Расчет высоты дымовой трубы

Аэродинамический расчет дымовой трубы

Дымовая труба является устройством, которое обеспечивает защиту окружающей среды от вредных выбросов котельных. Концентрация вредных выбросов котельных в дымовых газах значительно превышает допустимое содержание их в атмосферном воздухе. Чтобы вредные выбросы в атмосферу на уровне дыхания человека не превышали допустимой концентрации их необходимо рассеять на достаточно большую площадь. Эту задачу выполняет дымовая труба.

Дымовая труба вместе с теплогенерирующей установкой, воздуховодами и газоходами образует единую аэродинамическую систему. Поэтому для выполнения аэродинамического расчёта тягодутьевого тракта котельной необходимо провести аэродинамический расчёт дымовой трубы.

В предыдущем семестре студентами была выполнена курсовая работа по теплогенерирующим установкам на тему: «Тепловой расчёт котла ДЕ-10-14ГМ. В задании на эту работу каждому студенту был задан элементарный состав газообразного топлива и его теплота сгорания. В процессе выполнения этой работы были рассчитаны теоретический объём продуктов сгорания и теоретический объём воздуха.

Расход топлива определяем по уравнению:

= 0,928 — принимаем по справочнику [18] для газообразного топлива.

Из предыдущей курсовой работы необходимо взять рассчитанные значения теоретического объёма продуктов сгорания и теоретического объём воздуха.

м 3 /нм 3 ; м 3 /нм 3 .

Объём продуктов сгорания на выходе из котлов

Поперечное сечение устья дымовой трубы рассчитываем по следующему соотношению:

=20 м/с — скорость движения дымовых газов на выходе их из дымовой трубы принимается в диапазоне 15-20 м/с;

= 125 o С – принимаем по таблице из справочника [18] для сжигания газообразного топлива.

Окончательно скорость движения продуктов сгорания уточняем далее по принятому диаметру трубы.

Диаметр устья дымовой трубы:

В СП 89.13330.2012 (актуализированная редакция СНИП II-35-76 «Котельные установки») приведен ряд диаметров выходного отверстия дымовой трубы: 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 3,0; 3,6; 4,2; 4,8, 5,4; 6,0; 6,6; 7,2; 7,8; 8,4; &,0; 9,6 м. [22]. Из этого ряда необходимо выбрать ближайшее большее значение по отношению к рассчитанному диаметру устья дымовой трубы.

Выбираем дымовую трубу с диаметром устья 1,8 метра.

По действительному значению диаметра трубы рассчитываем скорость движения дымовых газов на выходе из дымовой трубы:

Высота дымовой трубы должна выбираться из следующего ряда: 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150 и 180 метров.

По заданию котельная проектируется для городского района, в котором в радиусе 200 м от котельной имеются здания высотой более 15 м, поэтому высота трубы должна приниматься не менее 45 м [22].

В нашем случае, учитывая достаточно большую отопительную и вентиляционную нагрузку, выбираем дымовую трубу высотой 75 метров выполненную из кирпича.

Плотность дымовых газов при 0 о С и 760 мм. рт. ст. рассчитываем по соотношению:

– коэффициент избытка воздуха в дымовых газах перед дымососом, принимаем равным коэффициенту избытка воздуха в уходящих газах из теплового расчёта котла;

– теоретическое количество воздуха, необходимого для сгорания топлива, ;

— из предыдущей курсовой работы;

— суммарный объём продуктов горения при принятом коэффициенте избытка воздуха на выходе из топки, м 3 /м 3 ,

= 11,469 м 3 /нм 3 – из предыдущей курсовой работы.

Плотность дымовых газов при температуре уходящих газов

Сопротивление трения на участке трубы определяем по соотношению, предполагая, что труба имеет постоянный уклон:

– коэффициент сопротивления трения для кирпичных труб с учетом кольцевых выступов футеровки равно 0,05 [21,23];

i – уклон трубы, предполагаем его постоянным и равным 0,02.

Потеря давления с выходной скоростью определяем по соотношению:

где =1 – коэффициент местного сопротивления выхода.

