Димова труба

Труба Харківській ТЕЦ-5, 330м

Димохід або димова труба — труба для відведення димових газів, що відходять від паливоспалювальних агрегатів у навколишнє середовище.

Історія

Заводська димова труба

Димові труби з'явилися в Європі в XII столітті, а промислові димові труби з’явились наприкінці XVIII століття.

Виникнення димових труб нерозривно пов'язане з опалювальними спорудами. Найпростіше з них - вогнище, оточений каменями. Така опалювальна «конструкція» дозволяла в давнину погрітися біля вогню, приготувати нехитрі харчі, але не більше. Питанням як же запастися теплом про запас, люди стали задаватися набагато пізніше, коли почали кочувати все далі й далі на північ. Приміром, в Уссурійської зоні, за свідченнями В. К. Арсеньєва, письменника-мандрівника, що досліджував ті краї, житла поселенців з Кореї обігрівалися вельми цікавими димохідними каналами, які були прокладені у підлозі будинку і проходили в житлових зонах, обігріваючи їх. Виходили продукти згоряння назовні через дуплисті дерево, заменявшее їм зовнішню частину димової труби.

А на Русі раніше опалення велося взагалі без використання димохідних труб - по-чорному. До XVII століття навіть в умовах міста у всіх станів печі опалювалися таким способом. Цей метод опалення житлового приміщення був небезпечний, оскільки в будинку могли накопичуватися шкідливі для людини чадні гази. Та й виглядало житло, опалювальне таким методом, не цілком презентабельно - стіни і печі весь час доводилося оновлювати. До речі, побілка печей ведеться дуже давно і спочатку вона була призначена не для забезпечення естетичної привабливості опалювальної конструкції, а для відстеження її робочого стану - на білій поверхні чітко проступають будь тріщини і щілини, так як на них осідає кіптява.

Призначення димових труб

Основним призначенням димових труб є відведення газів (продуктів згорання палива в топке). Разом з ними через трубу видаляються дим, сажа, попіл і кіптява, які, при неправильному формуванні внутрішньої поверхні димоходу, можуть осідати на його стінках, утруднюючи надалі проходження газів. Щоб цього не сталося, необхідно робити внутрішню поверхню димохідних труб якомога рівнішою і гладкою, без вибоїн, щілин і виступів, щоб сажі і кіптяви не було за що "зачепитися". Але неприпустимо вирівнювати внутрішню частину димової труби глиною, тому що вона погано проводить тепло і може викликати появу конденсату і відсиріванню труби, що в підсумку може призвести поганою циркуляцією повітря (тяги).

Ще одним призначенням димових труб є забезпечення нормальної тяги в печі, яка перебуває в прямому співвідношенні з товщиною і висотою димохідного каналу. Температура продуктів згоряння на виході з труби може перевищувати 373 К, що дозволяє створювати в опалювальній конструкції природну тягу - шляхом заміщення гарячих шарів повітря холодними. У зв'язку з цим товщина стінок димової труби повинна бути не менш ніж у півтора цегли (ідеальне співвідношення для труб корінного типу), а висота - в 5 метрів і вище, рахуючи від колосникових зони.

Конструктивні особливості димових труб

Більшість конструкцій з цегли вимушено були вертикальними. У зв'язку з появою нових матеріалів це перестало бути строго необхідним.

Найчастіше димові труби робляться з цегли. Стандартна цегляна димова труба складається з таких елементів (опис ведеться зверху вниз)

• ковпака металевого;
• оголов'я;
• шийки;
• бетонного укосу;
• видри;
• місця проходження через покрівлю;
• обрешітки;
• крокви;
• стояка;
• распушки (оброблення);
• ізоляційного шару у перекриття і балок;
• димової засувки;
• шийки труби.

