要素として置かれます。鉄筋はコンクリートベースの強度を高めるのに役立つため、バーの使用は注入の前提条件です。
煙突の基礎を構築する初期段階
- コンクリートが注がれています。コンクリート層の厚さは200-300mmでなければなりません。コンクリートは、水平または地面よりわずかに上にある必要があります。
基礎建設のメインステージ
- 煙突の土台には別の防水層が敷かれています。
- さらに、住居の床の高さまでレンガ造りを行うことをお勧めします。一部のビルダーはこのステップを無視します。ただし、組積造を追加すると、煙突の安定性が高まり、構造の季節変動がほぼ完全になくなります。これにより、損失が少なくなり、メンテナンスと季節の復元コストが削減されます。
基礎建設の最終段階
煙突の基礎の建設は、巨大な構造物を設置する場合にのみ必要です。ほとんどの場合、基礎はストーブ（暖炉）と煙突の両方にすぐに装備されます。設計には正確な計算は必要ありません。基礎の設置に関する一般的な規則を知っていれば十分です。
煙突パイプの基礎：それ自体の必要性、計算、設置 重い煙突は、構造の安定性と追加の信頼性を提供する別個の基礎の組み立てを必要とします。自分で基礎を作る方法は、記事を読んで知ることができます。
煙突の要件
煙突は、燃料燃焼の有害な生成物を除去して大気中に分散させます
正しく設計および構築することが重要です。そうしないと、内壁が煤、灰、煤で詰まり、出口チャネルが塞がれ、煙の塊の除去が妨げられ、ボイラー室が機能しなくなります。
煙突のパラメータを明確に規制する技術基準があります。
- レンガ構造は、高さ30〜70 m、直径60cmの円錐形にする必要があります。最小壁厚は180mmです。下部には、検査用に改修されたガスダクトを設置する必要があります。
- 煙突の設置に使用される金属パイプは、3〜15mmの鋼板で作られています。個々の要素の接続は、溶接によって実行されます。煙突の高さは40mを超えてはなりません。直径は40cmから1mまで可能です。
- 金属構造物の安定性を確保するために、延長部が取り付けられているパイプの高さから2/3の距離にブラケットまたはアンカーを取り付けます。
- 煙突の高さ（製造材料に関係なく）は、半径25m以内にある建物の屋根から5m上にある必要があります。
構造物の寸法は、炉の容積と気候条件を考慮して計算されるため、任意の気温で牽引力が提供されます。
ボイラーの煙突材料
煙突の素材の選択は、技術的だけでなく美的問題でもあります。これらの要素が不一致になるだけでなく、全体的なスタイルを強調することが望ましいのです。それでも、煙突によって解決される主なタスクは、燃焼生成物の安定した排出です。信頼性が高く、禁煙で、耐火性があり、凝縮液の漏れがありません。これを行うには、パイプの断面と材料を正しく選択する必要があります。これは、次のもので構成できます。
- ステンレス鋼の;
- サンドイッチパイプ;
- セラミック。
燃焼室が密閉されたボイラーからの煙道ガスには、他の材料よりもステンレス鋼が好まれます。サンドイッチパイプは、追加の断熱作業を必要としない便利なソリューションであり、モダンなデザインの成功要素です。セラミック煙突-苛性凝縮液に対する高い蓄積と耐性。煙突のセラミックは、クラシックなインテリアで別々のデザインオブジェクトになることができます。
各材料には、長所、短所、独自の価格カテゴリーがあります。ボイラーの煙突の材料や設計を選択することの便宜性、そのコンポーネントの完全性について、マネージャーに尋ねることができます。
構造設計：ルールとアプローチ
すべての設計作業の中心は、ボイラー室の煙突の機能要件です。
- 動作モードは環境基準に準拠する必要があります。
- ガスと排出物の良好な透過性を確保し、その後大気中に分散させる。
- 自然な牽引力を生み出します。
煙突システムの設置は、規則に従って開発されたプロジェクトに従って実施されます
パイプのタイプの正しい選択、その直径、高さ、空気力学の計算は、基本的に上記の要件を満たすことに影響します。有能な設計プロセスでは、基礎と固定メカニズムの両方を考慮して、構造のすべてのコンポーネントの安定性と強度を決定するための計算を実行します。
