Systemy kominowe w obiektach przemysłowych. Jakie są systemy kominowe?
Użytkowane w obiektach przemysłowych różnego rodzaju systemy grzewcze i inne instalacje przemysłowe generują spaliny, które ze względów bezpieczeństwa, ale i wydajności danego systemu czy urządzenia, muszą zostać odprowadzone na zewnątrz budynku. Rolę tę pełnią systemy kominowe, które muszą być odpowiednio dobrane nie tylko do generujących spaliny urządzeń i systemów, ale także do specyficznych często warunków, jakie panują w danym obiekcie przemysłowym.
Spis treści
- Systemy kominowe – najważniejsze wymagania
- Kominy stalowe
- Rodzaje systemów kominowych
- Montaż kominów przemysłowych
- Dodatkowe akcesoria do systemów kominowych
Spaliny, dymy i różnego rodzaju gazy technologiczne są nieodłącznym elementem różnych urządzeń grzewczych, wielu procesów przemysłowych, a także wszelkich urządzeń i instalacji, w których spala się paliwo. W każdym przypadku niezbędne jest szybkie i bezpieczne odprowadzenie tych produktów spalania do atmosfery, żeby w ogóle istniała możliwość przebywania w danej hali przemysłowej czy każdym innym obiekcie.
Systemy kominowe są niezbędnym elementem wyposażenia wielu obiektów przemysłowych. W szczególności można je spotkać tam, gdzie znajdują się następujące urządzenia czy instalacje przemysłowe:
- kotły gazowe, olejowe czy na biomasę,
- kotły kondensacyjne,
- turbiny gazowe,
- silniki spalinowe,
- wytwornice pary,
- agregaty prądotwórcze,
- jednostki kogeneracyjne,
- odciągi gazów technologicznych.
Tego typu urządzenia i instalacje mogą funkcjonować w różnorodnych branżach. Teoretycznie więc w każdym obiekcie przemysłowym może pojawić się konieczność montażu systemu kominowego. Typowymi branżami i obiektami, które nie mogą się obejść bez kominów przemysłowych, są zakłady chemiczne, kotłownie, ciepłownie i elektrociepłownie, biogazownie, cementownie, spalarnie śmieci, piekarnie, krematoria, tartaki, szpitale, a także zakłady rolnicze i spożywcze.
Systemy kominowe – najważniejsze wymagania
Bezpieczne i szybkie odprowadzenie spalin na zewnątrz budynku jest kluczową funkcją, jaką muszą zapewnić systemy kominowe. Żeby jednak wybór właściwego komina okazał się optymalny i mógł on służyć wydajnie przez długi czas, powinien realizować niejako przy okazji również inne zadania, a także charakteryzować się odpowiednimi właściwościami.
Kominy przemysłowe muszą zapewniać odpowiednie bezpieczeństwo przeciwpożarowe, a także być odporne na różne ciśnienia, jakie mogą panować w przewodach kominowych. Do tego powinny gwarantować ochronę przed powrotem spalin do wnętrza budynku, chronić konstrukcję budynku przed wysokimi temperaturami, a dzięki systemom filtrującym redukować szkodliwe substancje emitowane do atmosfery. Różne dodatkowe rozwiązania mogą ponadto chronić przed nadmiernym hałasem czy zapewniać oszczędność energii instalacji, które są podłączone do systemu kominowego.
W zależności od urządzeń czy instalacji, a także warunków, jakie panują w konkretnej hali przemysłowej, mogą pojawić się dodatkowe wymagania względem kominów, np. odporność na korozję, wilgoć, wysokie i niskie temperatury czy działanie różnych substancji chemicznych.
Kominy stalowe
Choć wciąż spotyka się kominy zbudowane z różnych materiałów to obecnie w przypadku zastosowań przemysłowych kominy stalowe zdecydowanie przeważają nad betonowymi, ceramicznymi czy z tworzywa sztucznego. Wynika to głównie z wielu zalet, jakimi wyróżniają się systemy kominowe wykonane ze stali.
Przede wszystkim stalowe kominy są lekką konstrukcją, nie wymagają więc skomplikowanych systemów montażowych (np. specjalnych fundamentów) i nie obciążają nadmiernie budynku na którym lub do którego są montowane. Stal, ze względu na swoje właściwości plastyczne, jest łatwiej formowalna, zatem kominy stalowe mogą mieć bardziej skomplikowane konstrukcje i dzięki temu mogą być stosowane również przy nietypowych realizacjach na indywidualne zamówienia. Ponadto stal jest materiałem trwałym, odpornym na różne temperatury i na wilgoć. Kominy wykonane ze stali są również łatwe w montażu, a także szczelne. Stalowe wkłady kominowe mogą natomiast być wykorzystane przy renowacji np. kominów murowanych.
Kominy stalowe mogą się jednak różnić swoimi właściwościami i możliwym zastosowaniem. Wynika to z rozmaitych rodzajów i gatunków stali, jakie zostaną wykorzystane. Do budowy kominów stalowych może być zastosowana m.in. stal nierdzewna (austenityczne oraz ferrytyczne), stal kwasoodporna czy też stal żaroodporna. W każdym przypadku należy dostosować rodzaj stali do działającego w danym obiekcie urządzenia grzewczego oraz innych warunków otoczenia, które mogą wpływać na eksploatację systemu kominowego.
