धुराडे

धुराडे : भट्टीतील इंधनातून निघालेला धूर वा गरम अपायकारक वायू उंच हवेत नेऊन सोडण्याकरिता आणि इंधनाच्या ज्वलनासाठी लागणाऱ्या हवेला ओढ येण्याकरिता ठेवलेला पोलादी नळ किंवा त्यासारखे केलेले बांधकाम. धुराड्यातील धूर गरम असल्याने बाहेरच्या थंड हवेपेक्षा हलका असतो. त्यामुळे त्याला वर जाण्याची प्रवृत्ती आपोआपच असते. ज्वलनवायूच्या या वर जाण्याच्या गतीमुळेच कोळशासारख्या इंधनाखालून भट्टीत हवा खेचली जाते. या खेचण्याच्या क्रियेला ओढ म्हणतात. शीत प्रदेशातील घरात हिवाळ्यात आतील हवा गरम करण्यासाठी घरात चुलाण असते व त्यात दगडी कोळसा जाळतात. चुलाणाचा धूर वर सोडण्यासाठी प्रत्येक घराला धुराडे ठेवतात. कारखान्यातील भट्ट्या व वाफक (बॉयलर) यांच्यासाठी धुराडी अर्थातच असतात.

घरांची धुराडी : वरील दोन्ही उद्दिष्टे साधतील इतक्या बेताने सामान्य घरांच्या धुराड्यांची उंची व व्यास ठेवतात. घरातील चुल्यांवर बसविलेली धुराडी छपराच्या सर्वांत उंच भागापेक्षा एक मीटर तरी उंच असावीत. धुराड्याने ज्वलनसाहाय्यक हवेला मिळणारी ओढ वाढविण्यासाठी धुराड्याची उंची प्रमाणाबाहेर वाढविणे हे एकंदरीत जास्त खर्चाचे असते. त्यापेक्षा यांत्रिक शक्तीने चालणाऱ्या पंख्याचा उपयोग करणे फायद्याचे असते.

घरातील चुल्याचा वा चुलाण्याचा धूर लोखंडी पत्र्याच्या नळीने छपरातून सरळ वर न्यावयाचा असेल तेव्हा तापलेल्या पत्र्याने छपराची नुकसानी होऊ नये म्हणून दोघांचा प्रत्यक्ष संपर्क न येऊ देणे आवश्यक असते. याकरिता काही ठिकाणी धुराड्याच्या व्यासापेक्षा सु. २० सेंमी. जास्त व्यासाची व अंदाजे एक मी. उंचीची पातळ पत्र्याची नळी छपरात पक्की बसवून तीतून धुराडे नेतात (आ. १) धुराड्याभोवतीच्या मोकळ्या जागेतून पावसाचे पाणी घरात येऊ नये म्हणून धुराड्याभोवती पत्र्याची छत्री बसवितात. अशा रीतीने धुराडे जरूर तितके उंच नेल्यावर त्याच्या तोंडावरही वरील कारणासाठीच दुसरी एक छत्री बसवितात. (आ. १ मधील ५). छत्री बसविताना ती व धुराडे यांच्यामध्ये धुराड्याच्या तोंडाच्या क्षेत्रफळाच्या चौपट क्षेत्रफळाइतकी मोकळी जागा ठेवतात यामुळे धूर बाहेर जाण्यास अडथळा होत नाही. वायू जाळणारे घरातील चुले वा कारखान्यातील भट्ट्या यांच्या धुराड्यांतून वरून जोराचा वारा आला, तर तो ज्वालेपर्यंत पोहोचून ज्वाला विझू नये म्हणून भट्टी व धुराडे यांमधील मार्गात एक क्लृप्ती बुरखा योजतात.

वायूचा मार्ग सोयीस्कर जागी मधेच तोडून त्यावर एक उलटी छत्री बसवतात व त्यावर एक बुरख्यासारखा मोठा भाग आकृतीत दाखविल्याप्रमाणे ठेवून पुढील मार्ग बरख्याला व धुराड्याला जोडतात. धुराड्यातून वरून येणारा-जाणारा वारा छत्रीच्या आतील भागावर आपटून बुरख्याच्या खालच्या मोकळ्या तोंडातून खोलीतील हवेत जातो. छत्रीमुळे तो भट्टीतील ज्वालेपर्यंत पोहचू शकत नाही.

