что такое тяга в трубе

Что такое естественная тяга в трубе?

Простыми словами, тяга – это внешняя сила, которая обеспечивает приток воздуха в топку и движение продуктов горения по трубе. Она играет важную роль в работе печи или котла, поскольку отвечает за сгоранием всего топлива в топке и вывод продуктов горения наружу. Зависит от нескольких факторов, но об этом подробнее далее.

Тяга или разряжение бывает двух видов:

Если топка сложена правильно или верно подобран котел в случае покупки готовой конструкции, естественная тяга дымовой трубы будет достаточной силы, поэтому устанавливать дымососы или вентиляторы нет необходимости. Они требуют затрат электроэнергии, шумят во время работы и имеют другие недостатки.

Как возникает естественная тяга?

Естественная тяга – это физический процесс, в основе которого лежит сила Архимеда. Разряжение возникает за счет того, что плотность нагретого воздуха или продуктов горения значительно ниже, чем плотность холодного воздуха. Чем выше разница температур, тем больше сила, которая движет продукты горения по дымовым трубам. По этой причине разряжение внизу дымохода всегда больше, чем на выходе.

Воздух попадает в топку через колосник. Так называют решетку внизу топки, на которую укладывают дрова или другое топливо. В процессе горения он сильно нагревается. В современных котлах большая часть тепловой энергии передается на стенки, но при этом температура продуктов горения остается довольно большой. Это и способствует движению дыма по проходам.

Чтобы обеспечить эффективный отвод продуктов горения, создают столб плотного воздуха. Чем больше этот столб, тем выше тяга, поэтому рекомендуется устанавливать дымоходы длиной не менее 5 метров. В верхней точке разряжение равно нулю, поэтому продукты горения без проблем выходят наружу. В теплое время года разряжение хуже, поскольку разница температур внешней среды и дыма не значительная. Чем холоднее на улице, тем лучше тяга.

Чрезмерная или недостаточная тяга

Иногда естественная тяга котла имеет слишком большую силу. В результате кислород поступает в топку в больших количествах, что способствует повышению температуры горения. Чтобы обеспечить безопасное использование отопительных устройств, разряжение регулируют при помощи заслонок, шиберов и других вспомогательных устройств, которые позволяют уменьшать или увеличивать приток воздуха или отвод продуктов горения.

Неконтролируемая тяга может стать причиной пожара.

Если продукты горения движутся чрезмерно быстро. Стенки дымохода будут сильно нагреваться. Если в каких-то местах они соприкасаются с горящими материалами, может возникнуть возгорание. Произойти это может, например, на чердаке.

Недостаточная тяга создает не меньше проблем. При малом разряжении продукты горения будут не полностью удаляться наружу. Дым, а вместе с ним и опасный угарный газ, будет проникать в помещение. При обнаружении задымленности необходимо сразу принимать меры. Чтобы улучшить тягу, нужно почистить трубы от сажи и копоти, а также обеспечить доступ воздуха в топку. Для этого требуется прочистить колосники и поддувало. Собирающийся пепел снизу может препятствовать притоку воздуха.

Если эти меры не помогают, тогда стоит задуматься о футеровке. Гильзование нержавеющими трубами, полимерными руками или керамическими вкладышами позволит решить проблему. Дело в том, что трубы, используемые для гильзования, имеют гладкую поверхность.

Поскольку при движении продукты горения практически не сталкиваются с сопротивлением, они быстрее проходят по дымоходу и выводятся наружу. Шероховатая поверхность кирпича и кладочного раствора замедляет прохождение газов. К тому же в квадратном или прямоугольном сечении прохода могут возникать завихрении, которые также тормозят движение продуктов горения. Подобные проблемы не характерны для труб, применяемых для футеровки. К тому же на гладкой поверхности обычно не оседает сажа, которая также ухудшает тягу.

При правильном сложении топки, верно спроектированной системы дымоудаления естественная тяга дымохода будет иметь достаточную силу. Она сможет обеспечить эффективное сгорание топлива и безопасное отведение продуктов горения наружу.

