Hệ thống hút khói cưỡng bức – tổng quan về các phương pháp

Luồng gió là sự chuyển động tự nhiên của không khí từ thiết bị sưởi ra môi trường bên ngoài, loại bỏ các sản phẩm cháy ra khỏi khu vực sinh hoạt. Quá trình đốt cháy trong lò phụ thuộc vào cường độ của luồng gió: nếu không đủ, nhiên liệu sẽ cháy chậm; nếu luồng gió quá mạnh, một phần đáng kể năng lượng nhiệt sẽ bị thất thoát ra khí quyển.

Luồng gió không đủ cũng rất nguy hiểm vì một số sản phẩm cháy có thể xâm nhập vào không gian sống, gây ngộ độc nghiêm trọng cho người ở, thậm chí dẫn đến tử vong.

Hơn nữa, việc thông gió ống khói không đúng cách có thể gây ra hỏa hoạn. Nhiệt độ ngọn lửa của muội than cháy cao đến mức có thể đốt cháy cả gạch chịu nhiệt.

Kiểm soát hệ thống hút mùi là điều kiện thiết yếu để đảm bảo an toàn và thoải mái khi sinh sống trong nhà.

Thông gió kém cho máy hút mùi - nguyên nhân

Trước khi thảo luận về việc sử dụng hệ thống hút khói ống khói cưỡng bức, chúng ta hãy xem xét quy trình hoạt động và các nguyên nhân gây giảm lưu lượng gió trong ống khói.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống thông gió ống khói có thể được chia thành ba nhóm:

1. Điều kiện bên trong ngôi nhà:
   • Điều kiện cho sự lưu thông không khí bên trong không gian.
   • Nhiệt độ không khí trong khu vực được sưởi ấm của một tòa nhà dân cư.
   • Tổng thể tích không khí bên trong các phòng được kết nối với buồng đốt của bếp lò thông qua hố tro.
   • Số lượng các sinh vật khác tiêu thụ oxy sống trong nhà – người hoặc động vật.

Lưu lượng khí thải của ống khói có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố phụ thuộc vào thiết kế của ngôi nhà, cũng như bất kỳ thay đổi nào được thực hiện đối với nó.

Ví dụ, việc lắp đặt cửa sổ kính hai lớp thay vì cửa sổ thông thường sẽ làm giảm gió lùa, vì cửa sổ kính hai lớp kín khí hơn và giảm lượng oxy từ không khí vào nhà.

2. Các yếu tố bên ngoài:
   • Độ ẩm và nhiệt độ không khí.
   • Kích thước áp suất khí quyển.
   • Hoạt động và cường độ của các luồng không khí bốc lên.
   • Cường độ của các luồng không khí nghịch đảo hướng từ trên xuống dưới.
   • Năng lượng và hướng của dòng gió.

Sự kết hợp của các yếu tố trên dẫn đến sự thay đổi liên tục về lưu lượng khí trong ống khói; quá trình này cần được theo dõi liên tục để đảm bảo việc loại bỏ tối ưu các sản phẩm cháy từ bếp lò, lò sưởi và các thiết bị sưởi ấm khác.

3. Các yếu tố thiết kế ống khói ảnh hưởng như thế nào đến:
   • Ống khói có thể được lắp đặt bên ngoài (gắn trên tường) hoặc bên trong.
     
   • Chiều dài ống khói và số lượng cút nối và khớp nối.
   • Chất lượng bề mặt của chụp hút khói bên trong ống khói được đặc trưng bởi việc các bề mặt thô ráp tích tụ muội than nhiều hơn, đây là nguyên nhân chính làm giảm lưu lượng khí bên trong ống khói.
   • Chiều cao của ống khói và vị trí điểm cao nhất của ống so với đỉnh mái.
   • Hình dạng ống khói: hình tròn hoặc hình bầu dục là tốt nhất, trong khi hình vuông hoặc hình chữ nhật lại kém hiệu quả hơn.
   • Cường độ trao đổi nhiệt qua thân ống dẫn khí thải; khả năng cách nhiệt của thành ống càng tốt thì khả năng thoát khí càng hiệu quả.

Ảnh hưởng của các yếu tố trong phần đầu tiên có thể được kiểm soát có điều kiện, trừ khi ống khói đã được lắp đặt. Các yếu tố được liệt kê trong phần thứ hai hoàn toàn độc lập, nhưng có thể dễ dàng điều chỉnh để cải thiện hiệu suất hút khí thải.