煙道ボイラーパイプの設計における一連の段階は次のとおりです。
1.構造のタイプを決定します。次の要素が基準として機能します。
- パイプの提案された場所。
- 追加の固定が必要かどうか。
- ボイラー設備の技術的特徴。
2.構造の空気力学の計算。推力のタイプ（人工的または自然に注入可能）や風荷重などのパラメーターが考慮されます。
3.煙突の高さとその直径の計算。このための入力データは、燃焼した燃料の種類と量です。
4.安定性と強度の計算、固定の種類と方法の決定。
5.図面、技術文書、およびコスト見積もりを作成します。
民間建設の場合、煙突の独立した計算を実行することは可能ですが、問題を解決するためのそのようなアプローチでは、パスポートや技術文書を取得することはできません。
煙突装置
使用する材料、場所、デザインに関係なく、すべての煙突には同様の装置があります。
これらには常に次のコンポーネントが含まれています。
- 煙突-燃焼生成物を除去するための長方形、正方形、または円形の断面の垂直または部分的に傾斜したチャネル（パイプライン）。耐久性のある難燃性素材で作られています。
- 凝縮物トラップは、ボイラー煙道のタイイン後の煙突の下部に配置され、煙道ガスに含まれる凝縮蒸気を収集するのに役立ちます。ダンプバルブを装備。壁に取り付けられた煙突にはなく、断熱層で二重壁になっています。
- ドラフト調整装置-回転式または格納式ダンパー。
煙突のパラメータの計算
煙突の適切に選択された高さと断面積は、その信頼性の高い操作の鍵です。ほとんどすべての工業用ボイラーには、これらの値に関する推奨事項があります。
火力が最大90kWの機器の場合、次の値を取ることをお勧めします。
| ボイラー性能、kW | 煙突の直径、cm | パイプ断面積、cm2 | パイプの高さ、m |
| 20 | 13 | 196 | 7 |
| 30 | 15 | 196 | 8 |
| 45 | 18 | 378 | 9 |
| 65 | 20 | 540 | 10 |
| 90 | 25 | 729 | 12 |
それは何であり、なぜそれが必要なのですか
最大の煙突はカザフスタンにあり、その高さ（想像してみてください）は420mにもなります！それが位置する州の地区発電所は、炭鉱の上に建設され、共和国の半分に電力を供給することができました。ロシアの都市ではそのような大規模な煙突は見つかりませんが、これは私たちの快適な存在のためのそれらの役割を減らすことはありません。
煙突は、燃料の燃焼生成物を除去して大気中に分散させるように設計された構造です。適切に設計および設置されたパイプがなければ、ボイラー室の正しい操作は不可能です。
さらに、セントラルヒーティングと自律暖房の煙突は自然なドラフトを作成します。ドラフトは、パイプ内の高温ガスと外気との温度差によって発生します。
高い場所
チャネルの外部出口が陸屋根にある場合、要素はコーティングから少なくとも0.5m上昇する必要があります。出口と傾斜屋根の尾根の間の距離が1.5m未満の場合、ガスダクトは、要素が尾根から0.5m突き出たときに実行されます。出口位置が指定された距離を超えると、新しいルールが有効になります。構造物の最上部の高さは、オブジェクトのルーフトップの高さに対応している必要があります。パイプ接続は、サーマルシーラントを使用した圧着クランプで行われます。外部留め具には、2mの距離のダボまたはアンカーにブラケットが付いています。
知っておく価値のあること
上記の計算は、家の近くに非常に高い木が生えておらず、大きな建物がない場合にのみ正しくなります。この場合、高さ10.5 m未満の煙突が、いわゆる「風の逆流」のゾーンに落ちる可能性があります。
これを防ぐために、そのような場所にある民家のボイラー室の出口管を増やす必要があります。同時に、パイプの高さの最適なオプションを選択するには、次のことを行う必要があります。
- 近くの大きな建物の最高点を見つけます。
- 地面自体に対して45°の角度でそこから条件付きの線を引きます。