Источник

Тяга (трубы)

Тяга трубы — вентиляционный эффект в зданиях и печах который возникает за счёт разницы температур воздуха снаружи и внутри трубы (здания). Эффект возрастает с повышением разницы температур и высоты здания. Иногда этот эффект называют естественной вентиляцией.

Плотность тёплого воздуха меньше, чем плотность холодного воздуха, следовательно давление столба газа (ρgh) у тёплого воздуха меньше. Этот факт приводит к появлению разности давлений внутри и снаружи трубы (здания). Если здание не является герметичным, то за счёт разницы давлений у подножия здания, возникает поток воздуха, направленный внутрь. При этом тёплый воздух вытесняется вверх и выходит через отверстия вверху здания, а холодный воздух проникает внутрь через отверстия внизу здания. Возникает естественная вентиляция воздуха.

Содержание

Сквозняки в зданиях

Так как никакое здание не может быть абсолютно изолированно (по крайней мере всегда есть входная дверь), то эффект тяги приводит к движению воздуха. Во время отопительного сезона тёплый воздух поднимается вверх и выходит из здания через окна, вентиляционные отверстия или щели, а холодный воздух проникает внутрь через двери, окна или щели. Если летом в здании работают кондиционеры, то происходит обратный эффект — холодный воздух выходит наружу, а тёплый проникает внутрь.

В современных высотных зданиях с замкнутыми внешними контурами эффект тяги может достигать больших масштабов. Поэтому при конструировании таких зданий уделяют внимание борьбе с этим эффектом. Частично это достигается за счёт принудительной вентиляции, частично за счёт встраивания внутренних перегородок. В случае пожара эффект тяги играет большую роль в распространении дыма.

Тяга в печах

Эффект тяги в печах похож на эффект тяги в зданиях, за исключением одного факта — в печах образуются горячие газы продуктов горения, которые имеют большую разницу температур с внешним воздухом. Кроме того, трубы печей почти не создают препятствий на пути газов, что приводит к большой тяге, настолько большой, что в старых зданиях, которые обогревались печами, иногда засасывалось столько холодного воздуха снаружи, что общий тепловой эффект был отрицательным — здание охлаждалось сильнее, чем мог обогреть камин.

Источник тяги

Тяга создаётся за счёт разницы давлений (ΔP) и может быть подсчитана следующим образом. Уравнение даст точное значение для случая воздуха как в трубе так и снаружи трубы высотой h. Если в трубе находится не воздух, а продукты горения, то формула даст только приближённую оценку.

,

Поток воздуха, вызванный тягой

Поток воздуха за счёт тяги может быть подсчитан следующим образом. Формула действует с теми же ограничениями. A обозначает площадь сечения трубы.

,

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Тяга (трубы)» в других словарях:

Тяга (в архитектуре) — Тяга трубы вентиляционный эффект в зданиях и печах который возникает за счёт разницы температур воздуха снаружи и внутри трубы (здания). Эффект возрастает с повышением разницы температур и высоты здания. Иногда этот эффект называют естественной… … Википедия

тяга дымовой трубы ТЭС — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN chimney draftstack draft … Справочник технического переводчика

Тяга (в технике) — Тяга в технике, 1) в машиностроении и строительстве часть машины или сооружения, подверженная растягивающим нагрузкам; обычно стержень круглого или прямоугольного сечения, а также из фасонного проката (уголкового, таврового и др. профиля). 2) В… … Большая советская энциклопедия

Тяга (разрежение) — У этого термина существуют и другие значения, см. Тяга. Тяга снижение давления воздуха или продуктов с … Википедия

Тяга — [draft, pull; (connecting) rod, stay] в топочных и вентиляциооных устройствах разрежение в участке канала или трубопровода, под действием которого создается поток газа. Тяга бывает естественной, когда движущая сила возникает из за разности… … Энциклопедический словарь по металлургии

