Дымовая труба - Chimney

Для использования в других целях см. Дымоход (значения).
Не путать с градирни.
«Дымовая труба» перенаправляется сюда. Альбом авангардного джаза 1963 года см. Smokestack (альбом).
Вертикальный дымоход, установленный на механическом пентхаусе жилого многоэтажного дома в Онтарио, Канада, для вывода продуктов сгорания из водогрейного котла здания.
Дымовые трубы в Манчестере, Англия ок. 1858 год, акварель Уильяма Уайлда
Самый высокий дымоход в мире из ГРЭС-2 электростанция в Экибастуз, Казахстан, составляет 419,7 м (1377 футов) в высоту.
Дымоход, оставшийся после разрушения двухэтажного дома XIX века (Гора Солон, Вирджиния ).

А дымовая труба является архитектурная вентиляция конструкция из кирпича, глины или металла, изолирующая горячие ядовитые вещества выхлопные газы или же курить произведенный котел, печь, печь, мусоросжигательная печь или же камин из жилых помещений. Дымоходы обычно вертикальные или как можно более близкие к вертикали, чтобы обеспечить плавный поток газов, втягивая воздух в горение в том, что известно как стек, или эффект дымохода. Пространство внутри дымохода называется дымоход. Дымоходы соседствуют с крупными промышленными нефтеперерабатывающие заводы, установки для сжигания ископаемого топлива или часть зданий, паровозы и корабли.

в Соединенные Штаты, период, термин 'Дымовая промышленность ' относится к воздействию на окружающую среду сжигания ископаемого топлива индустриальным обществом, включая электроэнергетику, на протяжении его самой ранней истории. Период, термин дымовая труба (в просторечии, куча) также используется при ссылке на дымовые трубы локомотивов или же судовые трубы, а срок воронка также можно использовать.[1][2]

Высота дымохода влияет на его способность передавать дымовые газы во внешнюю среду через стековый эффект. Кроме того, распространение загрязняющих веществ на больших высотах может уменьшить их воздействие на ближайшее окружение. Распространение загрязнителей на большей территории может снизить их концентрацию и способствовать соблюдению нормативных пределов.

История

Дымовой шкаф в Нидерландах. Изображение: Агентство культурного наследия Нидерландов
Дымоходы в Лондоне, Англия, вид с башни Вестминстер Римско-католический собор
Чайка сидит на вершине дымохода, охлаждающего горячий газ в The World of Glass, Сент-Хеленс, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ.

Даты использования промышленных дымоходов до Римляне, которые вытягивали дым из своих пекарен трубками, встроенными в стены. Однако домашние дымоходы впервые появились в больших жилищах северной Европы в XII веке. Самый ранний из сохранившихся образцов английского дымохода находится в замке Замок Конисбро в Йоркшир, который датируется 1185 годом нашей эры.[3] Однако они не стали обычным явлением в домах до 16-17 веков.[4] Дымовые вытяжки были одним из первых методов сбора дыма в дымоходе (см. изображение). Еще одним шагом в развитии дымоходов стало использование встроенных печей, которые позволили жителям печь дома. Промышленные дымоходы получили распространение в конце 18 века.

Дымоходы в обычных жилищах сначала строили из дерева, гипса или глины. С тех пор дымоходы традиционно строят из кирпича или камня как в маленьких, так и в больших зданиях. Первые дымоходы были простой кирпичной конструкции. Позже дымоходы были построены путем размещения кирпичей вокруг облицовки плиткой. Чтобы контролировать нисходящие потоки, вентиляционные колпачки (часто называемые дымоходы) с разнообразной конструкцией иногда кладут на верх дымоходов.

В XVIII и XIX веках методы извлечения вести из его руды образовалось большое количество токсичных паров. На севере Англии были построены длинные почти горизонтальные дымоходы, часто более 3 км (2 мили) в длину, которые обычно заканчивались коротким вертикальным дымоходом в отдаленном месте, где испарения причиняли меньше вреда. Внутри этих длинных дымоходов образовывались отложения свинца и серебра, и периодически по дымоходам отправляли рабочих, чтобы соскрести эти ценные отложения.[5]

Строительство

Часть большого четырехэтажного дома в георгианском стиле, демонстрирующая преимущество использования механической подметальной машины альпинистские мальчики

В результате ограниченной способности выдерживать поперечные нагрузки с кирпичом, дымоходы в домах часто строились в виде «стеллажа», при этом камин на каждом этаже дома разделял одну трубу, часто с такой дымовой трубой спереди и сзади. дома. Сегодняшний центральное отопление Системы сделали размещение дымохода менее критичным, а использование неструктурных газоотводных труб позволяет устанавливать дымоходы вокруг препятствий и сквозь стены.

