El dispositivo, cuya clasificación discutiremos, es un elemento estructural importante de los edificios residenciales y no residenciales. Esta es una chimenea. Analizaremos en detalle el diseño del objeto, sus variedades, características, requisitos importantes para el mismo.
¿Qué es esto?
Chimenea: un dispositivo ubicado verticalmente a través del cual los productos de combustión se descargan a la atmósfera. El principio de funcionamiento de este elemento se basa en la fuerza de empuje, por lo que las masas de gas se mueven desde la tubería de entrada a la de salida.
La sección transversal del dispositivo puede ser ovalada, poligonal, redonda. La chimenea está construida solo con materiales no combustibles: ladrillo, cerámica, metal, piedra natural, fibrocemento, metal. La altura del dispositivo (a escala industrial) puede alcanzar cientos de metros.
Si tenemos un sistema que usa una chimenea, un canal horizontal, inclinado o vertical para eliminar el gas de los quemadores, estufas, estufas, aquí la chimenea se considerará un elemento final. Se pueden conectar varias chimeneas a la vez.
Asignación de dispositivos
Independientemente de la altura de la chimenea, su función principal es eliminar los productos de la combustión de combustibles y gases. Junto con ellos, también se eliminan el hollín, el hollín, las cenizas y el humo. Para que estos elementos no se asienten en sus paredes internas y no impidan el cumplimiento del propósito principal, ellas (las paredes) deben estar niveladas, lisas, sin grietas ni baches.
La segunda tarea importante es garantizar una tracción normal. Este último se correlaciona directamente con el grosor y la altura de la chimenea. Dado que la temperatura del producto de combustión a la salida a veces supera los 100 ° C, esto le permite crear tiro natural, es decir, la sustitución de aire caliente por aire frío. Con base en lo anterior, el espesor de la tubería debe ser de al menos un ladrillo y medio, y la altura debe ser de al menos 5 metros.
Los usos inusuales de las tuberías altas incluyen el uso como soporte para antenas de televisión y teléfonos móviles y, a veces, como torres de alta tensión.
Materiales y construcción
Los materiales más comunes para estos aparatos en nuestro país son el ladrillo, el hormigón y el metal.
Una típica chimenea de ladrillo consta de los siguientes elementos:
- Cuello para conexión a la fuente de donde se requiere desviar gas.
- Compuerta(s) de humo.
- Elevador.
- Nutria.
- Pendiente.
- Cuello.
- Diadema.
- Tapa metálica.
Clasificaciones de chimeneas
Veamos las principales clasificaciones del tema de nuestra conversación.
Pofinalidad tecnológica:
- Escape. Son conductos de ventilación de humos para instalaciones industriales, que eliminan productos aire-gas procesados de los equipos. Estos últimos se caracterizan por una alta humedad y baja temperatura de calentamiento (hasta 80 °C).
- Humo. Eliminan los productos de combustión que aparecen durante la combustión de varios combustibles en unidades de potencia, salas de calderas, así como los gases emitidos durante los procesos de producción, cuya temperatura varía entre 80-500 ° С.
Según el material principal:
- Ladrillo.
- Hormigón armado - prefabricado y monolítico.
- Combinado.
- Cerámica.
- De plásticos de ingeniería.
- Chimeneas metálicas.
Según el principio de cumplir su tarea:
- Dispositivos que proporcionan tiro completo, creando el flujo de aire necesario en el área de trabajo del horno, el horno de la unidad y otros equipos técnicos.
- Tuberías en las que es posible la liberación de gases y otros productos nocivos de la combustión a la atmósfera debido a tiro forzado, lo que crea un equipo especial.
Debo decir que muchas chimeneas para salas de calderas e instalaciones industriales combinan estos dos principios.
Por tipo de diagrama estructural:
- Tener un canal de salida de gas, cuyos elementos se convierten al mismo tiempo en la estructura portante de la propia tubería.
- Tener un eje de escape de gas independiente.
El grado de impacto de los productos de la combustión en las estructuras portantes depende de las características anteriores.
Por tipo de operador:
- Mástil.
- Autosuficiente.
- Para montaje en pared.
- Granja.
- Columnas.
Sobre el uso de material aislante:
- Aislado.
- Aislado.
Por características de diseño (la clasificación es en gran medida consecuencia de todo lo dicho anteriormente):
- Ladrillo. Se trata de tuberías sin revestimiento y con revestimiento (ácido, materiales refractarios, ladrillo).
- Hormigón armado monolítico. El revestimiento puede estar hecho de hormigón polímero, ladrillos de arcilla, materias primas resistentes a los ácidos y prensarse. La estructura también puede tener un revestimiento y un espacio ventilado, una o más chimeneas internas de cerámica, metal, plásticos de ingeniería, pedernal prefabricado.