Все частіше на заміну димарів з цегли приходять збірні теплоізольовані металеві труби. Вони монтуються з типових елементів заводського виробництва, які необхідно кріпити через кожні 150 см до стін або іншим спорудам, оскільки вони не є самонесучими конструкціями. Переважно такі труби випускаються з алюмінію (зовнішня частина) і кислотостійкої нержавіючої сталі (внутрішня частина). Простір між ними заповнюється спеціальним теплоізоляційним матеріалом. Конструктивно теплоізольована сталева димова труба горищного типу складається з (опис ведеться зверху вниз):
• дефлектора;
• кінцевого елементу;
• проміжного елемента;
• проміжного елемента з очисним каналом;
• кріпильної рами (підстава димохідної труби, що починається з горищних перекриттів);
• перетину теплоізольованої труби;
• проміжного елемента з підведеною патрубком;
• нижнього елемента з очисним каналом труби, що починається з рівня підлоги.

Промислове виробництво деяких країн також пропонує до реалізації висотні димові труби (висотою з поверх), що виробляються на основі легкого бетону. Конструктивно висотні димові труби з бетону складаються з:
• обмурівки (120 мм);
• шва (10 мм);
• теплоізолюючого штукатурного шару (30 мм);
• лещадної каменю;
• різних елементів (приєднувального, проміжного, нижнього, верхнього);
• люка зольника.

Оголовок димової труби

Служить багатьом цілям: захист від снігу і дощу, збільшення тяги, прикраса даху.

Димова тяга

Ефект тяги в трубі: манометри показують абсолютний тиск повітря, потік показаний світлосірими стрілками. Зростання тиску в манометрах - за годинниковою стрілкою.

$Q = C\; A\; \sqrt {2\;g\;H\;\frac{T_i - T_e}{T_i}}$

де:
Q	= димова тяга / потік тяги, м³/сек
A	= перетин димової труби, м² (мається на увазі, що воно не змінюється з висотою)
C	= коефіцієнт витрати (зазвичай береться від 0.65 до 0.70)
g	= прискорення вільного падіння, 9.807 м/сек²
H	= висота труби, м
Ti	= середня температура всередині труби, K
Te	= температура зовнішнього повітря, K

Основні проблеми

Їх дві - відкладення зсередини, які скорочують перетин димоходу, і руйнування зсередини і зовні самої труби під дією агресивних димових газів і вітрового навантаження.

Догляд за димовими трубами

Димові труби потребують постійного догляду - без цього вони швидко втрачають робочу здатність, засмічуючись і забиваючись сажею і кіптявою. Чистку димохідних труб необхідно проводити до або після опалювального сезону, тобто в той час, коли вони не функціонують. Своєчасне обстеження труби дозволяє виявити виниклі дефекти і забезпечити нормальну циркуляцію повітря в опалювальному споруді. Догляд за димарем передбачає перевірку під'єднання (патрубка, гільзи) і того, чи немає яких-небудь виступів, що перешкоджають подачі кисню. При виявленні тріщин в трубі їх необхідно усувати, оскільки потрапляння в них вологи може привести до повного руйнування труб в холодний період, коли вода в них, замерзнувши, розширить шви. Розчин з швів замінюють кожні п'ять-десять років, що входить в капітальний ремонт димових труб. Профілактична чистка труб передбачає виведення з каналу попелу, сажі і кіптяви, які осіли на його стінах.

Інші застосування

Деякі високі труби використовуються як держателя антен передавачів ТБ і мобільного зв'язку. У цьому випадку доводиться приймати спеціальні заходи по захисту від корозії, так як більшість димових газів корозійно активні.

Знесення димової труби на колишній пивоварні «Хеннінгер» у Франкфурті-на-Майні

Найвищі димові труби

Труба	Рік побудови	Країна	Місто	Висота	Примітки
Екібастузська ГРЕС-2	1987	Казахстан	Екібастуз	420 м	Найвища труба у світі
Inco Superstack	1971	Канада	Садбери	385 м	Найвища треба у західній півкулі
Березівська ГРЕС	1985	Росія	Шарипово	370 м
Trbovlje Chimney	1976	Словенія	Трбовлє	360 м	Найвища труба у Європі
Харківська ТЕЦ-5	1991	Україна	Харків	330 м	Одна з двох найвищих труб в Україні
Димова труба Анаконди	1919	США	Анаконда	178 м	Найвища труба з цегли
Windscale Pile	1957	Великобританія	Селафілд	124 м	Найвища труба АЕС; Перший у світі інцидент пов'язаний з АЕС

Посилання

• Огляд димових труб
• Article about chimney breast removal
• Подорож по димовій трубі