Фактически, для большинства современных высокоэффективных отопительных приборов дымоход не требуется. Такие приборы обычно устанавливают возле внешней стены, а негорючий настенный наперсток позволяет вентиляционная труба проходить прямо через внешнюю стену.

На скатной крыше, где дымоход проходит сквозь крышу, мигающий используется для герметизации стыков. Нисходящий элемент называется фартуком, по бокам нанесен ступенчатый оклад и крикет используется для отвода воды по верхней стороне дымохода под окладом.[6]

Резные дымоходы из кирпича характерные для позднего Готика Тюдор здания, в Замок Торнбери, 1514

Промышленные дымоходы обычно называют дымовые трубы и обычно являются внешними конструкциями, в отличие от тех, что встроены в стену здания. Обычно они располагаются рядом с парогенераторным котлом или промышленной печью, и газы отводятся к ним по воздуховодам. Сегодня использование усиленных конкретный почти полностью заменил кирпич как структурный компонент при строительстве промышленных дымоходов. Огнеупорный кирпичи часто используются в качестве футеровки, особенно если при сжигании топлива образуются дымовые газы, содержащие кислоты. Современные промышленные дымоходы иногда состоят из бетонных ветровое стекло с множеством дымоходов внутри.

Дымовая труба паровой электростанции высотой 300 м (980 футов) наSecunda CTL Завод синтетического топлива в Секунде, Южная Африка, состоит из ветрового стекла диаметром 26 м (85 футов) с четырьмя бетонными дымоходами диаметром 4,6 м, облицованными огнеупорным кирпичом, построенным на кольцах из кронштейны с интервалом 10 метров. Железобетон можно заливать обычной или раздвижной опалубкой. Высота должна обеспечивать рассеивание загрязняющих веществ на более широкой площади в соответствии с законодательными или другими требованиями безопасности.

Дымоходы для жилых домов

Дымоход с двумя облицовками из глиняной плитки.

Вкладыш дымохода - это вторичный барьер в дымоходе, который защищает кладку от кислых продуктов горения, помогает предотвратить дымовые газы от проникновения в дом и уменьшает размер дымохода негабаритного размера. С 1950-х годов строительные нормы и правила во многих местах требуют, чтобы недавно построенные дымоходы имели футеровку дымохода. Дымоходы, построенные без футеровки, обычно могут иметь добавленную облицовку, но ее тип должен соответствовать типу оборудования, которое они обслуживают. Вкладыши дымохода могут быть из глиняной или бетонной плитки, металла или заливного бетона.

Вкладыши дымохода из глиняной плитки очень распространены в США, хотя это единственная облицовка, которая не соответствует требованиям. Underwriters Laboratories 1777, и часто возникают такие проблемы, как треснувшая плитка и неправильная установка.[7] Глиняная плитка обычно имеет длину около 2 футов (0,61 м), доступна в различных размерах и формах и устанавливается в новом строительстве по мере возведения дымохода. А огнеупорный цемент используется между каждой плиткой.

Металлические футеровки могут быть из нержавеющей стали, алюминия или оцинкованного железа и могут быть гибкими или жесткими трубами. Нержавеющая сталь бывает нескольких видов и толщин. Тип 304 используется с дрова, дерево пеллетное топливо, и без конденсации масло Типы 316 и 321 используются с углем, а тип AL 29-4C используется с газовыми приборами без конденсации. Вкладыши из нержавеющей стали должны иметь колпачок и быть изолированными, если они обслуживают твердотопливные приборы, но при строгом соблюдении инструкций производителя.[7] Дымоходы из алюминия и оцинкованной стали известны как дымоходы класса A и класса B. Класс A - это изолированные трубы из нержавеющей стали с двойными стенками или трубы с тройными стенками с воздушной изоляцией, часто известные под общим торговым названием Metalbestos. Класс B - это неизолированные двустенные трубы, часто называемые B-отводом, и используются только для отвода газов из приборов без конденсации. Они могут иметь внутренний слой из алюминия и внешний слой из оцинкованной стали.

