Thiết bị, cách phân loại mà chúng ta sẽ thảo luận, là một yếu tố cấu trúc quan trọng của các tòa nhà dân cư và không nhà ở. Đây là một ống khói. Chúng tôi sẽ phân tích chi tiết thiết kế của đối tượng, các giống, đặc điểm của nó, các yêu cầu quan trọng đối với nó.
Đây là gì?
Ống khói - một thiết bị được định vị thẳng đứng mà qua đó các sản phẩm đốt cháy được thải vào khí quyển. Nguyên tắc hoạt động của bộ phận này dựa trên lực đẩy, do đó các khối khí di chuyển từ đầu vào đến ống thoát.
Tiết diện của thiết bị có thể là hình bầu dục, hình đa giác, hình tròn. Ống khói chỉ được xây dựng từ vật liệu không cháy - gạch, gốm sứ, kim loại, đá tự nhiên, xi măng amiăng, kim loại. Chiều cao của thiết bị (ở quy mô công nghiệp) có thể lên tới hàng trăm mét.
Nếu chúng ta có một hệ thống sử dụng ống khói - một kênh ngang, nghiêng hoặc thẳng đứng để loại bỏ khí đốt từ đầu đốt, bếp lò, bếp lò, thì ở đây ống khói sẽ được coi là phần tử cuối. Một số ống khói có thể được kết nối với nó cùng một lúc.
Chỉ định thiết bị
Bất kể chiều cao của ống khói là bao nhiêu, nhiệm vụ chính của nó là loại bỏ các sản phẩm của quá trình đốt cháy nhiên liệu và khí. Cùng với chúng, bồ hóng, bồ hóng, tro và khói cũng được loại bỏ. Để các yếu tố này không đọng lại trên các bức tường bên trong và không cản trở việc thực hiện mục đích chính, chúng (các bức tường) phải được làm đồng đều, nhẵn, không có vết nứt và ổ gà.
Nhiệm vụ quan trọng thứ hai là đảm bảo lực kéo bình thường. Cái sau tương quan trực tiếp với độ dày và chiều cao của ống khói. Vì nhiệt độ của sản phẩm cháy ở đầu ra đôi khi vượt quá 100 ° C, điều này cho phép bạn tạo ra gió lùa tự nhiên, nói cách khác, thay thế không khí nóng bằng không khí lạnh. Dựa trên những điều đã nói ở trên, độ dày của ống ít nhất phải bằng một viên gạch rưỡi và chiều cao ít nhất phải là 5 mét.
Những cách sử dụng bất thường đối với ống cao bao gồm sử dụng làm giá đỡ cho điện thoại di động và ăng-ten TV, và đôi khi làm giá treo điện.
Vật liệu và thi công
Vật liệu phổ biến nhất cho các thiết bị này ở nước ta là gạch, bê tông và kim loại.
Một ống khói bằng gạch điển hình bao gồm các yếu tố sau:
- Cổ để kết nối với nguồn mà từ đó nó được yêu cầu chuyển hướng khí.
- (Các) van điều tiết khói.
- Riser.
- Rái cá.
- Dốc.
- Cổ.
- Băng đô.
- Nắp kim loại.
Phân loại ống khói
Hãy xem các phân loại chính của chủ đề cuộc trò chuyện của chúng ta.
Pomục đích công nghệ:
- Xả. Đây là những đường ống thông gió dạng ống khói cho các cơ sở công nghiệp, có tác dụng loại bỏ các sản phẩm khí - không khí đã qua xử lý ra khỏi thiết bị. Loại thứ hai được đặc trưng bởi độ ẩm cao và nhiệt độ sưởi ấm thấp (lên đến 80 ° C).
- Khói. Chúng loại bỏ các sản phẩm cháy xuất hiện trong quá trình đốt cháy các loại nhiên liệu khác nhau trong các đơn vị điện, lò hơi, cũng như khí thải ra trong quá trình sản xuất, có nhiệt độ thay đổi trong khoảng 80-500 ° С.
Theo nguyên liệu chính:
- Gạch.
- Bê tông cốt thép - đúc sẵn và nguyên khối.
- Kết hợp.
- Gốm.
- Từ nhựa kỹ thuật.
- Ống khói kim loại.
Theo nguyên tắc hoàn thành nhiệm vụ:
- Thiết bị cung cấp đầy đủ gió lùa, tạo luồng không khí cần thiết vào khu vực làm việc của lò, lò của tổ máy và các thiết bị kỹ thuật khác.