Các yếu tố trong phần thứ ba hoàn toàn phụ thuộc vào sự can thiệp của con người và có thể bị ảnh hưởng ngay từ giai đoạn thiết kế. Sau khi chụp ống khói hoàn thiện, mọi thiếu sót có thể được khắc phục trong quá trình sửa chữa bằng cách lắp đặt một miếng chèn tròn bên trong ống, cách nhiệt thành ống khói hoặc sửa đổi cấu trúc bên ngoài của nó.

Bảo trì phòng ngừa ống khói

Để tránh việc phải sử dụng hệ thống thông gió cưỡng bức cho ống khói chịu nhiệt, cần phải áp dụng các biện pháp phòng ngừa để duy trì hoạt động của nó.

Vì nguyên nhân chính dẫn đến giảm hiệu suất hút khí thải là do giảm lượng muội than tích tụ trên thành ống, chúng ta sẽ xem xét các biện pháp để khắc phục hiện tượng này.

Các phương pháp này có thể là:

1. Đốt khoảng nửa thìa canh naphthalene trong buồng đốt lò sưởi. Hơi naphthalene sẽ phân hủy muội than thành các hạt nhỏ, các hạt lớn hơn sẽ rơi vào buồng đốt và được loại bỏ cùng với tro, trong khi các hạt nhỏ hơn sẽ được thải ra ngoài qua ống khói cùng với khí thải. Không nên sử dụng sản phẩm này cho ống khói lò sưởi hoặc ống khói lò sưởi hở, vì nó để lại mùi khó chịu trong phòng.
2. Thỉnh thoảng đốt vỏ khoai tây trong lò sưởi. Nhớ phơi khô trước. Hơi tinh bột sẽ làm bong tróc muội than, khiến nó rơi vào trong lò. Tinh bột nguyên chất, cho vào lò sưởi đã cháy tốt với lượng một thìa canh, cũng có tác dụng tương tự.
3. Vỏ quả óc chó là một cách tốt để làm sạch muội than trong đường ống. Chúng cháy ở nhiệt độ cao, loại bỏ cặn muội than bám trên thành trong của đường ống. Mỗi lần dùng không nên quá ba lít vỏ quả óc chó. Sử dụng khi cần thiết.
4. Củi gỗ bạch dương cũng có tác dụng tương tự đối với muội than. Một hoặc hai khúc củi được đốt vào cuối mẻ củi cuối cùng. Chúng cháy ở nhiệt độ cao.

Nên sử dụng chất tẩy rửa ở nhiệt độ cao thường xuyên, ít nhất hai lần một tuần, để ngăn ngừa sự tích tụ muội than. Nếu không, có thể xảy ra hỏa hoạn nghiêm trọng, vì muội than cháy và tỏa ra lượng nhiệt rất cao.

Ngoài những sản phẩm đã nêu, trên thị trường còn có nhiều sản phẩm kiểm soát muội than khác, cả hóa học và nhiệt, có tác dụng phân hủy muội than. Các biện pháp phòng ngừa có thể loại bỏ nhu cầu hút khói cưỡng bức.

Giải cứu bằng biện pháp bổ sung

Việc lắp đặt thêm hệ thống thông gió cưỡng bức có thể phát sinh do các lý do tự nhiên, ví dụ như khi cây cối mọc trên khu đất, làm thay đổi hướng hoặc cường độ gió.

 

Chúng tôi tăng lưu lượng gió của ống khói một cách nhân tạo.

Tất nhiên, bạn có thể cải tạo nhà hoặc xây lại ống khói, nhưng việc này rất tốn kém và mất nhiều công sức. Sử dụng hệ thống thông gió cưỡng bức sẽ dễ dàng và tiết kiệm hơn. Để cải thiện khả năng hút khí, người ta sử dụng thêm các thiết bị sau.

Cột chỉ hướng gió hoặc cột chỉ hướng gió dùng cho hệ thống thông gió cưỡng bức

Thiết bị này bảo vệ ống khói khỏi gió. Giống như bất kỳ cột chỉ hướng gió nào, nó quay theo hướng gió, bảo vệ chóp ống khói khỏi gió. Khi gió thổi xung quanh thiết bị này, nó tạo ra một khoảng chân không phía trên miệng ống khói, do đó tạo ra luồng gió cưỡng bức.

