Дымовые промышленные трубы – кирпичные, металлические, железобетонные

Для отвода продуктов сгорания и обеспечения естественной тяги в топливных агрегатах, промышленные предприятия оборудуют дымовыми трубами, которые препятствуют появлению сажи и угарных газов внутри помещений. Конструкции дымоходов и материалы их изготовления могут быть разными, но для беспрепятственного прохождения вредных выбросов все они должны иметь гладкие и ровные поверхности внутренних стенок.

Общие характеристики

Основная часть промышленного дымохода представляет собой вертикально расположенную трубную конструкцию, выполненную из кирпича, бетона или металла. К ней подсоединяют горизонтальные и наклонные ответвления, вытягивающие угарный газ, пепел и копоть непосредственно от отопительных устройств (горелок, плит, печей, котлов), работающих на жидком и твердом топливе, сжиженных углеводородах, а также природном газе. К одному дымоходу часто подводят по несколько труб, располагая их точки ввода на разных уровнях.

Промышленные трубы в сечении бывают круглыми, многоугольными и овальными, в высоту они могут достигать несколько сот метров. Чтобы определиться с размерами, в каждом конкретном случае производится расчет, для чего:

• выявляют особенности эксплуатации;
• учитывают климатические условия региона;
• уточняют аэродинамические нагрузки;
• определяют теплотехнические условия;
• обращают внимание на особенности топливных агрегатов;
• придерживаются соответствия экологическим нормам.

Каждая из конструкций промышленных дымовых труб имеет свои особенности и разновидности, определенный срок службы и недостатки. Но все они равнозначно используются в современном строительстве.

Кирпичные дымовые трубы, обслуживающие промышленные объекты

Форма кирпичных дымоходов представляет собой усеченный конус. Их конструкция состоит из нескольких обязательных элементов:

• фундамента;
• кирпичного ствола с внутренней футеровкой;
• цоколя;
• оголовка с металлическим колпаком;
• стяжных колец;
• светофорных площадок, лестниц или лестничных скоб;
• молниезащиты.

Фундамент представляет собой бетонную или железобетонную конструкцию в виде усеченного конуса или цилиндра, установленного на опорную плиту в виде многоугольника, либо круга. Ствол трубы состоит из поясов, отличающихся друг от друга толщиной стенки. Каждый вышеукладываемый пояс получается тоньше предыдущего за счет уступов в кладке.

Количество, высоту и толщину поясов кирпичной трубы определяют в зависимости:

• от требуемой высоты и диаметра дымохода;
• собственной массы конструкции;
• внешних нагрузок и факторов.

Кирпичную кладку производят с вертикальным и кольцевым армированием. Футеровку ствола выполняют в зависимости от расчетной температуры отводимых газов:

• до 500 градусов – из обычного кирпича;
• более 500 градусов – из шамотного кирпича.

Между кладкой и слоем футеровки оставляют зазор. Если предполагается, что температура внутри ствола будет составлять более 300 градусов – в зазор укладывают теплоизолирующий слой из минеральной ваты.

Снаружи трубу обхватывают стяжными кольцами из стальных полос толщиной до 10мм (для возможности восприятия температурных напряжений). Устанавливают их с шагом до 150см, а скрепляют – стяжными замками.

Металлические дымоходы

Конструкция дымовых металлических труб состоит из отдельных секций, которые доставляют с завода непосредственно к месту монтажа. Количество элементов определяется по результатам индивидуальных расчетов, производимых специализированными компаниями.

Промышленные металлические дымоходы делятся на несколько групп:

• самонесущие бескаркасные;
• с оттяжными элементами (растяжками);
• колонные (с внутренними газоотводнымы стволами);
• фасадные;
• каркасные.

Основными конструктивными составляющими металлических дымоотводных труб являются модульные сегменты или отдельные элементы с обечайкой (оболочкой). Кроме этого промышленные дымоходы комплектуются:

• смотровыми люками;
• обслуживающими площадками с лестничными скобами и ограждениями;
• молниезащитой;
• светооградительными конструкциями.

В качестве материалов при изготовлении обечайки и газоходных стволов используют кислотостойкие нержавеющие и углеродистые стали, а также алюминий. Теплоизолируют дымовые трубы минераловатой или базальтовыми прошивными матами.

Высота металлических дымоходов для промышленных объектов может достигать от 8 до 60 метров при наружном диаметре одноствольной конструкции от 300 до 1400мм. Многоствольная система включает в одну группу от 2 до 5 труб, имеющих диаметр от 200 до 800мм.

Самонесущие дымовые трубы

Бескаркасный самонесущий дымоход представляет собой одноствольную, отдельностоящую конструкцию высотой не более 30 метров. В него допускается заводить горизонтально или наклонно расположенные газоотводы от одной, либо нескольких отопительных установок. Но при этом следует учитывать, что пропускная способность одноствольной дымовой металлической трубы может не справиться с объемом продуктов сгорания в период максимальных нагрузок, если в нее будут единовременно поступать угарные газы от трех-четырех «подключенных» объектов. Поэтому необходимы предварительные расчеты.