最終的に、組み立てられた煙突の上端は、このようにして見つけた線より上に配置する必要があります。いずれにせよ、田舎の建物は、ボイラー室の排気ガス管がその後、背の高い木々や隣接する建物から2メートル以内に配置されるように設計する必要があります。
家の屋根が可燃物で覆われている場合でも、通常は煙突の高さが高くなります。このような建物では、ほとんどの場合、出口パイプがさらに0.5メートル増加します。
スケートからの高さ
ヒーターが問題なく機能するためには、煙突パイプを設置する際に風圧の影響を考慮する必要があります。それは何ですか？風、屋根の構造、およびその不均一な加熱により、建物全体に乱気流が発生します。これらの乱気流は、推力を「覆す」ことができ、逆流を引き起こすことさえあります。これを回避するには、パイプの高さを尾根から少なくとも500mmにする必要があります。
尾根の位置に加えて、屋根や建物の隣の高い構造物、家の近くに生えている木々も考慮する必要があります。
パイプから尾根までの距離が3メートルの場合、煙突の高さを尾根と同じ高さにすることができます。距離が3メートルを超える場合は、写真の図を使用して高さを決定できます。
曲がり角や水平断面は避けてください。煙突の位置を設計するときは、3回以内に曲がる必要があります。また、1メートルを超える水平断面は避けてください。水平断面が避けられない場合は、水路を少なくともわずかな傾斜で敷設する必要があります。
煙突の操作
パイプの適切な設計と適切な設置-そしてボイラー室は時計仕掛けのように機能します。しかし、煙突を選び、それを高品質で設置することは、戦いの半分に過ぎません。煙突がレンガ、セラミック、鋼製のモジュール式要素であるかどうかに関係なく、壁に付着した煤を取り除き、定期的に煙突を掃除する必要があります。
デバイスを定期的に使用する場合は、季節の変わり目に、少なくとも年に2回予防洗浄を実行する必要があります。レンガの煙突は、内面が粗く、ダクトの断面が長方形であるため、すすがたまりやすい傾向があります。清掃と修理のために、清掃ハッチを用意する必要があります。
ボイラー室が液体または気体燃料で稼働している場合、煙道ガスの温度が十分に高くなく、凝縮液が形成される可能性があります。それを取り除くには、排煙ダクトにコンデンセートトラップを設置する必要があります。
すべての規則に従った煙突の装置と適切な操作は、家の熱と防火に貢献します。
工業用煙突の主な計算タイプ
工業用煙突の設計には、複雑な多段階の計算が必要です
パイプの空気力学計算
設計のこの部分は、構造の最小容量を決定するために必要です。
ボイラーが最大負荷で運転されている場合、問題のない通過と、燃料燃焼生成物の大気へのさらなる除去を確実にするのに十分でなければならない。
誤って計算されたパイプ容量は、ガスがダクトまたはボイラーに蓄積する可能性があることに注意する必要があります。
有能な空力計算により、爆風および牽引システムの性能、ならびにボイラー室の空気およびガス経路の圧力降下を客観的に評価することが可能になります。
空力計算の結果は、煙突の高さと直径、およびガス-空気経路のセクションと要素の最適化に関する専門家の推奨事項です。
構造物の高さの決定
プロジェクトの次のポイントは、大気中の燃料燃焼の有害な生成物の分散の計算に基づいた、パイプのサイズの環境的正当化です。
煙突の高さは、有害物質の排出を分散させるための条件に基づいて計算されます。
同時に、商業および工場企業のすべての衛生基準を遵守する必要があり、これらの物質のバックグラウンド濃度を考慮に入れる必要があります。
最後の特性は以下に依存します：
- 特定の地域の大気の気象レジーム。
- 空気の質量流量;
- 地形;
- 煙道ガスの温度およびその他の要因。
この設計段階で、次のことが決定されます。
- 最適なパイプの高さ;
- 有害物質の大気への最大許容排出量。
パイプの強度と安定性
パイプの設計を決定するためにも計算が必要です
さらに、煙突の計算方法は、構造の最適な安定性と強度を決定する一連の計算を提供します。
これらの計算は、外部要因の影響に耐える選択された設計の能力を決定するために行われます。
- 地震活動;
- 土壌の挙動;
- 風と雪の負荷。
