Het apparaat, waarvan we de classificatie zullen bespreken, is een belangrijk structureel element van residentiële en niet-residentiële gebouwen. Dit is een schoorsteen. We zullen het ontwerp van het object, zijn variëteiten, kenmerken, belangrijke vereisten ervoor in detail analyseren.
Wat is dit?
Schoorsteen - een verticaal geplaatst apparaat waardoor verbrandingsproducten in de atmosfeer worden geloosd. Het werkingsprincipe van dit element is gebaseerd op de stuwkracht, waardoor de gasmassa's van de inlaat naar de uitlaatpijp bewegen.
De doorsnede van het apparaat kan ovaal, veelhoekig, rond zijn. De schoorsteen is alleen gebouwd van onbrandbare materialen - baksteen, keramiek, metaal, natuursteen, asbestcement, metaal. De hoogte van het apparaat (op industriële schaal) kan honderden meters bereiken.
Als we een systeem hebben dat een schoorsteen gebruikt - een horizontaal, hellend of verticaal kanaal voor het verwijderen van gas van branders, kachels, kachels, dan wordt de schoorsteen hier als een eindelement beschouwd. Er kunnen meerdere schoorstenen tegelijk op worden aangesloten.
Apparaattoewijzing
Ongeacht de hoogte van de schoorsteen, zijn belangrijkste taak is om de verbrandingsproducten van brandstof en gassen te verwijderen. Samen met hen worden ook roet, roet, as en rook verwijderd. Om ervoor te zorgen dat deze elementen zich niet op de binnenmuren nestelen en de vervulling van het hoofddoel niet belemmeren, moeten ze (de muren) gelijkmatig, glad, zonder scheuren en kuilen worden gemaakt.
De tweede belangrijke taak is om te zorgen voor normale tractie. Dit laatste hangt direct samen met de dikte en hoogte van de schoorsteen. Aangezien de temperatuur van het verbrandingsproduct aan de uitlaat soms boven de 100°C komt, kunt u hierdoor een natuurlijke trek creëren, oftewel het vervangen van warme lucht door koude lucht. Op basis van het voorgaande moet de dikte van de buis minimaal anderhalve steen zijn en moet de hoogte minimaal 5 meter zijn.
Ongebruikelijk gebruik voor hoge buizen is onder meer het gebruik als houder voor mobiele telefoon- en tv-antennes, en soms als hoogspanningsmasten.
Materialen en constructie
De meest voorkomende materialen voor deze apparaten in ons land zijn baksteen, beton en metaal.
Een typische bakstenen schoorsteen bestaat uit de volgende elementen:
- Nek voor aansluiting op de bron waaruit het gas moet worden afgevoerd.
- Rookdemper(s).
- Riser.
- Otter.
- Helling.
- Nek.
- Hoofdband.
- Metalen kap.
Schoorsteenclassificaties
Laten we eens kijken naar de belangrijkste classificaties van het onderwerp van ons gesprek.
Potechnologisch doel:
- Uitlaat. Dit zijn rookgasafvoerbuizen voor industriële installaties, die verwerkte gas-luchtproducten uit apparatuur verwijderen. Deze laatste worden gekenmerkt door een hoge luchtvochtigheid en een lage verwarmingstemperatuur (tot 80 ° C).
- Rook. Ze verwijderen verbrandingsproducten die verschijnen tijdens de verbranding van verschillende brandstoffen in krachtcentrales, ketelhuizen, evenals gassen die vrijkomen tijdens productieprocessen, waarvan de temperatuur varieert tussen 80-500 ° С.
Volgens het belangrijkste materiaal:
- Baksteen.
- Gewapend beton - geprefabriceerd en monolithisch.
- Gecombineerd.
- Keramische.
- Van technische kunststoffen.
- Metalen schoorstenen.
Volgens het principe van het vervullen van zijn taak:
- Apparaten die volledig voor tocht zorgen, waardoor de nodige luchtstroom in het werkgebied van de oven, oven van de unit en andere technische apparatuur ontstaat.