- Các đường ống có thể giải phóng khí và các sản phẩm độc hại khác của quá trình đốt cháy vào khí quyển do gió lùa cưỡng bức, điều này tạo ra một thiết bị đặc biệt.
Tôi phải nói rằng, nhiều ống khói cho các nhà lò hơi, các cơ sở công nghiệp kết hợp hai nguyên tắc này.
Theo loại sơ đồ kết cấu:
- Có kênh thoát khí, các phần tử này đồng thời trở thành cấu trúc hỗ trợ của chính đường ống.
- Có trục xả khí riêng biệt.
Mức độ tác động của sản phẩm cháy lên kết cấu chịu lực phụ thuộc vào các đặc điểm trên.
Theo loại nhà cung cấp dịch vụ:
- Mast.
- Tự hỗ trợ.
- Để gắn tường.
- Trang trại.
- Cột.
Về việc sử dụng vật liệu cách nhiệt:
- Cách nhiệt.
- Cách nhiệt.
Theo đặc điểm thiết kế (phân loại phần lớn là hệ quả của mọi thứ đã nói trước đó):
- Gạch. Đây là những đường ống (axit-, vật liệu chịu lửa, gạch) không có lót và có lót.
- Bê tông cốt thép nguyên khối. Lớp lót có thể được làm bằng bê tông polyme, gạch đất sét, vật liệu thô chịu axit và được ép. Cấu trúc cũng có thể có lớp lót và khe hở thông gió, một hoặc nhiều ống thổi bên trong làm bằng gốm, kim loại, nhựa kỹ thuật, đá lửa đúc sẵn.
- Bê tông đúc sẵn. Có thể lót hoặc không lót.
- Kim loại. Kéo dài hoặc đặt tự do. Có lớp lót và không có nó. Với một hoặc nhiều lỗ thông hơi được lót bằng nhựa kỹ thuật hoặc kim loại.
- Tháp-ống kim loại làm bằng khung lưới đỡ. Loại thứ hai hỗ trợ cả một và một số trục xả khí được làm bằng nhựa kỹ thuật hoặc kim loại.
- Các đường ống tự đỡ, có bảo vệ (làm bằng nhựa kết cấu hoặc kim loại) trong khung kim loại hỗ trợ, được lắp đặt trên các kết cấu của các đơn vị nồi hơi, tòa nhà hoặc cơ sở sản xuất công nghiệp.
Để cómột bức tranh đầy đủ hơn về hoạt động của ống khói, chúng tôi sẽ phân tích chi tiết từng loại thiết bị này.
Ống gạch
Trên thực tế, việc xây dựng đường ống kiểu công nghiệp bắt đầu với kiểu này. Giới hạn chiều cao cho các đối tượng bằng gạch là không quá 90 mét. Chúng được chế tạo để loại bỏ khí, các sản phẩm cháy có dải nhiệt độ rất rộng, không loại trừ nhiệt độ cao.
Ngày nay, nhiều loại lớp lót và giải pháp thiết kế được sử dụng trong việc xây dựng các đường ống gạch. Điều này cho phép các phần tử được sử dụng trong các ngành sau:
- hóa dầu;
- nhà lò hơi ở thành thị và nông thôn;
- luyện kim;
- hóa học và khác và sản xuất.
Ống khói bằng gạch là phổ biến nhất ở Nga ngày nay.
Ống nhựa
Đối với giống này, chúng ta có thể phân biệt hai loại chính:
- Cấu tạo polyvinylidene fluoride và polypropylene. Chúng được phân biệt bởi tính dễ lắp ráp, khả năng chống mài mòn và khả năng chống ăn mòn tuyệt đối. Chỉ nhiệt độ hoạt động của đường ống như vậy không quá 120 ° С.
- Cấu trúc sợi thủy tinh. Nhiệt độ hoạt động tối đa của các ống khói này là 180 ° C.
Ống bê tông đúc sẵn
Theo quy định, những vật thể này có chiều cao nhỏ - các dự án điển hình là 30 và 35 mét. Ngoại lệ - 60 m. Cũng có những vật thể thí nghiệm trên lãnh thổ nước ta với chiều cao 75 m. Làm từ bê tông chịu nhiệt. Được thiết kế cho nhỏphòng nồi hơi.
