Komin

W przypadku innych zastosowań zobacz Komin (ujednoznacznienie) .
Nie mylić z wieżą chłodniczą .
„Smokestack” przekierowuje tutaj. Aby zapoznać się z awangardowym albumem jazzowym z 1963 roku, zobacz Smokestack (album) . Aby zapoznać się z kominami na statkach, zobacz Lejek (statek) .
Pionowy komin wzniesiony na mechanicznym ostatnim piętrze wieżowca mieszkalnego w Ontario w Kanadzie w celu wyrzucania produktów spalania z kotła wodnego budynku
Kominy w Manchesterze, Anglia ok. Akwarela z 1858 r. Autorstwa Williama Wylda
Komin przy starej remizie strażackiej w pobliżu Centrum Kultury Vernissa w Tikkurila , Vantaa , Finlandia
Najwyższy na świecie komin elektrowni GRES-2 w Ekibastuz w Kazachstanie ma 419,7 m wysokości.
Komin pozostały po zniszczeniu XIX-wiecznego dwupiętrowego domu ( Mount Solon, Wirginia )

Komin to architektoniczna konstrukcja wentylacyjna wykonana z muru, gliny lub metalu, która izoluje gorące, toksyczne gazy spalinowe lub dym wytwarzany przez kocioł , piec , piec , spalarnię lub kominek od pomieszczeń mieszkalnych dla ludzi. Kominy są zwykle ustawione pionowo lub jak najbliżej pionu, aby zapewnić płynny przepływ gazów, zasysając powietrze do spalania w tak zwanym kominie lub efekcie komina . Przestrzeń wewnątrz komina nazywana jest kanałem dymowym . Kominy sąsiadują z dużymi rafineriami przemysłowymi , spalarniami paliw kopalnych lub częściami budynków, lokomotywami parowymi i statkami.

W Stanach Zjednoczonych termin przemysł kominowy odnosi się do wpływu spalania paliw kopalnych na środowisko przez społeczeństwo przemysłowe, w tym przemysł elektryczny w jego najwcześniejszej historii. Termin komin (potocznie komin ) jest również używany w odniesieniu do kominów lokomotyw lub kominów statków , można również użyć terminu lejek .

Wysokość komina wpływa na jego zdolność do odprowadzania spalin do środowiska zewnętrznego poprzez efekt komina . Dodatkowo rozproszenie zanieczyszczeń na większych wysokościach może zmniejszyć ich wpływ na bezpośrednie otoczenie. Rozproszenie zanieczyszczeń na większym obszarze może zmniejszyć ich stężenie i ułatwić przestrzeganie limitów regulacyjnych.

Historia

Kaptur dymu w Holandii. Zdjęcie: Holenderska Agencja Dziedzictwa Kulturowego
Garnki kominowe w Londynie, Anglia, widziane z wieży katedry rzymskokatolickiej Westminster
Mewa siedzi na szczycie komina chłodzącego gorący gaz w The World of Glass, St. Helens , Wielka Brytania.

Zastosowanie kominów przemysłowych datuje się na Rzymian , którzy wyciągali dym ze swoich piekarni rurami osadzonymi w ścianach. Jednak kominy domowe po raz pierwszy pojawiły się w dużych mieszkaniach w północnej Europie w XII wieku. Najwcześniejszy zachowany przykład angielskiego komina znajduje się w zamku Conisbrough w Yorkshire , który pochodzi z 1185 roku. Jednak stały się powszechne w domach dopiero w XVI i XVII wieku. Okapy dymowe były wczesną metodą zbierania dymu do komina. Były one zwykle znacznie szersze niż nowoczesne kominy i zaczynały się stosunkowo wysoko nad ogniem, co oznaczało, że do pomieszczenia mogło uciekać więcej ciepła. Ponieważ powietrze idące w górę szybu było chłodniejsze, można je było wykonać z mniej ognioodpornych materiałów. Kolejnym krokiem w rozwoju kominów było zastosowanie pieców do zabudowy, które umożliwiły domownikom pieczenie w domu. Kominy przemysłowe stały się powszechne pod koniec XVIII wieku.

