Съвременни изисквания към комините

Некоректно проектиран и построен комин би могъл да причини сериозни проблеми и големи загуби

Независимо от конкретното си предназначение, коминът е неразделна част от топлотехническите системи и задължително се съобразява с източника на газове.

Интересна е ретроспекцията на развитието на комините по височина. Ако през XVI век коминът на една варова пещ е бил с височина 12 m, то през 1972 г. е бил построен най-високият за момента комин в света с височина 300 m (фиг. 1). Добре известно е, че комините отвеждат отработен въздух или газове (нискотемпературни), димни газове от котли (среднотемпературни) или димни газове на пещи (високотемпературни).

Определящи характеристики на комините
Основни параметри на комините са изходящият диаметър и височината, които се наричат още определящи характеристики. От своя страна, диаметърът се съобразява със скоростта на газовете, която при нормални условия не трябва да превишава 6 m/s.
Съвременните екологични, технически и икономически изисквания към инвестиционното строителство предопределят търсенето на технически решения с ниски комини, които изхвърлят пречистени газове, незамърсяващи околната среда.

Характеристиките - съгласно специализирана методика
Комините се изпълняват от най-различни строителни материали, включително керамични изделия, бетон, въглеродна стомана, неръждаема стомана (inox). Много често преди комина или в неговите основи се монтират пречиствателни съоръжения за прах и газове.
Днес, комините могат да бъдат интегрирани вътре в сградата или да бъдат отделно стоящи, в зависимост от архитектурата, предназначението й, както и екстериора на района. Във всички случаи определянето на основните характеристики (HDW) трябва да се извърши съгласно специализирана методика за изчисляване на коминни тела. В противен случай, специалистът рискува да бъде изпълнено съоръжение, което може да създаде поредица от експлоатационни проблеми. Сред основните са:
- Високата скорост в комина предизвиква неприятни шумове за обитателите;
- Неправилно подбраната височина може да доведе до загазяване на района около сградата;
- Комин с недостатъчен диаметър не изхвърля нормално димните газове и връща част от тях обратно при източника (вътре в сградата);
- Високата скорост вътре в комина създава допълнително динамично налягане и изтичане на миризми по височината на сградата, вследствие на ексфилтрация;
- Несъобразяването на комина с околните сгради води до замърсяване на околната среда.

Основни инженерни изисквания към комините
За да се преодолеят описаните проблеми, е необходимо да се спазват определени инженерни изисквания. Основното изискване е върхът на комина да излезе извън аеродинамичната сянка (фиг. 2).
Не е допустимо изходът на комина да се намира както в зоната на надналягане, така и в зоната на подналягане. Ако съществуват две съседни сгради, едната може да „замърси” зоната на другата (фиг. 3). Ето защо комините и на двете сгради трябва да излизат над зоната на аеродинамичната сянка.
Съвременното изпълнение на комини допуска използването на рекуперативни охлаждаеми комини
които представляват тръба в тръба. Вътрешната тръба транспортира димните газове, а външният пръстен транспортира въздуха за горене (фиг. 4). По този начин коминът се превръща в топлообменник, който използва отпадна топлина и загрява пресния въздух за горене. Днес, тези комини се изпълняват от неръждаема стомана, но намират приложение предимно за малки мощности. За по-големи мощности се проектират специални носещи конструкции.

Стандартната конструкция на битовите комини
може да има различна форма (фиг. 5). Определен интерес представлява многостволовият комин, който позволява различни интерпретации за рекуперация, регенерация, пречистване и др.
В някои европейски държави е допустимо при битови газови котли с вграден кондензационен ефект те да не се извеждат над покрива (фиг. 6). Обикновено се монтират на фасадата на сградата. Поставя се декоративна решетка. Следва да се има предвид, че този начин на монтаж деформира фасадата, замърсява грозно повърхността около отвора и създава неудобство на живущите от замърсените горещи димни газове. В България този начин на монтаж не е допустим.
Поради високата температура на димните газове, всички комини получават т.нар. високотемпературна корозия
върху вътрешната си повърхност която се наблюдава и през лятото, но е особено активна в зимния период. Следователно, всеки комин, без изключение, трябва да бъде снабден със система за отвеждане на кондензата.
Независимо от формата, степента на рекуперация и материала, от който е изработен, коминът винаги е и кондензатоотделител. В кондензата водата е наситена със сярна, серниста и въглена киселина. Той представлява силно корозионно активна течност, която налага предприемането на необходими високотехнологични инженерни мерки за предотвратяване и отстраняването й.
Някои от съвременните кондензационни котли отделят част от високотемпературния кондензат в специален топлообменник, вграден вътре в котела (кондензационни котли). Независимо от това, във външната част на комина също се наблюдава кондензоотделяне. Съобразявайки се с горните факти, сградостроителите предпочитат топлоизолирани комини

На практика това означава коминът да бъде и шумоизолиран. През последните години се наложи и практиката комините да бъдат интегрирани (вградени) вътре в сградния обем. Качествената термична и екологична обработка на газовете се извършва в контролирани специални съоръжения. Съвременните комини са топло- и шумоизолирани с негорим материал и “опаковани” с керамична зидария, пенобетон или двупластов гипсокартон.
Ако се наложи един комин да служи за отвеждане на газове от няколко източника, е необходимо фуксовете да бъдат оразмерени при спазване на правилото Wmax = 6 m/s. Заустването на газовете следва да става с взаимно увличане (фиг. 7). Не се допуска перпендикулярно заустване на фукса към комина.
Ако един комин е оразмерен правилно и построен съобразно описаните изисквания, съществуват всички предпоставки инсталацията да бъде нормално експлоатирана
Неправилно построеният комин би могъл да предизвика сериозни проблеми в сградата, включително пожар, обгазяване, задимяване, саждообразуване, както и спиране на работата на топлоизточника. Тези проблеми много често са непреодолими, което означава, че за да бъдат решени в готова сграда, се налага извършването на значителни разрушителни работи, свързани с големи капитални вложения.

Проф. д-р Димитър Киров

Предназначение на комините
Независимо от конкретното приложение, коминът е предназначен:
- да създава тяга в системата (при гравитация);
- да отвежда мръсния въздух и димните газове;
- да осигури разсейване в атмосферата на вредните вещества.
В последните години коминът винаги е част от комплексна въздуходимна система, която допълнително пречиства изхвърляните газове и рекуперира топлосъдържанието в тях.