Шиберы в обечайке

Как устроен шибер

Конструктивно шибер — это запорное устройство с регулируемой задвижкой. Именно благодаря смещению задвижки регулируется движение газов в дымоходе. Может устанавливаться в дымовых трубах круглого, квадратного и прямоугольного сечения. Представляет собой металлическую пластину, движущуюся внутри дымового канала определенным образом.

Заслонки шибера могут быть двух видов:

  • Выдвижная. Двигается в одной плоскости вперед-назад.
  • Поворотная. Регулирует доступ воздуха, поворачиваясь вокруг своей оси.

Кроме того, задвижки могут быть ручные и оснащенные электроприводом. Стоимость последних на порядок выше и в дымоходах они не используются.

Описание

Шибер представляет собой специальную заслонку, которая является частью дымохода. Этот элемент выступает в качестве неотъемлемого узла, обеспечивающего отвод дыма. Наличие шибера определяет безопасную эксплуатацию отопительного прибора, ведь гарантирует пожаробезопасность системы отопления.

Для того чтобы описываемая заслонка выполняла свои функции, необходимо знать, в каком месте ее расположить. Этот элемент устанавливается на первом метре трубы, ведь в большинстве случаев данный участок не теплоизолируется, что позволяет исключить термическое расширение.

Если вы планируете установить в доме прибор для отопления, то вам понадобится шибер. Что это такое, вы непременно должны узнать. Эта часть должна располагаться на утепленном участке трубы, ведь в противном случае заслонка может заклинить из-за расширения материалов под воздействием температуры.

При отсутствии шибера вы можете столкнуться с увеличенным расходом топлива из-за непрогоревшего сырья. Отопление будет слабым, а дополнительной проблемой встанет обратная тяга. Шибер как раз позволяет решить эту задачу.

Основные разновидности и особенности устройства

6.1.1 Размеры прямоугольного технологического проема выбираются согласно таблице 2 и ГОСТ 6636Таблица 2 – Размеры прямоугольного технологического проема

Ширина технологического проема, , м

Высота технологического проема, , м

0,20±0,05

0,20±0,05

0,32±0,05

0,16±0,05; 0,25±0,05; 0,32±0,05

0,40±0,05

0,20±0,05; 0,32±0,05; 0,40±0,05

0,50±0,05

0,25±0,05; 0,32±0,05; 0,40±0,05; 0,50±0,05

0,63±0,10

0,32±0,05; 0,40±0,05; 0,50±0,05; 0,63±0,10

0,80±0,10

0,40±0,05; 0,50±0,05; 0,63±0,10; 0,80±0,10

1,00±0,10

0,50±0,05; 0,63±0,10; 0,80±0,10; 1,00±0,10

1,25±0,15

0,63±0,10; 0,80±0,10; 1,00±0,10; 1,25±0,10

1,60±0,20

0,80±0,10; 1,00±0,10; 1,25±0,10; 1,60±0,20

задвижка для дымохода печи

6.2.1 Количество болтов для крепления направляющей выбирается согласно таблице 3.Таблица 3 – Количество болтов для крепления направляющей

Расстояние от центра масс заряда до центра шибера , м

Масса эквивалентного заряда , кг

1

5

10

20

40

60

0,5

3

4

4

4

4

1,0

3

3

3

4

4

4

1,5

3

3

3

4

4

4

2,0

3

3

3

3

4

4

Примечание – При интерполировании промежуточных значений количества болтов необходимо выбирать большее число болтов крепления.

6.2.2 Диаметр болтов для крепления направляющей выбирается из таблицы 4.Таблица 4 – Диаметр болтов для крепления направляющей, мм

Расстояние от центра масс заряда до центра шибера , м

Масса эквивалентного заряда , кг

1

5

10

20

40

60

0,5

12

16

25

30

40

1,0

12

12

12

16

20

25

1,5

12

12

12

16

16

16

2,0

12

12

12

12

12

12

Примечание – При интерполировании промежуточных значений диаметров болтов крепления необходимо выбирать больший диаметр.

