1. История
В античном мире использовались трубы внутри стен здания для отвода газов пекарен, однако настоящие трубы появились только в Европе в XII веке. Промышленные дымовые трубы появились в конце XVIII века.
Возникновение дымовых труб неразрывно связано с отопительными сооружениями. Наиболее простое из них — костёр, окружённый камнями. Такая отопительная «конструкция» позволяла в древности погреться у огня, приготовить нехитрую снедь, но не более. Вопросом как же запастись теплом про запас, люди стали задаваться гораздо позже, когда начали кочевать все дальше и дальше на север. К примеру, в Уссурийской зоне, по свидетельствам В. К. Арсеньева, писателя-путешественника, исследовавшего те края, жилища поселенцев из Кореи обогревались весьма интересными дымоходными каналами, которые были проложены в полу дома и проходили в жилых зонах, обогревая их. Выходили продукты сгорания наружу через дуплистое дерево, заменявшее им внешнюю часть дымовой трубы.
А на Руси ранее отопление велось вообще без использования дымоходных труб — по-чёрному. До XVII столетия даже в условиях города у всех сословий печи отапливались таким способом. Данный метод отопления жилого помещения был небезопасен, поскольку в дому могли скапливаться вредные для человека угарные газы. Да и выглядело жилье, отапливаемое таким методом, не вполне презентабельно — стены и печи все время приходилось обновлять. Кстати, побелка печей ведётся очень давно и изначально она была предназначена не для обеспечения эстетической привлекательности отопительной конструкции, а для отслеживания её рабочего состояния — на белой поверхности отчётливо проступают любые трещины и расщелины, так как на них оседает копоть.
2. Назначение дымовых труб
Основным предназначением дымовых труб является вывод газов (продуктов сгорания топлива в топливнике) и . Вместе с ними через трубу удаляются дым, сажа, пепел и копоть, которые, при неправильном формировании внутренней поверхности дымохода, могут оседать на его стенках, затрудняя в дальнейшем прохождение газов. Чтобы этого не произошло, необходимо делать внутреннюю поверхность дымоходных труб как можно более ровной и гладкой, без выбоин, щелей и выступов, чтобы саже и копоти не было за что «зацепиться». Но недопустимо выравнивать внутреннюю часть дымовой трубы глиной, так как она плохо проводит тепло и может вызвать появление конденсата и отсыревание трубы, что в итоге чревато плохой циркуляцией воздуха (тяги).
Очистка дымовых газов от пыли с применением электрофильтров
... батарейные циклоны. В данной работе выбрана схема очистки дымовых газов от пыли и произведен расчет электрофильтра. ... пылевых частиц с поверхностями называется адгезией (слипаемостью). Она обусловлена силами электрического, молекулярного и капиллярного ... установкой эффективных золоуловителей и сооружением дымовых труб, позволяющих рассеивать дымовые газы на большие расстояния, снижая тем ...
Ещё одним предназначением дымовых труб является обеспечение нормальной тяги в печи, которая находится в прямом соотношении с толщиной и высотой дымоходного канала. Температура продуктов сгорания на выходе из трубы может превышать 373 К, что позволяет создавать в отопительной конструкции естественную тягу — путём замещения горячих слоев воздуха холодными. В связи с этим толщина стенок дымовой трубы должна быть не менее чем в полтора кирпича (идеальное соотношение для труб коренного типа), а высота — в 5 метров и выше, считая от колосниковой зоны.
3. Конструктивные особенности дымовых труб
Большинство конструкций из кирпича вынужденно были вертикальными. В связи с появлением новых материалов это перестало быть строго необходимым.
Чаще всего дымовые трубы делаются из кирпича. Стандартная кирпичная дымовая труба состоит из следующих элементов (описание ведётся сверху вниз):
- колпака металлического;
- оголовья;
- шейки;
- бетонного откоса;
- выдры;
- места прохождения через кровлю;
- обрешетки;
- стояка;
- распушки (разделки);
- изоляционного слоя у перекрытия и балок;
- дымовой задвижки;
- шейки трубы.
Все чаще на замену дымовым трубам из кирпича приходят сборные теплоизолированные металлические трубы. Они монтируются из типовых элементов заводского производства, которые необходимо крепить через каждые 150 см к стенам или иным сооружениям, поскольку они не являются самонесущими конструкциями. Преимущественно такие трубы выпускаются из алюминия (внешняя часть) и кислотостойкой нержавеющей стали (внутренняя часть).
