A дымоход - это архитектурная вентиляция, построенная из кирпича, глина или металл, изолирующие горячие токсичные выхлопные газы или дым, образующиеся котлом, печью, топкой, мусоросжигательная печь или камин из жилых помещений. Дымоходы обычно вертикальные или как можно ближе к вертикали, чтобы газы текли плавно, втягивая воздух в горение в так называемой трубе , или эффект дымохода. Пространство внутри дымохода называется дымоходом. Дымоходы примыкают к крупным промышленным нефтеперерабатывающим заводам, Установки для сжигания ископаемого топлива или часть зданий, паровозы и корабли.
В Соединенных Штатах термин «промышленность дымовых труб » относится к воздействию на окружающую среду сжигания ископаемого топлива индустриальным обществом, включая электроэнергетику, на протяжении его самой ранней истории.. Термин дымовая труба (в просторечии дымовая труба ) также используется при ссылке на дымовые трубы локомотива или судовые дымоходы, а также термин Также можно использовать воронку .
Высота дымохода влияет на его способность передавать дымовые газы во внешнюю среду через эффект дымовой трубы. Кроме того, распространение загрязняющих веществ на больших высотах может уменьшить их воздействие на ближайшее окружение. Распространение загрязнителей на большей территории может снизить их концентрацию и способствовать соблюдению нормативных пределов.
Промышленные дымоходы использовались римлянами, которые вытягивали дым из своих пекарен с помощью труб, встроенных в стены. Однако домашние дымоходы впервые появились в больших жилищах северной Европы в XII веке. Самый ранний сохранившийся пример английского дымохода находится в замке Конисбро в Йоркшире, который датируется 1185 годом нашей эры. Однако они не стали обычным явлением в домах до 16-17 веков. Дымозащитные колпаки были одним из первых методов сбора дыма в дымоходе (см. Изображение). Еще одним шагом в развитии дымоходов стало использование встроенных печей, которые позволили жителям печь дома. Промышленные дымоходы получили распространение в конце 18 века.
Дымоходы в обычных жилищах сначала строили из дерева, гипса или глины. С тех пор дымоходы традиционно строят из кирпича или камня как в маленьких, так и в больших зданиях. Ранние дымоходы были простой кирпичной конструкции. Позже дымоходы были построены путем размещения кирпичей вокруг облицовки плиткой. Чтобы контролировать нисходящие потоки, на верхнюю часть дымоходов иногда помещают вентиляционные колпачки (часто называемые дымоходами) различной конструкции.
В XVIII и XIX веках методы, используемые для извлечения свинца из руды, производили большое количество токсичных паров. На севере Англии были построены длинные почти горизонтальные дымоходы, часто более 3 км (2 мили) в длину, которые обычно заканчивались коротким вертикальным дымоходом в отдаленном месте, где испарения причиняли меньше вреда. Внутри этих длинных дымоходов образовывались отложения свинца и серебра, и периодически по дымоходам отправляли рабочих, чтобы соскрести эти ценные отложения.
Из-за ограниченной способности выдерживать поперечные нагрузки кирпичом дымовые трубы в домах часто строили «стопкой», с камином на каждом этаже дом с одним дымоходом, часто с такой дымовой трубой в передней и задней части дома. Сегодняшние системы центрального отопления сделали размещение дымохода менее критичным, а использование неструктурных газоотводных труб позволяет устанавливать дымоходы вокруг препятствий и сквозь стены.
На самом деле, для большинства современных высокоэффективных отопительных приборов дымоход не требуется. Такие устройства обычно устанавливаются возле внешней стены, а негорючая насадка на стене позволяет вентиляционной трубе проходить непосредственно через внешнюю стену.
На скатной крыше, где дымоход проходит через крышу, оклад используется для герметизации стыков. Нисходящая часть называется фартуком, по бокам образуется ступенчатая гидроизоляция, а сверчок используется для отвода воды вокруг верхней стороны дымохода под гидроизоляцией.
