Расчёт правильной вытяжки у мангала

Проектирование вытяжки для мангала — это сложная инженерная задача, которая требует учёта аэродинамики, теплотехники и особенностей работы мангала. Основная цель вытяжки — эффективно удалять дым, продукты горения и избыточное тепло, чтобы обеспечить комфортную и безопасную среду в помещении или зоне приготовления пищи. Далее подробно, как рассчитать и спроектировать такую систему.

Принцип действия вытяжки

Вытяжка работает на основе естественной или принудительной тяги. Естественная тяга возникает за счёт разницы температур и давления между воздухом внутри и снаружи трубы. Принудительная тяга создаётся вентилятором. Для мангала важно обеспечить достаточную тягу, чтобы дым не задерживался в рабочей зоне.

Расчёт основных параметров вытяжки

А. Объём удаляемого воздуха

Для начала нужно определить объём воздуха, который необходимо удалить. Это зависит от мощности мангала (количества выделяемого тепла) и размера помещения (если мангал находится внутри). Формула для расчёта:

$$Q=V\cdot n$$

где:

• $Q$ — объём удаляемого воздуха (м³/ч),
• $V$ — объём помещения (м³),
• $n$ — кратность воздухообмена (раз в час).

Для мангальных зон кратность воздухообмена обычно составляет 10–15 раз в час. Например, если помещение имеет объём 30 м³, то $Q=30\cdot 10=300$ м³/ч.

Если мангал расположен на улице, то расчёт ведётся исходя из площади рабочей зоны и интенсивности горения.

Б. Сечение вытяжной трубы

Сечение трубы должно соответствовать объёму удаляемого воздуха. Минимальный диаметр трубы можно рассчитать по формуле:

D=√(4⋅Q/π⋅v)​​

где:

• $D$ — диаметр трубы (м),
• $Q$ — объём удаляемого воздуха (м³/ч),
• $v$ — скорость воздуха в трубе (м/с).

Рекомендуемая скорость воздуха для естественной тяги составляет 1–2 м/с, а для принудительной — до 6–8 м/с. Например, если $Q=300$ м³/ч и $v=2$ м/с, то:

D=√(4⋅300/3,14⋅2​​)≈0,25м(250мм).

В. Высота вытяжной трубы

Высота трубы влияет на силу тяги. Чем выше труба, тем больше разница давлений между её верхним и нижним концом, что усиливает тягу. Минимальная высота трубы над уровнем мангала должна быть не менее 2–3 метров, а общая высота трубы (от уровня земли) — не менее 5–6 метров. Если труба расположена рядом с другими зданиями или конструкциями, её высота должна превышать их уровень минимум на 0,5 метра.

Конструкция вытяжки

А. Зонт над мангалом

Зонт собирает дым и направляет его в трубу. Он должен быть достаточно большим, чтобы охватывать всю рабочую зону мангала. Размеры зонта зависят от габаритов мангала: обычно его делают на 20–30 см больше по периметру, чем сам мангал. Форма зонта может быть пирамидальной, конической или прямоугольной.

Уклон стенок зонта должен составлять 45–60°, чтобы дым эффективно устремлялся вверх. Внутренняя поверхность зонта должна быть гладкой, чтобы минимизировать сопротивление потоку воздуха.

Б. Переходник от зонта к трубе

Переходник соединяет зонт с трубой и должен плавно сужаться, чтобы избежать завихрений воздуха. Угол наклона стенок переходника не должен превышать 30°.

В. Труба

Труба должна быть выполнена из жаропрочных материалов (нержавеющая сталь, кирпич или керамика), так как температура дыма может достигать 200–300°C. Внутренняя поверхность трубы должна быть гладкой, чтобы уменьшить трение и предотвратить оседание сажи.

Для улучшения тяги в трубе можно установить дефлектор — устройство, которое усиливает поток воздуха за счёт ветра. Дефлектор особенно полезен в открытых пространствах.

Принудительная вентиляция

Если естественная тяга недостаточна (например, в закрытом помещении или при малой высоте трубы), используется принудительная вентиляция. Для этого в трубу устанавливается вентилятор. Важно выбрать вентилятор, устойчивый к высоким температурам (до 300°C). Производительность вентилятора должна соответствовать расчётному объёму удаляемого воздуха.

Дополнительные факторы

А. Изоляция трубы

Если труба проходит через помещение или рядом с горючими материалами, её необходимо изолировать. Используются жаростойкие материалы, такие как базальтовая вата или асбест.

Б. Очистка системы

Дым содержит частицы сажи и жира, которые оседают на стенках трубы. Поэтому важно предусмотреть возможность очистки трубы (например, установить съёмные секции или люки для доступа).

В. Учёт ветра

Ветер может влиять на тягу, создавая обратный эффект (когда дым возвращается в помещение). Чтобы избежать этого, используются дефлекторы или специальные флюгеры, которые поворачиваются по ветру.

Пример расчёта

Предположим, у нас есть мангал в помещении объёмом 30 м³, и мы хотим обеспечить кратность воздухообмена 10 раз в час:

1. $Q=30\cdot 10=300$ м³/ч.
2. Диаметр трубы при скорости воздуха 2 м/с: D=√(4⋅300/3,14⋅2​​)≈0.25м.
3. Высота трубы: минимум 5 метров.

Этот подход позволит вам спроектировать эффективную вытяжку для мангала, которая будет удалять дым и поддерживать комфортную среду.