Trubka kotle jako klíčový prvek zařízení tepelných systémů

Vnitřní a komínové kotelny jsou zcela specifické konstrukce. Charakteristickým znakem většiny z nich je nepřítomnost svaru, který výrazně zvyšuje odolnost proti vnitřním deformacím.

Níže uvádíme popis nejčastějších vlastností takových trubek, jakož i doporučení pro jejich použití v uspořádání kotelen.

Přehled produktu

Hlavní typy

Dnes jsou dva typy produktů potrubí označovány jako potrubní kotle:

1. Materiály, které se používají k instalaci vnitřních potrubních parních zařízení.
2. Výrobky určené pro uspořádání výfukových systémů kouře.

Současně, bez ohledu na místo určení, jsou častěji vyráběny bezešvé technologie. Díky tomu vnitřní konstrukce materiálu stěn zachovává homogenitu, neexistují žádné zóny vnitřního namáhání, které dovolí trubce odolat silnému teplu a značnému tlaku.

Podle způsobu výroby se rozlišují tyto typy:

• Kreslené výrobky. Pro jejich výrobu je převzata z odolného ocelového polotovaru, který je zpracováván na speciálním stroji. V tomto případě může být plocha průřezu v jednom průchodu snížena o 80-90%, což umožňuje výrobu trubek s minimálními náklady na práci. Posledním krokem je vyrovnání konců a konečná kalibrace.

• Svařované za tepla. Vyrobeno z pevných válcových polotovarů blikáním na speciálních listech. Výsledkem je dutá objímka, která se pak zpracovává na válcovně, dokud se vnitřní průměr a tloušťka stěny nepřizpůsobí konstrukčním hodnotám.

Dávejte pozor! Existují omezení týkající se velikosti výrobků válcovaných za tepla: vnější průměr nejméně 20 mm, tloušťka stěny - 2,5 mm a více. Pro vybavení kotelen se však nejčastěji používají masivní díly.

Pokud vezmeme v úvahu účel, potrubní produkty této skupiny lze rozdělit na:

• Nízkotlaká kotelna - tlustostěnné trubky získané deformací za studena nebo za tepla a používané při nízkých tlacích a teplotách.
• Fin - díly válcované za tepla nebo za studena s bočními výstužnými žebry, orientované na práci v podmínkách vysokého tlaku. Je třeba poznamenat, že tyto produkty předkládají mnohem závažnější požadavky na sílu, respektive, a cena budou mnohem vyšší.

Regulační dokumenty a nomenklatura

Vnitřní potrubí, topné jednotky a dokonce i komín kotle jsou struktury, které zažívají velmi vážné provozní zatížení. Proto je možné výrobu dílů pro jejich instalaci provádět pouze v souladu s předpisy (viz také článek Viniplastova trubice - vlastnosti a rozsah).

Vzhledem k takovým dokumentům jsou technické podmínky:

• TU 14-3-190-2004 - bezešvé ocelové konstrukce pro tepelná zařízení a jejich potrubí.
• TU 14-3-460-2009 - aktualizovaná verze předchozího dokumentu.

Dávejte pozor! Vedle výše uvedených standardů mohou odborné trubky uvádět i kotle TU 14 3P 55 2001. Jejich použití v instalaci parních zařízení a potrubí je také přípustné, protože tyto výrobky odolávají tlakům do 95-98 MPa a teplotám do 500⁰C.

Příručka přísně upravuje rozměry součástí a tolerance. Níže uvádíme tabulku, ve které jsou uvedeny hlavní parametry, kterými se určuje shoda trubek s normami:

Dávejte pozor! Obvykle se dodávka provádí na vnějším průměru produktu. V některých případech je možné vyrábět díly podle vnitřního průměru (s předchozím schválením).

Barevné označení dílů v závislosti na použitém stupni oceli je také běžné.

Namontujte vhodný odstín na koncích trubek:

• Zelená - 20.
• Blue-20PV.
• Červená -12x1mf.
• Bílá - 15H1M1F.
• Modrá - 12H2MFSR
• Žlutá - 15XM atd.

Studie tohoto označení usnadňuje výběr prvků během instalace systému.

Použití komínů

Návrhové prvky

Vedle vnitřního vybavení je důležitou součástí také komín, který je namontován na tepelném zařízení. Účinnost celého systému závisí na tom, jak přesně byl proveden výpočet kotlového komína a jak správně byla tato konstrukce instalována.

Existuje několik typů takovýchto trubek:

• Farma. Vnitřní komín je připevněn k samonosných ocelových vazníků instalovaných na zemi a zajištěných hloubkovými kotvami nebo kotevním košem v monolitické železobetonové základně.
• Samonosná. Jsou sestaveny z několika komínů obklopených tepelně izolačním obvodem a jsou upevněny uvnitř ocelově samonosné konstrukce. Vnější konstrukce nese statické zatížení a také odolává stresu větru.