Самотягу дымовой трубы рассчитываем по формуле:

где метров, высота трубы, принятая нами ранее;

– абсолютное среднее давление на участке, при равновесной тяге принимается равным единице.

Перепад полных давлений по газовому тракту определяем по формуле:

– разряжение на выходе из топки, принимаем его равным
(

– суммарное сопротивление газового тракта, включат в себя сопротивление конвективных поверхностей котла . газоходов и дымовой трубы

Сопротивления конвективных поверхностей котла и газоходов определяются по таблице 4.1.

Сопротивление трактов котла

Сопротивление газового и воздушного трактов паровых котлов

Как рассчитать высоту дымовой трубы

При изготовлении печи или камина особое внимание уделяется дымоходному каналу. При его изготовлении требуется рассчитать такие параметры, как его сечение и высота. Высота дымовой трубы определяется исходя из условий оптимальной тяги, которая зависит от вида используемого отопительного прибора и иных параметров. Как сделать расчет высоты самостоятельно, расскажет данная статья.

Расчет высоты дымовой трубы

Наружный дымоход в частном доме

Зачем требуется вычислять высоту дымохода

Расчет высоты дымовой трубы необходимо производить по нескольким причинам:

  • Для увеличения коэффициента полезного действия отопительного прибора. Если высота трубы дымохода определена правильно, то оборудование будет максимально быстро отдавать тепло при минимальных затратах топлива.
  • Для безопасности здоровья людей. Если высота дымохода для котла или иного оборудования рассчитана неправильно, то продукты горения, вредные для здоровья человека, будут попадать внутрь помещения. Для обеспечения безопасности требуется нормальная тяга дымохода.

Расчет высоты дымовой трубы

Наличие тяги обуславливает возможность использования отопительного прибора

  • Для исключения угрозы возникновения пожаров. При недостаточной высоте дымоходного канала горячие газы не успевают остывать до требуемой температуры, что увеличивает возможность возгорания.

Расчет высоты дымовой трубы

Из-за малой высоты дымового канала может произойти пожар

[note] Правильный подсчет длины дымовой трубы позволяет сэкономить топливные ресурсы и является залогом здоровья окружающих людей. [/note]

Методика самостоятельного расчета

Какой высоты должен быть дымоход? Этот параметр регламентируется СНиП 2.04.05-91 (с оригиналом документа можно познакомиться здесь ).

Согласно данному документу:

  • минимальная высота дымоотводящего канала от колосника до оголовка составляет 5 м;
  • оптимальная высота – 6 м.

Параметры, влияющие на высоту дымохода

Как рассчитать высоту дымохода? Специалисты рекомендуют пользоваться следующей формулой.

Расчет высоты дымовой трубы

Как самостоятельно вычислить высоту дымового канала

Исходя из представленной формулы, можно определить параметры, которые существенно влияют на высоту дымоотводящей трубы:

  • метеорологические условия окружающей местности (параметр А). Для северных районов значение коэффициента принимается равным 160. Для других районов значение можно найти в описательных документах;
  • масса вещества, проходящего через трубы за единицу времени (Мi). Данные можно определить на основании документации, прилагаемой к отопительному оборудованию;
  • скорость оседания частиц, образующихся в результате горения (F). Для золы при дровяном отоплении данный коэффициент принимается равным 25, а при использовании электрического нагревательного прибора F=1;
  • концентрация различных веществ в газе, который следует вывести (Спдкi и Сфi). Показатели берутся из описательной характеристики отопительного оборудования;
  • объем выводящего газа (V);
  • разница между температурой поступающего воздуха и выходящего из трубы (Т).

[note] Произвести расчет самостоятельно достаточно трудно, поэтому рекомендуется обращаться за помощью к специалистам. [/note]

Оптимальная высота трубы на крыше

Высота дымохода над крышей также определяется СНиП 2.04.05 и формой крыши. Регламентируется данный показатель следующим образом:

  1. Для плоской крыши высота дымоотводящей трубы определяется так:
    • при отсутствии парапетов и иных устройств минимальная высота дымовой трубы над кровлей составляет 120 см;
    • при наличии защитных бордюров и иного оборудования длина трубы должна быть увеличена. Рассчитать параметр можно, увеличив максимальную длину оборудования на 1 м;
    • если на крыше располагается вентиляционная труба. то высота дымоходного канала должна быть на 50 см больше высоты вентиляционного канала. При этом следует учесть, что дымоотводящая труба должна располагаться минимум в 5 м от вентиляционной шахты.

