Дымова́я труба́ (дымоход) — инженерная система жизнеобеспечения зданий и сооружений, предназначенная для отведения продуктов сгорания от работающих теплогенерирующих аппаратов в атмосферу , посредством естественного или принудительного побуждения тяги, на безопасную высоту (удалённость) для людей и зданий. Промышленные дымовые трубы выполняются преимущественно вертикальными и цилиндрическими, могут достигать до нескольких сотен метров в высоту.

Принцип действия дымовой трубы, может быть как с естественной тягой , так и при помощи механических побудителей тяги, обеспечивает перемещение массы дымовых газов в направлении к устью трубы.

Материалы для изготовления дымоходов:

1. Керамический кирпич, толщина стенок минимально 120 мм;
2. Жаростойкий бетон, минимальная толщина стенок 65 мм
3. Асбестоцементные трубы, с ограничением максимальной температуры в 300 градусов по Цельсию;
4. Материалы обоснованные проектным расчетом на каждый из объектов индивидуально;
5. Материалы допущенные к применению согласно сертификации заводов-изготовителей.

Дымоходы изготавливались из природного камня , кирпича , керамики , асбоцемента , металла или бетона .

В настоящее время для выпуска дымоходов применяются: вермикулитобетон, эмалированные трубы, стеклянные и композитные материалы.

Высота дымоходов один из основных параметров дымовых труб. Определяется: работоспособностью аппаратов, отношением к препятствиям и безопасностью относительно людей и зданий.

Сечение дымоходов — основной параметр определяющий пропускную способность канала. Выбирается площадь сечения канала согласно расчетам, нормативам и документам производителей оборудования.

В системах, использующих дымохо́ды — вертикальные, наклонные и горизонтальные каналы для отвода дымовых газов от горелок, печей, плит, и других устройств сжигания топлива — дымовая труба является концевым элементом дымоходной системы. Отводимые по дымоходу газы поступают в дымовую трубу, по которой они затем выпускаются в атмосферу. К одной трубе могут одновременно подсоединяться несколько дымоходов от различных потребителей (теплогенерирующих аппаратов), если это согласовано с нормативами и документами на оборудование.

История

Впервые дымоход описал грек Теофраст в IV в. до н. э.

В античном мире использовались трубы внутри стен здания для отвода газов пекарен, однако настоящие трубы появились только в Европе в XII веке. Промышленные дымовые трубы появились в конце XVIII века.

Возникновение дымовых труб неразрывно связано с отопительными сооружениями. Наиболее простое из них — костёр, окружённый камнями. Такая отопительная «конструкция» позволяла в древности погреться у огня, приготовить нехитрую снедь, но не более. Вопросом как же запастись теплом про запас, люди стали задаваться гораздо позже, когда начали кочевать все дальше и дальше на север. К примеру, в Уссурийской зоне, по свидетельствам В. К. Арсеньева , писателя-путешественника, исследовавшего те края, жилища поселенцев из Кореи обогревались дымоходными каналами, т. н. печами кан , которые были проложены в полу дома и проходили в жилых зонах, обогревая их. Выходили продукты сгорания наружу через дуплистое дерево, заменявшее им внешнюю часть дымовой трубы.

На Руси отопление велось вообще без использования дымоходных труб — по-чёрному. До XVII столетия даже в условиях города у всех сословий печи отапливались таким способом. Данный метод отопления жилого помещения был небезопасен, поскольку в доме могли скапливаться вредные для человека угарные газы . Выглядело жилье, отапливаемое таким методом, не вполне презентабельно — стены и печи все время приходилось обновлять. Кстати, побелка печей ведётся очень давно и изначально она была предназначена не для обеспечения эстетической привлекательности отопительной конструкции, а для отслеживания её рабочего состояния — на белой поверхности отчётливо проступают любые трещины и расщелины, так как на них оседает копоть.

С распространением дымовых труб во время промышленной революции в XIX веке стало использоваться понятие дымной промышленности — промышленности, которая требовала угольных электространций и дымовых труб.

Назначение дымовых труб

Основным предназначением дымовых труб является отвод газов (продуктов сгорания топлива в топливнике). Вместе с ними через трубу удаляются дым, сажа, смола, водяные пары, паразитный воздух (не участвующий в горении), пепел, зола и копоть, которые, при неправильном формировании внутренних поверхностей дымохода, и при переохлаждении, могут оседать на его стенках, затрудняя в дальнейшем прохождение дымовых газов. Чтобы этого не происходило, необходимо внутреннюю поверхность дымоходных труб делать как можно более ровной и гладкой, без выбоин, щелей и выступов, чтобы саже и копоти не было за что «зацепиться». Но недопустимо выравнивать внутреннюю часть дымовой трубы оштукатуриванием.

