نصب و طراحی دودکش برای بویلرهای چگالشی و دیگ‌های آبگرم

(راهنمای کامل مهندسان تاسیسات و اپراتورهای موتورخانه)

 

مقدمه: چرا طراحی دودکش مهم‌ است؟

اگر بهترین بویلر چگالشی یا دیگ آبگرم را هم نصب کنید، اما دودکش استاندارد نداشته باشید، بازدهی واقعی دستگاه هرگز به ۷۰٪ ظرفیت کارخانه هم نمی‌رسد.
چرا؟

چون دودکش:

• وظیفه تخلیه ایمن گازهای احتراق
• جلوگیری از برگشت دود
• ایجاد کشش لازم برای احتراق کامل
• حفظ راندمان بویلر
• و جلوگیری از خوردگی داخلی دستگاه

را بر عهده دارد.

برای بویلرهای چگالشی این موضوع حتی حیاتی‌تر است، زیرا گازهای خروجی آن‌ها دمای بسیار پایین و میزان بالای رطوبت و اسید نیتریک و سولفوریک دارند. این ترکیبات می‌توانند در صورت استفاده از دودکش اشتباه، یک دودکش معمولی را در عرض چند ماه نابود کنند.

در این مقاله یک راهنمای کامل، فنی و کاربردی ارائه می‌کنیم تا نصب دودکش برای بویلرهای چگالشی و دیگ‌های آبگرم مطابق استاندارد انجام شود، مخصوصاً برای دستگاه‌هایی که توسط برند خزر بویلر استفاده می‌شوند.

 

بخش اول: شناخت رفتار دود در بویلرهای چگالشی

چرا دودکش بویلر چگالشی با دودکش بویلر معمولی متفاوت است؟

در بویلرهای معمولی، دمای گازهای خروجی بین ۱۸۰ تا ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد است.
اما در بویلرهای چگالشی این عدد به ۵۰ تا ۸۰ درجه کاهش پیدا می‌کند.

این اختلاف دما دو نتیجه مهم دارد:

۱. تراکم رطوبت داخل دودکش (Condensation)

دود بویلر چگالشی شامل:

• بخار آب
• CO₂
• NOx
• SOx

است.
زمانی که دما پایین باشد، این بخار تبدیل به آب اسیدی می‌شود.

۲. تشکیل اسید در دودکش

قطرات کندانس شده به دلیل ترکیبات گاز، تبدیل به اسید می‌شوند:

• اسید نیتریک (HNO₃)
• اسید سولفوریک (H₂SO₄)

و این یعنی:
اگر دودکش بی‌کیفیت باشد : خوردگی شدید ← نشتی ← مسمومیت ← آسیب بویلر.

بنابراین انتخاب جنس دودکش مهم‌ترین مرحله است.

 

بخش دوم: انتخاب جنس دودکش مناسب

برای بویلر چگالشی: دو جنس استاندارد وجود دارد

۱. استیل ضد زنگ 316L

• مقاوم‌ترین آلیاژ نسبت به اسید
• طول عمر بسیار بالا
• قابل استفاده در دودکش تک‌جداره و دوجداره
• بهترین گزینه برای بویلر چگالشی خزر بویلر

۲. پلی‌پروپیلن (PP-R یا PP-H) مقاوم به حرارت

• مخصوص سیستم‌های فشار مثبت
• مقاوم در برابر خوردگی
• سبک و اقتصادی
• حرارت قابل تحمل: ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد

برای دیگ آبگرم و بویلر غیرچگالشی:

1. استیل 304L

• مقاوم
• مناسب دماهای بالاتر
• وزن پایین

2. دودکش گالوانیزه دوجداره

• ارزان‌تر
• مناسب بویلر با دمای خروجی بالا
• نیازمند عایق‌کاری مناسب

بخش سوم: نوع سیستم دودکش (Positive – Negative Pressure)

بویلرهای چگالشی برخلاف دیگ‌های قدیمی، معمولاً دارای فن تخلیه دود (Fan Assisted) هستند.
به همین دلیل دودکش آن‌ها در دسته‌ی:

فشار مثبت (Positive Pressure Flue) قرار می‌گیرد.

این یعنی:

• دود با فشار به بیرون رانده می‌شود
• کوچک‌ترین نشتی ممنوع است
• اتصالات باید کاملاً آب‌بند باشند
• استفاده از واشر سیلیکونی الزامی است

اما دیگ‌های آبگرم سنتی معمولاً:

کشش طبیعی (Natural Draft) هستند و دودکش آن‌ها باید:

• ارتفاع مناسب
• قطر کافی
• عایق‌کاری
• کلاهک هود استاندارد

داشته باشد.