- Buizen waarin het vrijkomen van gassen en andere schadelijke verbrandingsproducten in de atmosfeer mogelijk is door geforceerde trek, waardoor een speciale uitrusting ontstaat.
Ik moet zeggen, veel schoorstenen voor ketelhuizen, industriële faciliteiten combineren deze twee principes.
Op type structureel diagram:
- Een gasafvoerkanaal hebben, waarvan de elementen tegelijkertijd de ondersteunende structuur van de buis zelf worden.
- Met een aparte aparte gasuitlaatas.
De mate van impact van verbrandingsproducten op dragende constructies hangt af van de bovenstaande kenmerken.
Op type vervoerder:
- Mast.
- Zelfvoorzienend.
- Voor wandmontage.
- Boerderij.
- Kolom.
Over het gebruik van isolatiemateriaal:
- Geïsoleerd.
- Geïsoleerd.
Door ontwerpkenmerken (classificatie is grotendeels een gevolg van alles wat eerder is gezegd):
- Baksteen. Dit zijn ongevoerde en gevoerde (zuur-, vuurvaste materialen, baksteen) leidingen.
- Monolitisch gewapend beton. De voering kan worden gemaakt van polymeerbeton, bakstenen, zuurbestendige grondstoffen en worden geperst. De structuur kan ook een voering en een geventileerde opening hebben, een of meer interne rookkanalen gemaakt van keramiek, metaal, technische kunststoffen, geprefabriceerde vuursteen.
- Prefab beton. Kan gevoerd of ongevoerd zijn.
- Metaal. Uitgerekt of vrijstaand. Met voering en zonder. Met een of meer ventilatieopeningen bekleed met technische kunststoffen of metaal.
- Metalen pijpentorens gemaakt van een ondersteunend vakwerkframe. De laatste ondersteunt zowel een als meerdere gasuitlaatassen van technisch plastic of metaal.
- Beschermde, zelfdragende buizen (gemaakt van structurele kunststof of metaal) in een ondersteunend metalen frame, die worden geïnstalleerd op de constructies van ketels, gebouwen of industriële productiefaciliteiten.
Hebbeneen vollediger beeld van de werking van schoorstenen, zullen we de individuele variëteiten van deze apparaten in detail analyseren.
Bakstenen buizen
In feite begon het bouwen van industriële buizen met dit type. De hoogtelimiet voor stenen objecten is maximaal 90 meter. Ze zijn gebouwd om gassen, verbrandingsproducten met een zeer breed temperatuurbereik, hoge temperaturen niet uit te sluiten.
Tegenwoordig wordt een breed scala aan voeringen en ontwerpoplossingen gebruikt bij de constructie van bakstenen buizen. Hierdoor kunnen de elementen worden gebruikt in de volgende industrieën:
- petrochemie;
- stedelijke en landelijke ketelhuizen;
- metallurgie;
- chemie en andere en productie.
Bakstenen schoorstenen zijn tegenwoordig de meest voorkomende in Rusland.
Kunststof buizen
Voor dit ras kunnen we twee hoofdsoorten onderscheiden:
- Polyvinylideenfluoride en polypropyleen constructies. Ze onderscheiden zich door eenvoudige montage, slijtvastheid en absolute weerstand tegen corrosie. Alleen de bedrijfstemperatuur van zo'n buis is niet meer dan 120 ° С.
- Glasvezel structuren. De maximale bedrijfstemperatuur van deze schoorstenen is 180 °C.
Prefab betonnen buizen
In de regel hebben deze objecten een kleine hoogte - typische projecten zijn 30 en 35 meter. Bij wijze van uitzondering - 60 m. Er zijn ook experimentele objecten op het grondgebied van ons land met een hoogte van 75 meter. Gemaakt van hittebestendig beton. Ontworpen voor kleinestookruimten.