運用要因も考慮されます。
- パイプの質量;
- 機器の動的振動;
- 熱膨張。
強度計算により、構造物のシャフトの設計と形状だけでなく、選択することが可能になります。それらは、煙突の基礎を計算し、その設計、深さ、基礎面積などを決定することを可能にします。
熱計算
熱工学計算が必要です：
- 工業用煙管の材料の熱膨張を見つけるため。
- その外側ケーシングの温度を決定する。
- パイプの断熱材の種類と厚さの選択。
煙道の場所
リッジリブにできるだけ近い煙突は、操作に最適なソリューションです。尾根の障壁は、製品への空気流の影響に対する障害にはなりません。プラスの結果：スモークチャネルの設置と運用における経済的節約。防火要件により、尾根に対する煙道の最適な位置が可能になります。敷地の所有者は、安全要件を考慮して、独立して距離を決定します。実際には、施設のほぼ中央、尾根からかなり離れた場所に煙突を備えたボイラーを使用するためのオプションが実装されています。それらは、主に、工業炉を備えた施設の配置に特徴的です。ボイラーを備えた産業施設では、尾根リブからの煙突の最小限の除去が実施されています。
一般的な基準
ガスボイラー用の煙突パイプの総要件は次のとおりです。
- 構造セクションの勾配は30度以下である必要があります。
- 側面への分岐の最大長は1mです。
- 棚と断面の欠如。
- 膝の最大数は3です。
- 丸みを帯びた部分の許容半径は、関連する排煙管の直径より小さくはありません。
- 角に検査ハッチがあります。凝縮液が排出され、システムが洗浄されます。
- 煙突の形状が長方形の場合、煙突の1つの側面は2番目の側面の2倍の幅にする必要があります。つまり、製品の細長い構成は許可されません。
- スポイトの配置とパイプの下部の修正。
- 構造のコンポーネントのたわみは除外されます。
- 煙突が大きくなると、パイプの直径の少なくとも半分の2番目の構造リンクに1つの構造リンクが張られます。
- 構造コンポーネント間にギャップはありません。
- パイプが仕切りや天井を通過する場所では、ジョイントは許可されていません。強力な断熱が必要です。
- システムのすべてのコンポーネントは非常に緊密に接続されています。
- ボイラーに対するパイプの最小傾斜は0.01度です。
- パイプの内壁に凹凸や粗さがない。
- 煙突の水平要素の全長は、建設中の建物の場合は3 m以下、建設中の家の場合は6m以下でなければなりません。
- パイプを可燃性の表面から分離する最小距離は25cmで、不燃性の材料からは-5cmです。
別の問題は、屋根の尾根要素に対する煙突の設置高さです。オプションは次のとおりです。
- 尾根から3m以上の水平距離がある場合、パイプは、そこから水平線まで10度の勾配で敷設された抽象線の上に配置されます。
- 煙突が尾根から1.5〜3 mの位置にある場合、パイプは煙突と同じ高さ（尾根）にあります。
- 水平距離が1.5m以下の場合、パイプは尾根から少なくとも50cmの位置に配置する必要があります。
煙突は、隣接する屋根の面積を少なくとも0.5メートル超える必要があります。陸屋根が存在する場合、このパラメータは最大2mまで発生します。
種類
構造的には、ボイラーの種類によって煙突が異なる場合があります。
煙突の次のオプションについて話しています。
- 換気シャフトとともに家の内壁に組み込まれている、通常はレンガでできている垂直ダクト。
- 建物の内部を通り、屋根につながる垂直の金属パイプ。このオプションは、内部アタッチメントとして説明できます。
- 家の壁の外側から取り付けられている取り付けられたソリューション。通常、それらはレンガでできています。
- 家の外にある鋼管。それらは壁に取り付けることも、特殊な金属圧延格子マストに取り付けることもできます。
家は煙突がないかもしれませんが、ここではすべてがボイラーの種類によって異なります。
ボイラーには2つのタイプがあります。
- 開いた燃焼室で;
- 閉じた燃焼室で。
オープン燃焼室ボイラーは、特に固体燃料で稼働する場合、通常は煙突を必要とします。そのような必要性は、固体燃料とガス動力の両方のボイラー設備に当てはまります。確かに、後者のバリアントでは、その必要性はそれほど大きくありません。