Ещё одним предназначением дымовых труб является обеспечение нормальной тяги в печи, которая находится в прямом соотношении с сечением и высотой дымового канала. Температура продуктов сгорания на выходе из трубы должна превышать 373 К (около 100°С), что позволяет создавать в отопительной конструкции естественную тягу — путём замещения горячих слоев воздуха холодными. В связи с этим стенки дымовой трубы должны быть достаточно теплоизолированы.

Конструкция и материалы

В России широко распространены дымовые трубы из кирпича. Кирпичная дымовая труба может состоять из следующих элементов (сверху вниз):

• металлический колпак (он же дымник, зонт или флюгарка)
• оголовок
• шейка
• увод оси в сторону
• боров
• откос
• выдра ^†
• стояк ^{†(разговорное)}
• дымовые (шиберные) задвижки;
• вьюшка;
• основание (опора)
• конденсатосборник с отводом конденсата
• дымовой патрубок, для подключения к источнику отводимого в трубу газа.
• дымооборот (канал внутри печи)
• фундамент

^† Примечание. В местах соприкосновения участка трубы со строительными конструкциями здания или сооружения (крыша, перекрытия, стены, перегородки), используется распушка (разделка), обеспечивающая тепловую изоляцию и предупреждение возгорания конструкций.

Модульные дымовые трубы собирают из сборных металлических секций заводского изготовления. Металлические дымовые трубы могут быть самонесущими. Если труба не является самонесущей, секции трубы крепят к стенам , рамам , фермам или иным несущим конструкциям. Внешняя и внутренняя поверхности трубы могут делаться из разных металлов — к примеру, из кислотостойкой нержавеющей стали для внутренней поверхности и алюминия для наружной — а пространство между ними заполняться теплоизоляционным материалом.

Бетонные дымовые трубы могут изготавливаться из сборных элементов или монолитного бетона .

Оголовок дымовой трубы

Служит многим целям: защита от снега и дождя, увеличение тяги, украшение крыши.

Дымовая тяга

${\displaystyle Q=C\;A\;{\sqrt {2\;g\;H\;{\frac {T_{i}-T_{e}}{T_{i}}}}}}$

где:
Q	= дымовая тяга/поток тяги, м³ /сек
A	= сечение дымовой трубы, м² (подразумевается, что оно не меняется с высотой)
C	= коэффициент расхода (обычно берётся от 0,65 до 0,70)
g	= ускорение свободного падения , 9,807 м/сек²
H	= высота трубы, м
T i	= средняя температура внутри трубы, K
T e	= температура наружного воздуха, K

Основные проблемы

Их две — отложения изнутри, которые сокращают сечение дымохода, и разрушение изнутри и снаружи самой трубы под действием агрессивных дымовых газов и ветровой нагрузки. Также высокие трубы должны быть заметны издалека для летательных аппаратов. Для этой цели их красят преимущественно в интернациональные красный и белый цвета в соответствии с нормами авиационной безопасности (так называемая маркировочная окраска) . Дело в том, что полосатая окраска почти моментально бросается в глаза, и лётчики (пилоты) видят, что на их пути препятствие.

Ночью на трубах должны гореть красные сигнальные огни. Предназначены они для той же цели, что и маркировочная красно-белая окраска . Иногда даже дымовые трубы оснащаются ночной подсветкой.

Уход за дымовыми трубами

Дымовые трубы нуждаются в постоянном уходе — без этого они быстро теряют рабочую способность, засоряясь и забиваясь сажей и копотью. Чистку дымоходных труб необходимо проводить до или после отопительного сезона, то есть в то время, когда они не функционируют. Своевременное обследование трубы позволяет выявить возникшие дефекты и обеспечить нормальную циркуляцию воздуха в отопительном сооружении. Уход за дымовой трубой предполагает проверку подсоединений (патрубка, гильзы) и того, нет ли каких-либо выступлений, препятствующих подаче кислорода. При обнаружении трещин в трубе их необходимо устранять, поскольку попадание в них влаги может привести к полному разрушению труб в холодный период, когда вода в них, замёрзнув, расширит швы. Раствор из швов заменяют каждые пять-десять лет, что входит в капитальный ремонт дымовых труб. Профилактическая чистка труб предполагает удаление из канала пепла, сажи и копоти, осевших на его стенах. Одним из видов ремонта и улучшения характеристик дымохода является .