Резные кирпичные дымоходы, характерные для позднего Готические здания Тюдоров, в Замок Торнбери, 1514Промышленные дымоходы обычно называются дымовыми трубами и являются как правило, внешние конструкции, в отличие от тех, что встроены в стену здания. Обычно они располагаются рядом с парогенерирующим котлом или промышленной печью, и газы отводятся к ним по воздуховодам. Сегодня использование армированного бетона почти полностью заменило кирпич в качестве конструктивного элемента при строительстве промышленных дымоходов. Огнеупорные кирпичи часто используются в качестве футеровки, особенно если при сжигании топлива образуются дымовые газы, содержащие кислоты. Современные промышленные дымоходы иногда состоят из бетонного лобового стекла с рядом дымоходов внутри.
Дымовая труба паровой установки высотой 300 м (980 футов) на заводе синтетического топлива 'Secunda CTL ' в Секунде, Южная Африка, состоит из ветрового стекла диаметром 26 м (85 футов) с четырьмя Бетонные дымоходы диаметром 4,6 метра, облицованные огнеупорным кирпичом, построенные на кольцах консолей, расположенных с интервалом 10 метров. Железобетон можно заливать обычной или раздвижной опалубкой. Высота должна обеспечивать рассеивание загрязняющих веществ на более широкой площади в соответствии с законодательными или другими требованиями безопасности.
Вкладыш дымохода - это вторичный барьер в дымоходе, который защищает кладку от кислотных продуктов горения, помогает предотвратить дымовые газы не попадают в дом и уменьшают размер дымохода большого размера. С 1950-х годов строительные нормы и правила во многих местах требуют, чтобы недавно построенные дымоходы имели футеровку дымохода. Дымоходы, построенные без футеровки, обычно могут иметь добавленную облицовку, но ее тип должен соответствовать типу оборудования, которое они обслуживают. Вкладыши дымохода могут быть из глиняной или бетонной плитки, металла или заливного бетона.
Вкладыши дымохода из глиняной плитки очень распространены в США, хотя это единственная облицовка, которая не соответствует требованиям Underwriters Laboratories 1777, и часто у них возникают такие проблемы, как треснувшая плитка и неправильная установка. Глиняные плитки обычно имеют длину около 2 футов (0,61 м), доступны в различных размерах и формах и устанавливаются в новом строительстве по мере возведения дымохода. огнеупорный цемент используется между каждой плиткой.
Металлические футеровки могут быть из нержавеющей стали, алюминия или оцинкованного железа, а также могут быть гибкими или жесткими трубами. Нержавеющая сталь бывает нескольких видов и толщин. Тип 304 используется с дровами, древесными топливными пеллетами и неконденсирующими мазутными приборами, типы 316 и 321 - с углем, а тип AL 29-4C - используется с газовыми приборами без конденсации. Вкладыши из нержавеющей стали должны иметь колпачок и быть изолированными, если они обслуживают твердотопливные приборы, но при строгом соблюдении инструкций производителя. Дымоходы из алюминия и оцинкованной стали известны как дымоходы класса A и класса B. Класс A - это изолированные трубы из нержавеющей стали с двойными стенками или трубы с тройными стенками и воздушной изоляцией, часто известные под общим торговым названием Metalbestos. Класс B - это неизолированные двустенные трубы, часто называемые B-отводом, и используются только для отвода газов из приборов без конденсации. Они могут иметь внутренний слой из алюминия и внешний слой из оцинкованной стали.
Бетонные дымоходные вставки, как глины, но вкладыши выполнены из огнеупорного цемента и являются более прочными, чем глинистыми вкладыши.
Заливка бетонной облицовки производится путем заливки специального бетона в существующий дымоход с опалубкой. Эти вкладыши очень прочные, работают с любым отопительным прибором и могут укрепить слабый дымоход, но они необратимы.
Дымоход помещается на верх дымохода, чтобы недорого увеличить длину дымохода и улучшить тягу дымохода. Дымоход с более чем одним горшком указывает на то, что дымоход имеет несколько каминов на разных этажах.
A кожух устанавливается на дымоходе, чтобы птицы и другие животные не гнездились в дымоходе. Они часто имеют защиту от дождя, чтобы дождь или снег не попали в дымоход. Металлическая проволочная сетка часто используется в качестве искрогасителя , чтобы свести к минимуму горящие обломки, поднимающиеся из дымохода и попадающие на крышу. Хотя кладка внутри дымохода может поглощать большое количество влаги, которая позже испаряется, дождевая вода может собираться у основания дымохода. Иногда на дне дымохода делают дренажные отверстия для слива собранной воды.