Prefab betonconstructies worden zonder voering gebruikt. Maar als er sprake is van blootstelling aan hoge temperaturen of agressieve ontsnappende gassen, dan kunnen ze over de volledige hoogte of gedeeltelijk worden bekleed.
Monolithische buizen van gewapend beton
De meest voorkomende toepassingen zijn energie, industriële ondernemingen. De gemiddelde hoogte van constructies in Rusland is 90-150 meter. Je kunt honderd van deze pijpen tellen, die 180-250 meter boven de grond uitsteken. Slechts enkele hebben een hoogte van 330 meter. Een monolithische schoorsteen van gewapend beton in Rusland - 370 meter.
Keramische buizen
Innovatie op het gebied van leidingconstructie. Moderne modulaire keramische structuren zijn ontworpen voor een levensduur van maximaal 120 jaar!
Ze worden ook gekenmerkt door een verminderde wanddikte, wat leidt tot een lager gewicht. De bedrijfstemperatuur van een dergelijke schoorsteen is 600 °C. Daarom kan het worden gebruikt wanneer het gedurende 1,5 uur rechtstreeks wordt aangestoken.
Metalen buizen
Een onderscheidend kenmerk is de vocht- en gasdichtheid. Garandeer de dichtheid van de gasafvoerschacht, filter geen condensaat of de agressiviteit van de afgevoerde verbrandingsproducten, waardoor de leiding onder overmatige druk kan werken met een hoge doorvoer.
Voor metalen buizen is het mogelijk om elke voering te maken. Er zijn ook grote variaties in het gebruik van beschermende verfmaterialen.
Pijptorens
Het belangrijkste verschil van deze constructieve oplossing is een duidelijkscheiding van technologische en dragende functies van de elementen van het object. Laten we het uitzoeken. De tralietoren speelt hier de rol van een dragende structuur en de uitlaatschacht, die in dit frame is bevestigd, neemt de impact van verbrandingsproducten op en brengt ze naar buiten in de atmosfeer.
Het moet gezegd dat schoorstenen in vakwerkframes het meest zuinig zijn qua materiaalverbruik. Bovendien kunnen ze in de kortst mogelijke tijd worden opgebouwd.
Mastpijpen
Dergelijke ketelschoorstenen (gas of vloeibare brandstof) kunnen zowel in de particuliere bouw als in industriële installaties worden gebruikt. De mastconstructie bestaat uit een ondersteunende metalen toren (drie-, viermast) en daaraan bevestigde gasuitlaatschachten.
Pijpelementen zijn vrij eenvoudig te transporteren om direct ter plaatse te worden gemonteerd. Onderdelen worden gemonteerd als een ontwerper; ze worden aan elkaar vastgemaakt met schroeven en moeren. Soms duurt het montageproces niet langer dan een paar uur!
De basis voor de constructie is een betonnen pad. De maximale hoogte is 28 meter.
Muurpijpen
Dergelijke constructies worden met klemmen met een ankercoating aan de muur van het gebouw bevestigd. In dit geval zijn er geen fundering of ondersteunende constructies nodig, wat de kosten aanzienlijk verlaagt.
Het apparaat wordt zowel binnen als buiten het huis geïnstalleerd. Geschikt voor verschillende soorten ketels - zowel gas als vloeibare brandstoffen.
Zelfdragende buizen
Constructies van dit type zijn ontworpen om producten weer te gevenverwerking van gasvormige, vloeibare en vaste brandstoffen uit de ketel. Zelfdragende pijpen zijn er in twee varianten: meerloops en enkelloops. Het grote voordeel van dergelijke elementen is hun geringe gewicht, wat het installatieproces in zowel een privéwoning als een hele onderneming vereenvoudigt.
Een ander voordeel van dit type schoorstenen is dat ze geen verbrandingsproducten en condensaat filteren, wat de werkdruk positief beïnvloedt.
Kolompijpen
In dit geval is de eerste stap het installeren van de buitenste schil van het type koolstofstaal. Er worden buizen van roestvrij materiaal met een thermische isolatielaag in gestoken.