Kominy w zwykłych mieszkaniach były najpierw budowane z drewna i gipsu lub błota. Od tego czasu kominy tradycyjnie budowano z cegły lub kamienia, zarówno w małych, jak i dużych budynkach. Wczesne kominy miały prostą konstrukcję z cegły. Później kominy były budowane przez układanie cegieł wokół wkładek dachówkowych. Aby kontrolować prądy zstępujące, czasami na szczycie kominów umieszcza się nasadki wentylacyjne (często nazywane nasadami kominowymi ) o różnych wzorach.

W XVIII i XIX wieku metody wydobywania ołowiu z jego rudy dawały duże ilości toksycznych oparów. Na północy Anglii budowano długie, prawie poziome kominy, często o długości ponad 3 km (2 mil), które zazwyczaj kończyły się krótkim pionowym kominem w odległym miejscu, gdzie opary powodowałyby mniejsze szkody. Po wewnętrznej stronie tych długich kominów tworzyły się złoża ołowiu i srebra, a od czasu do czasu wzdłuż kominów wysyłano robotników, aby zeskrobali te cenne złoża.

Budowa

Fragment dużego, czteropiętrowego domu z późnego okresu georgiańskiego, pokazujący przewagę używania mechanicznej zamiatarki nad wspinającymi się chłopcami

Ze względu na ograniczoną możliwość przenoszenia obciążeń poprzecznych za pomocą cegły, kominy w domach często budowano „kominem”, z kominkiem na każdym piętrze domu dzielącym jeden komin, często z takim kominem z przodu i z tyłu domu. Dzisiejsze centralnego ogrzewania sprawiły, że rozmieszczenie kominów stało się mniej krytyczne, a zastosowanie niekonstrukcyjnej rury odpowietrzającej umożliwia instalację przewodu spalinowego wokół przeszkód i przez ściany.

W rzeczywistości większość nowoczesnych wysokowydajnych urządzeń grzewczych nie wymaga komina. Takie urządzenia są zwykle instalowane w pobliżu ściany zewnętrznej, a niepalny naparstek ścienny umożliwia rury wentylacyjnej bezpośrednio przez ścianę zewnętrzną.

Na dachu skośnym, gdzie komin przechodzi przez dach, stosuje się obróbkę blacharską w celu uszczelnienia połączeń. Część opadająca nazywana jest fartuchem, boki otrzymują obróbkę stopniową, a świerszcz służy do kierowania wody wokół górnej części komina pod obróbką blacharską.

Rzeźbione ceglane kominy charakterystyczne dla późnogotyckich budynków Tudorów w zamku Thornbury , 1514

Kominy przemysłowe są powszechnie nazywane kominami spalinowymi i są na ogół konstrukcjami zewnętrznymi, w przeciwieństwie do tych wbudowanych w ścianę budynku. Zazwyczaj są one zlokalizowane w sąsiedztwie kotła wytwarzającego parę lub pieca przemysłowego, a gazy są do nich doprowadzane przewodami. Obecnie zastosowanie betonu zbrojonego prawie całkowicie wyparło cegłę jako element konstrukcyjny w budowie kominów przemysłowych. Cegły ogniotrwałe są często stosowane jako okładziny, zwłaszcza jeśli rodzaj spalanego paliwa generuje gazy spalinowe zawierające kwasy. Nowoczesne kominy przemysłowe czasami składają się z betonowej szyby przedniej z kilkoma kanałami dymowymi po wewnętrznej stronie.

Komin elektrowni parowej o wysokości 300 m (980 stóp) w fabryce paliwa syntetycznego Secunda CTL w Secunda w RPA składa się z przedniej szyby o średnicy 26 m (85 stóp) z czterema betonowymi kanałami dymowymi o średnicy 4,6 m, wyłożonymi cegłami ogniotrwałymi zbudowanymi na pierścieniach wsporników rozmieszczonych co 10 metrów. Beton zbrojony może być odlewany za pomocą konwencjonalnego szalunku lub szalunku przesuwnego. Wysokość ma zapewnić rozproszenie zanieczyszczeń na większym obszarze w celu spełnienia wymogów prawnych lub innych wymogów bezpieczeństwa.