Расчет высоты дымовой трубы

Определение высоты дымоотводящего канала для плоской крыши

  1. Какая высота дымохода должна быть на скатной крыше? Параметр следует определять исходя из месторасположения дымовыводящего канала, а именно от его удаленности от конька крыши, то есть:
    • если труба от отопительного прибора выходит ближе 1,5м от конька крыши, то ее минимальная высота должна составлять 500 мм;
    • высота дымохода от конька при удалении трубы на расстояние 1,5 – 3 м должна быть равна максимальной высоте крыши;
    • если дымоотводящий канал выходит на крышу на расстоянии более 3 м от конька, то между горизонтальной линией конька и окончанием дымохода должен образовываться угол в 10º.

Расчет высоты дымовой трубы

Определение длины дымового канала для скатной крыши

[note] Высота дымовой трубы на крыше зависит от ее месторасположения и определяется нормативными документами. [/note]

Высота дымохода над коньком также определяется на основании сторонних факторов, таких как расположенные рядом высокие деревья или строения. При наличии сторонних помех образуется так называемая зона ветрового подпора, в которой невозможно обустроить тягу, достаточную для корректной работы отопительного прибора. Для улучшения тяги требуется минимум на 50 см увеличить высоту трубы для выхода из ветровой зоны.

Расчет высоты дымовой трубы

Как рассчитать длину дымохода при наличии высоких предметов рядом с домом

Аналогичная ситуация складывается при установке отопительного оборудования в подсобном помещении, расположенном в пристройке к основному дому.

Расчет высоты дымовой трубы

Расчет высоты трубы при расположении прибора отопления вне основного дома

[note] Для улучшения тяги в дымоходе важно, чтобы оголовок дымовыводящего канала располагался выше зоны ветрового подпора. [/note]

О том, как правильно рассчитать высоту дымовыводящей трубы в зависимости от вида крыши и места расположения канала, а также при образовании ветрового подпора можно посмотреть на видео.

Определение высоты дымового канала необходимо для корректной работы отопительного оборудования. Произведение расчетов желательно доверить опытным специалистам, так как неправильное определение параметра может привести к непоправимым последствиям и нанести вред не только имуществу, но и здоровью окружающих людей.

  • Расчет высоты дымовой трубы Выбор труб и организация капельного полива своими руками
  • Расчет высоты дымовой трубы Как сделать теплицу из профильных труб своими руками
  • Расчет высоты дымовой трубы Как сделать беседку из профильных труб своими руками
  • Расчет высоты дымовой трубы Выбор и монтаж запорной арматуры для водопровода
  • Расчет высоты дымовой трубы Как провести испытания запорной арматуры трубопровода
  • Расчет высоты дымовой трубы Как утеплить водопроводную трубу: варианты утепления
  • Расчет высоты дымовой трубы С помощью чего и как спрятать трубы системы отопления
  • Расчет высоты дымовой трубы Какой выбрать диаметр трубы для отопления: технология расчета
  • Расчет высоты дымовой трубы Паяльник для полипропиленовых труб
  • Расчет высоты дымовой трубы 5 способов, как соединить чугунную трубу с пластиковой

© 2013-2017 Все о трубах — Вся информация о трубах на одном сайте. Любое копирование текстов (фрагментов текстов) и изображений этого сайта разрешено только при условии размещения гиперссылки на источник.

/ КП ТЭС И АЭС / доп папка / дымовая труба

8.10. Расчет дымовой трубы

Расчет дымовой трубы заключается в правильном выборе ее конструкции и подсчете высоты, обеспечивающей допустимую концентрацию вредных веществ в атмосфере.

Рассчитаем минимальную высоту дымовой трубы.