Не допускается «на глазок» определять количество стволов дымохода и вводов в них газоотводных труб от оборудования.

Многоствольные самонесущие дымоходы устанавливаются отдельной группой, а стволы крепятся к общему каркасу. Подобная композиция достаточно массивна и требует устройства более мощного фундамента.

В качестве основания для самонесущего дымохода используют листовую сталь увеличенной толщины и площади, закрепленную к фундаменту с помощью анкерных болтов. Дополнительную устойчивость придают ребра жесткости, прочно зафиксированные на основании и трубе. При этом всю нагрузку от конструкции принимает на себя опорная плита вместе с фундаментом.

При необходимости промышленный дымоход изолируют минеральной ватой (толщиной до 10см) и накрывают обечайкой.

Сравнительно небольшая себестоимость производства самонесущей дымовой трубы и ее несложный монтаж перекрываются существенными недостатками, к которым можно отнести:

• большой вес толстостенной трубы, требующий возведения массивного фундамента;
• металлоемкость, влияющая на окончательную стоимость;
• необходимость полного демонтажа ствола в случае разрушения одной из его частей;
• дорогостоящая перевозка, исходящая из массивности трубы;
• трудности в техобслуживании дымохода в случае, если в него заведено несколько отводов от топливных установок.

Промышленные дымоотводные трубы на растяжках

Основными достоинствами дымоходов с оттяжными элементами является их небольшая стоимость и вес, а также простая технология монтажа. Подобные конструкции широко распространены и востребованы.

На одноствольные отдельностоящие трубы устанавливают пояса, служащие для крепления растяжек. Их располагают на определенной расчетной высоте от уровня земли. Нижнюю часть трубы монтируют на цокольную плиту и жестко фиксируют. Устойчивость конструкции обеспечивается нижними ребрами жесткости, а ее вертикальность – оттяжками из круглой стали диаметром около 20мм. Металлические растяжки надежно крепят к поясам с одной стороны и к фундаменту – с другой, под углом 30 градусов относительно газоотводящего ствола.

Наиболее существенным недостатком данной конструкции является маленький срок службы дымовой трубы, составляющий не более 15 лет. Кроме этого, для надежной фиксации оттяжек требуется устройство фундамента для каждой из них, что влечет за собой отвод дополнительной территории и увеличение объема работ.

Колонные трубы

Колонный дымоход состоит из несущей оболочки-обечайки и установленных внутри нее от двух до пяти газоотводящих стволов. Они представляют собой самонесущие конструкции, достигающие 60-метровой высоты и 3,5-метрового диаметра.

Между стволами и обечайкой укладывают теплоизоляционный слой, не допускающий образование конденсата. Его толщина зависит от климатических условий региона и технологических особенностей промышленного объекта.

Обечайку снаружи окрашивают современными цинкосодержащими составами. В верхней части трубы устанавливают гасители колебаний, помогающие избежать ветрового резонанса.

Фасадные дымоходные трубы

Особенностью данного варианта дымовой трубы считается экономичный способ ее устройства, не требующий фундамента и присутствия каркасных конструкций. Газоотводящий ствол крепят непосредственно к фасаду капитального строения или к несущей стене пристройки.

Фиксацию дымовых труб производят при помощи легких рам, или хомутов с анкерами.

В связи с тем, что для фасадных дымоходов используют тонкостенные облегченные трубы, их в обязательном порядке требуется термоизолировать, чтобы свести к минимуму образование конденсата на внутренних стенках. В качестве защиты от атмосферных осадков используют обечайку или листовую сталь.

Каркасные промышленные дымоотводящие трубы

В качестве несущей конструкции для каркасных дымоходов применяют специальные фермы, изготовленные из трубного профильного проката. К ним крепят модульные элементы, имеющие трехслойную структуру.

1. Внутренний слой выполняется из нержавеющей стали, обладающей стойкостью к агрессивной среде и высокотемпературным режимам.
2. Промежуточный слой делается из теплоизолирующих материалов (минеральной или базальтовой ваты).
3. Наружный слой изготавливается с использованием устойчивого к коррозии и механическим повреждениям листового металла (нержавейки или стали с полимерным покрытием).

Дымовые трубы из железобетона

По сравнению с кирпичными дымоходами, железобетонные конструкции обладают некоторыми преимуществами:

• меньшей массой и, соответственно, «скромным» фундаментом;
• более тонкими стенками;
• быстрым монтажом с применением механизации.

Дымовые железобетонные трубы изготавливают сборными или монолитными, они имеют конусообразную или цилиндрическую форму. Толщина стенок по мере увеличения высоты снижается уступообразно, ее минимальный размер в верхней части может составлять 12см.

Для возможности устройства футеровки, в монолитных конструкциях предусматривают установку специальных консолей.

Технология возведения дымовых труб допускает использование как переставной, так и скользящей опалубки. Армирование железобетона производится вертикально расположенными арматурными стержнями в сочетании с кольцевыми элементами. Между футеровкой и стенкой трубы закладывают теплоизолирующий слой, а наружную поверхность дымохода окрашивают водонепроницаемыми и морозоустойчивыми составами.