Przeczytaj także:
- Zrównoważone rozwiązania w obiektach przemysłowych: recykling gleby, wody i energii w halach
- Smart metering – inteligentne pomiary zużycia energii w przemyśle
- Ogrzewanie hali przemysłowej pompą ciepła. Jakie ogrzewanie do magazynu i hali produkcyjnej?
Rodzaje systemów kominowych
W praktyce stosuje się różne rodzaje systemów kominowych, które mogą się różnić nie tylko użytym materiałem. Według jednego z podziałów wyróżniamy kominy (stalowe) jedno- i dwuścienne. Systemy kominowe jednościenne (jednowarstwowe) są stosunkowo prostym rozwiązaniem, który ma tylko jedną warstwę materiału odpornego na ciepło. Stosuje się je wewnątrz obiektów, w których nie ma potrzeby stosowania dodatkowej izolacji. Często również wykorzystuje się je jako wkłady kominowe.
Z kolei kominy dwuścienne mogą być montowane na zewnątrz obiektów jako samodzielne konstrukcje, a wewnątrz stosuje się je głównie w sytuacjach zagrożenia przegrzania konstrukcji budynków. Ich wewnętrzna rura odpowiedzialna jest za odprowadzanie spalin bądź innych gazów, zaś zewnętrzna warstwa pełni funkcję ochronną i izolacyjną. Między zewnętrzną a wewnętrzną ścianą możliwe jest także użycie dodatkowej izolacji cieplnej.
W obiektach przemysłowych, w których pracują promienniki lub promienniki i nagrzewnice, stosuje się często kominy koncentryczne. Konstrukcyjnie są to też kominy dwuścienne, w których wewnętrzna rura odprowadza spaliny lub inne gazy na zewnątrz budynku, natomiast zewnętrza doprowadza powietrze. Podczas tej wymiany powietrza ze spalinami następuje jednocześnie podgrzanie powietrza.
Systemy kominowe często dostępne są jako zestawy z gotowych elementów (modułów), które można łatwo złożyć w całość, nawet bez udziału specjalistów. Kominy modułowe można dostosować do różnych wymiarów budynku i innych wymagań konstrukcyjnych.
Montaż kominów przemysłowych
W zależności od rodzaju komina, miejsca jego montażu i innych specyficznych warunków stosuje się różne sposoby jego mocowania. W przypadku dużych, wolnostojących kominów niezbędne może być wykonanie fundamentów (najczęściej ze zbrojonego betonu), które powinny być dopasowane do ciężaru i wymiarów komina.
Najczęściej stosowanymi rozwiązaniami są jednak różnego rodzaju wsporniki ścienne i obejmy, które zapewniają stabilność konstrukcji kominów. W praktyce montuje się także liny stalowe, które pełnią funkcję odciągów zapewniających sztywność i stabilność konstrukcji, a także podpory. W niektórych sytuacjach konieczne może być zbudowanie dodatkowej konstrukcji stalowej, która zapewnia podparcie kominowi.
Dodatkowe akcesoria do systemów kominowych
Dodatkowe funkcje, specyficzne warunki i inne czynniki mogą wymuszać stosowanie różnorodnych akcesoriów. Przykładem są technologie filtrowania spalin i dymów, których celem jest zatrzymanie szkodliwych i niebezpiecznych substancji jeszcze wewnątrz systemu kominowego. Również proekologiczną funkcję mają systemy odzyskiwania energii i ciepła z wydalanych przez komin spalin.
Procesy, jakie zachodzą podczas wydalania gazów przez komin, mogą powodować powstawanie rozmaitych dźwięków. W przypadku komina zlokalizowanego wewnątrz budynku może być to uciążliwe dla pracowników. Z tego względu warto zastosować odpowiednio dobrane do systemów kominowych tłumiki akustyczne, które absorbują dźwięki dobiegające z komina. Istnieją również rozwiązania, których celem jest minimalizowanie drgań komina, które mogą być następstwem wiatru lub wibracji przenoszonych z urządzeń.
Różne nieprzewidziane sytuacje mogą powodować, że system kominowy nie działa poprawnie. Następstwem może być m.in. implozja, czyli wybuch wewnątrz komina, lub eksplozja, czyli wybuch na zewnątrz komina. W celu zabezpieczenia przed niekontrolowanymi spadkiem lub wzrostem ciśnienia, które są przyczyną tych wybuchów, stosuje się odpowiednio klap implozyjne lub eksplozyjne, których zadaniem jest kompensacja wahań ciśnienia w kanale spalinowym.
W przypadku niekorzystnie zlokalizowanego obiektu i komina może występować ryzyko wtłaczania do kominów powietrza przez wiatr. Rozwiązaniem jest stosowanie nasadek kominowych, które zabezpieczają przed odwróceniem ciągu w systemie kominowym.
Duża różnorodność dostępnych rozwiązań konstrukcyjnych i materiałowych oraz dodatkowych akcesoriów sprawia, że w przypadku nowych obiektów przemysłowych i konieczności zaprojektowania systemu kominowego trzeba uwzględnić wszelakie czynniki, żeby system wydalania spalin i innych gazów działał optymalnie.
