Hacer una chimenea con tubos de metal tú mismo

Hoy es difícil de imaginar, pero una vez que los hogares en las casas no tenían chimeneas. Los productos de la combustión se recogieron en el interior y salieron por la ventana de fibra debajo del techo. Al final del horno, el hogar se extinguió y el agujero se cerró con un manojo de heno. Con el tiempo, se mejoraron las estufas y dispositivos especiales: se crearon chimeneas para eliminar el humo. La experiencia operativa ha llevado a la mejora continua de los dispositivos, la complejidad de la estructura y una mayor confiabilidad. Una verdadera revolución en el diseño de sistemas de escape para productos de combustión ocurrió con el advenimiento de materiales ligeros resistentes al calor: tubos de metal de paredes delgadas.

Alcance de conductos tubulares metálicos

Las ventajas de usar tales materiales son varios puntos:

1. Peso ligero Para chimeneas, se utilizan tuberías soldadas con un espesor de pared de 0.5–1.5 mm. La carga total de este diseño permite su uso para todo tipo de hornos, incluidas bañeras de metal, tipo abierto de ladrillo y pared, de combustión lenta en invernaderos y locales residenciales, así como para otros tipos de fuentes de calor.
2. Los dispositivos tubulares no requieren estructuras de soporte especiales en forma de cimientos.
3. Largo plazo de operación. Para las tuberías galvanizadas, es de 10 a 20 años, y los fabricantes de productos de acero inoxidable declaran su viabilidad durante 100 años. Por supuesto, no hay evidencia sobre este tema.
4. La simplicidad de instalar una chimenea a partir de tuberías le permite hacer frente fácilmente a esta tarea incluso a una persona con las habilidades mínimas de un maestro de hogar.

Un factor limitante en el uso de tuberías de acero es su costo, pero esto solo se aplica a las tuberías de acero inoxidable.

Video: lo que necesita saber sobre las chimeneas de metal

Tipos de tubos de acero para chimeneas.

En la tienda de construcción especializada, se presenta una amplia gama de tubos de acero, que difieren en su propósito:

1. De pared simple: hecha de acero galvanizado o acero inoxidable, barata, utilizada para reparar chimeneas existentes.
2. Multicapa: consiste en una carcasa externa y un tubo conductor interno, de acero inoxidable, galvanizado o combinado. Esto le permite reducir significativamente el precio. El espacio entre las dos paredes está lleno de aislamiento resistente al calor, para el cual a menudo se usa lana de basalto refractaria.
   

   El tubo sandwich es ideal para una chimenea.

3. Coaxial: el mismo tubo sándwich, pero hay particiones entre las paredes. A través de un canal libre, se introduce aire en el horno para mejorar la combustión y aumentar la transferencia de calor. Este es el know-how en el campo de la construcción de chimeneas. Las tuberías coaxiales se utilizan para calderas de tiro forzado.

   

   La tubería coaxial salió a la venta recientemente

Tipos de chimeneas

Según los componentes utilizados, estos dispositivos se pueden dividir condicionalmente de la siguiente manera:

• soltero;
• multicapa

Los materiales utilizados para su fabricación tienen una resistencia especial, son altamente resistentes a la corrosión al condensado ácido. Una superficie limpia ayuda a eliminar por completo la humedad y el hollín del conducto de humos.

Muy a menudo, se utilizan estructuras de un solo tubo. Dichas soluciones técnicas se utilizan para adaptar las chimeneas viejas a los nuevos equipos de calefacción. Las tuberías para ellos se hacen cuadradas, ovales o redondas. Para su producción, se utiliza acero inoxidable austenítico. Las tuberías esmaltadas también están disponibles, pero no se usan ampliamente, ya que son sensibles al estrés mecánico.

Al instalar una sola chimenea, debe guiarse por la regla de seguridad contra incendios, que requiere una distancia de al menos 1 m desde la pared más cercana de materiales combustibles.

Los diseños de dos capas tienen sus ventajas. La capa de aislamiento térmico entre las paredes de una chimenea de este tipo puede reducir el enfriamiento del tubo interior, lo que resulta en una menor condensación. La tubería interna está hecha de acero inoxidable, ya que el condensado tiene una reacción ácida y otros materiales, incluido el acero galvanizado, no podrán funcionar por mucho tiempo en tales condiciones.

