Rura kotła jako kluczowy element wyposażenia systemów

Wewnętrzne i kominy do kotłowni są dość specyficzne. Charakterystyczną cechą większości z nich jest brak spoiny, co zapewnia znaczny wzrost odporności na odkształcenia wewnętrzne.

Poniżej opisujemy najczęstsze cechy takich rur, a także podajemy zalecenia dotyczące ich zastosowania w aranżacji kotłowni.

Omówienie produktu

Główne typy

Obecnie dwa rodzaje rur są określane jako rury kotłowe:

1. Materiały, które są używane do instalacji wewnętrznych instalacji rurowych parowych.
2. Produkty przeznaczone do układów oddymiania.

W tym samym czasie, niezależnie od miejsca przeznaczenia, częściej takie części są wytwarzane przy użyciu bezszwowej technologii. Dzięki temu wewnętrzna struktura materiału ścian zachowuje jednorodność, nie ma stref wewnętrznych naprężeń, dzięki czemu rura wytrzymuje silne ciepło i znaczne ciśnienie.

Zgodnie z metodą produkcji rozróżnia się następujące typy:

• Ciągnione produkty. Do ich produkcji pobierana jest trwała stalowa kęs, który przetwarzany jest na specjalnej maszynie. W takim przypadku w jednym przejściu można zmniejszyć powierzchnię przekroju poprzecznego o 80-90%, co pozwala produkować rury przy minimalnych kosztach pracy. Ostatnim etapem jest wyrównanie końców i końcowa kalibracja.

• Hot rolled. Wykonane z litych cylindrycznych półfabrykatów poprzez flashowanie na specjalnych prasach. Rezultatem jest wydrążona tuleja, która jest następnie obrabiana na walcarce, aż średnica wewnętrzna i grubość ścianki zostaną doprowadzone do wartości projektowych.

Zwróć uwagę! Istnieją ograniczenia dotyczące rozmiaru wyrobów walcowanych na gorąco: średnica zewnętrzna co najmniej 20 mm, grubość ścianki - 2,5 mm i więcej. Jednak w przypadku wyposażenia kotłowni najczęściej stosuje się masywne części.

Jeśli weźmiemy pod uwagę cel, produkty rur tej grupy można podzielić na:

• Niskociśnieniowa kotłownia - rury grubościenne otrzymane przez deformację na zimno lub na gorąco i stosowane w niskich ciśnieniach i temperaturach.
• Fin - elementy walcowane na gorąco lub ciągnione na zimno z bocznymi żebrami wzmacniającymi, przystosowane do pracy w warunkach wysokiego ciśnienia. Należy zauważyć, że te produkty stawiają znacznie poważniejsze wymagania dotyczące siły, odpowiednio, a cena ich będzie znacznie wyższa.

Dokumenty regulacyjne i nomenklatura

Rurociągi wewnętrzne, urządzenia grzewcze, a nawet komin kotłowni to konstrukcje, które doświadczają bardzo poważnych obciążeń eksploatacyjnych. Dlatego produkcja części do ich montażu może odbywać się wyłącznie w ścisłej zgodzie z przepisami (przeczytaj także artykuł Rura Viniplast - cechy i zakres).

Ponieważ takie dokumenty są warunkami technicznymi:

• TU 14-3-190-2004 - bezszwowe konstrukcje stalowe do instalacji cieplnych i ich rurociągów.
• TU 14-3-460-2009 - zaktualizowana wersja poprzedniego dokumentu.

Zwróć uwagę! Oprócz powyższych norm, profesjonalne rury mogą zawierać rury kotłowe TU 14 3P 55 2001. Ich zastosowanie w instalacji urządzeń parowych i rurociągów jest również dopuszczalne, ponieważ produkty te wytrzymują ciśnienie do 95-98 MPa i temperatury do 500⁰C.

Podręcznik ściśle reguluje wymiary części i tolerancji. Poniżej podajemy tabelę zawierającą główne parametry, według których określa się zgodność rur z normami:

Zwróć uwagę! Zwykle dostawa odbywa się na zewnętrznej średnicy produktu. W niektórych przypadkach możliwe jest wytwarzanie części według średnicy wewnętrznej (pod warunkiem uprzedniej zgody).

Barwne oznakowanie części w zależności od gatunku stali jest również dość powszechne.

Pomaluj odpowiedni odcień na końcach rur:

• Zielony - 20.
• Blue-20PV.
• Czerwony -12x1mf.
• Biały - 15H1M1F.
• Niebieski - 12H2MFSR
• Żółty - 15XM itp.

Badanie tego oznakowania ułatwia wybór elementów podczas instalacji systemu.

Wykorzystanie kominów

Funkcje konstrukcyjne

Oprócz wyposażenia wewnętrznego ważnym elementem jest również komin, który jest zamontowany na instalacji termicznej. Wydajność całego systemu zależy od dokładności obliczenia komina kotła i od tego, jak poprawnie została zainstalowana.

Istnieje kilka rodzajów takich rur:

• Farma. Wewnętrzny komin jest przymocowany do samonośnych stalowych kratownic zainstalowanych na ziemi i zabezpieczonych za pomocą kotew głębinowych lub kosza kotwiącego w monolitycznej podstawie żelbetowej.
• Samonośny. Są one montowane z kilku kominów otoczonych obwodem izolującym ciepło i zamocowane wewnątrz stalowej samonośnej powłoce. Struktura zewnętrzna przenosi obciążenie statyczne, a także jest odporna na naprężenia wiatru.