Kết cấu bê tông đúc sẵn được vận hành mà không cần lớp lót. Nhưng nếu tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc khí thoát ra ngoài mạnh, thì chúng có thể được xếp đến chiều cao toàn bộ hoặc một phần.
Ống bê tông cốt thép nguyên khối
Các ứng dụng phổ biến nhất là năng lượng, doanh nghiệp công nghiệp. Chiều cao trung bình của các cấu trúc ở Nga là 90-150 mét. Bạn có thể đếm được hàng trăm đường ống này, cao ngất từ 180-250 mét so với mặt đất. Chỉ một số có chiều cao 330 mét. Một ống khói bê tông cốt thép nguyên khối ở Nga - 370 mét.
Ống sứ
Sáng tạo trong lĩnh vực xây dựng đường ống. Cấu trúc gốm mô-đun hiện đại được thiết kế để có tuổi thọ lên đến 120 năm!
Chúng cũng được đặc trưng bởi độ dày thành giảm, dẫn đến trọng lượng của chúng thấp hơn. Nhiệt độ hoạt động của một ống khói như vậy là 600 ° C. Do đó, nó có thể hoạt động khi được đánh lửa trực tiếp trong 1,5 giờ.
Ống kim loại
Một tính năng đặc biệt là độ ẩm và không thấm khí. Đảm bảo độ kín của trục thoát khí, không lọc nước ngưng tụ hoặc tính tích cực của các sản phẩm đốt cháy thải ra, điều này cho phép đường ống hoạt động dưới áp suất quá mức với thông lượng cao.
Đối với ống kim loại, có thể làm bất kỳ lớp lót nào. Ngoài ra còn có nhiều biến thể trong việc sử dụng vật liệu sơn bảo vệ.
Tháp ống
Sự khác biệt chính của giải pháp mang tính xây dựng này là rõ ràngtách chức năng công nghệ và chức năng chịu lực của các phần tử của đối tượng. Hãy tìm ra nó. Tháp lưới ở đây đóng vai trò là một kết cấu chịu lực, và trục xả, được cố định trong khung này, chịu tác động của các sản phẩm cháy, đưa chúng ra ngoài khí quyển.
Phải nói rằng ống khói trong khung lưới là loại ống tiêu thụ vật liệu tiết kiệm nhất. Ngoài ra, chúng có thể được dựng lên trong thời gian ngắn nhất có thể.
Đường ống cột
Những ống khói lò hơi như vậy (khí đốt hoặc nhiên liệu lỏng) có thể được sử dụng cả trong xây dựng tư nhân và các cơ sở công nghiệp. Cấu trúc cột buồm bao gồm một tháp kim loại hỗ trợ (ba, bốn cột buồm) và các trục thoát khí gắn liền với nó.
Phần tử ống khá dễ vận chuyển để được lắp ráp trực tiếp tại công trường. Các bộ phận được gắn kết giống như một nhà thiết kế; chúng được gắn chặt với nhau bằng vít và đai ốc. Đôi khi quá trình lắp ráp mất không quá vài giờ!
Cơ sở cho việc xây dựng là một tấm bê tông. Chiều cao tối đa là 28 mét.
Ống vách
Các cấu trúc như vậy được gắn vào tường của tòa nhà bằng các kẹp có lớp phủ neo. Trong trường hợp này, không cần nền móng hoặc kết cấu hỗ trợ, điều này giúp giảm đáng kể chi phí.
Thiết bị được lắp đặt cả trong và ngoài nhà. Thích hợp cho các loại nồi hơi khác nhau - cả nhiên liệu khí và nhiên liệu lỏng.
Ống tự
Công trình kiểu này được thiết kế để trưng bày sản phẩmchế biến nhiên liệu khí, lỏng và rắn từ lò hơi. Ống tự hỗ trợ có hai loại - nhiều nòng và một nòng. Ưu điểm lớn của các yếu tố này là trọng lượng nhỏ, giúp đơn giản hóa quá trình lắp đặt ở cả nhà riêng và toàn bộ doanh nghiệp.
Một ưu điểm khác của loại ống khói này là chúng không lọc các sản phẩm cháy và chất ngưng tụ, ảnh hưởng tích cực đến áp suất vận hành.
Ống cột
Trong trường hợp này, bước đầu tiên là lắp vỏ ngoài bằng thép cacbon. Ống được làm bằng vật liệu không gỉ có lớp cách nhiệt được lắp vào đó.
