Труба дымохода многоквартирного дома
CHIMNEY PIPE OF APARTMENT BUILDING

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для предотвращения образования конденсата в трубе коллективного дымохода.
Известно устройство того же назначения, в котором труба коллективного дымохода дополнительно на каждом этаже снабжена витком спиралевидного желоба, соединенным с канализационным стояком с помощью отводящего патрубка, имеющего уклон в сторону канализационного стояка, который позволяет скопившемуся в витке спиралевидного желоба конденсату самотеком отводиться в канализационный стояк. / Патент 2655063 Российская Федерация, МПК Е04Н 12/28, F23J 15/02, E04F 17/02. Устройство для удаления конденсата из дымохода многоквартирного дома / Второва Л.И., Новопашина Н.А., Галицков С.Я. Заявитель ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», Второва Л.И., Новопашина Н.А., Галицков С.Я. / Заявка 2017106869, приоритет 1.03.2017; опубл. 23.05.2018. Бюл. №15 / [1]. Принят за прототип.
К недостаткам известного устройства относится конструктивное увеличение диаметра дымохода, такой способ снижает термическое напряжение, которое приводит к разрушению пандуса в цокольной части ствола, но не исключает образование конденсата.
Сущность изобретения заключается в автоматизации процесса обогрева трубы коллективного дымохода с целью предотвращения образования конденсата в ней.
Технический результат - поддержание заданного значения температуры внутренней поверхности трубы коллективного дымохода, предотвращение образования конденсата в ней и продление срока эксплуатации трубы коллективного дымохода.
Технический результат достигается тем, что в известной трубе дымохода многоквартирного дома, включающей последовательно соединенные участки, сопряженной с индивидуальными квартирными дымоотводами, особенность заключается в том, что она снабжен греющим кабелем с защитным экраном, закрепленным с помощью бандажа в ее верхней части, защищена теплоизоляцией и оборудована датчиками температуры, установленными линейно на внутренней поверхности вдоль ее оси, которые подключены к системе электроснабжения и системе автоматического управления, при этом выход задатчика требуемого значения температуры первого участка соединен с прямым входом устройства сравнения значения температуры первого участка, выход которого соединен с входом регулятора значения температуры первого участка, выход которого соединен с началом греющего кабеля первого участка, конец греющего кабеля первого участка соединен с прямым входом устройства сравнения значения температуры по межканальной связи первого участка, выход которого соединен с входом датчика температуры дымохода первого участка, выход которого соединен с инверсным входом устройства сравнения значения температуры первого участка, выход блока влияния второго участка на первый соединен с инверсным входом устройства сравнения значения температуры по межканальной связи первого участка; выход задатчика требуемого значения температуры второго участка соединен с прямым входом устройства сравнения значения температуры второго участка, выход которого соединен с входом регулятора значения температуры второго участка, выход которого соединен с началом греющего кабеля второго участка, конец греющего кабеля второго участка соединен с прямым входом устройства сравнения значения температуры по межканальной связи второго участка, выход которого соединен с входом датчика температуры дымохода второго участка, выход которого соединен с инверсным входом устройства сравнения значения температуры второго участка, выход блока влияния первого участка на второй соединен с инверсным входом устройства сравнения значения температуры по межканальной связи второго участка.
В заявленном техническом решении предотвращения образования конденсата в трубе дымохода многоквартирного дома, соединенной с индивидуальными квартирными дымоотводами, дополнительно, в верхней части трубы, состоящей из последовательных участков наиболее подверженных вредному воздействию конденсата согласно расчетным данным, присоединяется устройство обогрева, режимы работы которого, регулируются автоматической системой. Количество участков зависит от расчетной длины верхней части трубы коллективного дымохода.
На фиг. 1 показан разрез фрагмента одного участка трубы дымохода многоквартирного дома, где приняты следующие обозначения: труба коллективного дымохода - 1, греющий кабель с защитным экраном - 2, теплоизоляция - 3, бандаж - 4, датчик температуры дымохода - 5.
Труба коллективного дымохода - 1, изготовлена из стали и снабжена греющим кабелем с защитным экраном 2. Греющий кабель с защитным экраном 2 присоединен с помощью бандажа 4 к внешней поверхности трубы коллективного дымохода 1. На внутренней поверхности трубы коллективного дымохода 1, находятся датчики температуры дымохода 5, имеющие герметичное исполнение, установленные в гильзу из нержавеющей стали и линейно расположенные вдоль оси трубы коллективного дымохода 1, а вся труба коллективного дымохода 1 находится под теплоизоляцией 3.