Испанский конкистадор с направленным ветром капюшоном, который встречается во многих домах вдоль ветреного Орегона побережья.Кожух дымохода или ветрозащитный колпак представляет собой вращающийся колпак дымохода в форме шлема чтобы выровняться с ветром и предотвратить обратный поток дыма и опустить дымоход.
Колпак H-образного типаКолпак H-образного типа - это верх дымохода, сделанный из дымоходных труб в форме буквы H. Это старинный метод регулирования тяги в ситуациях, когда преобладающий ветер или турбулентность вызывают нисходящий поток и пыхтение. Хотя колпачок H имеет явное преимущество перед большинством других колпачков с нисходящим потоком, он потерял популярность из-за своей громоздкой конструкции. Он используется в основном на море, но вновь набирает популярность благодаря своей энергосберегающей функции. H-образный колпачок стабилизирует тягу, а не увеличивает ее. Другие заглушки с нисходящим потоком основаны на эффекте Вентури, который решает проблемы с нисходящим потоком за счет постоянного увеличения восходящего потока, что приводит к гораздо более высокому расходу топлива.
Заслонка дымохода - это металлическая пластина, которую можно расположить так, чтобы закрывать дымоход, когда он не используется, и предотвращать попадание наружного воздуха во внутреннее пространство, а также можно открыть, чтобы выпустить горячие газы при пожаре. жжение. Верхняя заслонка или колпачковая заслонка - это металлическая пружинная дверь, размещенная в верхней части дымохода с длинной металлической цепочкой, которая позволяет открывать и закрывать заслонку из камина. Заслонка горловины - это металлическая пластина в основании дымохода, прямо над топкой, которую можно открывать и закрывать с помощью рычага, шестерни или цепи, чтобы изолировать камин от дымохода. Преимуществом верхней заслонки является плотное атмосферостойкое уплотнение, которое она обеспечивает в закрытом состоянии, что предотвращает попадание холодного наружного воздуха по дымоходу в жилое пространство - особенность, которой редко может соответствовать уплотнение металл-металл, обеспечиваемое демпфер для горла. Кроме того, поскольку заслонка горловины подвергается интенсивному нагреву от огня непосредственно под ней, металл часто деформируется со временем, что еще больше ухудшает способность заслонки горловины к уплотнению. Однако преимущество заслонки горловины состоит в том, что она изолирует жилое пространство от воздушной массы в дымоходе, который, особенно для дымоходов, расположенных на внешней стороне стены дома, обычно очень холодный. На практике можно использовать как верхний демпфер, так и демпфер горловины, чтобы получить преимущества обоих. В настоящее время на рынке представлены две модели верхних демпферов: Lyemance (поворотная дверь) и Lock Top (поворотная дверь).
В конце средневековья в Западной Европе возникла конструкция ступенчатых фронтонов, чтобы обеспечить доступ для технического обслуживания к верхней части дымохода, особенно для высоких строений, таких как замки и большие усадьбы.
Когда уголь, нефть, природный газ, древесина или любое другое топливо сжигается в печи, духовке, камине, водогрейном котле или промышленной печи, горячие продукты сгорания образуются в газах, которые образуются, называются дымовыми газами. Эти газы обычно выводятся в окружающий наружный воздух через дымовые трубы или промышленные дымовые трубы (иногда называемые дымовыми трубами).
Дымовые газы внутри дымоходов или дымовых труб намного горячее, чем окружающий наружный воздух, и, следовательно, менее плотно, чем окружающий воздух. Это приводит к тому, что нижняя часть вертикального столба горячего дымового газа имеет более низкое давление, чем давление в нижней части соответствующего столба наружного воздуха. Это более высокое давление за пределами дымохода является движущей силой, которая перемещает необходимый воздух для горения в зону горения, а также перемещает дымовой газ вверх и из дымохода. Это движение или поток воздуха для горения и дымового газа называется «естественная тяга / тяга», «естественная вентиляция», «эффект дымохода» или «эффект дымовой трубы ». Чем выше штабель, тем больше создается сквозняк. Возможны случаи уменьшения отдачи: если дымовая труба слишком высока по сравнению с теплом, выделяемым из нее, дымовые газы могут остыть, не достигнув вершины дымохода. Это состояние может привести к плохой вытяжке, а в случае дровяных приборов охлаждение газов перед выбросом может вызвать конденсацию креозота в верхней части дымохода. Креозот может ограничивать выход дымовых газов и создавать опасность возгорания.