Toàn bộ kết cấu được cố định trong giỏ neo đã được đổ sẵn vào phần móng. Kết nối từ một số nồi hơi có thể dẫn đến ống khói.
Ống giàn
Thường gặp ở các khu vực hoạt động địa chấn. Trong trường hợp này, một giỏ neo được đổ vào nền móng, trên đó kết cấu giàn được cố định. Trong toàn bộ khu phức hợp này, từ một đến sáu ống khói có thể được lắp đặt.
Bếp
Cấu trúc lò bên trong bản thân nó được chia thành nhiều loại:
- Bản địa. Nằm gần thiết bị sưởi, có nền tảng riêng.
- Tạm dừng. Điển hình cho các tòa nhà nhỏ - được lắp đặt bên ngoài ngôi nhà, để không làm lộn xộn không gian bên trong.
- Đóng gói. Loại phổ biến nhất. Đường ống được lắp trên chính thiết bị sưởi.
- Tường. Trong trường hợp này, ống khói được xây dựng vào tường của ngôi nhà ở giai đoạn xây dựng. Loại này không đặc biệtphổ biến do cài đặt phức tạp.
Thiết kế cấu trúc
Để thiết bị hoạt động tốt và thực hiện đúng nhiệm vụ, cần tính toán ống khói trước khi lắp đặt. Hiệu suất khí động học là đặc biệt quan trọng. Một dự án điển hình bao gồm các phần sau:
- Tính toán chiều cao của cấu trúc.
- Tính toán độ bền kết cấu.
- Tính toán kỹ thuật nhiệt.
- Tính toán độ ổn định của ống khói.
Các tính toán được thực hiện chính xác giúp xác định lưu lượng tối thiểu khi sản phẩm đốt cháy đi qua đường ống. Kết quả của toàn bộ dự án là các khuyến nghị rõ ràng về chiều cao và đường kính của cấu trúc, việc lựa chọn các yếu tố cần thiết của nó.
Tính toán chiều cao ống được thực hiện có tính đến các tiêu chuẩn vệ sinh và môi trường hiện hành, đặc điểm địa hình, điều kiện thời tiết, nhiệt độ của các sản phẩm đốt đầu ra.
Các yêu cầu thiết kế cơ bản như sau:
- Chịu được nhiệt độ khắc nghiệt.
- An toàn cháy nổ.
- Khả năng chống lại các loại axit khác nhau, chống ăn mòn.
- Kẹt ga.
- Chốngẩm.
- Độ bền.
- Tính ổn định tĩnh.
Chăm sóc thiết bị của bạn
Cả ống khói sinh hoạt và công nghiệp đều cần được chăm sóc toàn diện và kịp thời:
- Vệ sinh trước và sau mùa nắng nóng.
- Kiểm tra để phát hiện các khuyết tật mới xuất hiện.
- Kiểm tra kết nối - tay áo,vòi phun.
- Thay keo chà ron sau mỗi 5-10 năm.
- Tay áo.
- Làm sạch dự phòng - loại bỏ muội than, bồ hóng và tro bụi từ các bức tường bên trong.
Sự cố thiết bị chính
Có một số vấn đề thường gặp đối với cả ống khói công nghiệp và sinh hoạt:
- Sự tích tụ cặn từ bên trong, làm giảm đường kính của mặt cắt.
- Phá hủy cấu trúc từ bên ngoài và từ bên trong do tải trọng gió, tiếp xúc với các sản phẩm cháy mạnh. Trong trường hợp này, cần phải sửa chữa kịp thời các ống khói.
- Một vấn đề khác nổi bật đối với các tòa nhà công nghiệp. Máy bay có thể nhìn thấy một đường ống cao vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày. Để làm được điều này, nó được sơn bằng các sọc tương phản (đánh dấu màu trắng và đỏ), và vào ban đêm, nó được thắp sáng bằng đèn tín hiệu màu đỏ hoặc thậm chí là đèn đặc biệt.
Vì vậy, chúng tôi đã loại bỏ các tính năng và đặc điểm của chủ đề cuộc trò chuyện của chúng tôi từ nhiều góc độ khác nhau. Trên hết, chúng tôi chú ý đến việc phân loại các loại ống, trong đó có rất nhiều ống, cũng như mô tả về các giống riêng lẻ của chúng.