6.2.3 Длина болтов для крепления направляющей, м, выбирается из условия

6.3.1 Основные параметры плоского шиберного устройства должны соответствовать параметрам, указанным в таблице 5 и на рисунке 1.Таблица 5 – Основные параметры плоского шиберного устройства

Наименование основного параметра

Буквенное обозначение

Значение основного параметра

Размеры шибера для плоского ШУ:

высота, м

ширина, м

толщина однослойного или трехслойного шибера, мм

по 6.3.2.4-6.3.2.7, 6.3.2.10, 8.2.1

строительная высота, мм

по 6.3.2.10

Толщина минимального сечения направляющей, мм

по 6.3.3 и рисунку 6

Толщина нижней полки направляющей, мм

Толщина основания, мм

по 6.3.4

6.3.2 Толщина шибера согласно рисунку 1 определяется в зависимости от размеров технологического проема, эквивалентной массы заряда и его расположения относительно шибера.

Шиберы в обечайке

6.3.2.1 Массу эквивалентного сферического заряда, кг, тротила определяют по формуле

где – тротиловый эквивалент используемого ВВ; – масса используемого ВВ, кг.При взрыве в кабине нескольких зарядов, приведенную массу заряда, кг, определяют по формуле

где – номер заряда (); – количество зарядов.В этом случае при расчете ударно-волнового воздействия на шиберное устройство считается, что заряд с приведенной массой ВВ расположен в центре масс системы единовременно детонирующих зарядов.

6.3.2.2 Радиус эквивалентного сферического заряда, м, из тротила с насыпной плотностью определяется по формуле

Относительное расстояние от центра заряда до центра шибера вычисляется по формуле

где – кратчайшее расстояние между центром заряда и центром шибера, м.

6.3.2.3 Угол падения ВУВ, образованный между направлением из центра заряда на центр шибера и нормалью к нему, показанный на рисунке 1, определяют по формуле

где – расстояние по нормали от центра заряда до шибера, м.

6.3.2.4 Толщину шибера назначают по графикам рисунка 2 если

Шиберы в обечайке

6.3.2.5 Толщину шибера назначают по графикам рисунка 3, если

6.3.2.6 Толщину шибера назначают по графикам рисунка 4, если

6.3.2.7 Толщину шибера назначают по графикам рисунка 5, если

6.3.2.8 Если проектируемый шибер не подпадает ни под одно из вышеперечисленных условий, то толщина шибера определяется по формуле, представленной в 8.2.1.

6.3.2.9 Рекомендуется назначать толщину однослойного шибера в интервале мм. Если толщина однослойного шибера не удовлетворяет требованиям безопасности, следует применять трехслойный шибер.

6.3.2.10 Трехслойный шибер состоит из двух металлических облицовочных плит и жесткого наполнителя. Толщина трехслойного шибера, мм, показана на рисунке 6 и составляет

где – строительная высота, равная толщине однослойного шибера, определяемого согласно 6.3.2.4-6.3.2.7, мм; – толщина металлической облицовочной плиты, мм.

6.3.2.11 Если относительное расстояние от центра заряда до центра шибера находится в диапазоне и при взрыве возможно образование осколков (осколочные снаряды или заряды в оболочке), то шибер должен иметь толщину не менее 32 мм.

6.3.2.12 Для плоских шиберных устройств допускается применение разрезных шиберов, состоящих из двух металлических плит, стыкующихся между собой по линии разреза. При этом толщины плит получат умножением значения толщины шибера, выбранного согласно 6.3.2.4-6.3.2.7 на коэффициент 1,2. Остальные основные параметры выбирают так же как и для неразрезного шибера.

Шиберы в обечайке

6.3.3 Толщина минимального сечения направляющей показана на рисунке 1 и выбирается согласно графикам рисунка 7, или вычисляется по формуле, представленной в 8.2.2.

6.3.4 Толщина основания плоского ШУ , м, выбирается равной половине толщины однослойного шибера

Устанавливаются минимальные расстояния от центра массы ВВ до боковой стены и пола, которые соответствуют отсутствию откольных явлений в стенах кабины

, (26)

где – расстояние от центра массы заряда до боковой стены кабины, м; – расстояние от центра массы заряда до пола кабины, м; – минимальное расстояние от центра массы заряда до боковой стены кабины, м; – минимальное расстояние от центра массы заряда до пола кабины, м.При этом габаритные размеры кабины должны соответствовать условию

Шиберы в обечайке

, (27)

где – расстояние между боковыми стенами кабины, м; – высота кабины от пола до внутренней поверхности перекрытия, м.

