4.6. Отвод продуктов сгорания

Продукты сгорания из отопительных и других газовых приборов, конструкция которых предусматривает удаление продуктов сгорания во внешнюю среду, отводятся с помощью стальных труб, соединяющих дымоотводящий патрубок прибора с дымоходом.

Дымоходы состоят из следующих основных элементов:

• соединительных труб от приборов и аппаратов, не имеющих непосредственного вывода продуктов сгорания в дымоход;
• доходов в насадных отдельно стоящих трубах или расположенных в капитальных стенах (как правило, внутренних) и в индустриальных блоках;
• противопожарных разделок и оголовков.
 4-6-1-.jpg

Продукты сгорания от газовых приборов отводятся от каждого агрегата по обособленному дымоходу. В уже существующих зданиях допускается присоединение к одному дымоходу не более двух водонагревателей, расположенных на одном или разных этажах здания, при условии ввода продукта сгорания в дымоход на разных уровнях, не ближе 0,5 м один от другого, или на одном уровне с устройством в дымоходе рассечки на высоте не менее 0,5 м. Иногда при отсутствии дымоходов в стенах устраиваются приставные теплоизолированные дымоходы.

4-6-2.jpg

К дымоходу отопительной печи можно присоединить автоматический газовый водонагреватель или газовый прибор при достаточном сечении дымохода для удаления продуктов сгорания от присоединяемого газового прибора, при этом пользование печью и газовым прибором — разновременное. Присоединение дымоотводящей трубы газового прибора к оборотам дымохода отопительной печи не допускается.

Температура продуктов сгорания на выходе независимо от расположения дымохода и его вида должна быть не менее чем на 15°С выше точки росы. Площадь сечения должна быть не меньше площади патрубка газового прибора, печи и т. п., присоединяемых к дымоходу. При подсоединении к дымоходу двух приборов, печей и т. п. сечение дымохода определяется исходя из одновременной их работы.

4-6-3.jpg

Приборы коммунально-бытового назначения (ресторанные плиты, пищеварочные котлы и др.) допускается присоединять как обособленным дымоходам, так и к общему дымоходу. Допускается использовать соединительные дымоотводящие трубы, общие для нескольких агрегатов. Ввод продуктов сгорания в общий дымоход от нескольких приборов должен предусматриваться на разных уровнях или на одном уровне, но с устройством рассечек. Дымоходы должны быть вертикальными без уступов. Допускается предусматривать дымовые каналы с уклоном 8° к вертикали, с отклонением в сторону не более 1 м, при этом сечения наклонных участков дымовых каналов должны быть не меньше вертикальных участков. Для отвода продуктов сгорания от ресторанных плит и других газовых агрегатов допускается предусматривать горизонтальные участки дымоходов общей длиной не более 10 м. В некоторых ситуациях возможно устройство дымоходов в полу.

Диаметр стальных присоединительных труб должен быть не менее диаметра дымоотводящего патрубка газового прибора. Длина вертикального участка трубы, считая от низа дымоотводящего патрубка газового прибора до оси горизонтального участка, — не менее 0,5 м. В помещениях высотой до 2,7 м для приборов со стабилизаторами тяги допускается уменьшать

длину вертикального участка трубы до 0,25 м, а для приборов без стабилизаторов тяги — до 0,15 м. Суммарная длина горизонтальных участков соединительной трубы во вновь строящихся зданиях — не более 3 м, в существующих зданиях — не более 6 м с уклоном трубы не менее 0,01 в сторону газового прибора. Ниже места присоединения дымоотводящей трубы от прибора к дымоходам в кирпичных стенах предусматривается «карман» с люком для чистки.
4-6-4.jpg

 

Расстояние от соединительной дымоотводящей трубы до несгораемого потолка или стены — не менее 5 см, до деревянных оштукатуренных (трудно сгораемых) потолков и стен — не менее 25 см. Допускается уменьшение указанного расстояния с 25 до 10 см при условии обивки трудно сгораемых стен или потолка кровельной сталью по листу асбеста толщиной 3 мм, при этом обивка должна выступать за размеры дымоотводящей трубы на 15 см с каждой стороны. На дымоотводящих трубах допускается предусматривать не более трех поворотов с радиусом закругления не менее диаметра трубы. Дымоотводящие трубы, прокладываемые через неотапливаемые помещения, при необходимости теплоизолируются.