Диаметр устья дымовой трубы D0. м, определяется по формуле:

где N – предполагаемое число дымовых труб (принимаем N = 1);

w0 – скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с

(принимаем w0 = 22 м/с /8/);

V – объемный расход дымовых газов, м 3 /с,

где В – суммарный расход топлива на станцию, кг/с;

VГ – удельный объем дымовых газов, м 3 /кг,

где Расчет высоты дымовой трубы— удельный объем дымовых газов, соответствующий теоретически необходимому объему воздуха, м 3 /кг,

Объемы продуктов сгорания подсчитываются по формулам:

где dГ – влагосодержание топлива (при температуре топлива 20 0 С

Тогда действительный объем газов:

С учетом плотности топлива имеем:

Суммарный расход топлива всеми котлами:

где ВР – расчетный расход топлива на один котел, кг/с;

n – число котлов.

В = 7,99*4 = 31,96 кг/с.

Тогда объемный расход дымовых газов:

V = 19*31,96 = 607,24 м 3 /с.

Диаметр устья дымовой трубы:

Высота дымовой трубы Н, м, определяется по формуле :

где F – поправочный коэффициент, учитывающий содержание примесей в дымовых газах (для газообразных примесей F = 1);

A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (для данного региона А= 200);

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из трубы;

ПДК – предельно допустимая концентрация какого-либо элемента в атмосфере, мг/м 3 ;

CФ – фоновая концентрация вредных веществ, обусловленная внешними источниками загазованности, мг/м 3 ;

М – массовый выброс вредных веществ в атмосферу, г/с;

Расчет высоты дымовой трубы— разность температур уходящих газов и атмосферного воздуха, 0 С.

Разность температур определяется формулой:

Т – температура воздуха самого жаркого месяца в 13 часов дня

Фоновая концентрация СФ зависит от промышленной развитости района сооружения станции. Поскольку город Сызрань является крупным промышленным центром, то фоновая концентрация велика: СФ = 0,025 мг/м 3 .

Поскольку в топливе отсутствует сероводород, будем вести расчет только по выбросам диоксида азота NO2. ПДК по содержанию в воздухе этого элемента составляет 0,085 мг/м 3 .

Массовый выброс диоксида азота определяется пол формуле:

где q4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива (при сжигании газообразного топлива q4 = 0 %);

Расчет высоты дымовой трубы— поправочный коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива (для газообразного топлива, при отсутствии содержания в нем N, Расчет высоты дымовой трубы=0,9 );

Расчет высоты дымовой трубы— коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (для вихревых горелок Расчет высоты дымовой трубы=1);

Расчет высоты дымовой трубы— коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления ( Расчет высоты дымовой трубы= 1);

Расчет высоты дымовой трубы— коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов в зависимости от условий подачи их в топку ( Расчет высоты дымовой трубы=0);

r – степень рециркуляции дымовых газов (r = 0 %);

Расчет высоты дымовой трубы— коэффициент, характеризующий снижение выброса оксидов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок ( Расчет высоты дымовой трубы=1).

К – коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т;

где D – паропроизводительность котла, т/ч;

Итак массовый выброс оксида азота:

Для того, чтобы определить коэффициенты m и n, необходимо знать высоту трубы. Поэтому расчет ведется методом последовательных приближений.

Задаемся высотой трубы H = 150 м.

Коэффициент m определяем по формуле:

где f – безразмерный параметр, определяемый по формуле:

Расчет высоты дымовой трубы;

Расчет высоты дымовой трубы.

Коэффициент n зависит от параметра VМ. который определяется по формуле:

Поскольку VM >2, то n = 1.

Итак определяем высоту дымовой трубы по формуле 85:

Принимаем ближайшее к полученному значение высоты дымовой трубы из стандартного ряда Н = 150 метров, что совпадает с ранее принятым значением. Выбираем железобетонную конструкцию дымовой трубы с естественно-вентилируемым зазором.