Przewody kominowe mieszkalne

Komin z dwoma wkładami kominowymi z glinianych dachówek

Wkład kominowy to dodatkowa bariera w kominie, która chroni mur przed kwaśnymi produktami spalania, pomaga zapobiegać przedostawaniu się spalin do domu i zmniejsza rozmiar przewymiarowanego przewodu kominowego. Od lat pięćdziesiątych XX wieku przepisy budowlane w wielu lokalizacjach wymagają, aby nowo budowane kominy miały wkład kominowy. Kominy zbudowane bez wkładu zwykle mogą mieć dodany wkład, ale rodzaj wkładu musi pasować do typu urządzenia, które obsługuje. Wkłady kominowe mogą być gliniane lub betonowe, metalowe lub wylewane na miejscu z betonu.

Wkłady kominowe z glinianych płytek są bardzo popularne w Stanach Zjednoczonych, chociaż jest to jedyny wkład, który nie spełnia wymagań Underwriters Laboratories 1777 i często mają problemy, takie jak pęknięte płytki i niewłaściwa instalacja. Płytki ceramiczne mają zwykle około 2 stóp (0,61 m) długości, są dostępne w różnych rozmiarach i kształtach i są instalowane w nowych konstrukcjach podczas budowy komina. Pomiędzy każdą płytką stosuje się cement ogniotrwały .

Metalowe wkładki mogą być wykonane ze stali nierdzewnej, aluminium lub galwanizowanego żelaza i mogą być elastycznymi lub sztywnymi rurami. Stal nierdzewna jest produkowana w kilku rodzajach i grubościach. Typ 304 jest stosowany do na drewno opałowe , pelet drzewny i olej niekondensujący , typy 316 i 321 na węgiel, a typ AL 29-4C do wysokowydajnych kondensacyjnych urządzeń gazowych. Wkłady ze stali nierdzewnej muszą mieć nasadkę i być izolowane, jeśli służą do obsługi urządzeń na paliwo stałe, ale zgodnie z instrukcjami producenta. Kominy aluminiowe i stalowe ocynkowane znane są jako kominy klasy A i klasy B. Klasa A to albo izolowana, dwuścienna rura ze stali nierdzewnej, albo potrójna, izolowana powietrzem rura, często znana pod ogólną nazwą handlową Metalbestos. Klasa B to nieizolowane rury z podwójnymi ściankami, często nazywane B-vent, i są używane tylko do odpowietrzania urządzeń gazowych bez kondensacji. Mogą one mieć aluminiową warstwę wewnętrzną i zewnętrzną warstwę ze stali ocynkowanej.

Betonowe wkłady kominowe są jak wkłady gliniane, ale są wykonane z ogniotrwałego cementu i są trwalsze niż wkłady gliniane.

Wkłady betonowe wylewane na miejscu wykonuje się poprzez wlanie specjalnego betonu do istniejącego komina z szalką. Te wkłady są bardzo trwałe, współpracują z każdym urządzeniem grzewczym i mogą wzmocnić słaby komin, ale są nieodwracalne.

Nasady kominowe, czapki i blaty

Rzędy nasady kominowe w angielskim mieście, 2013 r.

Nasadę kominową umieszcza się na szczycie komina, aby niedrogo wydłużyć komin i poprawić ciąg kominowy . Komin z więcej niż jednym garnkiem wskazuje, że wiele kominków na różnych piętrach dzieli ten komin.

komina umieszczana jest osłona , aby uniemożliwić ptakom i innym zwierzętom gniazdowanie w kominie. Często wyposażone są w osłonę przeciwdeszczową, która zapobiega przedostawaniu się deszczu lub śniegu do komina. Metalowa siatka druciana jest często używana jako iskiernik , aby zminimalizować przedostawanie się płonących zanieczyszczeń z komina i przedostawanie się na dach. Chociaż mur wewnątrz komina może wchłonąć dużą ilość wilgoci, która później odparowuje, woda deszczowa może zbierać się u podstawy komina. Czasami na dnie komina umieszcza się otwory drenażowe, aby odprowadzić zebraną wodę.