На дымоотводящих трубах от ресторанных плит, кипятильников, варочных плит и других установок и газовых приборов коммунально-бытового назначения, не имеющих стабилизаторов тяги, должны предусматриваться шиберы (заслонки) с отверстием диаметром не менее 15 мм. На дымоходах от приборов со стабилизаторами тяги установка шиберов не допускается.

4-6-5.jpg

Дымовые трубы от газовых приборов в жилых домах (рис. 4.15) должны быть выведены на 0,5 м выше конька крыши (при расположении их по горизонтали не далее 1,5 м от конька крыши); на уровень с коньком крыши, если они отстоят на расстояние до 3 м от конька крыши; не ниже прямой, проведенной от конька вниз под углом 10° к горизонту, при расположении труб на расстоянии более 3 м от конька крыши. Во всех случаях высота трубы над прилегающей частью крыши должна быть не менее 0,5 м. Если вблизи дымовой трубы находятся более высокие части здания, строения или деревья, дымовые трубы от газовых приборов и агрегатов должны выводиться выше границы зоны ветрового подпора. Дымоходы должны быть защищены от воздействия атмосферных осадков. Зона ветрового подпора — пространство, находящееся ниже линии, проведенной под углом 45° к горизонту от наиболее высокой части здания, строения или дерева.

Отвод продуктов сгорания от газовых приборов коммунально-бытовых потребителей допускается предусматривать по стальным дымовым трубам, которые вне здания должны иметь тепловую изоляцию. Для обеспечения герметичности соединительных труб отдельные их звенья плотно, без зазоров вдвигаются одно в другое по ходу движения газов не менее чем на половину диаметра трубы. Горизонтальные участки соединительных труб для стока конденсата, который может образоваться в начальный период работы прибора, необходимо прокладывать с уклоном не менее 0,01 в сторону прибора.
 
Для нормальной работы газовых приборов в месте выхода продуктов сгорания (после тягопрерывателя) должно поддерживаться разрежение, зависящее от типа прибора. При разрежении, меньшем допустимого, часть продуктов сгорания может выходить в помещение через тягопрерыватель или топочное устройство.
 
Проходное сечение дымоходов должно обеспечивать полный отвод и минимальное охлаждение продуктов сгорания газа. Площадь поперечного сечения дымоходов определятся в зависимости от тепловой мощности газовых приборов и аппаратов (рис. 4.17). Площадь дымохода прямоугольного сечения должна в 1,3 раза превышать площадь дымохода квадратного сечения.

 4-6-6.jpg

Применяемый материал, толщина стенок дымохода и слоя теплоизоляции должны обеспечивать температуру продуктов сгорания газа на выходе из дымохода, независимо от его расположения, на 15°С выше точки росы. Минимально необходимые разрежения перед газовыми приборами и аппаратами, коэффициенты избытка воздуха и некоторые характеристики продуктов сгорания приведены в табл. 4.8.

Количество воздуха, подсасываемого через тягопрерыватель, зависит от разрежения перед газовым аппаратом и прибором. Можно считать, что при разрежении:
• до 3 Па — воздух через тягопрерыватель почти не подсасывается;
• от 3 до 6 Па — подсасывается до 20 об. % от продуктов сгорания;
• от 6 до 10 Па — до 30 об. %.
 

При расчете дымохода определяются поперечные сечения дымохода и присоединительной трубы, а также разрежения перед газовыми аппаратами и приборами. Скорость уходящих продуктов сгорания принимается равной 1,5–2 м/с. О достаточности принятых сечений судят по полученному разрежению перед аппаратом и прибором. Тяга определяется по формуле:

 

Δрт = 0,034Н [1/(273 + tв) – 1/(273 + tг] рб (4.2)

где      Δрт — тяга, создаваемая дымовой трубой, дымоходом или вертикальным участком присоединительной трубы;

Н — высота участка, создающего тягу, м;

— температура окружающего воздуха, °С;

— средняя температура газов на участке, °С,

рб — атмосферное (барометрическое)давление, Па.