लहान व मध्यम पत्र्याची धुराडी ३० सेमी. व्यासापर्यंत व २ मीमी. जाड पत्र्याची आणि ३५ ते ४५ सेमी. व्यासाची व ४ मीमी. जाड पत्र्याची बनवितात. सामान्यतः राहत्या घरांची धुराडी घरबांधणीच्या वेळीच अभिकल्पाप्रमाणे (आराखड्यानुसार) तयार करावी लागतात व म्हणून ती विटा वगैरे वापरून बांधकामातच केलेली असतात.

ताणदोर : लहान कारखान्यातील वाफकांच्या किंवा अन्य प्रकारच्या भट्ट्यांसाठी पातळ पोलादी पत्र्याची जी धुराडी असतात त्यांवर कुठल्याही संरचनेप्रमाणे वाऱ्याचा दाब येतो. वादळी किंवा जोराचाही वारा असेल, तर त्याच्या क्षैतिज घटक प्रेरणांनी धुराडे एकाधार तुळईसारखे वाकते व प्रसंगी मोडूनही पडते. म्हणून त्याला बळकटी आणून त्याचे स्थैर्य टिकविण्यासाठी त्याला योग्य ठिकाणी ताणदोर (तणावे) लावतात. हे बहुतेक तारदोरांचे असतात. त्यांचे एक टोक धुराड्याला अडकवतात व दुसरे जमिनीत पुरलेल्या एखाद्या वस्तूला अडकवतात. कालांतराने सैल झाल्यास ते पुन्हा घट्ट करण्यासाठी खालच्या टोकाशी त्यांना ताण फिरकी लावतात (आ. ३). धुराड्याच्या उंचीनुसार व स्थानीय परिस्थिती प्रमाणे तीन, चार किंवा अधिकही तणावे देतात. मोठ्या कारखान्यांच्या धुराड्यांचा व्यास (व उंचीही) बराच मोठा असावा लागतो व ही धुराडी विटा, सिमेंट-क्राँक्रीट यांची किंवा (बऱ्याच जाड) पोलादी पट्ट्यांची करतात. बांधकामातील धुराड्यांना सहसा तणावे लावीत नाहीत, पट्ट्याच्या धुराड्यांना बुंध्याचा आधार मजबूत नसल्यास मात्र तणावे द्यावे लागतात.

वाफकांची व कारखान्यांतील धुराडी : कारखान्यांतील लहान व मध्यम वाफक आणि भट्ट्या यांच्या ज्वलन हवेला योग्य उंचीच्या धुराड्यांनी पुरेशी ओढ मिळू शकते. मोठे वाफक व भट्ट्या उच्च क्षमतेने आणि उच्च कार्यश्रमतेने चालणे आवश्यक असते आणि त्यासाठी ज्वलन हवेला चांगली ओढ असावी लागते. यासाठी योग्य उंचीचे धुराडे उभारतातच पण त्याला यांत्रिक पंख्याचीही जोड देतात. धुराड्यांची उंची २० ते ५० मी. असते व व्यास २५ सेंमी. ते २ मी. पर्यंत असतो. ही विटांची, सलोह सिमेंट-क्राँक्रीटची वा पोलादी पट्ट्यांची करतात. पट्ट्यांची जाडी १२ ते १५ मीमी. असते. मोठ्या धुराड्यांना वर म्हटल्याप्रमाणे सामान्यतः तणावे लावावे लागत नाहीत. पत्र्याच्या लहान व मध्यम धुराड्यांचा सुरुवातीचा भाग शंक्वाकृती व बाकीचा सरळ नळीसारखा करतात. अशा रचनेमुळे धुराड्याला प्रशस्त बैठक मिळते व त्यांची एकंदर मजबुती वाढते. बांधकामातील मोठ्या धुराड्यांना पुष्कळदा जरा उंचीशी चौकोनी बैठक वापरतात. पट्ट्यांच्या धुराड्यांचे जरूर तितके भाग पाडून ते कारखान्यात तयार करतात आणि जागेवर नेऊन एकावर एक असे बसवीत जातात. दोन भाग नट-बोल्टांनी, रिव्हेटांनी किंवा वितळजोडाने (वेल्डिंगने) सांधतात, नंतर तेलरंगाचे दोनतीन हातही देतात. वरपर्यंत चढता यावे म्हणून मोठ्या धुराड्यांना बाहेरून लोखंडी शिडी कायमची लावलेली असते. ही मळसूत्री होत जाते.