Трубы заводские дымовые* — Если в былое время одною из первых величин, определяющих размеры достатка и государственных или общественных сборов служил дым (см.), то в наше время, а именно в XIX в., число заводских дымовых Т. может служить наглядным указателем развития… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Трубы заводские дымовые — Если в былое время одною из первых величин, определяющих размеры достатка и государственных или общественных сборов служил дым (см.), то в наше время, а именно в XIX в., число заводских дымовых Т. может служить наглядным указателем развития… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Тяга — I Тяга в технике, 1) в машиностроении и строительстве часть машины или сооружения, подверженная растягивающим нагрузкам; обычно стержень круглого или прямоугольного сечения, а также из фасонного проката (уголкового, таврового и др.… … Большая советская энциклопедия

ТЯГА — 1) сила, передаваемая движителю трансп. машины (наземной, водной, воздушной, космической). Применительно к тяговым трансп. машинам под Т. подразумевают силу, передаваемую от тягача (или локомотива) к буксируемым машинам (или поезду). 2) Т. в… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Дымовые трубы — служат для отведения в атмосферу газообразных продуктов горения из нагревательных приборов. Вместе с тем Д. труба притягивает к горнилу топки ток воздуха, необходимого для горения. Тяга эта происходит вследствие разности температуре воздуха в… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Источник

Как устранить обратную тягу в дымоходе: причины возникновения в печи и что делать, чтобы избежать

В статье представлена информация о причинах обратной тяги в дымоходе печи, о том, что с этим делать, с примерами на видео, а также руководством к действию. Мы рассмотрим способы стабилизации ситуации, начиная от внесения конструкционных изменений, продолжая использованием различных устройств и заканчивая пересмотром вентиляции. И, конечно, поделимся секретами профилактики и проверки, чтобы вы были предупреждены и вооружены, а ваш дом – защищен.

Что это такое

При нормальном функционировании системы дымоотведения газ, образованный в результате сжигания топлива, выводится наружу. При неправильном режиме работы вы можете наблюдать обратную ситуацию. Дым идет по трубопроводу не строго вверх, как положено, а вниз, не уходит на улицу, вместо чего валит в дом – вот что такое обратная тяга. И представляет она собой не просто неприятное, а по-настоящему опасное явление, которое, при халатном отношении, приводит к возникновению пожароопасной ситуации в доме, а то и к тяжелейшему отравлению угарным газом.

Нормы

Тяга – это движение дыма вверх по дымовой трубе из области повышенного давления в область пониженного. Газ по своей природе стремится в зону наименьшего сопротивления (в данном случае вверх и на улицу), с ускорением, обеспеченным трубой, которая выполняет роль аэродинамического коридора.

Если скорость движения подходящая, сжигание топлива проходит в запланированном режиме: вредные продукты сгорания своевременно и в полном объеме выводятся наружу, обеспечивается приток свежего воздуха. Если чрезмерная, огонь может быть задут резким порывом из-за слишком сильной вытяжки. Если отсутствует, пламя просто погаснет.

Поэтому так важно поддерживать бесперебойную работу системы отопления, в частности – стабильное давление в котле и в области рукава. Норма в данном случае – от 10 до 20 Па, в зависимости от площади и высоты помещений, количества комнат и этажности, климатической зоны, в которой построено здание.

Как выявить в дымоходе обратную тягу

Сейчас одним из наиболее современных способов обнаружения ее присутствия (в неочевидных ситуациях) считается тест анемометром. Это простой в пользовании прибор, сегодня не только механический, но и цифровой: достаточно поднести его ко входу и выходу трубы, и он покажет текущее давление. Если его показатели ниже уже упомянутых 10-20 Па, пора бить тревогу. Есть только одно но: данное оборудование снимет показания только при наличии потока ветра силой более 1 м/с.

Что же предпринять, если такой техники нет под рукой? Воспользоваться народными методами:

Почему возникает обратная тяга в печи или дымоходе

Среди основных причин выделяют следующие:

Все причины ее появления условно делят на две группы:

Рассмотрим каждую из них с обязательным упоминанием степени ее серьезности.

Неувязки с конструкцией

Тот случай, когда ошибки были допущены еще на стадии проектирования и влияют на работу обустроенной системы обогрева. В числе основных промахов:

Это проблема из категории сложных, которая решается только путем доработки и перестройки.