Kaptur kierunkowy w stylu hiszpańskiego konkwistadora, który można znaleźć w wielu domach wzdłuż wietrznego wybrzeża Oregonu .

Nasadka kominowa lub nasadka kierunkowa wiatru to nasadka kominowa w kształcie hełmu, która obraca się, aby wyrównać się z wiatrem i zapobiegać opadaniu dymu i wiatru w dół komina.

Kaptur w stylu H

Czapka w kształcie litery H to zwieńczenie komina zbudowane z rur kominowych w kształcie litery H. Jest to odwieczna metoda regulacji ciągu w sytuacjach, gdy przeważające wiatry lub turbulencje powodują ciąg zstępujący i wsteczny. Chociaż czapka H ma wyraźną przewagę nad większością innych czapek z prądem zstępującym, wypadła z łask ze względu na swoją nieporęczną konstrukcję. Występuje głównie w zastosowaniach morskich, ale odzyskuje popularność dzięki swojej energooszczędnej funkcjonalności. H-cap stabilizuje ciąg zamiast go zwiększać. Inne ograniczenia prądu zstępującego opierają się na efekcie Venturiego , rozwiązując problemy z prądem zstępującym poprzez ciągłe zwiększanie prądu wstępującego, co skutkuje znacznie wyższym zużyciem paliwa.

Przepustnica kominowa to metalowa płyta, którą można ustawić tak, aby zamykała komin, gdy nie jest używana, i zapobiegała przedostawaniu się powietrza z zewnątrz do wnętrza, i którą można otworzyć, aby umożliwić odprowadzanie gorących gazów podczas palenia się ognia. Klapa górna lub klapa to metalowe sprężynowe drzwiczki umieszczone w górnej części komina z długim metalowym łańcuszkiem, które umożliwiają otwieranie i zamykanie klapy od strony kominka. Przepustnica gardzieli to metalowa płyta u podstawy komina, tuż nad paleniskiem, którą można otwierać i zamykać za pomocą dźwigni, przekładni lub łańcucha, aby odciąć kominek od komina. Zaletą górnej przepustnicy jest szczelne uszczelnienie odporne na warunki atmosferyczne, które zapewnia po zamknięciu, co zapobiega przedostawaniu się zimnego powietrza z zewnątrz do komina i do przestrzeni mieszkalnej — cecha, której rzadko można dorównać uszczelnieniu typu metal-metal, jakie zapewniają amortyzator gardła. Ponadto, ponieważ przepustnica gardzielowa jest poddawana intensywnemu działaniu ciepła z ognia znajdującego się bezpośrednio pod nią, metal często ulega z czasem wypaczeniu, co jeszcze bardziej pogarsza zdolność uszczelnienia przepustnicy gardzielowej. Jednak zaletą przepustnicy gardzielowej jest to, że odcina ona przestrzeń mieszkalną od masy powietrza w kominie, który, zwłaszcza w przypadku kominów umieszczonych na zewnętrznej ścianie domu, jest na ogół bardzo zimny. W praktyce możliwe jest zastosowanie zarówno amortyzatora górnego, jak i amortyzatora gardzieli, aby uzyskać korzyści z obu. Dwa górne amortyzatory dostępne obecnie na rynku to Lyemance (drzwi obrotowe) i Lock Top (drzwi przesuwne).

W późnym średniowieczu w Europie Zachodniej powstał projekt schodkowych szczytów , aby umożliwić dostęp konserwacyjny do szczytu komina, zwłaszcza w przypadku wysokich konstrukcji, takich jak zamki i wielkie dwory .

Ciąg kominowy lub ciąg kominowy

Efekt komina w kominach: manometry reprezentują bezwzględne ciśnienie powietrza, a przepływ powietrza jest oznaczony jasnoszarymi strzałkami. Tarcze manometru poruszają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara wraz ze wzrostem ciśnienia.
Główny artykuł: komin spalinowy

Gdy węgiel, olej, gaz ziemny, drewno lub jakiekolwiek inne paliwo jest spalane w piecu, piekarniku, kominku, kotle na gorącą wodę lub piecu przemysłowym, powstające gorące gazy będące produktami spalania nazywane są gazami spalinowymi. Gazy te są na ogół odprowadzane do otaczającego powietrza zewnętrznego przez kominy lub przemysłowe kominy spalinowe (czasami nazywane kominami).

