Kotlovska cijev kao ključni element opreme toplotnih sistema

Unutrašnjost i dimnjaci za kotlovnice su prilično specifični dizajni. Karakteristična karakteristika većine njih je odsustvo zavara, što omogućava značajno povećanje otpornosti na unutrašnje deformacije.

U nastavku ćemo opisati najčešće karakteristike takvih cevi, kao i dati preporuke za njihovu upotrebu u uređenju kotlovnice.

Pregled proizvoda

Glavne vrste

Danas se dvije vrste cevnih proizvoda nazivaju kotlovskim cevima:

1. Materijali koji se koriste za ugradnju unutrašnjih instalacija parnih instalacija.
2. Proizvodi namenjeni za uređenje sistema za izduvavanje dima.

Istovremeno, bez obzira na odredište, češće se takvi dijelovi proizvedu korišćenjem bešavne tehnologije. Zbog toga unutrašnja struktura materijala zidova zadržava homogenost, ne postoje zone unutrašnjeg naprezanja, što omogućava cevi da izdrži jaku toplotu i znatan pritisak.

Prema metodi proizvodnje, razlikuju se sledeći tipovi:

• Vučeni proizvodi. Za njihovu proizvodnju uzeta je iz trajne čelične grede, koja se obrađuje na posebnoj mašini. U ovom slučaju, u jednom prolazu, površina poprečnog preseka može se smanjiti za 80-90%, što omogućava proizvodnju cijevi sa minimalnim troškovima rada. Konačna faza je poravnanje krajeva i konačna kalibracija.

• Vruće valjani. Napravljen od čvrstih cilindričnih zatvarača treperenjem na specijalnim presama. Rezultat je šuplji rukav, koji se zatim obrađuje na valjani mlin dok se unutrašnji prečnik i debljina zida ne dovedu do projektovanih vrednosti.

Obratite pažnju! Postoje ograničenja na veličinu toplo valjanih proizvoda: spoljašnji prečnik najmanje 20 mm, debljina zida - 2,5 mm i više. Međutim, za opremu kotlarnica najčešće se koriste masivniji dijelovi.

Ako uzmemo u obzir svrhu, proizvodi cevi ove grupe mogu se podijeliti na:

• Kotlovnica pod niskim pritiskom - cevi debljine zidova dobijene hladnom ili vrućom deformacijom i koriste se pri niskim pritiscima i temperaturama.
• Fin - toplo valjani ili hladno vučeni delovi sa bočnim ojačavajućim rebrima, orijentirani na rad u uslovima visokog pritiska. Treba napomenuti da ovi proizvodi postavljaju mnogo ozbiljnije zahtjeve za snagu, a cijena će biti mnogo veća.

Regulatorni dokumenti i nomenklatura

Unutrašnja cevovoda, grejni uređaji i čak dimnjak u kotlovnici su objekti koji doživljavaju vrlo ozbiljne radne opterećenja. Zbog toga se proizvodnja delova za njihovu montažu može izvršiti samo u strogoj saglasnosti sa propisima (pročitajte i članak Viniplast cevi - karakteristike i opseg).

Kao takva dokumenta su tehnički uslovi:

• TU 14-3-190-2004 - bešavne čelične konstrukcije za termičke instalacije i njihove cevovode.
• TU 14-3-460-2009 - ažurirana verzija prethodnog dokumenta.

Obratite pažnju! Pored gore navedenih standarda, profesionalne cijevi mogu pomenuti cijevi kotla TU 14 3P 55 2001. Takođe su dozvoljene korištenje u instalaciji parne opreme i cjevovoda, pošto ovi proizvodi izdržavaju pritiske do 95-98 MPa i temperature do 500⁰C.

Priručnik striktno reguliše dimenzije delova i tolerancije. U nastavku se nalazi tabela koja sadrži glavne parametre prema kojima se određuje usklađenost cijevi sa standardima:

Obratite pažnju! Obično isporuka se vrši na spoljašnjem prečniku proizvoda. U nekim slučajevima moguće je proizvoditi dijelove prema unutrašnjem prečniku (uz prethodno odobrenje).

Obilježavanje boja u zavisnosti od upotrebe čelika je takođe vrlo često.

Boja na odgovarajućoj nijansi na krajevima cevi:

• Zeleno - 20.
• Plava-20PV.
• Crvena -12x1mf.
• Bijela - 15H1M1F.
• Plava - 12H2MFSR
• Žuta - 15XM, itd.

Proučavanje ove oznake olakšava izbor elemenata tokom instalacije sistema.

Upotreba dimnjaka

Dizajn funkcije

Pored interne opreme, važan deo je i dimnjak koji se montira na termičku instalaciju. Efikasnost čitavog sistema zavisi od toga koliko je precizno izvršena obrada kotlovskog dimnjaka i koliko je pravilno instalirana ova struktura.

Postoji nekoliko vrsta takvih cevi:

• Farma. Unutrašnji dimnjak je pričvršćen za samonosive čelične šporete postavljene na tlu i pričvršćene pomoću dubinskih sidra ili sidrene korpe u monolitnoj armiranobetonskoj bazi.
• Samoposluživanje. Sastavljeni su iz nekoliko dimnjaka okruženih toplotno-izolacionim krugom i pričvršćeni u čeličnu samonosivu školjku. Spoljna struktura nosi statičko opterećenje i takođe se odupire stresu vetra.