 

بخش چهارم: نحوه محاسبه قطر دودکش

۱. بویلر چگالشی

محاسبه معمولاً با جدول کارخانه و استاندارد EN 14471 انجام می‌شود.
فرمول ساده‌تر برای سایت‌ها:

قطر دودکش = 1.6 × قطر خروجی بویلر

مثال:
اگر خروجی ۸۰ میلی‌متر باشد → دودکش ۱۲۵ میلی‌متر لازم است.

۲. دیگ آبگرم و غیرچگالشی (Natural Draft)

فرمول تجربی:

قطر دودکش (mm) = 30 × √(توان بویلر بر حسب kW)

یا:

• دیگ ۵۰۰٬۰۰۰ کیلوکالری → قطر ۳۵۰mm
• دیگ ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ کیلوکالری → قطر ۴۵۰mm

بخش پنجم: محاسبه ارتفاع دودکش

برای بویلر چگالشی

حداقل ارتفاع استاندارد:

۴ متر (در سیستم فن‌دار)

و ارتفاع بیشتر چون طبیعی نیست، تأثیر کمی دارد.

برای دیگ آبگرم (کشش طبیعی)

حداقل:

۶ متر تا ۱۲ متر

بسته به ظرفیت دستگاه.

 

بخش ششم: شیب‌گذاری دودکش

برای بویلر چگالشی:

باید شیب منفی داشته باشد تا آب کندانس به داخل بویلر برنگردد.

شیب استاندارد:

۳ درصد به سمت بویلر

و باید تله کندانس (Condensate Trap) نصب شود.

برای دیگ آبگرم:

شیب صفر یا مثبت قابل قبول است.

 

بخش هفتم: نکات اجرایی مهم

جلوگیری از زانوهای زیاد

هر زانو = افت فشار + اختلال در دود

 بیش از ۲ زانو توصیه نمی‌شود.

لوله‌کشی دوجداره در فضای آزاد

برای جلوگیری از یخ‌زدگی کندانس.

آب‌بندی

در بویلر چگالشی:
تمام اتصالات باید O-Ring  سیلیکونی داشته باشند.

استفاده از کلاهک H استاندارد

کلاهک معمولی باعث برگشت باد و دود می‌شود.

 

بخش هشتم: خطاهای رایج در نصب دودکش که باعث خرابی بویلر می‌شوند

استفاده از دودکش گالوانیزه برای بویلر چگالشی

→ خوردگی در کمتر از یک سال
→ نفوذ دود به موتورخانه
→ آسیب شدید به فن و مبدل

نصب دودکش با قطر کوچک

→ افزایش CO
→ خام‌سوزی
→ بالا رفتن مصرف گاز
→ کاهش عمر بویلر

شیب رفت به سمت بویلر

→ بازگشت اسید به داخل دستگاه
→ سوراخ شدن مبدل حرارتی

استفاده از رنگ یا قیر به‌عنوان عایق

→ ترکیب با اسید
→ تولید گازهای سمی
→ خورندگی

 

بخش نهم: استانداردهای مورد نیاز برای نصب دودکش

برای بویلر چگالشی:

• EN 14471
• EN 1856
• DIN 18160

برای دیگ آبگرم:

• NFPA 54
• BS 5854
• ISIRI 3360

بخش دهم: توصیه‌های فنی خزر بویلر

به عنوان شرکتی که سال‌ها در تولید دیگ بخار، بویلر چگالشی و دیگ آبگرم فعالیت دارد، خزر بویلر پیشنهاد می‌کند:

✔ همیشه قبل از نصب دودکش، ظرفیت بویلر بررسی شود

✔ در بویلرهای چگالشی از استیل 316L استفاده کنید

✔ حداقل یک تله کندانس نصب کنید

✔ مسیر دودکش را کوتاه و مستقیم انتخاب کنید

✔ از کلاهک H استاندارد استفاده کنید

 

جمع‌بندی نهایی

طراحی دودکش استاندارد یکی از مهم‌ترین مراحل نصب بویلر چگالشی و دیگ آبگرم است.
یک دودکش اشتباه می‌تواند باعث:

• افزایش مصرف انرژی
• کاهش راندمان
• خرابی زودرس بویلر
• برگشت دود
• خوردگی داخلی
• و حتی خطرات جانی

شود.

اما با رعایت اصولی که در این مقاله بررسی شد، می‌توان یک سیستم ایمن، پرراندمان و بادوام ایجاد کرد.
تمام توصیه‌های گفته‌شده مطابق استانداردهای بین‌المللی و تجربیات واحد نصب و خدمات خزر بویلر است.