Дымоходные трубы и их устройство¶

Дымоходная труба — это конструктивный элемент системы отвода продуктов сгорания, представляющий собой вертикальный или наклонный канал, по которому дымовые газы, образующиеся при сжигании топлива в печи, камине, котле или ином теплогенерирующем устройстве, удаляются в атмосферу. Дымоходные трубы относятся к классу газоотводящих устройств и выполняют одновременно две функции: удаление дымовых газов и обеспечение естественной тяги, необходимой для устойчивого горения. От правильности расчёта и монтажа дымохода зависят безопасность, экономичность и долговечность работы отопительного оборудования.

¶Назначение и принцип работы

Основная задача дымоходной трубы — отвести наружу токсичные продукты сгорания: оксид углерода, оксиды азота, сернистые соединения, сажу и водяной пар. Одновременно дымоход создаёт разрежение в топке, за счёт которого в зону горения поступает свежий воздух. Это явление называется естественной тягой.

Тяга возникает из-за разности плотностей горячего дымового газа и холодного наружного воздуха: столб нагретого газа легче, поэтому поднимается вверх по каналу. Величина тяги зависит от высоты трубы, её внутреннего сечения, температуры газов, температуры и влажности наружного воздуха, а также от атмосферного давления. Чем выше труба и чем горячее в ней газы, тем сильнее тяга. Именно поэтому дымоходы выводят выше конька крыши — чтобы избежать зоны ветрового подпора.

¶История

Отвод дыма известен с древности. В античных и средневековых постройках дым выходил через отверстие в крыше или через специальные каналы в стенах. Массовое распространение дымоходных труб началось в Европе в XII–XIV веках вместе с развитием печного отопления в городах. В России печи с дымоходами и «дымницами» получили широкое распространение в XV–XVII веках; позднее, с появлением многоэтажных зданий, стали устраивать общие кирпичные дымоходные стояки, объединяющие несколько печей. В XIX–XX веках с переходом на котельное отопление появились промышленные дымовые трубы значительной высоты, а во второй половине XX века — модульные системы из нержавеющей стали и керамики.

¶Классификация

Дымоходные трубы различают по нескольким признакам.

По материалу:

• Кирпичные — традиционный тип, обладают высокой теплоёмкостью, но требуют ровной кладки и чувствительны к конденсату.
• Стальные (модульные, «сэндвич») — из нержавеющей или черной стали с теплоизоляцией, легко монтируются, устойчивы к конденсату.
• Керамические — керамический канал в блоке из лёгкого бетона, применяются для котлов на газе и твёрдом топливе.
• Асбестоцементные — дешёвые, но хрупкие и ограниченно применимые.
• Бетонные и стеклопластиковые — используются преимущественно в промышленных и специальных системах.

По конструкции:

• Насадные — устанавливаются непосредственно на теплогенератор.
• Коренные — отдельно стоящие, к которым подключают один или несколько приборов.
• Стенные (встроенные) — каналы внутри капитальных стен.

По расположению:

• внутренние (проходят внутри здания);
• наружные (крепятся к фасаду);
• комбинированные.

¶Устройство и элементы

Типовая модульная дымоходная труба включает:

• оголовок — верхняя часть с дефлектором или зонтом, защищающая от осадков и улучшающая тягу;
• основной канал — участок отвода газов;
• тройник и ревизия — элементы для подключения и очистки от сажи и конденсата;
• конденсатосборник — ёмкость для отвода влаги;
• теплоизоляция — слой, снижающий охлаждение газов и образование конденсата;
• крепёжные элементы — кронштейны, хомуты.

Важными параметрами являются внутренний диаметр канала, высота, материал и толщина стенок.

¶Требования и нормы

К дымоходам предъявляются требования пожарной и санитарной безопасности. Основные правила:

• высота трубы над плоской кровлей — не менее 0,5 м; над коньком скатной кровли — в зависимости от расстояния до конька;
• сечение канала не должно быть меньше выходного патрубка теплогенератора;
• недопустимо устройство горизонтальных участков длиной более 1 м;
• дымоход должен быть герметичным и термостойким;
• обязательны регулярная очистка от сажи и проверка тяги перед отопительным сезоном.

В России требования к дымоходам устанавливаются строительными нормами и правилами, а также инструкциями производителей котлов и печей.

¶Применение

Дымоходные трубы применяются в:

• индивидуальном жилищном строительстве (печи, камины, банные котлы);
• системах автономного отопления (газовые, твердотопливные, жидкотопливные котлы);
• промышленных котельных и тепловых электростанциях;
• технологических установках (сушильные, плавильные агрегаты).

В промышленности сооружают высотные дымовые трубы из железобетона высотой до 300 метров и более, обеспечивающие рассеивание выбросов.

¶Проблемы эксплуатации

Наиболее частые проблемы:

• недостаточная тяга — из-за малой высоты, засорения, ошибок монтажа или ветрового подпора;
• обратная тяга — опрокидывание потока, опасное для жизни;
• конденсат — образуется при охлаждении газов ниже точки росы, разрушает кирпич и металл;
• сажеотложение — снижает сечение и повышает риск возгорания;
• обмерзание оголовка — в холодное время года.

Способы борьбы: утепление, установка дефлекторов, регулярная чистка, правильный подбор диаметра и высоты.

¶Современные решения

Современный рынок предлагает модульные дымоходы из нержавеющей стали с базальтовой теплоизоляцией, керамические системы, а также коаксиальные дымоходы для газовых котлов с закрытой камерой сгорания, где по внутреннему каналу отводятся дымовые газы, а по внешнему подаётся воздух. Всё чаще применяются дымоходы с автоматической регулировкой тяги и датчиками загазованности.

Источники: строительные нормы и правила проектирования отопления и вентиляции; технические регламенты по пожарной безопасности; справочные материалы по печному и котельному оборудованию.