Μηχανολόγου – Μηχανικού
Το σύστημα απαγωγής καυσαερίων περιλαμβάνει την καπνοδόχο και τον καπναγωγό. Ο σωστός υπολογισμός του εν λόγω συστήματος παρουσιάζει τόση σπουδαιότητα για την καλή λειτουργία της εγκατάστασης, όσο και ο υπολογισμός του συγκροτήματος λέβητα – καυστήρα. Τα τρία αυτά στοιχεία (Καυστήρας – Λέβητας – Καπνοδόχος), συνδέονται απόλυτα μεταξύ τους, έτσι ώστε η λειτουργικότητα και η απόδοση του καθενός να εξαρτάται από τα άλλα.
Καπναγωγός
Είναι το τμήμα του συστήματος απαγωγής καυσαερίων, που συνδέει το λέβητα με την καπνοδόχο. Εκείνο που πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι όποιο υλικό κι αν χρησιμοποιήσουμε σαν καπναγωγό, θα πρέπει να αντέχει σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 300°C.
Συνήθως χρησιμοποιούνται εύκαμπτοι αγωγοί από ανοξείδωτο αντιμαγνητικό χάλυβα (ΙΝΟΧ 316).
Θα πρέπει να αποφεύγονται οι απότομες – κλειστές καμπύλες και να λαμβάνεται υπόψη η δυνατότητα συστολής και διαστολής του καπναγωγού.
Για τον περιοδικό καθαρισμό των καπναγωγών φροντίζουμε να υπάρχουν ανοίγματα καθαρισμού κατάλληλης διατομής (περίπου 3% της επιφάνειας της διατομής του καπναγωγού και τουλάχιστον 200 cm2).
Καπνοδόχος
Μετά τον καπναγωγό, για την απαγωγή των καυσαερίων από το λέβητα, φροντίζει η καπνοδόχος, η οποία θα κατασκευάζεται από τα κατάλληλα υλικά και με βάση τον ισχύοντα Γ.Ο.Κ. (Δηλαδή ύψος 1 μ. τουλάχιστον πάνω από τη στέγη και 0,7 μ. πάνω από οποιαδήποτε ακμή γειτονικού κτιρίου που βρίσκεται σε ακτίνα 3 μ. κ.λπ.) για να αποφεύγονται ανωμαλίες στον ελκυσμό της, διότι ο άνεμος δημιουργεί πίεση ανακοπής και στροβιλισμό.
Επίσης, δεν πρέπει να συνδέονται στην καπνοδόχο τυχόν άλλες συσκευές όπως τζάκια και να φροντίζουμε να τοποθετείται όσο το δυνατόν πλησιέστερα στο λέβητα, αποφεύγοντας μεγάλα οριζόντια τμήματα ή καμπύλες. Τα συνήθη υλικά κατασκευής τους είναι ανοξείδωτη λαμαρίνα (όπως ΙΝΟΧ AISI 304L) εσωτερικά και εξωτερικά (διπλού τοιχώματος) με μόνωση πάχους 20 – 30 mm.
Υπολογισμός καπνοδόχου
Ο υπολογισμός της καπνοδόχου είναι ένα σύνθετο πρόβλημα καθ’ όσον έχει ν’ αντιμετωπίσει αρκετούς αστάθμητους παράγοντες, όπως οι διαφορετικές θερμοκρασίες εξόδου των καυσαερίων, η ένταση κι η διεύθυνση των ανέμων κ.ά.
Γενικά οι καπνοδόχοι υπολογίζονται έτσι, ώστε τα καυσαέρια ακολουθώντας τη γνωστή πορεία τους από λέβητα – καπναγωγό και μέσω της καπνοδόχου προς την ατμόσφαιρα, να έχουν υπερνικήσει όλες τις αντιστάσεις (τριβές) και να παραμένει ικανοποιητικός ελκυσμός για το λέβητα.
Ο απαιτούμενος ελκυσμός για το λέβητα αναφέρεται στην εστία καύσης του και δεν έχει σχέση με τον ελκυσμό της καπνοδόχου.
Ο ελκυσμός της καπνοδόχου Ρκ έγκειται στη διαφορά βάρους μεταξύ της στήλης των καυσαερίων και μιας στήλης εξωτερικού αέρα ίσου ύψους. Εξαρτάται δε από το ύψος της καπνοδόχου (h), τη διαφορά ειδικού βάρους (γ) καυσαερίων και αέρα και από την ατμοσφαιρική πίεση.
• Για λέβητες φυσικού ελκυσμού, ο πραγματικός ελκυσμός της καπνοδόχου θα πρέπει να είναι ίσος με την αντίσταση που εμφανίζει ο λέβητας.
• Για πιεστικούς λέβητες (και καυστήρες), ο πραγματικός ελκυσμός της καπνοδόχου θα πρέπει να είναι ίσος με μηδέν (δηλαδή ελκυσμός καπνοδόχου – συνολικές απώλειες πίεσης = 0).
Σαν πραγματικό ελκυσμό εννοούμε την πτώση πίεσης (mmΣΝ) που προκύπτει μετά την αφαίρεση της πτώσης πίεσης, λόγω της ταχύτητας των καυσαερίων και λόγω των τοπικών αντιστάσεων, από τον θεωρητικό ελκυσμό Ρκ(mmΣΝ) (Ρκ≈0,34h σε mm Σ.Ν.).
Με βάση τα όσα αναφέραμε για το πολυσύνθετο αυτό πρόβλημα του ακριβούς υπολογισμού της καπνοδόχου, έγινε πιστεύω αντιληπτό, το ότι ένας τέτοιος υπολογισμός -στην πράξη- γίνεται μόνο από ειδικούς και σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις πολυόροφων κτιρίων.
Ο συνήθης τρόπος υπολογισμού της καπνοδόχου, από απλουστευμένους τύπους ή διαγράμματα επιλογής, δίνει ικανοποιητικά αποτελέσματα στις περισσότερες περιπτώσεις, τη στιγμή μάλιστα που η ακρίβεια στον υπολογισμό δεν συνοδεύεται πάντα κι από τυποποιημένες διαστάσεις των καπνοδόχων του εμπορίου.
Συγκεκριμένα η ελεύθερη τετραγωνική διατομή της καπνοδόχου (F) είναι:
όπου: h= το ύψος της καπνοδόχου (m).
S= η πλευρά της τετραγωνικής διατομής (m).
Rh= το βάρος των εκπεμπόμενων καυσαερίων ανά ώρα (Kg/h) και
Qλ = κανονική θερμική ισχύς του λέβητα σε Kcal/h.
Υπολογισμός διατομής καπνοδόχου
Δύο απλές σχέσεις υπολογισμού της διατομής καπνοδόχων για τις συνήθεις εγκαταστάσεις θέρμανσης είναι:
Όπου: F = Διατομή καπνοδόχου (σε cm2).
Q1 = Θερμική ισχύς του λέβητα (kcal/h).
H = Ύψος καπνοδόχου (m).
Για πιεστικούς λέβητες πετρελαίου – αερίου
Όπου: Q2= Θερμική ισχύς του λέβητα σε Watt.
(1 KW = 850 Kcal).