Бетонные дымоходные вставки, как глины, но вкладыши выполнены из огнеупорного цемента и являются более прочными, чем глинистыми вкладыши.

Заливаемые бетонные вкладыши изготавливаются путем заливки специального бетона в существующий дымоход с опалубкой. Эти вкладыши очень прочные, работают с любым отопительным прибором и могут укрепить слабый дымоход, но они необратимы.

Дымоходы, колпачки и колпачки

Ряды дымоходов в английском городке, 2013 год.

Сверху дымохода ставится дымоход, чтобы недорого увеличить длину дымохода и улучшить дымоход. проект. Дымоход с более чем одним горшком указывает на то, что дымоход имеет несколько каминов на разных этажах.

А капот размещается на дымоходе, чтобы птицы и другие животные не гнездились в дымоходе. Они часто имеют защиту от дождя, чтобы дождь или снег не попали в дымоход. Металлическую сетку часто используют в качестве искрогаситель чтобы минимизировать попадание горящего мусора из дымохода на крышу. Хотя кладка внутри дымохода может поглощать большое количество влаги, которая позже испаряется, дождевая вода может собираться у основания дымохода. Иногда на дне дымохода делают дренажные отверстия для слива собранной воды.

Испанский стиль конкистадора направленный ветер капот можно найти во многих домах вдоль ветреного Орегон морской берег.

Кожух дымохода или крышка, направленная против ветра, представляет собой шлем дымохода, который вращается, чтобы выровняться с ветром и предотвратить обратный поток дыма и ветер в дымоход.

Капот в стиле H

An Кепка в стиле H представляет собой верхнюю часть дымохода, изготовленную из дымоходных труб в форме буквы H. Это старинный метод регулирования тяги в ситуациях, когда преобладающие ветры или турбулентность вызывают нисходящую и обратную тягу. Хотя колпачок H имеет явное преимущество перед большинством других колпачков с нисходящим потоком, он потерял популярность из-за своей громоздкой конструкции. Он используется в основном на море, но вновь набирает популярность благодаря своей энергосберегающей функции. H-образный колпачок стабилизирует тягу, а не увеличивает ее. Другие ограничения на нисходящий поток основаны на Эффект Вентури, решение проблем с нисходящим потоком за счет постоянного увеличения восходящего потока, что приводит к гораздо более высокому расходу топлива.

Заслонка дымохода представляет собой металлическую пластину, которая может быть расположена так, чтобы закрывать дымоход, когда он не используется, и предотвращать попадание наружного воздуха во внутреннее пространство, а также может открываться для выхода горячих газов при пожаре. А верхний демпфер или же крышка демпфера представляет собой металлическую пружинную дверцу, расположенную в верхней части дымохода с длинной металлической цепочкой, которая позволяет открывать и закрывать заслонку камина. А демпфер горла представляет собой металлическую пластину у основания дымохода, прямо над топкой, которую можно открывать и закрывать с помощью рычага, механизма или цепи, чтобы изолировать камин от дымохода. Преимуществом верхней заслонки является плотное атмосферостойкое уплотнение, которое она обеспечивает в закрытом состоянии, что предотвращает попадание холодного наружного воздуха по дымоходу в жилое пространство - особенность, которой редко может соответствовать уплотнение металл-металл, обеспечиваемое демпфер для горла. Кроме того, поскольку заслонка горловины подвергается интенсивному нагреву от огня непосредственно под ней, металл обычно деформируется со временем, что еще больше ухудшает способность заслонки горловины уплотнять. Однако преимущество заслонки горловины состоит в том, что она изолирует жилое пространство от воздушной массы в дымоходе, который, особенно для дымоходов, расположенных на внешней стороне стены дома, обычно очень холодный. На практике можно использовать как верхний демпфер, так и демпфер горловины, чтобы получить преимущества обоих. В настоящее время на рынке представлены две модели верхних демпферов: Lyemance (поворотная дверь) и Lock Top (поворотная дверь).

В конце Средний возраст в западная Европа дизайн ступенчатые фронтоны возник, чтобы обеспечить доступ для обслуживания к верхней части дымохода, особенно для высоких конструкций, таких как замки и здорово усадьбы.