Другие применения

Некоторые высокие трубы используются в качестве держателя антенн передатчиков ТВ и мобильной связи, а иногда даже и в качестве опор ЛЭП (примеры: Конаковская ГРЭС в городе Конаково Тверской области , Выборгская ТЭЦ в Санкт-Петербурге и Каширская ГРЭС в Кашире ). В этих случаях приходится принимать специальные меры по защите от коррозии , так как большинство дымовых газов коррозийно активны.

• 
  Две дымовые трубы Конаковской ГРЭС используются также в качестве опор ЛЭП
• 
  То же самое и на Выборгской ТЭЦ Санкт-Петербурга
• 
  Каширская ГРЭС — ещё один пример

Снос труб

Дымовые трубы обычно сносят путём направленного взрыва . Снос трубы взрывом является очень ответственной и опасной операцией, требующей сноровки. Только на подготовку может уйти не один день, килограммы (иногда десятки и даже сотни) взрывчатого вещества и многие метры детонирующего шнура. Подготовка заключается в ослаблении конструкции трубы в районе основания и грамотного размещения динамита и запальных шнуров. После того, как подготовка завершена, взрывотехники удаляются на безопасное расстояние, подают предупредительные сигналы и после этого включают электронный запал. Взрыв подрубает основание трубы, а далее она уже сама падает. Если динамит подложен правильно, то труба упадёт, практически не причинив вреда никаким расположенным поблизости объектам .

Если же взрыв применять опасно или нецелесообразно (например, экономически невыгодно), то снос производят, разбирая трубу по порядку сверху вниз, откалывая куски и сбрасывая обломки внутрь. Как только труба таким образом будет разобрана примерно наполовину, у неё подрубают фундамент и уже окончательно сносят с помощью металлических тросов , которые тянут трактора или другая спецтехника. Иногда методом подрубания производят снос сразу (если труба не слишком высокая) . Также предварительно подрубленную трубу можно свалить толканием.

Судовые трубы

Первое, что видно у приближающегося парового судна,— дымовая труба. Поэтому трубы красили в опознавательные цвета. С появлением дизельных судов трубы различного назначения стали объединять в общий кожух, который также называется трубой и служит для опознавания судна.

Известные дымовые трубы

Труба	Год постройки	Страна	Город	Высота	Примечания	Фото
Экибастузская ГРЭС-2	1987	СССР ныне Казахстан	Экибастуз	420 м	Высочайшая труба в мире
Inco Superstack	1971	Канада	Садбери	385 м	Высочайшая труба в Западном полушарии
Берёзовская ГРЭС	1985	Россия	Шарыпово	370 м	Высочайшая труба в России
	1976	Словения	Трбовле	360 м	Высочайшая труба в Европе
Труба № 3 Приморской ГРЭС	1990	Россия	Лучегорск	330 м	Высочайшая труба на Дальнем Востоке
Харьковская ТЭЦ-5	1991	Украина	Харьков	330 м	Одна из двух высочайших труб на Украине .
Дымовая труба Анаконды	1919	США	Анаконда	178 м	Высочайшая кирпичная труба и, возможно, самое высокое сооружение из кирпича
	1957	Великобритания	Селлафилд	124 м	Высочайшая труба АЭС ; первый в мире инцидент , связанный с АЭС

На территории бывшего СССР возведено более сотни дымовых труб высотой 240—250 метров — из них первой была сооружена в 1966 году труба Каширской ГРЭС . Также построена 21 труба высотой 320—330 метров — первыми такой высоты достигли трубы Углегорской и Запорожской ГРЭС .

Галерея

• 
  Стальная дымовая труба на оттяжках . Они не позволяют ветрам опрокинуть трубу. Также верхушка трубы имеет флюгер, предохраняющий её от задувания
• 
  Сигнальные огни, маркировочная окраска и ночная подсветка железобетонных дымовых труб (высота 100 метров)
• 
  Эта кирпичная дымовая труба имеет высоту около 60 метров, не имеет сигнальных огней и маркировочной окраски, но оснащена ночной подсветкой
• 
  Архангельская ТЭЦ. Одна из труб служит опорой ЛЭП. Таких примеров в бывшем СССР существует несколько

См. также

• Список самых высоких труб
• Авиационная безопасность

Примечания

Литература

• Менделеев Д. И. // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
• Дымовая труба // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• // Журнал «Популярная механика», 2014 год.
• Дымоход // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• Газоходы // Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. — М. : Государственное Научное издательство «Большая Советская энциклопедия», 1959.
• Дымовые каналы и трубы // Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. — М. : Государственное Научное издательство «Большая Советская энциклопедия», 1959.

Ссылки