燃焼室が閉じている壁または床のソリューションの場合、燃焼室自体がタイトであるため、煙突はそれほど必要ありません。煙突ボイラーを使用する場合も同様です。
次に、各煙突オプションの特徴について説明します。
アウトレットブリックデバイスの欠点を考慮してください。
- れんが造りの溶液の内面は非常に不均一であり、燃焼する燃料、特に固体燃料からの煤の堆積を引き起こします。
- レンガの上に形成される凝縮物の形の水分は、遅かれ早かれ材料の構造に浸透し始め、温度差のために崩壊し始めます。
- 通常、レンガの煙突は長方形の形状で作られているため、円形に比べて空力推力の特性が大幅に低下し、ガスの流れに対する抵抗が大幅に増加します。自然な牽引力も少なくなります。
- 建物の外側から煙突を取り付けると、温度差により壁から煙突が分離し始め、煙突の間に亀裂が生じることがあります。また、煙突が家自体よりも遅く建てられた場合、亀裂のサイズははるかに大きくなる可能性があります。このようなパイプは、耐久性が高く、レンガ造りの家の背景にも似合うため、固形燃料ボイラーでの使用には非常に適しています。一般に、そのような設計が完成すれば、これらの欠点のほとんどすべてを修正できます。
2本の鋼管または絶縁層のあるサンドイッチのオプションは、今日の優れたソリューションです。同様の煙突は通常、長さが1〜2メートルのいくつかのセクションから作成され、質量は小さくなります。これにより、1人でも補助なしで設置できます。このオプションの利点は、内部が滑らかになり、煤やその他の燃焼生成物がまったく残らず、凝縮液が特別なパイプに自由に流れ込むことです。
良い解決策は、同軸の金属製の煙突です。内部タイプのセクションを通って、さまざまな燃焼生成物が出て、酸素が壁の間の外側から燃焼室に入ります。
煙突の強度特性：基礎との任意の直径の通信の操作と設置に関する指示
ボイラーパイプの建設に使用される材料から、寸法の相関関係が決定されます。たとえば、レンガ構造は、炉の開発段階で敷設されるため、別個の基礎を必要としません。これは、生産用の重い原材料については言えません。強度の金属構造の計算は、1時間に燃焼する燃料の量に直接依存します。鉄骨および鉄筋コンクリート構造物の安全寸法を正しく計算するために、次の特性が考慮されます。
基礎タイプ-唯一の領域、注ぐ深さ。重い構造物の場合は、モノリシック充填プラットフォームを配置するか、鋼ケーブルを取り付けるためのループを備えたコンクリートスラブを敷設します
地形の地震学的特徴と季節的な地盤変動を考慮することが重要です。
気候条件-風速、降雨量。速度が上がる領域では、ボイラーの煙突の壁の厚さと強調が数桁増加します。静かな領域とは異なり、パイプのニュアンスと設計の特徴になります。スループットを計算する必要があります。これらの指標。
煙道ガスの速度
燃料の種類に応じて、パイプの材質と強度は崩壊生成物の重量に基づいて計算されます。煤も含む重質石炭オフガスは、最大の構造的剛性を必要とします。さらに、それらの温度は煙突の内面に影響を与える可能性があります。
強制ドラフトファンの存在。自然なドラフトに加えて、外力は煙突の設計上の特徴と強度に影響を与えます。ユニットの電力が考慮され、ボイラー室の煙突がそれらから計算されます。
レンガと鉄筋コンクリートの煙突の場合、最小直径は1.2 mです。鉄骨構造の場合、パラメータは3.6mです。
トピックに関する結論と有用なビデオ
ボイラー室を配置するための煙路の高さを計算するプロセスの視覚的なデモンストレーションを含むビデオ：
ここで、ビデオの作者は、固形燃料ボイラーの煙突の計算と設置に関する彼自身の経験を共有しました。
アマチュアデザイナーを支援する別のビデオ：
ボイラー室のボイラーが何に燃料を供給するかはそれほど重要ではありません。いずれにせよ、煙道ガスシステムなしではできません
煙突が満たさなければならない主な要件は、優れたドラフトとスループット、および一貫した環境基準です。
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