Gazy spalinowe wewnątrz kominów lub kominów są znacznie gorętsze niż otaczające powietrze na zewnątrz, a zatem mają mniejszą gęstość niż otaczające powietrze. Powoduje to, że w dolnej części pionowej kolumny gorących spalin panuje niższe ciśnienie niż w dolnej części odpowiedniej kolumny powietrza zewnętrznego. To wyższe ciśnienie na zewnątrz komina jest siłą napędową, która przenosi wymagane powietrze do spalania do strefy spalania, a także przenosi gazy spalinowe w górę i na zewnątrz komina. Ten ruch lub przepływ powietrza do spalania i gazów spalinowych nazywany jest „ciągiem naturalnym”, „wentylacją naturalną” , „efektem komina” lub „ efektem komina ”. Im wyższy stos, tym więcej przeciągów lub przeciągów jest tworzonych. Mogą wystąpić przypadki malejących zysków: jeśli komin jest zbyt wysoki w stosunku do ciepła wysyłanego z komina, gazy spalinowe mogą ostygnąć, zanim dotrą do szczytu komina. Ten stan może skutkować słabym ciągiem, aw przypadku urządzeń opalanych drewnem schłodzenie gazów przed emisją może spowodować kreozotu w pobliżu szczytu komina. Kreozot może ograniczać wydostawanie się gazów spalinowych i może stwarzać zagrożenie pożarowe.

Projektowanie kominów i kominów w celu zapewnienia prawidłowego ciągu naturalnego obejmuje szereg czynników projektowych, z których wiele wymaga iteracyjnych metod prób i błędów.

Jako przybliżenie „pierwszego przypuszczenia” można zastosować następujące równanie do oszacowania ciągu naturalnego/natężenia przepływu ciągu przy założeniu, że masa cząsteczkowa (tj. masa cząsteczkowa) gazów spalinowych i powietrza zewnętrznego są równe oraz że ciśnienie tarcia a straty ciepła są pomijalne:

Gdzie:
  • Q = ciąg kominowy/natężenie ciągu kominowego, m 3 /s
  • A = pole przekroju poprzecznego komina, m 2 (zakładając, że ma on stały przekrój)
  • C = współczynnik rozładowania (zwykle przyjmuje się, że wynosi od 0,65 do 0,70)
  • g = przyspieszenie grawitacyjne , 9,807 m/s 2
  • H = wysokość komina, m
  • T i = średnia temperatura wewnątrz komina, K
  • T e = temperatura powietrza zewnętrznego, K.

Połączenie dwóch przepływów do komina: A t + A f < A , gdzie A t = 7,1 cala 2 to minimalna wymagana powierzchnia przepływu ze zbiornika podgrzewacza wody, a A f = 19,6 cala 2 to minimalna powierzchnia przepływu z pieca centralnego ogrzewania system.

Opuszczony komin we Freda w stanie Michigan

Kaptur przewiewny

Urządzenia opalane gazem muszą być wyposażone w okap w celu schłodzenia produktów spalania przedostających się do komina i zapobiegania prądom wstępującym lub opadającym.

Konserwacja i problemy

Kominy na Bibliotece Parlamentarnej w Wellington , Nowa Zelandia .

Charakterystycznym problemem kominów jest tworzenie się osadów kreozotu na ścianach konstrukcji, gdy są one stosowane z drewnem jako paliwem . Osady tej substancji mogą zakłócać przepływ powietrza, a co ważniejsze, są palne i mogą powodować niebezpieczne pożary w kominie , jeśli osady zapalą się w kominie.

