Le dispositif, dont nous discuterons de la classification, est un élément structurel important des bâtiments résidentiels et non résidentiels. Ceci est une cheminée. Nous analyserons en détail la conception de l'objet, ses variétés, ses caractéristiques, ses exigences importantes.
Qu'est-ce que c'est ?
Cheminée - un dispositif situé verticalement à travers lequel les produits de combustion sont rejetés dans l'atmosphère. Le principe de fonctionnement de cet élément est basé sur la force de poussée, grâce à laquelle les masses de gaz se déplacent de l'entrée au tuyau de sortie.
La section transversale de l'appareil peut être ovale, polygonale, ronde. La cheminée est construite uniquement à partir de matériaux non combustibles - brique, céramique, métal, pierre naturelle, amiante-ciment, métal. La hauteur de l'appareil (à l'échelle industrielle) peut atteindre des centaines de mètres.
Si nous avons un système qui utilise une cheminée - un canal horizontal, incliné ou vertical pour évacuer le gaz des brûleurs, des poêles, des poêles, alors la cheminée sera considérée ici comme un élément terminal. Plusieurs cheminées peuvent y être raccordées à la fois.
Affectation des appareils
Quelle que soit la hauteur de la cheminée, sa tâche principale est d'éliminer les produits de combustion du carburant et des gaz. Avec eux, la suie, la suie, les cendres et la fumée sont également éliminées. Pour que ces éléments ne se déposent pas sur ses parois intérieures et n'entravent pas la réalisation de l'objectif principal, ils (les murs) doivent être uniformes, lisses, sans fissures ni nids-de-poule.
La deuxième tâche importante consiste à assurer une traction normale. Ce dernier est directement corrélé à l'épaisseur et à la hauteur de la cheminée. Comme la température du produit de combustion à la sortie dépasse parfois les 100°C, cela permet de créer un tirage naturel, c'est-à-dire le remplacement de l'air chaud par de l'air froid. Sur la base de ce qui précède, l'épaisseur du tuyau doit être d'au moins une brique et demie et la hauteur doit être d'au moins 5 mètres.
Les utilisations inhabituelles des tuyaux hauts incluent l'utilisation comme support pour les antennes de téléphone portable et de télévision, et parfois comme pylônes électriques.
Matériaux et construction
Les matériaux les plus courants pour ces appareils dans notre pays sont la brique, le béton et le métal.
Une cheminée en brique typique se compose des éléments suivants:
- Col pour le raccordement à la source à partir de laquelle il est nécessaire de détourner le gaz.
- Volet(x) de fumée.
- Riser.
- Loutre.
- Pente.
- Cou.
- Bandeau.
- Capuchon en métal.
Classifications des cheminées
Regardons les principales classifications du sujet de notre conversation.
Pofinalité technologique:
- Echappement. Il s'agit de conduits de ventilation des fumées pour les installations industrielles, qui éliminent les produits gaz-air traités des équipements. Ces derniers se caractérisent par une humidité élevée et une faible température de chauffage (jusqu'à 80 ° C).
- Fumer. Ils éliminent les produits de combustion qui apparaissent lors de la combustion de divers combustibles dans les groupes électrogènes, les chaufferies, ainsi que les gaz émis lors des processus de production, dont la température varie entre 80 et 500 ° С.
Selon le matériau principal:
- Brique.
- Béton armé - préfabriqué et monolithique.
- Combiné.
- Céramique.
- À partir de plastiques techniques.
- Cheminées métalliques.
Selon le principe de l'accomplissement de sa tâche:
- Appareils qui fournissent pleinement le tirage, créant le flux d'air nécessaire dans la zone de travail du four, du four de l'unité et d'autres équipements techniques.
- Tuyaux dans lesquels la libération de gaz et d'autres produits de combustion nocifs dans l'atmosphère est possible en raison du tirage forcé, ce qui crée un équipement spécial.
Je dois dire que de nombreuses cheminées pour chaufferies, installations industrielles combinent ces deux principes.
Par type de schéma structurel:
- Avoir un canal de sortie de gaz, dont les éléments deviennent en même temps la structure de support du tuyau lui-même.
- Avoir un arbre d'échappement de gaz séparé.
Le degré d'impact des produits de combustion sur les structures porteuses dépend des caractéristiques ci-dessus.
Par type de transporteur:
- Mât.
- Autoportant.
- Pour montage mural.
- Ferme.
- Colonne.
Sur l'utilisation de matériaux isolants:
- Isolé.
- Isolé.
Par caractéristiques de conception (la classification est en grande partie une conséquence de tout ce qui a été dit précédemment):
- Brique. Ce sont des tuyaux non revêtus et revêtus (acide, matériaux réfractaires, brique).
- Béton armé monolithique. Le revêtement peut être en béton polymère, en briques d'argile, en matières premières résistantes aux acides, et être pressé. La structure peut également avoir un revêtement et un espace ventilé, un ou plusieurs conduits internes en céramique, métal, plastiques techniques, silex préfabriqués.