Тяга дымохода или тяга

Эффект стека в дымоходах: манометры показывают абсолютное давление воздуха, а поток воздуха обозначен светло-серыми стрелками. Стрелки манометра перемещаются по часовой стрелке с увеличением давления.
Основная статья: Дымовая труба

Когда уголь, нефть, природный газ, древесина или любое другое топливо сжигается в печи, духовке, камине, водогрейном котле или промышленной печи, образующиеся горячие газы продуктов сгорания называются дымовыми газами. Эти газы обычно выводятся в окружающий наружный воздух через дымовые трубы или промышленные дымовые трубы (иногда называемые дымовыми трубами).

Дымовые газы внутри дымоходов или дымовых труб намного горячее, чем окружающий наружный воздух, и, следовательно, меньше плотный чем окружающий воздух. Это приводит к тому, что нижняя часть вертикального столба горячего дымового газа имеет более низкий давление чем давление внизу соответствующего столба наружного воздуха. Это более высокое давление снаружи дымовой трубы является движущей силой, которая перемещает необходимый воздух для горения в зону горения, а также перемещает дымовой газ вверх и из дымохода. Это движение или поток воздуха для горения и дымовых газов называется «естественная тяга / тяга», «естественная вентиляция», "эффект дымохода" или "стековый эффект ". Чем выше дымовая труба, тем больше сквозняков или сквозняков. Возможны случаи уменьшения отдачи: если дымовая труба слишком высока по сравнению с теплом, исходящим из дымовой трубы, дымовые газы могут остыть, не достигнув вершины. дымохода. Это состояние может привести к плохой вытяжке, а в случае дровяных приборов охлаждение газов перед выбросом может вызвать креозот конденсироваться в верхней части дымохода. Креозот может ограничивать выход дымовых газов и создавать опасность возгорания.

Проектирование дымовых труб и дымовых труб для обеспечения правильной степени естественной тяги включает ряд конструктивных факторов, многие из которых требуют итерационных методов проб и ошибок.

В качестве приближения «первого предположения» следующее уравнение можно использовать для оценки естественной тяги / расхода потока, предполагая, что молекулярная масса (т. е. молекулярная масса) дымового газа и наружного воздуха равны, а давление на трение и тепловые потери пренебрежимо малы:

куда: 
Q= тяга дымохода / расход тяги, м³ / с
А= площадь поперечного сечения дымохода, м² (при условии постоянного поперечного сечения)
C= коэффициент расхода (обычно принимается от 0,65 до 0,70)
грамм= гравитационное ускорение, 9.807 м / с²
ЧАС= высота дымохода, м
Тя= средняя температура внутри дымохода, K
Те= температура наружного воздуха, К.

Объединение двух потоков в дымоход: Ат+Аж<А,куда Ат= 7,1 дюйма2 - минимальное необходимое проходное сечение от бака водонагревателя и Аж= 19,6 дюйма2 - минимальное проходное сечение топки системы центрального отопления.

Заброшенный дымоход в Фреда, Мичиган

Вытяжной колпак

Газовые приборы должны иметь вытяжной колпак для охлаждения продуктов сгорания, попадающих в дымоход, и предотвращения восходящего или нисходящего течения.[8][9][10]

Обслуживание и проблемы

Дымоходы Парламентской библиотеки в Веллингтон, Новая Зеландия.

Характерная проблема дымоходов - они разрабатывают залежи креозот на стенах конструкции при использовании дерева в качестве топливо. Отложения этого вещества могут мешать воздушному потоку и, что более важно, они горючий и может вызвать опасные дымоходы если в дымоходе загорелись отложения.

Нагреватели, работающие на природном газе, резко снижают количество креозотных отложений, поскольку природный газ сжигается намного чище и эффективнее, чем традиционные твердые виды топлива. Хотя в большинстве случаев нет необходимости чистить газовый дымоход ежегодно, это не означает, что другие части дымохода не могут прийти в негодность. Отсоединенные или ослабленные фитинги дымохода, вызванные коррозией, со временем могут представлять серьезную опасность для жителей из-за утечки окиси углерода в дом.[11] Таким образом, рекомендуется - а в некоторых странах даже обязательно - ежегодно проверять и чистить дымоходы для предотвращения этих проблем. Рабочие, выполняющие эту задачу, называются Трубочисты или же верхолаз. Раньше эта работа в основном выполнялась детский труд, и в качестве таких особенности в Викторианская литература. в Средний возраст в некоторых частях Европы ступенчатый фронтон Конструкция была разработана частично для обеспечения доступа к дымоходам без использования лестниц.