Dichas chimeneas se colocan a una distancia de al menos 20 cm de las paredes de materiales combustibles. Si esto no se puede evitar, entonces la pared está cubierta con metal con un sustrato. Está hecho de material refractario, como la lámina de amianto.

Según el método de instalación, las chimeneas son:

1. Interno. Dicha estructura se puede levantar verticalmente del horno a través de techos internos y una torta de techado. Su principal inconveniente es que el condensado fluye directamente al horno, aumentando su concentración en los gases de combustión. El resultado puede ser un olor acre desagradable en la habitación y el desgaste acelerado de la chimenea.
2. Al aire libre. Con este diseño, la chimenea se desvía del horno horizontalmente a través de la pared. Para esto, se utilizan dos rodillas, que pueden tener un ángulo de rotación de 30, 45, 60 o 90 grados. En este caso, el exterior se ve como una T, y en la parte inferior hay un tanque para recoger el condensado. La parte vertical de la chimenea se instala paralela a la pared, la tubería se une con soportes y abrazaderas.

Componentes

No es posible armar una chimenea sin usar accesorios. Están destinados a:

• ejecución de contornos de sistemas de ingeniería;
• cambios en la dirección de la tubería;
• transición a otro diámetro;
• ajuste de tracción;
• recogida de condensados;
• protegiendo el extremo superior de la precipitación, las hojas, la basura y las aves que anidan.

Con estos elementos estructurales, puede armar una chimenea de cualquier configuración con sus propias manos. Aceptable es la longitud de secciones horizontales de no más de 1 m, de lo contrario la tracción se debilitará considerablemente.

Cálculo de parámetros de chimenea.

La base para calcular la altura y el diámetro de la chimenea es un indicador de potencia.

La eficiencia de la caldera o el horno se ve directamente afectada por la altura de la chimenea. Para electrodomésticos, es de 5 m. Esta característica está prevista por los requisitos de SNiP para estufas en edificios residenciales. La medición se toma desde la rejilla del dispositivo hasta la campana. A una altura más baja, el tiro natural en el horno no asegurará una combustión eficiente del combustible, humeará y no generará la cantidad óptima de calor. Sin embargo, la posibilidad de aumento de altura es limitada. Al experimentar la resistencia natural de las paredes de la tubería, el aire ralentizará el movimiento con una longitud excesiva del canal, lo que también conducirá a una disminución de la tracción.

Reglas para elegir la longitud de la chimenea.

Para una casa privada, el cálculo de la altura de la chimenea se basa en ciertas reglas:

1. La tubería debe tener al menos 5 m.
2. El exceso del extremo de la chimenea sobre un techo condicionalmente plano no es inferior a 50 cm.
3. Para un techo inclinado, una tubería cuyo eje no está más allá de 1,5 m de la cresta, y si hay superestructuras, entonces, desde su punto más alto, el valor en exceso es de 0,5 m.
4. Cuando la distancia a la cresta es de 1.5 a 3.0 m, el extremo de la tubería no debe ser más bajo que el nivel de la cresta.
5. Cuando se retira la chimenea a una distancia de más de 3 m de la cresta, en particular durante la instalación en exteriores, el ángulo entre el nivel del horizonte y la línea recta condicional entre la cresta y el extremo de la tubería debe ser de al menos 10 grados.

Al elegir un lugar para la salida de la chimenea a través del techo, debe tenerse en cuenta que no debe estar cerca de buhardillas y otros dispositivos similares para evitar situaciones de peligro de incendio.

Cálculo de la sección transversal de la chimenea.

El siguiente procedimiento para determinar el valor del canal es válido para una sección transversal circular. Es una forma óptima, ya que los gases de combustión no se mueven en una corriente directa monolítica, sino que un flujo gira y se mueven en espiral. Se forman remolinos angulares en los canales rectangulares, inhibiendo el movimiento de gases. Para calcular la sección transversal, el resultado debe multiplicarse por 1.5.