Неправильный монтаж отопительного прибора

Время от времени возникает ситуация, когда проектная документация составлена корректно, а ошибки допустили те, кто устанавливал оборудование. Сборка своими руками чревата следующими ошибками:

Несоблюдение при монтаже дымохода основных норм приводит к возникновению обратной тяги.

Работа часто становится объяснением того, почему идет обратная тяга в дымоходе, и можно сделать простой вывод. К обустройству системы обогрева частного дома стоит привлекать только опытных профессионалов, чтобы потом не приходилось переделывать, тратиться, рисковать здоровьем.

Выбор материалов

Данный момент тоже ключевой, ведь если внутренняя поверхность трубы шероховатая, частицы пара будут задерживаться и идти назад. Если отдать предпочтение металлу с низкой коррозионной стойкостью, он проржавеет, что тоже ухудшит циркуляцию воздушных масс.

Мы уже не говорим о том, что керамика, кирпич, нержавеющая сталь отличаются между собой по показателям теплопроводности и герметизации, а значит в канале, сделанном из каждого из них, будет разное давление. Это момент, который обязательно нужно учитывать при проектировании, чтобы потом не приходилось принимать сложные решения и менять или переделывать часть системы отопления.

Засорение дымохода

Забитая труба – вот частая причина того, почему дымоход дует в обратную сторону. Тяга значительно ухудшается или вовсе прекращается, если на стенках оседает много сажи и копоти, в результате чего рукав становится слишком узким или «нулевым». Когда это происходит? Опять же, при устройстве канала из недостаточно гладкого материала, с шероховатостями, буквально притягивающими различные загрязнения.

В самых запущенных случаях своевременному отводу продуктов горения мешает даже механический мусор, попавший внутрь. Но это не самая неразрешимая проблема, последствия которой реально минимизировать регулярной профилактикой или предотвратить на стадии проектирования, выбрав модульную конструкцию из нержавеющей стали.

Высота дымохода

Эта причина включает в себя сразу несколько разных, но распространенных случаев:

Проблему высоких деревьев или стоящих рядом высоких строений решить не всегда возможно. В этом случае предлагается вариант сделать конструкцию своими руками – колпак с разветвлением. Данный колпак можно сделать своими руками, посмотрев в интернете информацию и видео-обзоры.

Нарушение естественной вентиляции

Сложности возникают при отсутствии притока воздуха, когда кислорода становится все меньше (выгорает), чтобы продолжить сжигание, труба «засасывает» его с улицы. Если при неправильном проектировании и/или строительстве, в помещении гуляют сквозняки, это меняет движение потоков, под действием одного из которых газ из топки может уйти не вверх, а вбок.

Источник

Как уходит дым

Поэтому, если мы возьмем трубу достаточного диаметра, чтобы там мог двигаться воздух, и вытянем ее высоко вверх, мы можем сделать так, что воздух от земли будет постоянно вытекать наверх. Это будет происходить потому что вверху очень низкое давление, большое разрежение, и естественным образом воздух будет туда стремиться. А на его место будет приходить воздух с других сторон. В системе «топка (или печь) + дымоход» тяга (понятие тяги) также действует, если печь не работает. При горении дров образуется достаточно высокое давление во внутренней топочной камере и соответственно, образующиеся при горении дымовые газы, должны куда-то выходить. Все топки, печи, о которых мы говорим, сделаны таким образом, чтобы дымовые газы выходили в дымоход, который имеет определенную высоту для того, чтобы создалась тяга, для того, чтобы создалось изначальное разрежение. В топочной камере при горении, происходят физико-химические процессы с выделением тепла, газов и возникает избыточное давление. Дрова переходят из твердого состояния в газообразное, с выделением тепла. Газы начинают двигаться в дымоходе под воздействием тяги, стремятся идти из области повышенного давления в область пониженного давления. Всё действует абсолютно так же, как в природе.

Что же такое «обратная тяга»?