Легендарный нерабочий дымоход Чернобыльский реактор №4, сохранившаяся как часть Чернобыльский саркофаг.

Каменные (кирпичные) дымоходы также оказались особенно склонными к разрушению во время землетрясение. Государственные жилищные органы в городах, подверженных землетрясениям, таким как Сан-Франциско, Лос-Анджелес, и Сан Диего Теперь рекомендую строить новые дома с дымоходами на каркасах вокруг металлического дымохода. Укрепление старых каменных дымоходов не оказалось очень эффективным средством предотвращения повреждений или травм в результате землетрясений. Теперь можно купить фасады из «искусственного кирпича», чтобы закрыть эти современные дымоходные конструкции.

Другие потенциальные проблемы включают:

  • "скалывание «кирпич», при котором влага просачивается внутрь кирпича, а затем замерзает, растрескивая и отслаивая кирпич и ослабляя герметичность раствора.
  • смещение фундамента, которое может нарушить целостность кладки дымохода
  • гнездование или заражение нежелательными животными, такими как белки, еноты или дымоходы
  • течь в дымоходе
  • проблемы с редактированием, из-за которых дым внутри здания может[12]
  • проблемы с камином или отопительным прибором могут вызвать нежелательную деградацию или опасность для дымохода
Модернист дымоходы на Casa Milà (Барселона, Испания), автор: Антони Гауди.

Дымоходы двойного назначения

Некоторые очень высокие дымоходы используются для несения антенн мобильный телефон услуги и низкая мощность FM /телевидение -передатчики. Особое внимание следует обратить на возможные коррозия проблемы, если эти антенны рядом с выходом из дымохода.

В некоторых случаях дымовые трубы электростанций используются также как пилоны. Однако этот тип конструкции, который используется на нескольких электростанциях в бывшем Советском Союзе, не очень распространен из-за проблем с коррозией проводящих кабелей.

В Dům Dětí a Mládeže v Modřanech в Прага, Чехия оборудован смотровой площадкой.

Дымоход Мусоросжигательный завод Pei Tou несет в себе вращающийся ресторан.

Градирня используется как промышленный дымоход

На некоторых электростанциях, оборудованных установками для удаления диоксид серы и оксиды азота, можно использовать градирни как дымоход. Такие градирни можно увидеть в Германии на Электростанция Штаудингер Гросскроценбург и на Электростанция Росток. На электростанциях, не оборудованных для удаления диоксида серы, такое использование градирен может привести к серьезным проблемам с коррозией, которые нелегко предотвратить.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ К.Ф. Сондерс (1923), Южные Сьерры Калифорнии
  2. ^ "Жюль Верн (1872), Вокруг света за восемьдесят дней". Архивировано из оригинал на 2014-03-02. Получено 2006-07-30.
  3. ^ Джеймс Берк, Подключения (Литтл, Браун и Ко) 1978/1995, ISBN  0-316-11672-6, п. 159
  4. ^ Воробей, Уолтер Шоу. Английский дом: как судить о его периодах и стилях. Лондон: Эвли Нэш, 1908. 85-86.
  5. ^ «Свинец Майнинг». Северное эхо. Newsquest Media Group. Получено 10 апреля 2012.
  6. ^ Кровля, оклад и гидроизоляция. Ньютаун, Коннектикут: Taunton Press, 2005. 43-50.
  7. ^ а б Блисс, Стивен, изд. Руководство по поиску и устранению неисправностей в жилищном строительстве: диагностика и предотвращение типичных проблем дома. Ричмонд, VT: Builderburg Group, 1997. 197. Печать.
  8. ^ «Полевая установка вытяжных шкафов» (PDF). А.О. Смит Уотер Продактс Компани. 2009 г.. Получено 6 января, 2016.
  9. ^ «Руководство по вытяжным шкафам на газовом отопительном оборудовании». InspectApedia.com. 2017 г.. Получено 6 января, 2016.
  10. ^ Рубен Зальцман (24 сентября 2013 г.). «Предварительная разработка водонагревателя, часть 1 из 2: почему это важно и на что обращать внимание». Структурная технология. Получено 6 января, 2016.
  11. ^ Проблемы с дымоходом и предупреждающие знаки
  12. ^ «Проблемы с воздушным потоком в дымоходе».

внешняя ссылка