 

Для определения средней температуры продуктов сгорания газов необходимо знать снижение их температуры в результате остывания при движении по соединительным трубам и дымовым каналам. Расчет остывания уходящих продуктов сгорания выполняется по формуле:

Δt = (tрс – tов)/[5,018Qпс /(KF) + 0,5] (4.3)

 

где      Δt — падение температуры уходящих продуктов сгорания на расчетном участке, °С;

tрс — температура уходящих продуктов сгорания при входе в дымоход, °С;

tов — температура воздуха, окружающего дымоход, °С;

Qпс — расход продуктов сгорания через дымоход, м3/ч, отнесенный к нормальным условиям;

5,018 — средняя объемная теплоемкость продуктов сгорания газа (условно принята постоянной), кВт/(м2•°С);

K — среднее значение коэффициента теплопередачи для стенок дымохода, отнесенное к внутренней поверхности, кВт/(м2•°С);

F — площадь внутренней поверхности расчетного участка дымохода, м2.

 

Коэффициенты теплопередачи K приведены в таблице 4.9. Примерное падение температуры уходящих газов, °С, на 1м длины дымохода:

• в кирпичном дымоходе, расположенном во внутренней стене — 2–6;

• в кирпичном дымоходе, расположены снаружи здания — 6–12.

 

Разрежение перед газовым аппаратом и прибором Δрраз определяется по формуле:

Δрраз = Δрт – (Δртр + Δрмс)(4.4)

 

где      Δрт, Δрмс — потери давления на трение и местные сопротивления при движении газов по соединительным трубам, дымоходам и дымовой трубе, Па.

 

Потери на трение рассчитываются по формуле:

Δртр = 1,02λ(L/d) (υпс /2) ρпс (273 + tср /273) (4.5)

 

где      λ — коэффициент трения (для кирпичных каналов и труб — 0,04, для металлических — 0,02, для металлических окисленных — 0,04);

L — длина расчетного участка, м;

d — внутренний диаметр, м;

υпс — скорость уходящих продуктов сгорания, определяемая по формуле υпс = Qпс /3600S (здесь S — площадь поперечного сечения дымохода, м2; если сечение прямоугольное, то необходимо определить эквивалентный диаметр по формуле dэ = 4S/П; П — периметр поперечного сечения дымохода, омываемый газами, м);

ρпс — плотность уходящих продуктов сгорания, кг/м3, приведенная к нормальным условиям;

tср — средняя температура уходящих продуктов сгорания, °С.

 

Потери на местные сопротивления:

Δрмс = 1,02 Σξ (vпс/2) (273 + tср/273) Δрв (4.6)

 

где      Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений, включая сопротивление при выходе из трубы;

Δрв — гидравлические потери разрежения в дымоходе на ветер, Па, определяемые по формуле Δрв = avв2,4 (здесь а — коэффициент, принимаемый для квартир, расположенных с заветренной стороны дома: со сквозным проветриванием 0,025; без сквозного проветривания 0,1; — скорость ветра в теплый период года, м/с).

 

При расчете дымоходов можно принимать следующие значения коэффициентов местных сопротивлений ξ: вход в соединительную трубу из тягопрерывателя — 0,5; поворот под углом 90° — 0,9; внезапное расширение потока при входе в кирпичный дымоход и поворот под углом 90° — 1,2; выход из дымохода — 1,5–2,5.

Остывание уходящих продуктов сгорания в дымоходе можно определить по номограмме (рис. 4.19). Для определения параметра φ, необходимого для нахождения температуры уходящих продуктов сгорания по номограмме, следует воспользоваться формулой:

φ = 0,2КFB/Qпс (4.7)

В местах, где сгораемые и трудно сгораемые конструкции зданий и сооружений (стены, перегородки, перекрытия, балки и т. п.) примыкают к дымоходам, следует для бытовых аппаратов приборов (проточных, емкостных, с водяным контуром и др.) предусматривать противопожарные разделки асбестовым шнуром толщиной 20 мм общим размером 250 мм.

При проектировании высотных домов для дымоходов соседних зданий, попадающих в зону ветрового подпора, необходимо предусматривать мероприятия, предотвращающие опрокидывание тяги в каналах (наращивание, устройство ветрозащитных щитков, экранов и т. п.). Установка на дымоходах зонтов и дефлекторов не разрешается.