Определим максимально возможную приземную концентрацию диоксида азота по формуле :

где КР – безразмерный коэффициент, учитывающий рельеф местности (для ровной местности КР = 1 /12/);

Проверим соблюдения условий экологической безопасности по концентрации вредных веществ в атмосфере. Проверить можно с помощью двух формул:

0,082<0,085, условие соблюдается;

Расчет высоты дымовой трубы;

0,67<1, условие соблюдается.

Таким образом, сооружение дымовой трубы высотой 240 метров позволит обеспечить содержание диоксида азота в рамках ПДК.

Расстояние от дымовой трубы, на котором достигается это значение максимальной приземной концентрации определим по формуле:

где d – безразмерный коэффициент, определяемый по формуле:

Расчет высоты дымовой трубы.

Самостоятельный расчет высоты дымоотвода

Дымовая труба выводит в атмосферу продукты сгорания от каминов, печей и других отопительных устройств. Как правило, дымоотводы устраиваются вертикально, однако, нередко встречаются и наклонные или пологие конструкции. В дымоотводе регулярно накапливается сажа, зола и копоть. Происходит это по нескольким причинам: строители произвели неправильный расчет дымохода или нарушили технологию его установки.

Параметры, на которые влияет длина дымохода

Расчет высоты дымовой трубы Расчет высоты дымовой трубы

Рассчёт высоты дымохода

Строительная практика показала, что от размера дымоотвода зависит:

  • Коэффициент полезного действия отопительного оборудования (эффективность горения топлива и отопления);
  • Образование тяги;
  • Скорость прогревания стенок трубы. Быстрое нагревание стенок приводит к образованию конденсата, который при определенных условиях может смешиваться с сажей и образовывать наросты, уменьшающие тягу и эффективность работы камина.

Кроме этого, на эксплуатационные параметры также влияет и качество материала. Шероховатые внутренние стены дымоотвода способствуют образованию копоти и гари. По этой причине, отделку трубы для отвода дыма не рекомендуется проводить глиняным раствором.

Влияние высоты на эксплуатационные параметры

Дилетанты думают, что длинная труба обеспечит их хорошей тягой на всю жизнь. Высота дымохода влияет на эффективность отопительного оборудования, но не так, как мы привыкли думать. Поэтому длину нужно рассчитать с учетом аэродинамического сопротивления (сопротивление воздуха и давление атмосферы).

Расчет высоты дымовой трубы Расчет высоты дымовой трубы

Схема устройства кирпичного дымохода в разрезе


Как рассчитать высоту дымохода

Длинная труба действительно увеличивает тягу, однако, она не ускоряет скорость выхода продуктов горения в атмосферу. В результате нагревается основание дымоотвода над кровлей, что влечет разрушение его фундамента. Образовавшиеся трещины уменьшают тягу и скорость горения камина.

В расчет высоты дымохода необходимо включать и близстоящие здания, особенно многоэтажные постройки. Высотки способны не только менять направление ветра, но и полностью перекрывать его дуновение.

Какой дымоход лучше

Расчет высоты дымовой трубы Расчет высоты дымовой трубы

Трубы для дымохода — керамика

Специалисты единодушно считают, что цилиндр – это оптимальная форма для отвода продуктов горения в атмосферу. Даже неправильно посчитанная высота дымохода оказывает слабое влияние на эксплуатационные характеристики такой конструкции. Что касается материала, то свой выбор лучше остановить на асбестоцементных или металлических цилиндрах. В таких трубах диаметр дымохода не сильно влияет на скорость движения дыма над кровлей.

Без таких материалов совершенно не могут обойтись современные котлы, работающие в режиме «стоп и старт». Особенность этой отопительной системы состоит в том, что она может переходить в режим ожидания, экономя при этом значительное количество топлива.

Что касается прямоугольных или квадратных конструкций, то в ней часто образовываются завихрения, которые становятся причиной потери тяги. Тем не менее, эта форма считается оптимальной для современных дровяных котлов. Медленное движение дыма в атмосферу и небольшая высота дымохода над крышей – все это помогает замедлить улетучивание тепла и повысить КПД отопительной системы современных каминов.

Как правильно рассчитывать?