8.2.1 Толщина однослойного шибера определяется из условия его прочности при воздействии взрывной ударной волны. Толщина шибера , м, зависит от параметров ВУВ, свойств используемых материалов и размеров технологического проема. Расчетная схема ШУ должна соответствовать рисунку 1.

, (28)

где – ширина технологического проема, м; – предел текучести используемого материала, Па; – плотность используемого материала, кг/м.Толщина шибера должна удовлетворять требованиям 6.3.2.9 и 6.3.2.11. Если осколочные явления при взрыве заряда исключаются, то шибер должен иметь толщину не менее 5 мм.Если применяется трехслойный шибер, то его толщина определяется по 6.3.2.10.

8.2.2 Толщина минимального сечения направляющей, м, должна удовлетворять условию

. (29)

8.2.3 Количество болтов крепления направляющей и их диаметр определяют из условий:- если направляющая не приварена к основанию

; (30)

– если направляющая приварена к основанию

. (31)

Минимальное количество болтов крепления 3. Минимальный диаметр 10 мм.

8.3.1 При расчете основных параметров цилиндрического ШУ полный импульс и избыточное давление ВУВ считается равномерно распределенным по длине ШУ.Перед началом расчета цилиндрического ШУ на прочность выбираются его основные параметры и размеры согласно разделу 6 настоящего стандарта. Толщина шибера может рассчитываться по формуле (28) или (5).

Расчет на прочность цилиндрического ШУ устанавливает возможность его использования при однократном нагружении (устройство одноразового использования) и многократном нагружении (устройство многоразового использования) и является обязательным при проектировании новых устройств, а также при изменении загрузки в кабине или при перемещении в ней технологического оборудования, используемого для переработки ВВ.

8.3.2 Величину расчетной статической эквивалентной равномерно распределенной нагрузки, Па, выбирают из следующих условийпри ,

, (32)

, (33)

где – период собственных колебаний цилиндрического ШУ, с; – частота собственных колебаний цилиндрического ШУ, с; – коэффициент динамичности.

8.3.2.1 Период собственных колебаний цилиндрического ШУ, с, определяется по формуле

что такое шибер в печи

. (34)

8.3.2.2 Коэффициент динамичности рассчитывают по формуле

. (35)

8.3.2.3 Частоту собственных колебаний основного тона цилиндрического ШУ, с, определяют по формуле

, (36)

где – ускорение свободного падения, м/с; – единичный прогиб цилиндрического ШУ под приведенной массой, м/кг; – приведенная масса цилиндрического ШУ, кг.

8.3.2.4 Приведенную массу цилиндрического ШУ определяют в следующем порядке:- ШУ разбивают на 1, 2, …, участков, равных числу ступеней;- выбирают сечение, к которому приводится многомассовая система (обычно это сечение, прилегающее к технологическому проему в стене кабины);- определяют прогибы под сосредоточенными массами сечений по 8.3.2.5;- сосредоточенная масса -го поперечного сечения, кг, определяется по формуле

, (37)

где – площадь -го поперечного сечения, м; – длина пролета -го поперечного сечения, м.- приведенную массу ШУ, кг, рассчитывают по формуле

, (38)

где – единичный прогиб цилиндрического ШУ под сосредоточенной массой -го поперечного сечения, м/кг.

8.3.2.5 Единичные прогибы под сосредоточенными массами поперечных сечений определяют в следующем порядке:- в точку расположения приведенной массы, образуемую пересечением строительных осей технологического проема и ШУ, прикладывают единичную сосредоточенную силу ;- производят построение эпюры моментов от действия единичной сосредоточенной силы как для балки с равной жесткостью по всему сечению;

, (39)

где – изгибающий момент в -ом поперечном сечении при действии единичной нагрузки, Н·м/Н.- приведенную длину -го поперечного сечения, 1/Н·м, рассчитывают по формуле

, (40)

где – модуль Юнга используемого материала, Па; – момент инерции -го поперечного сечения цилиндрического ШУ, м.- по найденным фиктивным нагрузкам определяют реакции опор ШУ;- единичный прогиб под приведенной массой определяют от действия момента, образованного фиктивными нагрузками.

8.3.3 Статическую эквивалентную сосредоточенную нагрузку, Н, действующую на ШУ, определяют по формуле

, (41)

где – площадь технологического проема в стене кабины, м.