Таким образом, если у нас нет пониженного давления в помещении, (герметичность, кухонная вытяжка легко создают пониженное давление) никакого обрушения холодного воздуха в топку не будет. Это можно, кстати, очень хорошо наблюдать. Если зимой мы начинаем топить камин (печь), перед тем, как уже растапливать, поджигаем газету и заносим ее в трубу (минуя топочную часть), и огонь не идет в помещение, какой бы ни был столб холодного воздуха, а очень хорошо огонь горит и выходит только в трубу. Это показатель того, что теплый воздух нормально стремится вверх и, если давление в помещении не пониженное, то никакого затекания холодного воздуха не будет. Когда мы растапливаем печь или камин, может возникать ситуация, что дым идёт в помещение. Образующиеся дымовые газы при первоначальной растопке еще не очень горячие, и, поднимаясь вверх соприкасаясь с холодными стенками, они очень быстро охлаждаются. Когда их температура достигает критической отметки, то при охлаждении они, естественно, устремятся вниз. Вот откуда и возникает, так называемая, обратная тяга. Для того чтобы нормализовать тягу в печи, важно правильно растапливать, понимая, какие процессы там происходят и что с этим необходимо делать.

Как же правильно собирать дымоход?

Сборные дымоходы, сэндвичи, собираются по дыму и по конденсату. Есть мнение, что правильно собирать по дыму. Объясняют тем, что дымовые газы, выходя в трубу и стремясь вверх, будут забиваться в щели, которые, возможно, останутся на стыках труб и выходить, соответственно, наружу. Есть такое мнение, что если собрать по дыму, то дым не будет выходить. Обычно в таких спорах, если была возможность поработать с действующей печью, можно предложить высверлить в любом месте дымохода отверстие для того, чтобы посмотреть, а что же будет происходить. Особенно это интересно сделать в какой-то нижней части. Отверстие можно высверлить любое, хоть сантиметр в диаметре. Что будет наблюдаться? Из этого отверстия, естественно, никакого дыма выходить не будет(если мы, конечно, не закрывали полностью дымоход сверху).

Что же важнее учесть при сборке дымохода?

При этом дымоход большой, высокий и вы не понимая в чем дело, вызываете специалистов. Специалисты приезжают, смотрят. Что они могут увидеть? Когда понятно, что тяги не хватает, что это связано с устройством самого дымохода, делается очень простой ход. Дымоход накрывается сверху чем-нибудь, и смотрят, где, из каких щелей пойдет дым. Всевозможные нестыковки в дымоходе приводят к тому, что через них образуется подсос, потому что в дымоходе присутствует тяга, то есть движение из области повышенного давления в область пониженного давления. Из любой щели будет засасываться воздух внутрь дымохода. Почему? Потому что воздух будет стремиться вверх, т.к. с высотой образуется перепад давления. Поэтому, чем больше щелей, тем хуже тяга будет внизу, потому что очень много присутствует подсосов вверху. Поэтому логика тех, кто ратует за сборку по дыму, совершенно не учитывает саму суть тяги. Эта логика подразумевает только то, что огонь горит, и дым прет во все стороны. Нет. Дым идет, из области повышенного в область пониженного давления, не во все стороны, а только туда, куда ему легче. По крайней мере тем, кто хочет собирать по дыму, надо предлагать провести подобного рода эксперименты. В том числе, эксперименты с тем, чтобы намочить изоляцию и посмотреть, как будет нагреваться дымоход снаружи.

В чем измеряется тяга

Что еще влияет на величину тяги?

Факторы влияющие на тягу:

Еще очень важно отметить, что большое влияние оказывает именно соотношение размеров топки, диаметра выходного патрубка и диаметра самой дымоходной трубы. При избыточной высоте предполагаемого дымохода, следует подумать о том, чтобы уменьшить сечение дымохода примерно на 10%. Прямо на топку, на дымовой патрубок, поставить переходник, например с 200-го диаметра на 180-й, и уже трубу гнать 180-ую. Это допускается многими производителями. Например, если говорить о конкретных производителях, то «Эдилкамин» расписывает в инструкциях к своим топкам, какого диаметра должен быть дымоход в зависимости от высоты. Например:

Есть очень конкретные рекомендации. Другие производители просто допускают, что возможны изменения. Некоторые вообще не допускают. Поэтому в данном случае, лучше, конечно, руководствоваться инструкциями производителя, но и понимая процессы, происходящие в дымоходе, вырабатывать и свои рекомендации, для каждого клиента индивидуально.