धुराड्यांचा आतला व्यास आणि उंची ही भट्टीत जळणाऱ्या (व तेलाच्या) काल दरावर (वजन प्रती तास) व अभिप्रेत ओढीवर अवलंबून असतात. सर्वसाधारण कारखान्यांसाठी वापरीत असलेली मापे कोष्टकात दिली आहेत.

वाफाकांकरिता वापरात असलेली मापे आ. ४ मधील आलेखावरून ध्यानात येऊ शकतील.

काही फार मोठ्या वाफकांच्या धुराड्यांचा वरचा ३/४ भाग टोकाच्या दिशेने मोठा (शंक्वाकृती) करतात आणि या भागाच्या सुरुवातीच्या ठिकाणी एक प्रवर्तक (खालून वायू ओढून घेऊन पुढे ढकलणारा) यांत्रिक पंखा बसवितात. या व्यवस्थेमुळे धुराड्याची क्षमता पुष्कळच वाढते.

अनके वाफकांसाठीही एकच धुराडे वापरतात. पहिल्यापासून शेवटच्या वाफकाचा धूर एका बोगद्यात सोडतात व बोगदा शेवटी धुराड्याला जोडतात. बोगदा बांधकाम करून किंवा पत्र्याचाही करतात. बोगद्याच्या छेदाचा आकार गोल, लंबगोल किंवा आयताकारही करता येतो. त्याच्या छेदाचे क्षेत्रफळ धुराड्याच्या छेदाच्या क्षेत्रफळाइतके तरी कमीत कमी असले पाहिजे. बोगद्याला धुराड्याप्रमाणेच आगविटांचे (उच्च तापमान सहन करू शकणाऱ्या विटांचे) अस्तर आवश्यक असते.

धुराड्यांविषयी त्रोटक सिध्दांत : धुराड्यामुळे इंधनाच्या ज्वलनाला लागणाऱ्या हवेसाठी नैसर्गिक ओढ उत्पन्न होते हे वर सांगितले आहेच. ही ओढ धुराड्याच्या उंचीच्या बाहेरील थंड हवेच्या स्तंभाचे वजन व धुराड्यातील उष्ण वायूंचे वजन यांतील फरकाच्या प्रमाणात असते. ही ओढ U-नलिका दाबमापकातील [ → दाब व दाबमापन] पाण्याच्या स्तंभाच्या उंचीने सेंमी. मध्ये दर्शवितात. जेव्हा ठराविक वेळात जास्तीत जास्त वजनाचे उष्ण वायू धुराड्यातून बाहेर नेले जातात तेव्हा धुराडे जास्तीत जास्त उपयुक्त ठरते. असे घडण्यास उष्ण वायूंच्या तापमानाचे बाहेरील हवेच्या तापमानाशी काही एक ठराविक प्रमाण असावे लागते. दोन्ही तापमानांच्या संबंध पुढील सूत्रात दाखविला आहे.

येथे त_१ बाहेरील हवेचे निरपेक्ष तापमान (^०के.) त_२ धुराड्यातील वायूंचे निरपेक्ष तापमाप (^०के.) व प्रती किग्रॅ. इंधनाच्या ज्वलनाला पुरविण्याच्या हवेचे वजन (किग्रॅ.) आहे. धुराड्यांची उंची काढण्यासाठी काही अनुभवसिद्ध सूत्रेही मांडण्यात आलेली आहेत. अर्थात ही सूत्रे बनविताना काही गोष्टी गृहीत धराव्या लागतात.