8.3.4 Максимальный изгибающий момент, Н·м, определяют по формуле

Виды и конструкции

Дымоходный шибер выпускается в нескольких вариантах.

Выдвижной

Представляет собой круглую или прямоугольную рамку с пластиной. Пластина выдвигается и задвигается, тем самым регулируя сечение дымохода.

Такой вариант чаще всего используется с кирпичных и керамических каналах. Для неполной герметизации и избежания отравления угарным газом в пластине делается небольшое отверстие. Главное преимущество данного варианта – простота монтажа.

Поворотная, или дроссельная, заслонка (она же кабанчик), представляет собой пластину из стали или чугуна, вращающуюся вокруг оси. Ось – металлический стержень, приваренный внутри дымовой трубы. Используется в стальных дымоходах.

Отличается меньшей надежностью-со временем сварочное крепление пластины и оси ослабевает. Следует отказаться от установки поворотного шибера в бане — даже в закрытом виде этот вид заслонки частично пропускает пар.

Кроме того, шиберы различаются по материалу (наиболее распространены нержавеющие и чугунные) и способу регулировки.

задвижки для печей и каминов

Выдвижная заслонка позволяет регулировать рабочее сечение дымохода, поворотная – только открывать или закрывать трубу. Возможны, конечно, некоторые ухищрения — типа закрепления кабанчика в промежуточном положении разными способами, но заводская комплектация этого не предусматривает. Кроме того, поворотный шибер усложняет механическую чистку трубы.

Основные особенности шибера из нержавейки

Шибер для дымохода, изготовленный из нержавеющей стали, будет претерпевать высокие температуры дымовых газов, которые концентрируются в трубе. Толщина стали, используемая в процессе изготовления, обычно равна 1 мм. Для облегчения чистки заслонки от сажи, оседающей на поверхности, основание делается ровным и гладким.

Шиберы котлов такого типа способны выдержать высокие температуры до 900 °C, что является важным свойством элемента отопительной системы. Нержавеющие шиберы устойчивы к коррозии и обладают высокой прочностью. Они имеют низкий коэффициент термического расширения, что не позволяет детали менять свои размеры при колебаниях температуры внутри дымохода.

Изделия отлично переносят воздействие процессов теплообмена. Стандартная конструкция перекрывает сечение дымохода на 85 %. Это значение является оптимальным для выведения угарного газа. Данная особенность повышает пожаробезопасность отопительного оборудования.

Преимущества и недостатки

Как любое инженерное решение, шибер имеет ряд преимуществ и недостатков.

Плюсы:

  • Возможность регулирования тяги;
  • Экономия топлива;
  • Шиберы способствуют сохранению тепла.

Минусы:

  • Устройства затрудняют чистку дымоходов;
  • При неправильной установке шибер может клинить и отрицательно влиять на движение газов;
  • Для правильной регулировки необходимо обладать определенными познаниями в области дымоотводящих систем.

Шибер для системы вентиляции

Шиберы, предназначенные для вентиляции, представляют собой заслонку в металлическом кармане. Используются эти конструкции для перекрытия участка воздуховода от сети.

Стандартные шибер для вентиляции обладает ниппельным соединением. Продольный размер изделия до ниппельных канавок может изменяться от 70 до 200 мм. Если установка осуществляется на круглых воздуховодах внушительных диаметров, то дополнительно используются направляющие уголки, которые обеспечивают хороший ход заслонки. В основе круглых шиберов может лежать нержавеющая, оцинкованная или черная сталь. Толщина не превышает 1 мм.

Заключение

Среди прочих разновидностей заслонок можно выделить поворотный шибер, который известен потребителям еще по названиям дроссельный или двустенный. Установка приборов осуществляется на все отопительные приборы, кроме новых моделей, в которых воздушные потоки регулируются дефлектором.

Иногда совсем небольшая, и казалось бы не принципиальная деталь, способна сэкономить нам немалые средства. Именно такой деталью является шибер. Хотя лично я считаю, что в обустройстве дымоходных систем нет маловажных элементов- все они играют свою роль и обеспечивают нужную степень безопасности.