Necesitará los siguientes datos de origen:

1. La potencia del horno, es decir, la cantidad de calor generado por el dispositivo por unidad de tiempo cuando está completamente cargado.
2. La temperatura de los gases de combustión en la salida del horno generalmente se toma dentro de 150-200 grados.
3. La velocidad de los gases a lo largo del canal (2 m / s).
4. Altura de la chimenea
5. La cantidad de tiro natural (4 MPa por 1 m del canal de humo).

La dependencia del tamaño de la sección transversal de la chimenea del volumen de combustible quemado es obvia.

Para realizar el cálculo, debe usar la fórmula del área del círculo convertida: D² = 4 x S * Pi, donde D es el diámetro del canal de humo, S es el área de la sección transversal, Pi es el número pi igual a 3.14.

Para calcular el área de la sección transversal, es necesario determinar el volumen de gas en el lugar de su salida del horno a la chimenea. Este valor se calcula en función del volumen de combustible quemado y se determina a partir de la relación V_gas = B x V_{parte superior} x (1 + t / 273) / 3600, donde V_gas - volumen de gas, B - cantidad de combustible quemado, V_{parte superior} - coeficiente tabular, que se puede encontrar en GOST 2127, t - temperatura de los gases a la salida del horno, generalmente se toma un valor en el rango de 150-200 grados.

El área de la sección transversal está determinada por la relación del volumen de gases que pasan a su velocidad, es decir, por la fórmula S = V_gas/ W. En la versión final, el valor deseado está determinado por la relación D₂ = V_gasx4 / PiW.

Después de hacer los cálculos necesarios, obtiene el resultado: el diámetro de la chimenea debe ser de 17 cm. Esta relación es cierta para una estufa en la que se queman 10 kg de combustible en una hora con una humedad del 25%.

El cálculo se realiza para casos en los que se utilizan unidades de calefacción no estándar. Si se conoce la potencia del dispositivo, es suficiente aplicar los parámetros de chimenea recomendados por especialistas:

• para dispositivos con potencia de hasta 3.5 kW - 140 x 140 mm;
• a 3,5–5,0 kW - 140 x 200 mm;
• con una potencia de 5.0–70 kV - 200 x 270 mm.

Para chimeneas de sección transversal circular, su área no debe ser menor que el valor calculado del rectangular.

Video: cómo calcular la chimenea para una caldera de combustible sólido

Materiales y herramientas para hacer una chimenea.

Antes de proceder con la adquisición de piezas, accesorios y herramientas para este trabajo, debe determinar el diseño del dispositivo y realizar un diseño preliminar, cuya parte integral es la hoja de material, que enumera todos los detalles necesarios. Una vez que haya agregado el costo de los materiales a esta lista, obtendrá una estimación de los costos.

La instalación del dispositivo se realiza de abajo hacia arriba, es decir, desde el horno hasta la punta, para lo cual necesitará:

• adaptador de los accesorios del horno a la tubería, dependiendo del diseño, puede ser necesaria una salida;
• tubo multicapa;
• portón;
  

  Shiber te permite ajustar la tracción

• material refractario para el paso a través del techo;
• placas de chapa galvanizada, de aproximadamente 500x500 mm de tamaño, para cerrar el paso;
• materiales para aislar la intersección de la torta de techo, por ejemplo, una sonda para protección del exterior;
• cabeza de chimenea
• abrazaderas para la fijación de juntas a razón de 1 pc. para cada;
• soportes para unir chimeneas a las paredes (según su diseño);
• colector para drenar el condensado;
• sellador de juntas de alta temperatura;
• tubos de acero a razón de 1 pc. por metro de chimenea;
• alambre de acero inoxidable para estrías;
• tornillos, clavos.

La lista de herramientas es pequeña y puede verse así:

• taladrar con brocas para hormigón y madera;
• rompecabezas;
• destornillador o llave para instalar sujetadores;
• insertos de plástico (tacos) para montar soportes;
• un martillo.

Dependiendo del diseño de la chimenea, pueden necesitarse otras herramientas, esto se aclarará al elaborar un diseño preliminar.