- Béton préfabriqué. Peut être doublé ou non doublé.
- Métal. Étiré ou autoportant. Avec et sans doublure. Avec un ou plusieurs évents doublés de plastiques techniques ou de métal.
- Tuyaux-tours métalliques constitués d'un cadre en treillis porteur. Ce dernier supporte à la fois un et plusieurs conduits d'échappement de gaz en plastique technique ou en métal.
- Tuyaux protégés et autoportants (en plastique structurel ou en métal) dans une ossature métallique porteuse, qui sont installés sur les structures des chaudières, des bâtiments ou des installations de production industrielle.
Avoirune image plus complète du fonctionnement des cheminées, nous analyserons en détail les différentes variétés de ces appareils.
Tuyaux en briques
En fait, la construction de tuyaux de type industriel a commencé avec ce type. La limite de hauteur pour les objets en brique ne dépasse pas 90 mètres. Ils sont construits pour évacuer les gaz, les produits de combustion d'une plage de température très large, sans exclure les températures élevées.
Aujourd'hui, une grande variété de revêtements et de solutions de conception sont utilisées dans la construction de tuyaux en briques. Cela permet aux éléments d'être utilisés dans les industries suivantes:
- pétrochimie;
- chaufferies urbaines et rurales;
- métallurgie;
- chimie et autre et production.
Les cheminées en briques sont les plus courantes en Russie aujourd'hui.
Tuyaux en plastique
Pour cette variété, on peut distinguer deux types principaux:
- Constructions en polyfluorure de vinylidène et en polypropylène. Ils se distinguent par leur facilité de montage, leur résistance à l'usure et leur résistance absolue à la corrosion. Seule la température de fonctionnement d'un tel tuyau ne dépasse pas 120 ° С.
- Structures en fibre de verre. La température maximale de fonctionnement de ces cheminées est de 180 °C.
Tuyaux en béton préfabriqué
En règle générale, ces objets ont une petite hauteur - les projets typiques mesurent 30 et 35 mètres. À titre exceptionnel - 60 m Il existe également des objets expérimentaux sur le territoire de notre pays d'une hauteur de 75 mètres. Fabriqué à partir de béton résistant à la chaleur. Conçu pour les petitschaufferies.
Les structures en béton préfabriqué sont exploitées sans revêtement. Mais s'il y a exposition à des températures élevées ou à des gaz agressifs qui s'échappent, ils peuvent être doublés sur toute la hauteur ou partiellement.
Tuyaux monolithiques en béton armé
Les applications les plus courantes sont l'énergie, les entreprises industrielles. La hauteur moyenne des structures en Russie est de 90 à 150 mètres. Vous pouvez compter une centaine de ces tuyaux, s'élevant à 180-250 mètres au-dessus du sol. Seuls quelques-uns ont une hauteur de 330 mètres. Une cheminée monolithique en béton armé en Russie - 370 mètres.
Tuyaux en céramique
Innovation dans le domaine de la construction de tuyaux. Les structures céramiques modulaires modernes sont conçues pour une durée de vie allant jusqu'à 120 ans !
Ils se caractérisent également par une épaisseur de paroi réduite, ce qui entraîne leur poids inférieur. La température de fonctionnement d'une telle cheminée est de 600 °C. Par conséquent, il peut fonctionner lorsqu'il est allumé directement pendant 1,5 heure.
Tuyaux métalliques
Une caractéristique distinctive est l'imperméabilité à l'humidité et aux gaz. Garantir l'étanchéité du conduit de sortie des gaz, ne filtrer ni les condensats ni l'agressivité des produits de combustion évacués, ce qui permet au tuyau de fonctionner sous une pression excessive avec un débit élevé.
Pour les tuyaux métalliques, il est possible de réaliser n'importe quel revêtement. Il existe également de grandes variations dans l'utilisation de matériaux de peinture de protection.
Pylônes
La principale différence de cette solution constructive est une claireséparation des fonctions technologiques et porteuses des éléments de l'objet. Essayons de comprendre. La tour en treillis joue ici le rôle d'une structure porteuse, et le puits d'échappement, fixé dans ce cadre, subit l'impact des produits de combustion en les rejetant dans l'atmosphère.
Il faut dire que les cheminées en treillis sont les plus économiques en termes de consommation de matière. De plus, ils peuvent être montés dans les plus brefs délais.
Tuyaux de mât
De telles cheminées de chaudière (à gaz ou à combustible liquide) peuvent être utilisées aussi bien dans la construction privée que dans les installations industrielles. La structure du mât se compose d'une tour métallique de support (trois, quatre mâts) et de puits de sortie de gaz qui y sont attachés.
Les éléments de tuyauterie sont assez faciles à transporter pour être assemblés directement sur place. Les pièces sont montées comme un designer; ils sont fixés ensemble avec des vis et des écrous. Parfois, le processus d'assemblage ne prend pas plus de quelques heures !