• Fasáda. Nejjednodušší instalace, některé z nich lze instalovat i s vlastními rukama. Představuje prefabrikovaný nebo monolitický ocelový komín namontovaný buď přímo na stěnu, nebo na systém nástěnných konzol.
• Stožár. Jako kouřové potrubí je použita bezešvzdorná ocelová trubka s hlubokou stěnou, jejíž spodní část je upevněna kotvami na podkladní desce. Pro odolnost proti zatížení větrem je konstrukce připevněna příčkami kabelů.

Dávejte pozor! Komínový žlab může být také vybaven tepelně izolačním ochranným krytem.

Je třeba poznamenat, že většina těchto konstrukcí má významné rozměry a hmotnost. Proto instalace nebo demontáž kotlové trubky provádí převážně specializované organizace. Jedinými výjimkami jsou malé komíny soukromých domů, jakož i výše zmíněné malé fasádní systémy.

Výpočty hlavních parametrů

Pro návrh a konstrukci účinně fungujícího komína je nutné předem vypočítat jeho základní parametry, které zahrnují výšku komínového kotle a jeho vnitřní průměr. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je pomocí speciálních kalkulačních programů, které lze nalézt na webu, ale i bez nich můžete zjistit alespoň přibližná čísla.

Dávejte pozor! Kromě těchto údajů je také nutné určit mechanické vlastnosti konstrukce a tepelné parametry (teplotní zkreslení, stupeň ohřevu pláště, tloušťka izolace atd.).

U domácích kotlů s malou kapacitou budou zdrojová data přibližně stejná:

• Vstupní teplota plynu - až 200⁰C.
• Pohyb plynu v potrubí - 2m / s a ​​více.
• Výška SNIP je minimálně 5 m od roštu a ne méně než 0,5 m od hřebene (u průmyslových modelů - nejméně o 5 m vyšší než je nejvyšší objekt v poloměru 25 m).
• Tlak zemního plynu - 4 Pa ​​a více.

Jako příklad vypočítáme průměr trubky z ocelového izolace (tepelný koeficient B = 0,34) potřebný pro provoz kotelny, ve kterém se 10 kg palivového dříví s vlhkostí 25% a výstupní teplotou 150 spálí za hodinu.⁰C.

Množství plynů potřebných pro spalování paliva - 10 m³/ kg:

• Výpočet objemu plynů na vstupu do trubky za sekundu se vypočítá pomocí vzorce Vr = m * V * (1 + t / 273) / 3600, kde m je hmotnost paliva a V je objem plynu.
• Získáváme Vr = (10 * 10 * 1,55) / 3600 = 0,043 m³/ s.
• Pomocí vzorce pro objem válce určujeme čtverec průměru D² = (4 • 0,043) / 3,14 • 2 = 0,027.
• V důsledku toho bude minimální průměr komínu 0,165 m.

Jak můžete vidět, výpočty i jednoho parametru jsou poměrně komplikované. To je další argument ve prospěch skutečnosti, že konstrukce komínů, které jsou speciálně navrženy tak, aby podporovaly provoz vysokoteplotních kotelen, by měly být řešeny odborníky.

Ochrana před bleskem

Při zohlednění všech vlastností při přípravě projektu jsou vhodné podmínky pro efektivní práci, řádná instalace, pravidelná kontrola kotlových komínů, aby byly zjištěny vady a jejich včasné odstranění. Někdy však příčinou selhání systému mohou být vnější faktory.

Jedním z těchto faktorů je blesk, a proto musí být vysoké potrubí chráněno před nárazem:

• U nekovových komínů jsou namontovány bleskojistky z oceli nebo mědi. Jejich počet se může lišit od jednoho (struktury až 50 m) do tří (od 150 m a výše). V některých případech jsou pruty nahrazeny ocelovými prstencovými deskami, které jsou namontovány na konci.

• U betonových trubek hraje roli bleskových vodičů vnitřní výztuž. Pro zvýšení efektivity provozu jsou horní hrany tyčí svařeny dohromady.
• Ocelová trubka sama hraje roli bleskosvodu. Přirozeně je v tomto případě důležité zajistit kvalitní uzemnění.

Závěr

Návrh komínů v kotelnách, jakož i výběr prvků pro vytváření tepelných okruhů by se měl provádět až po základním teoretickém výcviku. Nejprve doporučujeme studovat algoritmy a video v tomto článku, nicméně byste neměli začít pracovat bez správné praxe: riziko chyby je příliš velké, což může významně zhoršit fungování systému (viz také studené trubky: normy a výrobní technologie).