• Fasada. Najprostsze w instalacji, niektóre z nich można zainstalować nawet własnymi rękami. Reprezentują prefabrykowany lub monolityczny stalowy komin, zamontowany bezpośrednio na ścianie lub na systemie wsporników ściennych.
• Maszt. Jako kanał dymowy stosuje się bezszwową grubościenną stalową rurę, której dolna część jest mocowana za pomocą kotew na płycie piwnicy. Aby wytrzymać obciążenia wiatrem, konstrukcja jest mocowana za pomocą szelek kabli.

Zwróć uwagę! Komin masztowy może być również wyposażony w izolację termiczną.

Należy zauważyć, że większość tych struktur ma znaczące wymiary i wagę. Dlatego instalacja lub demontaż rury kotłowej jest prowadzona głównie przez wyspecjalizowane organizacje. Jedynymi wyjątkami są małe kominy domów prywatnych, a także wspomniane wyżej małe systemy fasadowe.

Obliczenia głównych parametrów

Aby zaprojektować i zbudować sprawnie działający komin, należy wcześniej obliczyć jego podstawowe parametry, w tym wysokość komina kotła i jego średnicę wewnętrzną. Najłatwiej to zrobić za pomocą specjalnych programów kalkulacyjnych, które można znaleźć w Internecie, ale nawet bez nich można znaleźć przynajmniej przybliżone liczby.

Zwróć uwagę! Oprócz tych danych konieczne jest również określenie właściwości mechanicznych struktury i parametrów cieplnych (zniekształcenie temperatury, stopień nagrzania obudowy, grubość izolacji itp.)

W przypadku kotłów domowych o małej pojemności dane źródłowe będą mniej więcej takie same:

• Temperatura na wlocie gazu - do 200⁰C.
• Ruch gazu w rurze - 2m / s i więcej.
• Wysokość SNIP wynosi co najmniej 5 m od kratki i nie mniej niż 0,5 m od grzbietu (dla modeli przemysłowych - co najmniej 5 m wyżej niż najwyższy obiekt w promieniu 25 m).
• Ciśnienie gazu ziemnego - 4 Pa ​​i więcej.

Przykładowo obliczamy średnicę rury izolowanej stalą (współczynnik cieplny B = 0,34), niezbędnej do funkcjonowania kotłowni, w której spalane jest 10 kg drewna opałowego o wilgotności 25% i temperaturze wypływu 150, na godzinę.⁰C.

Ilość gazów potrzebnych do spalania paliwa - 10m³/ kg:

• Obliczyć objętość gazów na wlocie do rury na sekundę, stosując wzór Vr = m * V * (1 + t / 273) / 3600, gdzie m jest masą paliwa, a V jest objętością gazu.
• Otrzymujemy Vr = (10 * 10 * 1,55) / 3600 = 0,04 m³/ s.
• Używając wzoru na objętość cylindra, określamy kwadrat o średnicy D² = (4 • 0,043) / 3,14 • 2 = 0,027.
• W związku z tym minimalna średnica komina będzie wynosić 0,165 m.

Jak widać, obliczenia nawet jednego parametru są dość skomplikowane. Jest to kolejny argument przemawiający za tym, że projekt kominów, zaprojektowany specjalnie do obsługi kotłowni o dużej wydajności, powinien być obsługiwany przez profesjonalistów.

Ochrona odgromowa

Biorąc pod uwagę wszystkie elementy przygotowania projektu, właściwa instalacja, regularna kontrola kominów kotłowych w celu wykrycia wad i ich terminowa eliminacja są niezbędnymi warunkami skutecznej pracy. Jednak czasami przyczyną awarii systemu mogą być czynniki zewnętrzne.

Jednym z tych czynników jest błyskawica, a zatem wysokie rury muszą być chronione przed uderzeniem:

• W przypadku kominów niemetalowych zamontowano piorunochrony ze stali lub miedzi. Ich liczba może różnić się od jednej (struktury do 50 m) do trzech (od 150 m i więcej). W niektórych przypadkach pręty są zastępowane stalowymi płytkami pierścieniowymi, które są zamontowane na końcu.

• W przypadku rur betonowych rolę odgromników odgrywa wewnętrzne zbrojenie. Aby poprawić efektywność jego działania, górne krawędzie prętów są zgrzane ze sobą.
• Rura stalowa sama pełni rolę odgromnika. Oczywiście w tym przypadku ważne jest zapewnienie wysokiej jakości uziemienia.

Wniosek

Projekt kominów kotłowni, a także dobór elementów do budowy obwodów przenoszących ciepło, powinien być przeprowadzony tylko po podstawowym szkoleniu teoretycznym. Na początek zalecamy zapoznanie się z algorytmami i wideo w tym artykule, jednak nie należy zaczynać pracy bez odpowiedniej praktyki: ryzyko błędu jest zbyt duże, co może znacznie osłabić działanie systemu (patrz także rury odkształcane na zimno: standardy i technologia produkcji).