Grzejniki spalające gaz ziemny drastycznie zmniejszają ilość gromadzącego się kreozotu, ponieważ spalanie gazu ziemnego jest znacznie czystsze i wydajniejsze niż tradycyjne paliwa stałe. O ile w większości przypadków nie ma potrzeby corocznego czyszczenia komina gazowego, nie oznacza to, że inne części komina nie mogą popadać w ruinę. Odłączone lub poluzowane łączniki kominowe spowodowane korozją z czasem mogą stanowić poważne zagrożenie dla mieszkańców z powodu przedostawania się tlenku węgla do domu. Dlatego zaleca się – aw niektórych krajach nawet jest to obowiązkowe – coroczne kontrole i regularne czyszczenie kominów, aby zapobiec tym problemom. Pracownicy, którzy wykonują to zadanie, nazywani są kominiarzami lub skoczkami z przeszkodami . Ta praca była wykonywana głównie przez dzieci i jako taka pojawia się w literaturze wiktoriańskiej . W średniowieczu w niektórych częściach Europy opracowano konstrukcję szczytu schodkowego , częściowo w celu zapewnienia dostępu do kominów bez użycia drabin.

Ikoniczny niedziałający komin reaktora w Czarnobylu nr 4 , zachowany jako część sarkofagu w Czarnobylu

Udowodniono również, że kominy murowane (ceglane) są szczególnie podatne na kruszenie podczas trzęsień ziemi . Rządowe władze mieszkaniowe w miastach narażonych na trzęsienia ziemi, takich jak San Francisco , Los Angeles i San Diego , zalecają obecnie budowę nowych domów z kominami o konstrukcji szkieletowej wokół metalowego przewodu kominowego. Usztywnianie lub spinanie starych murowanych kominów nie okazało się zbyt skuteczne w zapobieganiu uszkodzeniom lub obrażeniom spowodowanym trzęsieniami ziemi. Teraz można kupić elewacje z imitacji cegły, aby pokryć te nowoczesne konstrukcje kominowe.

Inne potencjalne problemy to:

  • „ odpryskująca ”, w której wilgoć wsiąka w cegłę, a następnie zamarza, powodując pękanie i łuszczenie się cegły oraz rozluźnienie uszczelnień zaprawy.
  • przesuwające się fundamenty, które mogą degradować integralność muru komina
  • gniazdowania lub inwazji niechcianych zwierząt, takich jak wiewiórki, szopy pracze lub jerzyki kominiarskie
  • wycieki z komina
  • kwestie kreślarskie, które mogą dopuszczać dym do wnętrza budynku
  • problemy z kominkiem lub urządzeniem grzewczym mogą spowodować niechcianą degradację lub zagrożenie dla komina
Modernistyczne kominy na Casa Milà ( Barcelona , ​​Hiszpania), autorstwa Antoniego Gaudiego .

Kominy podwójnego zastosowania

Niektóre bardzo wysokie kominy służą do przenoszenia anten usług telefonii komórkowej i nadajników FM / TV małej mocy. Należy zwrócić szczególną uwagę na możliwe problemy z korozją , jeśli anteny te znajdują się w pobliżu wylotu komina.

W niektórych przypadkach kominy elektrowni wykorzystywane są również jako pylony . Jednak ten typ konstrukcji, który jest stosowany w kilku elektrowniach w byłym Związku Radzieckim, nie jest zbyt powszechny ze względu na problemy z korozją kabli przewodzących.

Dům Dětí a Mládeže v Modřanech w Pradze w Czechach jest wyposażony w taras widokowy.

W kominie spalarni odpadów Beitou znajduje się obrotowa restauracja.

Wieża chłodnicza używana jako komin przemysłowy

W niektórych elektrowniach wyposażonych w instalacje do usuwania dwutlenku siarki i tlenków azotu istnieje możliwość wykorzystania wieży chłodniczej jako komina. Takie wieże chłodnicze można zobaczyć w Niemczech w Elektrowni Großkrotzenburg iw Elektrowni Rostock . W elektrowniach, które nie są wyposażone w urządzenia do usuwania dwutlenku siarki, takie użycie wież chłodniczych może spowodować poważne problemy z korozją, którym niełatwo jest zapobiec.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chimney&oldid=1127400633 ”