Vật liệu chịu nhiệt được sử dụng để chế tạo loại chong chóng gió này thường là thép không gỉ với độ dày ít nhất 0,5 milimét. Sự quay quanh trục diễn ra trên các ổ bi kín, không cần bảo dưỡng. Hiện tượng ngưng tụ và cặn bẩn không tích tụ trên thân thiết bị.

Tuy nhiên, nó cần được bảo trì để loại bỏ lớp băng tích tụ. Nhược điểm trong thiết kế bao gồm hoạt động không ổn định trong gió mạnh. Trong điều kiện bình thường, quạt hướng gió hoạt động đáng tin cậy và hiệu quả, tạo ra luồng gió cưỡng bức bên trong ống khói.

Tuabin quay dùng cho hệ thống hút gió cưỡng bức

Đây là những thiết bị cơ khí được lắp đặt trên ống khói và sử dụng năng lượng gió để tạo ra chuyển động quay. Chúng được sản xuất bởi các công ty như Turbovent, Turbomax và các công ty khác. Hướng quay không phụ thuộc vào hướng gió.

Nhờ thiết kế hình cầu được tạo thành từ hệ thống các cánh hoa, rôto tuabin bảo vệ hiệu quả cửa thoát khói khỏi bị ô nhiễm bởi mảnh vụn và lá cây, cũng như khỏi chim làm tổ trong những thời gian không có hệ thống sưởi.

Một nhược điểm của tuabin quay là chúng không hoạt động trong thời tiết lặng gió và tiếp tục quay khi không cần thiết—trong mùa không cần sưởi ấm. Chúng thường được sử dụng cho hệ thống thông gió.

quạt hút khói hoặc quạt thông gió

Các thiết bị này là quạt chịu nhiệt được lắp đặt trong ống khói để tạo luồng gió cưỡng bức, giúp tăng lưu lượng gió.

Quạt hút khói không nên bị nhầm lẫn với quạt lò sưởi, loại quạt được thiết kế để tăng luồng khí trong lò sưởi hoặc bệ lò sưởi và được lắp đặt trong nhà để cung cấp không khí cho buồng đốt. Quạt lò sưởi được thiết kế để phân phối đều không khí nóng khắp phòng.

Quạt hút khói là một động cơ điện 220 volt có cánh quạt. Nó được thiết kế để tạo thêm luồng khí cưỡng bức bên trong các ống dẫn khói có đường kính nhỏ của lò sưởi.

Hiện nay đã có các mẫu máy hút khói mới kết hợp với quạt phản lực. Thiết bị này hoạt động khi không có gió, và khi gió mạnh lên, máy hút khói sẽ tự tắt. Khi tốc độ gió không đủ hoặc không có gió, quạt sẽ bật lên và tạo ra luồng gió cưỡng bức cần thiết.

Quạt hút khói chịu nhiệt độ cao có thể dễ dàng chịu được nhiệt độ khí thải từ lò đốt lên đến 600 độ.

Bộ chuyển hướng

Bộ phận chắn gió ống khói là một thiết bị hoạt động dựa trên các định luật khí động học. Khi không khí chảy xung quanh thân bộ phận chắn gió, một khoảng chân không được tạo ra phía trên miệng ống khói, buộc ống khói phải hút không khí hiệu quả hơn.

Chúng tôi mời bạn xem xét kỹ hơn Cách thức hoạt động của tấm chắn, cách chọn loại phù hợp, hoặc cách tự chế tạo một tấm chắn..

Đơn giản là hoàn hảo. Câu nói này đặc biệt đúng với các tấm chắn hướng gió. Gió ngang và luồng không khí phản xạ từ bề mặt mái nhà làm tăng lực hút của ống khói. Các tấm chắn hướng gió ngăn gió mạnh làm đảo ngược hướng hút, hoạt động như một thiết bị hút khói cho ống khói, nhưng chúng không hiệu quả trong thời tiết lặng gió.

Ban đầu được phát triển cho hệ thống thông gió, các tấm chắn hướng dòng khí sau đó đã được sử dụng thành công như các thiết bị tăng cường lưu lượng gió trong chụp hút khói. Các sản phẩm làm từ thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn và chịu được nhiệt độ khí thải cao từ lò nung.

Khi không có gió, các tấm chắn hoạt động như những chiếc nắp, làm giảm lực hút của ống khói.