De hele structuur is bevestigd in de ankermand, die al in de fundering is gegoten. Aansluitingen van meerdere ketels kunnen naar het rookkanaal leiden.
Truss pijpen
Veelvoorkomend in seismologisch actieve gebieden. In dit geval wordt een ankermand in de fundering gegoten, waarop de truss-structuur wordt bevestigd. In dit complex kunnen één tot zes schoorstenen worden geïnstalleerd.
Kachelpijpen
Ovenstructuren in zichzelf zijn verder onderverdeeld in verschillende typen:
- Inheems. Gelegen in de buurt van het verwarmingsapparaat, hebben hun eigen fundering.
- Opgeschort. Typisch voor kleine gebouwen - geïnstalleerd buiten het huis, om de ruimte binnen niet rommelig te maken.
- Verpakt. De meest populaire soort. De buis wordt op het verwarmingsapparaat zelf geïnstalleerd.
- Muur. In dit geval wordt de schoorsteen in de bouwfase in de muur van het huis ingebouwd. Dit type is niet bijzondergebruikelijk vanwege de complexiteit van de installatie.
Structuurontwerp
Om het apparaat goed te laten functioneren en zijn taken uit te voeren, moet de schoorsteen vóór installatie worden berekend. Vooral aerodynamische prestaties zijn belangrijk. Een typisch project bestaat uit de volgende onderdelen:
- De hoogte van een constructie berekenen.
- Bereken de structurele sterkte.
- Warmtetechnische berekeningen.
- Bereken de stabiliteit van de schoorsteen.
Correct gemaakte berekeningen helpen bij het bepalen van de minimale doorvoer van de doorgang van verbrandingsproducten door de leiding. Het resultaat van het hele project zijn duidelijke aanbevelingen over de hoogte en diameter van de constructie, de selectie van de noodzakelijke elementen.
De berekening van de pijphoogte wordt uitgevoerd rekening houdend met de huidige sanitaire en milieunormen, terreinkenmerken, weersomstandigheden, temperatuur van de verbrandingsproducten.
De basisontwerpvereisten zijn als volgt:
- Weerstand tegen extreme temperaturen.
- Brandveiligheid.
- Weerstand tegen verschillende zuren, corrosie.
- Gasdicht.
- Vochtbestendigheid.
- Duurzaamheid.
- Statische stabiliteit.
Zorg voor je apparaat
Zowel huishoudelijke als industriële schoorstenen hebben uitgebreide en tijdige zorg nodig:
- Reiniging voor en na het stookseizoen.
- Onderzoek om nieuw verschenen defecten op te sporen.
- Controleren van aansluitingen - hulzen,mondstuk.
- Vervang de voeg om de 5-10 jaar.
- Mouw.
- Profylactische reiniging - verwijderen van roet, roet en as van de binnenmuren.
Belangrijkste apparaatproblemen
Er zijn bepaalde problemen die zowel industriële als huishoudelijke schoorstenen gemeen hebben:
- De ophoping van afzettingen van binnenuit, die de diameter van de sectie verkleinen.
- Vernietiging van de constructie zelf van buiten en van binnen door windbelasting, blootstelling aan agressieve verbrandingsproducten. In dit geval is tijdige reparatie van schoorstenen vereist.
- Een ander probleem v alt op bij industriële gebouwen. Een hoge pijp moet op elk moment van de dag zichtbaar zijn voor vliegtuigen. Om dit te doen, is het geschilderd in contrasterende strepen (markeert wit en rood), en 's nachts wordt het verlicht met rode signaallichten of zelfs speciale lichten.
Dus we hebben de kenmerken en kenmerken van ons gespreksonderwerp vanuit verschillende hoeken ontmanteld. We hebben vooral aandacht besteed aan de classificaties van pijpen, waarvan er veel zijn, evenals de beschrijving van hun individuele variëteiten.