Пространство между ними заполняется специальным теплоизоляционным материалом. Конструктивно теплоизолированная стальная дымовая труба чердачного типа состоит из (описание ведётся сверху вниз):
- дефлектора;
- концевого элемента;
- промежуточного элемента;
- промежуточного элемента с очистным каналом;
- крепёжной рамы (основание дымоходной трубы, начинающееся с чердачных перекрытий);
- сечения теплоизолированной трубы;
- промежуточного элемента с подведённым патрубком;
- нижнего элемента с очистным каналом трубы, начинающейся с уровня пола.
Промышленное производство некоторых стран также предлагает к реализации высотные дымовые трубы (высотой с этаж), которые производятся на основе лёгкого бетона. Конструктивно высотные дымовые трубы из бетона состоят из:
- обмуровки (120 мм);
- шва (10 мм);
- теплоизолирующего штукатурного слоя (30 мм);
- лещадного камня;
- различных элементов (присоединительного, промежуточного, нижнего, верхнего);
- люка зольника.
4. Оголовок дымовой трубы
Служит многим целям: защита от снега и дождя, увеличение тяги, украшение крыши.
5. Дымовая тяга
| где: | |
| Q | = дымовая тяга/поток тяги, м³/сек |
|---|---|
| A | = сечение дымовой трубы, м² (подразумевается, что оно не меняется с высотой) |
| C | = коэффициент расхода (обычно берётся от 0.65 до 0.70) |
| g | = ускорение свободного падения, 9.807 м/сек² |
| H | = высота трубы, м |
| Ti | = средняя температура внутри трубы, K |
| Te | = температура наружного воздуха, K |
6. Основные проблемы
Их две — отложения изнутри, которые сокращают сечение дымохода, и разрушение изнутри и снаружи самой трубы под действием агрессивных дымовых газов и ветровой нагрузки.
7. Уход за дымовыми трубами
Дымовые трубы нуждаются в постоянном уходе — без этого они быстро теряют рабочую способность, засоряясь и забиваясь сажей и копотью. Чистку дымоходных труб необходимо проводить до или после отопительного сезона, то есть в то время, когда они не функционируют. Своевременное обследование трубы позволяет выявить возникшие дефекты и обеспечить нормальную циркуляцию воздуха в отопительном сооружении. Уход за дымовой трубой предполагает проверку подсоединений (патрубка, гильзы) и того, нет ли каких-либо выступлений, препятствующих подаче кислорода. При обнаружении трещин в трубе их необходимо устранять, поскольку попадание в них влаги может привести к полному разрушению труб в холодный период, когда вода в них, замёрзнув, расширит швы. Раствор из швов заменяют каждые пять-десять лет, что входит в капитальный ремонт дымовых труб. Профилактическая чистка труб предполагает выведение из канала пепла, сажи и копоти, осевших на его стенах.
8. Другие применения
Некоторые высокие трубы используются в качестве держателя антенн передатчиков ТВ и мобильной связи. В этом случае приходится принимать специальные меры по защите от коррозии, так как большинство дымовых газов коррозийно активны.
9. Известные дымовые трубы
| Труба | Год постройки | Город | Высота | Примечания | |
|---|---|---|---|---|---|
| Экибастузская ГРЭС-2 | 1987 | Казахстан | Экибастуз | 420 м | Высочайшая труба в мире [1] |
| Inco Superstack | 1971 | Канада | Садбери | 385 м | Высочайшая труба в западном полушарии |
| Берёзовская ГРЭС | 1985 | Россия | Шарыпово | 370 м | |
| Trbovlje Chimney | 1976 | Словения | Трбовле | 360 м | Высочайшая труба в Европе |
| Харьковская ТЭЦ-5 | 1991 | Украина | Харьков | 330 м | Одна из двух высочайших труб на Украине. |
| Anaconda Smelter Stack | 1919 | США | Анаконда | 178 м | Высочайшая труба из кирпича |
| Windscale Pile | 1957 | Великобритания | Селлафилд | 124 м | Высочайшая труба АЭС; первый в мире инцидент, связанный с АЭС |
Примечания
Данный реферат составлен на основе .