Ô dù, nắp ống khói và chụp hút khói cho hệ thống hút khí cưỡng bức

Các loại chụp chắn khói, nắp có lưới lọc mảnh vụn, nắp hình nấm và các phần mở rộng khác của ống khói là sản phẩm của thợ rèn và thợ thiếc. Chúng chắc chắn có tác dụng hữu ích trong việc bảo vệ ống khói, ngăn chặn mảnh vụn làm tắc nghẽn.

Tuy nhiên, bất kỳ thiết bị nào trong số này đều trở thành vật cản cho việc thoát khí nóng ra khỏi ống khói và, trong một số điều kiện nhất định, đặc biệt là khi thời tiết không có gió, sẽ làm giảm lượng gió lưu thông và có thể là một trong những nguyên nhân khiến ống khói bị đảo chiều.

Hướng dẫn cách tự chế tạo hệ thống hút gió cưỡng bức

Hầu hết các cột chỉ hướng gió và thiết bị chắn gió có thể được chế tạo tại nhà bằng thép tấm và các loại ốc vít tiêu chuẩn. Các quy trình tính toán để khớp kích thước ống và bản vẽ cho các sản phẩm này đều có sẵn rất nhiều trên mạng. Việc tự chế tạo không yêu cầu dụng cụ hoặc thiết bị đặc biệt, và chỉ cần kỹ năng gia công kim loại cơ bản là đủ.

 

Tự chế cột chỉ hướng gió cho hệ thống thông gió hoặc chụp ống khói.

Lời khuyên và đề xuất

Từ những điều trên, có thể rút ra kết luận rõ ràng: không phải thiết bị nào cũng phù hợp để cải thiện lưu thông khí trong ống khói. Khi lựa chọn phương pháp cải thiện lưu thông khí, cần tuân thủ các quy tắc sau.

Kiểm tra ống khói để xác định nguyên nhân gây ra hiện tượng thiếu lưu thông khí. Các nguyên nhân có thể bao gồm:

1. Ống khói bị tắc nghẽn do lượng muội than lớn. Tình trạng này có thể làm giảm lưu thông khí, dẫn đến tắc nghẽn hoàn toàn ống khói của lò hơi gas. Nguyên nhân có thể là do sử dụng gỗ có nhựa hoặc phế thải sản xuất đồ nội thất (ván ép, ván dăm, ván sợi và các vật liệu tương tự) để sưởi ấm. Ống khói lạnh cũng có thể do thiếu lớp cách nhiệt.

2. Ống khói có quá nhiều khúc cua (chỉ được phép một khúc cua và tối đa hai khuỷu nối). Có thể cần phải kéo dài ống khói ra ngoài và lắp đặt loại gắn tường. Việc sử dụng quạt thông gió cũng được chấp nhận trong trường hợp này.

3. Vị trí đầu giường không được nâng cao đúng cách so với đỉnh mái, dẫn đến luồng gió bị "hẹp" do các luồng không khí.

4. Chiều cao ống khói. Khoảng cách từ buồng đốt đến đỉnh ống khói phải ít nhất là 5 mét.

5. Việc thiếu cây cối xung quanh nhà, khiến gió không thể lưu thông.

Chỉ sau khi chắc chắn rằng không còn chướng ngại vật nào thì mới có thể đưa ra quyết định về việc lắp đặt thiết bị tạo luồng gió cưỡng bức.

Việc lắp đặt một lớp lót tròn bên trong ống vuông hoặc chữ nhật có thể cải thiện lưu lượng khí trong ống khói lò hơi. Các sản phẩm này được thiết kế đặc biệt cho mục đích này và có thể mua tại các cửa hàng vật liệu xây dựng. Nếu tiết diện tạo thành không đủ để tạo lưu lượng khí tốt, có thể lắp đặt thêm một bộ hút khói có đường kính phù hợp cho ống khói tròn bên trong.

Không nên sử dụng tấm chắn hướng gió để thoát khói cho ống khói bếp nếu khí hậu có nhiều ngày không có gió. Tuy nhiên, cột chỉ hướng gió ít nhất cũng cho phép khói thoát ra ngoài một cách tự nhiên.

Video về cách tăng lưu lượng gió trong lò nung

Trong mọi trường hợp, quạt hút khói chịu nhiệt được lắp đặt trong ống khói sẽ có hiệu quả.