Прочитав эту статью вы сможете изготовить заслонку самостоятельно, но не пренебрегайте советами специалистов и обучающими видео. Все это можно найти в наших сообществах – присоединяйтесь и сэкономите кучу времени на поиски. А я на сегодня прощаюсь и жду вас в следующих разделах!

Сделать самому или заказать

Выбирать – между самодельным или готовым шибером, следует исходя из вида дымохода и степени его готовности. Так, в керамический или кирпичный канал можно вмонтировать самостоятельно изготовленную выдвижную конструкцию.

Если же речь идет о нержавеющем дымоходе, находящимся в процессе сборки — в этом случае лучше выбрать готовое изделие. Заслонка обычно входит в комплект дымоотводной системы и монтируется по технологии труба в трубу, о которой я расскажу позже.

К тому же, не всегда в магазине можно подобрать изделие именно для вашей формы дымохода.

Изготовление и установка шибера своими руками

Для самостоятельного изготовления и установки шибера любого типа из нержавеющей стали нам понадобятся следующие инструменты:

  • Болгарка;
  • Абразивные круги- отрезной и шлифовальный;
  • Дрель;
  • Метчик и масло для смазки резьбы;
  • Молоток;
  • Плоскогубцы;
  • Тиски;
  • Сварка и электроды;
  • Керн;
  • Рулетка;
  • Циркуль;
  • Маркер.

И материалы:

  • Лист нержавейки (предпочтительнее отечественная марка 12×18н10т, либо импортная AISI304, они дороже в цене, но служат на порядок дольше).

Толщина листа 1.5-2.5мм;

  • Нержавеющая трубка 6мм;
  • Болты 8мм -2 шт;
  • Металлический прут для рамки.

Чертеж и схемы

Перед изготовлением необходимо нарисовать чертеж либо схему будущей задвижки.

Расчет размеров

Снимать размеры нужно очень тщательно, зазор даже в несколько миллиметров может стать причиной неправильной работы дымоотвода.

Действия пошагово:

  • Измеряем рулеткой размеры внутреннего сечения канала;
  • Прибавляем к полученному результату по 20-30 мм –получится наружный размер рамки;
  • Не забудьте в готовой задвижке сделать проем для выпуска газа;
  • Следует точно размечать положение отверстий по сварку.

Частые ошибки и проблемы при установке

  • Установка задвижки на утепленном участке. Под воздействием теплового расширения заслонка может заклинить;
  • Установка чугунной детали в металлический дымоход (чугун много весит);
  • Использование для изготовления задвижки слишком тонкой стали, либо нержавейки в малым содержанием никеля. Такое изделие быстро деформируется под воздействием горячих газов и может прогореть;
  • Установка шибера с негладкой поверхностью;
  • Установка задвижки без отверстия для выпуска угарного газа;
  • Установка ручек, не позволяющих отслеживать положение задвижки (касается поворотных элементов).

Особенности обслуживания шибера

Шибер, выполненный из нержавеющего листа обычно отполирован до идеальной гладкости. Сажа оседает на нем плохо, но все-таки оседает. Поэтому периодический его необходимо чистить.

заслонка для камина

Горизонтальную задвижку можно очищать просто выдвинув ее по максимуму и нанеся специальный раствор. Поворотный — чистится через дымоход специальным пластиковым ершиком. Так же следует следить за свободным передвижением заслонки по направляющим. Разрешается их периодически смазывать антикоррозийным составом.

Советы специалистов

Существует 3 варианта размещения заслонки относительно дымоотвода:

  1. Размещение в топке камина либо печи;
  2. Крепление по принципу «труба в трубу»;
  3. Установка в вентиляционной трубе.

Рассмотрим 2 первых варианта:

  • Размещая задвижку в топке печи, либо в выходном патрубке

В этом случае заслонку располагают на высоте не более 1 м от топки, на неутепленном участке трубы. Данное расположение удобно для регулировки заслонки.

Применимо для металлических дымоходов. Такой вариант установки не требует дополнительных креплений. При приобретении готовой системы следует устанавливать задвижку строго по инструкции производителя.

Регулировать тягу с помощью шибера –довольно просто. Изменяя положение в сторону увеличения зазора мы увеличиваем приток воздуха к огню и пламя разгорается сильнее. Уменьшаем зазор- тяга снижается. Задвижку закрывают после полного затухания пламени — так печь остывает гораздо быстрее.