Как измеряется тяга?

Необходимо затопить печь или камин и топить не менее получаса, чтобы нормализовались все процессы. Затем, предварительно проделав небольшое отверстие в трубе чуть-чуть выше дымового патрубка, вставить туда специальный датчик депримометра и производить измерение тяги. Таким образом, будет выявлено, насколько она избыточна или ее не хватает. Факторов, влияющих на тягу, на самом деле, очень много, поэтому можно остановиться, по крайней мере, еще на нескольких.

Роза ветров

Очень важный фактор, когда господствующие ветра задувают прямо в дымоход и соответственно, способствуют возникновению пониженной тяги или вообще, ее опрокидыванию. Дымоход надо ставить именно с наветренной стороны, разумеется, если определены приоритеты господствующих ветров. Ни в коем случае не с подветренной стороны, особенно если дымоход находится довольно далеко от конька и высота его не выше уровня конька. Важно смотреть, что находится на относительно недалеком расстоянии, 10-20 метров, насколько высокие рядом дома, деревья, все, что может влиять на тягу. Почему в последнее время стали все больше использовать антиветровые дефлекторы. По крайней мере, они хоть как-то компенсируют и порывы ветра, и расположение дымохода. По нормативам дымоход, который располагается в непосредственной близости от конька, выводится примерно на полметра выше конька. Если расстояние от конька от 1,5 м до 3 м, то выводится примерно в один уровень с коньком. Если расстояние более трех метров, то дальше действует формула: от горизонтали, проведенной непосредственно от конька, 10 градусов вниз. На практике всегда лучше стремиться к тому, чтобы дымоход, либо был выше конька, либо примерно в один уровень с коньком. Очень важно использовать дымоходы таким образом, чтобы один дымоход работал с одной печью. Потому что бывают случаи, когда подсоединяют два дымохода. Если есть возможность, и нет крайней необходимости, всегда важно соблюдать правило – один прибор, один дымоход.

Опрокидывание тяги

Еще один часто возникающий вопрос – это опрокидывание тяги. В каких случаях это происходит? В основном, происходит в таких ситуациях, когда дымоход довольно протяженный и холодный (в частности, например, кирпичный), а давление достаточно низкое. Поэтому даже, если соотношение размеров топки и сечения дымохода соответствуют, даже, если в помещении относительно нормальное давление, все равно может возникнуть ситуация, когда при первоначальной растопке, пламени не хватает силы и отходящие дымовые газы успевают очень сильно охладиться в дымоходе и обрушиваются вниз. Приходилось наблюдать подобные случаи, но в основном, это происходило, когда была пасмурная погода, ветер на улице и холодный остывший дымоход. Происходило таким образом, что первые минут пять огонь нормально разгорался, но потом дым начинал очень сильно валить в помещение. Это было связано с тем, что во время горения воздух из помещения забирался, и давление слегка понижалось, притока воздуха не было – это первое. А второе – что дымовые газы поднимались вверх, охлаждались, уплотнялись и, пройдя критическую точку, обрушивались вниз. Что надо иметь в виду в таких ситуациях? Конечно, очень важно правильно разжигать печи-камины. Правильная растопка, первоначально создаёт такое горение, что не даёт возникнуть обратной тяге или опрокидывания тяги. Разумеется, нужно проверять давление в помещении. Приоткрыть форточку, что очень важно при начале растопки, особенно, если помещение имеет стеклопакеты и вообще достаточно герметично. Важна подготовка дров, их правильная укладка, сушка, правильный розжиг, соблюдение некоторых иных правил, чтобы не возникало экстремальных ситуаций.

Источник