Instalación de chimenea de bricolaje

El grado de preparación de las piezas metálicas de la chimenea para la instalación es tan alto que su montaje es una implementación secuencial de una serie de operaciones elementales que no requieren ninguna habilidad especial o conocimiento especial.

Todo el proceso puede verse así:

1. Instalación del horno en el lugar de su colocación permanente, fijación.
   

   El horno debe ubicarse lo más lejos posible de materiales combustibles.

2. Montaje del adaptador desde la boquilla de la unidad de combustible a la chimenea principal. Para hacer esto, la parte preparada después de la aplicación al asiento del sellador se coloca en la consola y se asegura con una abrazadera.
3. Instalación de una rama con el ángulo de rotación necesario (90, 30, 45, 60 grados). Para hacer esto, simplemente coloque la pieza en el sitio de aterrizaje con el sellador aplicado a la brida e instale la abrazadera. Otras acciones no difieren en variedad y se producen de la misma manera.
4. Si necesita pasar la tubería a través de la pared, es necesario hacer una abertura en ella. Después de instalar la tubería en la partición de ladrillo, es suficiente para llenar las grietas con mortero de cemento. Al pasar a través de una pared de madera o cualquier material combustible, el tamaño del orificio debe ser de 2 a 2.5 veces el diámetro de la tubería. En la intersección, debe estar aislado. Para hacer esto, puede usar una lámina o cordón de asbesto que se enrolle alrededor de una tubería, lana de basalto o una losa. Además, se instala una lámina metálica de acero galvanizado o inoxidable en la pared por dentro y por fuera.
   

   Los lugares de contacto de la tubería de metal con los pisos deben estar aislados.

5. Instalación de la segunda rama en forma de una T, cuya abertura inferior se utiliza para el montaje en el colector de condensado. En este lugar, debe instalar una plataforma de soporte con su montaje en la pared o con soporte en el suelo.
   

   La abertura inferior de la salida de la tubería se utiliza para recoger el condensado.

6. Instalación de una sección de tubería recta.
7. Fijación del soporte a la pared.
   

   La chimenea se puede colocar fuera y dentro del edificio.

8. Fijación de tuberías.
9. Instalar la tapa en la tubería que protege su boca.
10. Si es necesario, instale estrías.

Si se planea que una chimenea pase un techo y un pastel de techo, se usa la misma tecnología para proteger estructuras que para una pared.

Se instala un paraguas en el techo inclinado sobre un humo para proteger las aberturas del techo de la precipitación.

El proceso de instalación se simplifica enormemente cuando se usan tuberías sandwich, ya que la temperatura en su superficie es mucho más baja que en las simples.

Es necesario prestar atención a la característica de diseño de las tuberías para chimeneas. El acoplamiento lo proporcionan los asientos creados durante la producción, por lo tanto, durante la instalación, debe orientarlos correctamente en el espacio. Al instalar tuberías multicapa, las capas de aislamiento interno están cerradas.

Una ventaja significativa de ensamblar chimeneas de acero es que no se usa soldadura.

Video: instalación de sándwich de chimenea de bricolaje

Aislamiento de la chimenea

Esta operación solo se realiza si se utilizaron tuberías individuales. Es necesario reducir la intensidad de la condensación y proteger las estructuras combustibles de la exposición a altas temperaturas.

El mejor material para este propósito es la lana de basalto, ya que es absolutamente incombustible y no emite humos nocivos en un incendio. También se utiliza en la fabricación de tuberías multicapa.

Se debe montar una capa aislante de papel de aluminio en la parte superior del aislamiento, y su instalación comienza de abajo hacia arriba con una superposición de vueltas de 10–12 cm. Este orden asegura que las juntas estén orientadas hacia abajo, lo que evita que el agua penetre en la capa aislante.

Características operacionales

Las chimeneas metálicas, que tienen una gran cantidad de ventajas innegables, necesitan mayor atención tanto durante el montaje como durante la operación:

1. No los coloque cerca de otros servicios públicos, como cableado eléctrico o plomería.
2. Antes de comenzar el trabajo de instalación, las juntas longitudinales internas de las tuberías deben recubrirse con un sellador especial, ya que están en un diferencial de temperatura, lo que debilita gradualmente los bordes de la junta.
3. Al limpiar tuberías de acero inoxidable, es mejor no usar bolas de metal tradicionales con un alambre "erizo". Debido a su influencia, la superficie interna reflejada se deteriora, por lo que es difícil drenar el condensado en las unidades. Es mejor elegir un cepillo hecho de materiales sintéticos.
   