La base de la construction est une dalle en béton. La hauteur maximale est de 28 mètres.
Tuyaux muraux
De telles structures sont fixées au mur du bâtiment avec des pinces avec un revêtement d'ancrage. Dans ce cas, aucune fondation ou structure de support n'est nécessaire, ce qui réduit considérablement les coûts.
L'appareil est installé à l'intérieur et à l'extérieur de la maison. Convient à différents types de chaudières - gaz et combustibles liquides.
Tuyaux autoportants
Les constructions de ce type sont conçues pour présenter des produitstraitement des combustibles gazeux, liquides et solides de la chaudière. Les tuyaux autoportants sont disponibles en deux variétés - à plusieurs tubes et à un seul tube. Le grand avantage de ces éléments est leur faible poids, ce qui simplifie le processus d'installation à la fois dans une maison privée et dans toute une entreprise.
Un autre avantage de ce type de cheminées est qu'elles ne filtrent pas les produits de combustion et les condensats, ce qui affecte positivement la pression de fonctionnement.
Tuyaux de colonne
Dans ce cas, la première étape consiste à installer la coque extérieure de type acier au carbone. Des tuyaux en matériau inoxydable avec une couche d'isolation thermique y sont insérés.
L'ensemble de la structure est fixé dans le panier d'ancrage, qui est déjà versé dans la fondation. Les raccordements de plusieurs chaudières peuvent conduire au conduit de fumée.
Tuyaux en treillis
Commun dans les zones sismologiquement actives. Dans ce cas, un panier d'ancrage est coulé dans la fondation, sur laquelle la structure en treillis est fixée. Tout au long de ce complexe, de une à six cheminées peuvent être installées.
Stovepipes
Les structures de four à l'intérieur d'elles-mêmes sont divisées en plusieurs types:
- Autochtone. Situés près de l'appareil de chauffage, ont leur propre fondation.
- Suspendu. Typique pour les petits bâtiments - installé à l'extérieur de la maison, afin de ne pas encombrer l'espace à l'intérieur.
- Emballé. Le type le plus populaire. Le tuyau est installé sur l'appareil de chauffage lui-même.
- Mur. Dans ce cas, la cheminée est encastrée dans le mur de la maison au stade de la construction. Ce type n'est pas particulièrementcommun en raison de la complexité de l'installation.
Conception de la structure
Pour que l'appareil fonctionne correctement et exécute ses tâches, il est nécessaire de calculer la cheminée avant l'installation. Les performances aérodynamiques sont particulièrement importantes. Un projet typique comprend les parties suivantes:
- Calculer la hauteur d'une structure.
- Calculer la résistance structurelle.
- Calculs d'ingénierie thermique.
- Calculer la stabilité de la cheminée.
Des calculs correctement effectués aident à déterminer le débit minimum de passage des produits de combustion à travers le tuyau. Le résultat de l'ensemble du projet est des recommandations claires sur la hauteur et le diamètre de la structure, la sélection de ses éléments nécessaires.
Le calcul de la hauteur du tuyau est effectué en tenant compte des normes sanitaires et environnementales en vigueur, des caractéristiques du terrain, des conditions météorologiques, de la température des produits de combustion en sortie.
Les exigences de conception de base sont les suivantes:
- Résistance aux températures extrêmes.
- Sécurité incendie.
- Résistance aux différents acides, corrosion.
- Étanche au gaz.
- Résistance à l'humidité.
- Durabilité.
- Stabilité statique.
Entretien de votre appareil
Les cheminées domestiques et industrielles nécessitent un entretien complet et rapide:
- Nettoyage avant et après la saison de chauffage.
- Examens pour détecter les défauts nouvellement apparus.
- Vérification des connexions - manchons,buse.
- Remplacer le coulis tous les 5 à 10 ans.
- Manche.
- Nettoyage prophylactique - élimination de la suie, de la suie et des cendres des parois intérieures.
Problèmes de l'appareil principal
Il existe certains problèmes communs aux cheminées industrielles et domestiques:
- L'accumulation de dépôts de l'intérieur, qui réduisent le diamètre de la section.
- Destruction de la structure elle-même de l'extérieur et de l'intérieur en raison de la charge du vent, de l'exposition à des produits de combustion agressifs. Dans ce cas, une réparation rapide des cheminées est nécessaire.
- Un autre problème se pose pour les bâtiments industriels. Un tuyau haut doit être visible pour les aéronefs à tout moment de la journée. Pour ce faire, il est peint en bandes contrastées (marquage blanc et rouge), et la nuit il est éclairé par des feux de signalisation rouges ou même des feux spéciaux.
Nous avons donc démantelé les traits et les caractéristiques de notre sujet de conversation sous différents angles. Surtout, nous avons prêté attention aux classifications des pipes, qui sont nombreuses, ainsi qu'à la description de leurs variétés individuelles.