बांधणी : विटांचे अगर सलोह सिमेंट-काँक्रीटच्या बांधकामाने पोलादी पत्र्याचे वा ॲस्बेस्टस सिमेंटचे नळ उभारून धुराडी बनवितात. चौकोनी आकार बांधकामाच्या दृष्टीने सोपा असल्यामुळे लहान धुराडी (उदा., घरांची) आतून बाहेरून चौकोनी बांधतात. फार उंच असलेली धुराडी आतून बाहेरून गोलाकार व निमुळती होत जाणारी बांधतात. गोलाकार आकारामुळे त्यांवर येणारा वाऱ्याचा आडवा दाब बराच कमी होतो. निमुळत्या आकारामुळे वरच्या भागात पोहोचणाऱ्या वायूंना आवश्यक ती ऊर्ध्वगती मिळते, तसेच धुराड्याच्या स्थैर्यास मदत होते. धुराड्याच्या स्थैर्याकरिता धुराड्यावर येणारा आडवा दाब व धुराड्याच्या बांधकामाचे वजन यांच्या फलिताची कार्यरेषा धुराड्याच्या कोठल्याही आडव्या छेदाच्या मध्य १/४ भागात पडली पाहिजे.

धुराड्यातून जाणारे वायू निवण्याने किंवा धुराड्याच्या आतील अंगाशी होणाऱ्या घर्षणाने त्यांची गती फारशी कमी होऊ नये किंवा जास्त उष्णतेमुळे धुराड्याला नुकसानी पोचू नये म्हणून काँक्रीटच्या किंवा साध्या विटांच्या धुराड्याच्या आतील अंगास सिमेंटचे किंवा आगविटांचे आणि पत्र्याच्या काही धुराड्यांना काचेचे अस्तर देतात. अतिशय उष्णता निर्माण करणाऱ्या भट्ट्यांची धुराडी बांधताना तळच्या सु. १० मी. उंचीपर्यंत आतील बाजूस निव्वळ आगविटांचे एक कडे आगप्रतिरोधक संयोजकात (मॉर्टरमध्ये) बांधून काढतात. त्यासभोवार सु. ५ ते ७ सेंमी. अंतर सोडून साध्या विटांचे बांधकाम करतात (आ. ५) आगविटांच्या व साध्या विटांच्या या दोन बांधकामांना एकमेकांचा आधार रहावा म्हणून ठिकठिकाणी डमरूच्या आकाराच्या तारेच्या पकड कड्या दोन्ही कामांच्या सांध्यांत गुंतवून बसवितात. या दुहेरी बांधकामाचे लगतचे वरचे सु. ८ ते १० मी. उंचीपर्यंतचे बांधकाम मध्ये पोकळी न ठेवता भरपेट पण आतील बाजूस आगविटा व बाहेरील अंगास साध्या विटा लावून करतात. लहान धुराड्यांत किंवा ज्यात फार उष्ण वायू येण्याचा संभव नसतो त्यांच्या गिलाव्याकरिता सिमेंटमध्ये त्याच्या तिप्पट चुना व दसपट वाळू मिसळतात किंवा चुना, वाळू आणि शेण यांच्या १: २ : १ या प्रमाणात बनविलेल्या १ घ.मी. संयोजकात सु. ५·५ किग्रॅ. जनावरांचे केस मिसळून त्याचा गिलावा करतात. अशा गिलाव्याला चिरा पडत नाहीत व धुराड्याच्या आतील वायू बांधकामाच्या सांध्यांतून बाहेर पडण्यास आणि बाहेरील थंड हवा धुराड्यात शिरण्यास प्रतिबंध होतो. बांधकाम चालू असताना वेळोवेळी हा गिलावा करून पुढील रचाई करतात. रचाई चालू असताना धुराड्यात सांडणारा संयोजक व इतर कचरा वेळोवेळी काढून टाकावा लागतो. त्याकरिता तरटाची गोल पिशवी भुशाने किंवा सालप्याने दाटून भरून ती आतील बाजूस तळात ठेवतात. बांधकामाची रचाई चढेल त्याप्रमाणे ती वर ओढतात. तिच्याबरोबर सर्व सांडलोट निघून येते.