- Prefabricados de hormigón. Puede ser con o sin forro.
- Metal. Estirado o independiente. Con forro y sin él. Con uno o más orificios de ventilación revestidos con plásticos de ingeniería o metal.
- Tubos metálicos-torres hechos de un marco de celosía de soporte. Este último soporta tanto uno como varios ejes de escape de gases de plástico de ingeniería o metal.
- Tubos autoportantes protegidos (hechos de plástico estructural o metal) en un marco de metal de soporte, que se instalan en las estructuras de unidades de calderas, edificios o instalaciones de producción industrial.
TenerPara obtener una imagen más completa del funcionamiento de las chimeneas, analizaremos en detalle las variedades individuales de estos dispositivos.
Tubos de ladrillo
De hecho, la construcción de tuberías de tipo industrial comenzó con este tipo. El límite de altura para los objetos de ladrillo no supera los 90 metros. Están construidos para eliminar gases, productos de combustión de un rango de temperatura muy amplio, sin excluir las altas.
Hoy en día, se utiliza una amplia variedad de revestimientos y soluciones de diseño en la construcción de tuberías de ladrillo. Esto permite que los elementos se utilicen en las siguientes industrias:
- petroquímica;
- casas de calderas urbanas y rurales;
- metalurgia;
- química y otros y producción.
Hoy en día, las chimeneas de ladrillo son las más comunes en Rusia.
Tubos de plástico
Para esta variedad, podemos distinguir dos tipos principales:
- Construcciones de polipropileno y fluoruro de polivinilideno. Se distinguen por su facilidad de montaje, resistencia al desgaste y absoluta resistencia a la corrosión. Solo la temperatura de funcionamiento de dicha tubería no supera los 120 ° С.
- Estructuras de fibra de vidrio. La temperatura máxima de funcionamiento de estas chimeneas es de 180 °C.
Tubos prefabricados de hormigón
Por regla general, estos objetos tienen una altura pequeña; los proyectos típicos son de 30 y 35 metros. Como excepción - 60 M. También hay objetos experimentales en el territorio de nuestro país con una altura de 75 metros. Hecho de hormigón resistente al calor. Diseñado para pequeñossalas de calderas.
Las estructuras de hormigón prefabricado se operan sin revestimiento. Pero si hay exposición a altas temperaturas o escapes de gases agresivos, se pueden revestir en toda su altura o parcialmente.
Tubos monolíticos de hormigón armado
Las aplicaciones más comunes son energía, empresas industriales. La altura promedio de las estructuras en Rusia es de 90-150 metros. Puedes contar cien de estas tuberías, que se elevan entre 180 y 250 metros sobre el suelo. Sólo unos pocos tienen una altura de 330 metros. Una chimenea monolítica de hormigón armado en Rusia - 370 metros.
Pipas de cerámica
Innovación en el campo de la construcción de tuberías. ¡Las estructuras cerámicas modulares modernas están diseñadas para una vida útil de hasta 120 años!
También se caracterizan por un espesor de pared reducido, lo que conduce a su menor peso. La temperatura de funcionamiento de una chimenea de este tipo es de 600 °C. Por lo tanto, puede funcionar cuando se enciende directamente durante 1,5 horas.
Tubos metálicos
Una característica distintiva es la impermeabilidad a la humedad y al gas. Garantizar la estanqueidad del eje de salida de gases, no filtrar los condensados ni la agresividad de los productos de combustión descargados, lo que permite que la tubería opere a sobrepresión con un alto caudal.
Para tuberías de metal es posible realizar cualquier revestimiento. También existen amplias variaciones en el uso de materiales de pintura protectora.
Torres de tuberías
La principal diferencia de esta solución constructiva es una claraseparación de funciones tecnológicas y portantes de los elementos del objeto. Averigüémoslo. La torre de celosía aquí juega el papel de una estructura portante, y el eje de escape, fijado en este marco, asume el impacto de los productos de combustión, llevándolos a la atmósfera.
Hay que decir que las chimeneas en celosía son las más económicas en cuanto a consumo de material. Además, se pueden montar en el menor tiempo posible.
Tubos de mástil
Tales chimeneas de calderas (gas o combustible líquido) se pueden utilizar tanto en la construcción privada como en instalaciones industriales. La estructura del mástil consiste en una torre metálica de soporte (tres o cuatro mástiles) y pozos de salida de gas unidos a ella.
Los elementos de tubería son bastante fáciles de transportar para ensamblarse directamente en el sitio. Las piezas se montan como un diseñador; se unen con tornillos y tuercas. ¡A veces, el proceso de montaje no lleva más de unas pocas horas!