• Fasada. Najjednostavnije za instalaciju, neke od njih mogu se instalirati čak i s vlastitim rukama. Predstavljaju montažni ili monolitni čelični dimnjak, postavljen ili direktno na zid, ili na sistem zidnih nosača.
• Jarbol. Kao dimni kanal se koristi besprekorna čelična cijev od debelog zida, a donji deo se fiksira sidama na podrumskoj ploči. Da bi se oduprla opterećenjima vjetra, struktura je pričvršćena zaptivkama kablova.

Obratite pažnju! Daljinski dimnjak može takođe biti opremljen zaštitnim pokrovom koji štiti toplotu.

Treba napomenuti da većina ovih struktura ima značajne dimenzije i težinu. Zbog toga instalaciju ili demontažu kotlovske cijevi uglavnom vrše specijalizovane organizacije. Jedini izuzeci su mali dimnjaci privatnih kuća, kao i mala fasadna sistema navedena gore.

Izračunavanje glavnih parametara

Za projektovanje i izgradnju efikasnog operativnog dimnjaka neophodno je prethodno izračunati osnovne parametre, koji uključuju visinu kotlovskog dimnjaka i njegovog unutrašnjeg prečnika. Najlakši način da to uradite je pomoć specijalnih programa kalkulatora koji se mogu naći na webu, ali čak i bez njih možete saznati barem približne brojeve.

Obratite pažnju! Pored ovih podataka potrebno je utvrditi i mehaničke karakteristike konstrukcije i termičkih parametara (izobličenje temperature, stepen zagrevanja kućišta, debljina izolacije itd.)

Za kućne kotlove malih kapaciteta, izvorni podaci će biti približno isti:

• Temperatura ulaznog plina - do 200⁰C.
• Kretanje gasa u cevi - 2m / s i više.
• Visina SNIP-a je najmanje 5 m od rešetke i ne manje od 0,5 m od grebena (za industrijske modele - najmanje 5 m više od najvišeg objekta u krugu od 25 m).
• Pritisak prirodnog gasa - 4 Pa ​​i više.

Kao primer, izračunavamo prečnik cevi izolacije čelika (termički koeficijent B = 0,34) koji je potreban za rad kotlarnice, u kojoj se na sat sagoreva 10 kg ogrevnog drveta sa vlažnošću od 25% i izlaznom temperaturom od 150.⁰C.

Zapremina gasova potrebnih za sagorevanje goriva - 10m³/ kg:

• Izračunamo zapreminu gasova na ulazu u cev u sekundi koristeći formulu Vr = m * V * (1 + t / 273) / 3600, gde je m masa goriva i V je zapremina gasa.
• Dobili smo Vr = (10 * 10 * 1.55) / 3600 = 0,043 m³/ s.
• Koristeći formulu za zapreminu cilindra, određujemo kvadrat prečnika D² = (4 • 0,043) / 3,14 • 2 = 0,027.
• Prema tome, minimalni prečnik dimnjaka iznosiće 0.165 m.

Kao što vidite, kalkulacije čak i jednog parametra su prilično komplikovane. Ovo je još jedan argument u prilog činjenici da dizajn dimnjaka, posebno osmišljen da podrži rad visokih kapaciteta kotlarnica, trebaju rukovoditi stručnjaci.

Zaštita od munje

Uzimajući u obzir sve karakteristike u pripremi projekta, pravilnu montažu, redovna kontrola kotlovskih dimnjaka za otkrivanje nedostataka i njihovo blagovremeno uklanjanje su suštinski uslovi za efikasan rad. Međutim, ponekad uzrok otkaza sistema može biti spoljašnji faktor.

Jedan od ovih faktora je grom, i zbog toga velike cevi moraju biti zaštićene od uticaja:

• Na nemetalnim dimnjacima montirane grede od čelika ili bakra. Njihov broj može varirati od jednog (struktura do 50 m) do tri (od 150 m i više). U nekim slučajevima šipke se zamenjuju čeličnim pločama, koje su montirane na kraju.

• Za betonske cevi, ulogu gromobranskih provodnika igra unutrašnja armatura. Da bi se poboljšala efikasnost njegovog rada, gornje ivice šipki se zavaruju zajedno.
• Sama čelična cijev igra ulogu gromobranskog vodiča. Naravno, u ovom slučaju je važno obezbediti kvalitetno uzemljenje.

Zaključak

Dizajn dimnjaka kotlovnice, kao i izbor elemenata za formiranje krugova za prenos toplote treba izvoditi tek nakon osnovnog teorijskog treninga. Za početak preporučujemo proučavanje algoritama i video zapisa u ovom članku, međutim, ne bi trebalo da počnete da radite bez odgovarajuće prakse: rizik od greške je prevelik, što može znatno narušiti funkcionisanje sistema (pogledajte i hladno oblikovane cijevi: standardi i tehnologija proizvodnje).