Проектирование дымовых труб и дымовых труб для обеспечения правильной величины естественной тяги включает ряд конструктивных факторов, многие из которых требуют итерационных методов проб и ошибок.
В качестве приближения "первого предположения" следующее уравнение может использоваться для оценки естественной тяги / скорости потока, предполагая, что молекулярная масса (т.е. молекулярная масса) дымохода газ и внешний воздух равны, а давление на трение и тепловые потери ничтожны:
где: | |
Q | = тяга / расход тяги, м³ / с |
---|---|
A | = площадь поперечного сечения дымохода, м² (при условии постоянного поперечного сечения) |
C | = коэффициент расхода (обычно принимается от 0,65 до 0,70) |
g | = ускорение свободного падения, 9,807 м / s² |
H | = высота дымохода, м |
Ti | = средняя температура внутри дымохода, K |
Te | = температура наружного воздуха, К. |
Объединение двух потоков в дымоход: A t+Af Газовые приборы должны иметь вытяжной колпак для охлаждения продуктов сгорания, попадающих в дымоход, и предотвращения восходящего или нисходящего течения.
Характерная проблема дымоходов заключается в том, что они образуют отложения креозота на стенах конструкции при использовании древесины в качестве топливо. Отложения этого вещества могут мешать воздушному потоку и, что более важно, они горючие и могут вызвать опасные возгорания дымохода, если отложения воспламеняются в дымоходе.
Нагреватели, сжигающие природный газ, значительно снижают количество креозотных отложений из-за сжигания природного газа намного чище и эффективнее, чем традиционные твердые виды топлива. Хотя в большинстве случаев нет необходимости чистить газовый дымоход ежегодно, это не означает, что другие части дымохода не могут прийти в негодность. Отсоединенные или ослабленные фитинги дымохода, вызванные коррозией, со временем могут представлять серьезную опасность для жителей из-за утечки окиси углерода в дом. Таким образом, рекомендуется - а в некоторых странах даже обязательно - ежегодно проверять и чистить дымоходы для предотвращения этих проблем. Рабочих, выполняющих эту задачу, называют трубочистами или верхолазами. Раньше эта работа выполнялась в основном с помощью детского труда и как таковых в викторианской литературе. В Средние века в некоторых частях Европы была разработана конструкция двускатного фронтона, отчасти для обеспечения доступа к дымоходам без использования лестниц.
Легендарный неработающий дымоход Чернобыльского реактора №4, сохранившийся как часть Чернобыльского саркофага.Каменные (кирпичные) дымоходы также оказались особенно склонными к разрушению во время землетрясение. Государственные жилищные органы в городах, подверженных землетрясениям, таких как Сан-Франциско, Лос-Анджелес и Сан-Диего, теперь рекомендуют строить новые дома с дымоходами на металлических каркасах. дымоход. Укрепление старых каменных дымоходов не оказалось очень эффективным средством предотвращения повреждений или травм в результате землетрясений. Теперь можно купить фасады из «искусственного кирпича», чтобы закрыть эти современные дымоходные конструкции.
Другие потенциальные проблемы включают:
Некоторые очень высокие дымоходы используются для транспортировки антенн мобильных телефонов и передатчиков FM /TV малой мощности. следует обратить внимание на возможные коррозии проблемы, если эти антенны находятся рядом с выходом дымохода.
В некоторых случаях дымовые трубы электростанций также используются в качестве пилоны. Однако этот тип конструкции, который используется на нескольких электростанциях в бывшем Советском Союзе, не очень распространен из-за проблем с коррозией проводящих кабелей.
В Праге, Чехия оборудована смотровая площадка.
В дымоходе Мусоросжигательного завода Пей Тоу находится вращающийся ресторан.
На некоторых электростанциях, оборудованных установками для удаления диоксида серы и оксидов азота, можно использовать градирню в качестве дымохода. Такие градирни можно увидеть в Германии на электростанции Staudinger Grosskrotzenburg и на Power Station Rostock. На электростанциях, не оборудованных для удаления диоксида серы, такое использование градирен может привести к серьезным проблемам с коррозией, которые нелегко предотвратить.
На Викискладе есть медиафайлы по теме Дымоходы. |
Найдите дымоход в Викисловаре, бесплатном словаре. |