La base para la construcción es una plataforma de hormigón. La altura máxima es de 28 metros.
Tubos de pared
Estas estructuras se sujetan a la pared del edificio con abrazaderas con un recubrimiento de anclaje. En este caso, no se necesitan cimientos ni estructuras de soporte, lo que reduce significativamente los costos.
El dispositivo se instala tanto dentro como fuera de la casa. Adecuado para diferentes tipos de calderas, tanto de gas como de combustibles líquidos.
Tubos autoportantes
Las construcciones de este tipo están diseñadas para exhibir productosprocesamiento de combustibles gaseosos, líquidos y sólidos de la caldera. Las tuberías autoportantes vienen en dos variedades: de varios cilindros y de un solo cilindro. La gran ventaja de estos elementos es su pequeño peso, lo que simplifica el proceso de instalación tanto en una casa particular como en una empresa completa.
Otra de las ventajas de este tipo de chimeneas es que no filtran los productos de la combustión y los condensados, lo que influye positivamente en la presión de trabajo.
Tubos de columna
En este caso, el primer paso es instalar la carcasa exterior de tipo acero al carbono. Se insertan tubos hechos de material inoxidable con una capa de aislamiento térmico.
Toda la estructura se fija en la canasta de anclaje, que ya se vierte en la base. Las conexiones de varias calderas pueden conducir al conducto de humos.
Tubos de armadura
Común en áreas sismológicamente activas. En este caso, se vierte una canasta de anclaje en la base, sobre la cual se fija la estructura de armadura. En todo este complejo se pueden instalar de una a seis chimeneas.
Estufas
Las estructuras de los hornos en su interior se dividen en varios tipos:
- Indígena. Ubicado cerca del dispositivo de calefacción, tiene su propia base.
- Suspendido. Típico para edificios pequeños: instalado fuera de la casa, para no abarrotar el espacio interior.
- Empacado. El tipo más popular. La tubería se instala en el propio dispositivo de calefacción.
- Muro. En este caso, la chimenea se integra en la pared de la casa en la etapa de construcción. Este tipo no es particularmentecomún debido a la complejidad de la instalación.
Diseño de estructura
Para que el dispositivo funcione correctamente y realice sus tareas, es necesario calcular la chimenea antes de la instalación. El rendimiento aerodinámico es especialmente importante. Un proyecto típico consta de las siguientes partes:
- Cálculo de la altura de una estructura.
- Calcular la resistencia estructural.
- Cálculos de ingeniería térmica.
- Calcular la estabilidad de la chimenea.
Los cálculos realizados correctamente ayudan a determinar el caudal mínimo de paso de los productos de combustión a través de la tubería. El resultado de todo el proyecto son recomendaciones claras sobre la altura y el diámetro de la estructura, la selección de sus elementos necesarios.
El cálculo de la altura de la tubería se realiza teniendo en cuenta las normas sanitarias y ambientales vigentes, las características del terreno, las condiciones climáticas, la temperatura de los productos de combustión de salida.
Los requisitos básicos de diseño son los siguientes:
- Resistencia a temperaturas extremas.
- Seguridad contra incendios.
- Resistencia a varios ácidos, corrosión.
- Estanco al gas.
- Resistencia a la humedad.
- Durabilidad.
- Estabilidad estática.
Cuidado de su dispositivo
Tanto las chimeneas domésticas como las industriales necesitan cuidados integrales y oportunos:
- Limpieza antes y después de la temporada de calefacción.
- Exámenes para detectar nuevos defectos.
- Comprobación de conexiones - manguitos,boquilla.
- Reemplace la lechada cada 5 a 10 años.
- Manga.
- Limpieza profiláctica: eliminación de hollín, hollín y cenizas de las paredes internas.
Problemas principales del dispositivo
Hay ciertos problemas que son comunes tanto a las chimeneas industriales como a las domésticas:
- La acumulación de depósitos desde el interior, que reducen el diámetro de la sección.
- Destrucción de la propia estructura desde el exterior y desde el interior debido a la carga del viento, exposición a productos de combustión agresivos. En este caso, se requiere la reparación oportuna de las chimeneas.
- Otro problema destaca para las naves industriales. Una tubería alta debe ser visible para las aeronaves en cualquier momento del día. Para ello, se pinta con franjas contrastantes (marcando blanco y rojo), y por la noche se ilumina con luces de señalización rojas o incluso con luces especiales.
Así que hemos desmantelado los rasgos y características de nuestro tema de conversación desde varios ángulos. Sobre todo, prestamos atención a las clasificaciones de pipas, de las cuales hay muchas, así como a la descripción de sus variedades individuales.