धुराड्याची रचाई गोलाकार करता यावी म्हणून गोलाच्या आतील घेराच्या मापाचा लाकडी फळ्यांचा फर्मा तयार करून तो आडव्या पातळीत पाणसळीत उभारून त्याभोवती रचाई करतात अगर फर्म्याच्या तळबाजूस खुणा करून त्याच्या ओळंब्यात रचाई करतात. निमुळत्या धुराड्याकरिता काही थरांनंतर निराळे फर्मे वापरतात. किंवा एकाच फर्म्यावर कमी घेराच्या खुणा करून त्याच्या ओळंब्यात रचाई चढवितात. आणखी एका पद्धतीत गिरकांडीने आखणी करतात (आ. ६). या साधनामध्ये लंबात उभ्या केलेल्या एका पुरेशा जाडीच्या व १·५ – २ मी. उंचीच्या लोखंडी गजाभोवती फिरू शकेल अशी १·५ – २ सेंमी. जाड व सु. १५ सेंमी. रुंद आणि पुरेशी उंच लाकडी फळी असते. जसजसे बांधकाम वर जाईल तसतशी ही फळी गजावर वरवर नेतात व पुढे गजच आणखी वर बसवितात. फळी वर चढवली की, त्रिज्या ही कमी करावी लागतेच.

गोलाकार रचनेकरिता नेहमीच्या चौकोनी विटा वापरल्या, तर दोहोंमधील फट बाहेरच्या बाजूस आतल्या बाजूपेक्षा मोठी होते म्हणून विटा निमुळत्या तोडून घ्याव्या लागतात. मुद्दाम तयार केलेल्या निमुळत्या विटा वापरल्यास बांधकाम चांगले होते.

मोठ्या कारखान्यांची धुराडी इमारतीबाहेर स्वतंत्र उभारलेली असतात. कारखान्यातून निघणारा धुराचा बोगदा धुराड्याकडे चढता बांधून तो धुराड्यास जोडतात. धुराड्यात येणारी काजळी, कोळशाची भुकटी वगैरे गोळा होण्याकरिता धुराड्याच्या तळात एक खड्डा ठेवतात (आ. ५) या खड्ड्याचा तळ खड्ड्याच्या बाजूत असलेल्या हवाबंद दरवाजाकडे उतरता ठेवतात. या दरवाजातून हा कचरा काढता येतो. तसेच दरवाज्यातून आत जाऊन धुराडे तपासता येते व हवेचा झोतही आवश्यक तर आत सोडता येतो. धुराडी  विटांची बांधण्याऐवजी सलोह सिमेंट-काँक्रिटची बांधल्यास ती वाऱ्याचा जोर, भूकंपाचे धक्के यांच्या बाबतीत जास्त मजबुतीची व स्थैर्याची उभारता येतात.

उंच धुराड्यावर तडित् निवारक बसविणे आवश्यक असते. धुराड्याचे वरचे तोंड २ मी. पेक्षा मोठे असेल, तर तडित् निवारकाला दोन वा अधिकही अग्रे ठेवतात. ही धुराड्याच्या तोंडाच्या वर आलेली असतात. धुराड्यातून बाहेर पडणारे वायू जर विद्युत् वाहक असण्याचा संभव असेल, तर तडित् निवारकाला जास्त अग्रे ठेवून ती जास्त उंच न्यावी लागतात.

भट्ट्यांची वा चुलणांची धुराडी चुलाणांच्या माथ्यावर बांधतात. ती २५ ते ३५ सेंमी.ची चौरस अगर २५ X ३५ सेंमी.ची आयताकार असतात. धुराडे आरंभाला चुलाणाच्या आकाराचे असते व गोलाईने आवळत्या आकारात आणतात. धुराडे छपराच्या वर १ – १·५ मी. नेतात. छपरातून धुराडे घुसून वर जाते तेथे छपरात गळती राहू नये म्हणून धुराड्याच्या चौफेर पत्र्याची गटारे धुराड्यात रोवून बसवितात. वरच्या बाजूस छप्पर धुराड्यास टेकते त्या भागापुरते कोचकीसारखे (खोगिरांसारखे) उचलून छपरावरून धुराड्याकडे उतरणाऱ्या पाण्याचा ओघ दोन्ही बाजूंस वळवितात. (आ. ७).

धुराड्याच्या बांधकामातून ओल घरात उतरू नये म्हणून छपराच्या वरच्या थरांत ओल प्रतिबंधक द्रव्याचा थर घालतात.

संदर्भ : 1. Emerick, R. H. Heating Handbook, New York, 1964.

            2. McKay, W. B. Building Construction, 2 Vols, London, 1963.

            3. Taylor, C. P. Turner, L. Reinforced Concrete Chimneys, London, 1960.

ओक, वा. रा. ओक, भ. प्र.

“