   El método de limpieza mecánica más efectivo.

Servicio de chimenea

Con una chimenea hecha correctamente, especialmente si está hecha de acero inoxidable, la operación principal para cuidarla es limpiar la superficie interna del hollín.

Causas de la formación de hollín.

La combustión es una reacción de oxidación del combustible con oxígeno atmosférico. Si no es suficiente, se libera hollín que se adhiere a las paredes de la chimenea. En realidad, la aparición de condiciones bajo las cuales la chimenea se obstruye literalmente en unos pocos meses:

1. La falta de oxidante en el horno puede ser causada por una reducción deliberada del tiro al manipular el obturador para lograr una combustión lenta o incluso una combustión lenta del combustible, lo que puede conducir rápidamente a consecuencias negativas.
2. El uso de leña cruda debe considerarse otro error del horno. La humedad evita la quema intensiva de combustible, mientras se forma una gran cantidad de hollín.
3. El uso de leña alquitranada, cuya combustión se acompaña de la liberación de hollín, debe considerarse un factor desfavorable. Por supuesto, es demasiado costoso calentar la estufa con roble o fresno, pero debe esforzarse por usar leña de especies de árboles no resinosos.
4. No se recomienda quemar basura en el horno, especialmente bolsas o botellas de plástico por las mismas razones.
5. Particularmente desfavorable es el uso de madera contrachapada, tableros de astillas de madera y otros materiales para la fabricación de los cuales se utilizan adhesivos sintéticos para el horno. Con dicho combustible, la obstrucción del hollín de la chimenea ocurre más rápidamente.

Métodos para limpiar la chimenea del hollín

Hay varios de ellos, que incluyen:

1. Mecánico con cepillo especial. Muy a menudo, dicha limpieza se realiza a través del techo. Para hacer esto, debe preparar un cepillo (preferiblemente plástico), una cuerda y una carga, cuya masa es de 2-3 kg. El cepillo debe estar atado a una cuerda, levantar la carga y bajarla a la tubería. Ruff, caminando en su dirección, limpia todo el hollín, pero a condición de que lo bajes gradualmente. Repita el procedimiento varias veces. La desventaja de este método es que es imposible limpiar las secciones horizontales de la chimenea, además, puede trabajar en la estación cálida, porque necesita hacerlo en el techo, y en invierno es resbaladizo.
   

   Para una chimenea de metal, es mejor usar un cepillo de plástico.

2. Químico: consiste en introducir polvos especiales o briquetas durante el proceso de combustión, cuyo humo puede ablandar los depósitos de hollín. Son transportados por una corriente de aire desde la tubería. Sin embargo, con una gran cantidad de hollín puede caerse como resultado del ablandamiento, y luego es inevitable una gran limpieza con todos los inconvenientes y problemas resultantes. Por lo tanto, tales medidas deben recurrirse periódicamente con fines de prevención. Para la limpieza, puede utilizar el registro "deshollinador", para prevenirlo, es adecuado un aditivo especial para leña en forma de polvo. Se recomienda combinar con limpieza mecánica.
   

   Los productos químicos se pueden usar tanto para la limpieza como para la profilaxis.

3. Remedios populares: quemar las cáscaras de papa en un horno o agregar sal durante la quema de un horno. Este método es comparable al anterior, solo que más asequible y más barato.

Puede evitar el alboroto constante con hollín y la preparación especial de leña. Para hacer esto, necesita organizar un leñador extenso y bien soplado con suministro de combustible durante varios años, y usarlos solo bien secos.

El hogar, que está diseñado para proporcionar una estadía cómoda en la casa, se convertirá en una fuente de constante preocupación y decepción si el sistema de eliminación de humo del espacio vital no está organizado correctamente y funciona mal. Por lo tanto, antes de comenzar el trabajo de instalación, se recomienda estudiar cuidadosamente toda la información y prepararse.