На фиг. 2 изображена структурная схема системы предотвращения образования конденсата в коллективной трубе дымохода многоквартирного дома, где приняты следующие обозначения: задатчик требуемого значения температуры первого участка 6, устройство сравнения значения температуры первого участка 7, регулятор значения температуры первого участка 8, греющий кабель первого участка 9, устройство сравнения значения температуры по межканальной связи первого участка 10, датчик температуры дымохода первого участка 11, задатчик требуемого значения температуры второго участка 12, устройство сравнения значения температуры второго участка 13, регулятор значения температуры второго участка 14, греющий кабель второго участка 15, устройство сравнения значения температуры по межканальной связи второго участка 16, датчик температуры дымохода второго участка 17, блок влияния второго участка на первый 18, блок влияния первого участка на второй 19.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Для предотвращения образования конденсата необходимо, чтобы температура внутренней поверхности коллективной трубы дымохода многоквартирного дома была выше температуры точки росы. Таким образом, с помощью задатчика требуемого значения температуры первого участка 6, задается требуемое значение температуры хЗ1, далее в устройстве сравнения значения температуры первого участка 7, это значение сравнивается с сигналом обратной связи хОС1 с датчика температуры дымохода первого участка 11, затем это вычисленное значение Δx1 поступает на регулятор значения температуры первого участка 8, с которого сигнал в виде мощности U1 подается на блок влияния первого участка на второй 19 и на греющий кабель первого участка 9, находящийся на объекте
управления ОУ1 - труба коллективного дымохода на первом участке. С
греющего кабеля первого участка 9 сигнал Т11 в виде температуры поступает на устройство сравнения значения температуры по межканальной связи первого участка 10, где сравнивается с сигналом Т12 от блока влияния второго участка на первый 18, затем это вычисленное значение Т1 поступает на датчик температуры дымохода первого участка 11. С помощью задатчика требуемого значения температуры второго участка 12, задается требуемое значение температуры хЗ2, далее в устройстве сравнения значения температуры второго участка 13, это значение сравнивается с сигналом обратной связи хОС2 с датчика температуры дымохода второго участка 17, расположенного в начале второго участка, затем это вычисленное значение Δх2 поступает на регулятор значения температуры второго участка 14, с которого сигнал в виде мощности U2 подается на блок влияния второго участка на первый 18 и на греющий кабель второго участка 15, находящийся на объекте управления ОУ2 - труба коллективного дымохода на втором участке. С греющего кабеля второго участка 15 сигнал Т22 в виде температуры поступает на устройство сравнения значения температуры по межканальной связи второго участка 16, где сравнивается с сигналом Т21 от блока влияния первого участка на второй 19, затем это вычисленное значение Т2 поступает на датчик температуры дымохода второго участка 17. Стоит отметить, что согласно расположению участков в коллективном дымоходе, система обогрева первого участка может работать самостоятельно, и поддерживать заданную температуру внутренней поверхности трубы коллективного дымохода, в отличие от второго участка, который включается при условии работы первого участка.
Выход задатчика требуемого значения температуры первого участка 6 соединен с прямым входом устройства сравнения значения температуры первого участка 7, выход которого соединен со входом регулятора значения температуры первого участка 8, выход которого соединен с началом греющего кабеля первого участка 9, конец греющего кабеля первого участка 9 соединен с прямым входом устройства сравнения значения температуры по межканальной связи первого участка 10, выход которого соединен со входом датчика температуры дымохода первого участка 11, выход которого соединен с инверсным входом устройства сравнения значения температуры первого участка 7, выход блока влияния второго участка на первый 18 соединен с инверсным входом устройства сравнения значения температуры по межканальной связи первого участка 10; выход задатчика требуемого значения температуры второго участка 12 соединен с прямым входом устройства сравнения значения температуры второго участка 13, выход которого соединен со входом регулятора значения температуры второго участка 14, выход которого соединен с началом греющего кабеля второго участка 15, конец греющего кабеля второго участка 15 соединен с прямым входом устройства сравнения значения температуры по межканальной связи второго участка 16, выход которого соединен со входом датчика температуры дымохода второго участка 17, выход которого соединен с инверсным входом устройства сравнения значения температуры второго участка 13, выход блока влияния первого участка на второй 19 соединен с инверсным входом устройства сравнения значения температуры по межканальной связи второго участка 16.
Греющий кабель с защитным экраном 2, который служит изоляцией кабеля, присоединяют с помощью бандажа 4 к внешней поверхности трубы коллективного дымохода 1, и подключают к системе электроснабжения и системе автоматического управления (на рисунке не показано). На внутренней поверхности трубы коллективного дымохода 1 устанавливают, линейно расположенные вдоль трубы коллективного дымохода, датчики температуры дымохода 5 с шагом h, которые подключаются к системе электроснабжения и системе автоматического управления (на рисунке не показано), а вся труба коллективного дымохода находится под теплоизоляцией 3. Установку всех элементов устройства обогрева производят на строительной площадке при монтаже системы дымоудаления во время строительства многоэтажного дома. Для удобства монтажа датчики температуры дымохода 5 устанавливают на краю одного стыка стальной трубы коллективного дымохода 1. Для правильной работы системы управления (на рисунке не показана) на противоположной стороне от установленных ранее датчиков температуры дымохода 5 к внешней поверхности трубы коллективного дымохода 1 с помощью бандажа 4 присоединяют греющий кабель с защитным экраном 2.
Устройство работает следующим образом. При удалении дымовых газов по трубе коллективного дымохода 1 происходит охлаждение продуктов сгорания до критической температуры, температуры образования конденсата, температуры точки росы. С помощью датчиков температуры дымохода 5 на систему управления поступает информация о температуре внутри стенки дымохода, если температура снижается до заданной критической температуры, система управления подает сигнал на греющий кабель с защитным экраном 2. В зависимости от полученных данных датчиков температуры дымохода 5, определяется подаваемая мощность обогрева греющего кабеля с защитным экраном 2.
Таким образом, устройство обогрева постоянно, посредством автоматической системы поддерживает внутреннюю температуру коллективного дымохода многоквартирного дома, что предотвращает образование конденсата и способствует продлению срока эксплуатации трубы дымохода многоквартирного дома.
Заявленное устройство позволяет автоматически обогревать трубу дымохода многоквартирного дома греющим кабелем, при помощи датчиков температуры дымохода, определять критическое охлаждение внутренней поверхности дымовой трубы и предотвращать образование конденсата.
Применение заявленного изобретения позволяет продлить срок эксплуатации дымохода и дает возможность регулировать температурное поле внутренней поверхности дымовой трубы.