Расчет высоты дымовой трубы Расчет высоты дымовой трубы

Варианты расположения сэндвич- дымоходов

В международных стандартах говорится:

  • Высота дымохода от колосниковой решетки до края не должна превышать 5 м. Мировая строительная практика показала, что оптимальной высотой трубы для отвода дыма является сооружение в 6 м;
  • Над плоскостью кровли постройка должна возвышаться минимум на 0,5 метра. Как правильно рассчитать оптимальное расстояние? Замеры проводят от плоскости в месте установки дымохода;
  • Когда труба находится на расстоянии в 2 м от коньков крыши или больших ограждений, то она должна возвышаться над ними на 0,5 м. Недостаточная высота дымохода уменьшает силу тяги и скорость горения поленьев;
  • Когда труба для отвода дыма располагается на расстоянии 2-3 м от коньков или парапетов, то ее можно не возвышать над ними. Выступающие объекты должны находиться в одном горизонте. Правильно рассчитать горизонт можно при помощи водяного уровня.

Расчет высоты дымовой трубы Расчет высоты дымовой трубы

Высота дымовой трубы

В отдельную категорию необходимо выделить расчет высоты для конструкции, которая находится дальше 3 м от парапетов или коньков. В этом случае длина дымохода рассчитывается при помощи горизонтальной линии, которая создается строительным шнуром от дымоотвода к конькам или парапету. Угол наклона этой линии должен равняться 10 градусам. Практика показала, что допускается небольшое отклонение в размере 2 градуса.

Помимо расчетов длины трубы, внимание также следует обращать на форму и сечение дымохода. Эксперты не раз отмечали, что правильно подобранная форма и диаметр способны улучшить работу устройства в несколько раз.

Подбор сечения и формы трубы

Расчет высоты дымовой трубы Расчет высоты дымовой трубы

Подбор толщины изоляции в зависимости от температуры отводящих газов

Для кирпичных моделей дымоотвода необходимо тщательно соблюдать пропорцию прямоугольного сечения в соотношении 1:1,5. Стоит отметить, что внутренние углы при этом принимают округлую форму. Рассчитать прямоугольную форму трубы достаточно просто – во время кладки необходимо всего лишь не превышать сечение в 10 см2. Диаметр дымохода для круглой конструкции не может быть меньше 15 см. Если планировка дымохода включает кирпичное сооружение с металлической трубой, то ее диаметр в таком случае не должен превышать 18 см.

Практика показала, что самостоятельный расчет сечения и высоты трубы для отвода дыма приводит к снижению эффективности работы камина. Дело в том, что у рядового гражданина нет специального оборудования, которое позволит точно рассчитать требуемые параметры. Именно по этой причине рекомендуется обращаться к специалистам. Тем не менее, вы можете воспользоваться приведенными данными только в том случае, если ваша ситуация полностью совпадает с описанными случаями.

Видео: Типичные ошибки при установке печей и дымоходов

Расчет дымовых труб при естественной тяге

Естественная тяга. Общий вид расчёта.

Естественная тяга осуществляется дымовыми трубами. Чем выше труба, тем сильнее тяга, а при одной и той же высоте трубы тяга тем сильнее, чем выше температура газов, входящих в трубу, и чем ниже температура наружного воздуха.

Естественная тяга применяется в основном в тех случаях, когда высота трубы не превышает 50 м, однако окончательно в каждом отдельном случае вопрос решается в зависимости от конкретных условий. Если труба обслуживает отопительно-производственную котельную в течение всего года, то при определении высоты трубы учитываются периоды с расчетными наружными температурами для зимы и лета; если труб а. обслуживает чисто отопительную котельную, то следует учитывать периоды с расчетной зимней температурой и с наружной температурой конца отопительного сезона. Таким образом, высота трубы подсчитывается для двух периодов. Высоту дымовой трубы следует определять по формуле.

Расчет высоты дымовой трубы

где S — разрежение, создаваемое дымовой трубой, в мм вод. ст.; b — барометрическое давление в мм рт. ст.; tн — температура наружного воздуха; ѳср — средняя температура газов в трубе.

Из двух найденных значений высоты трубы принимают наибольшее. Площадь выходного сечения дымовой трубы определяют с учетом скорости движения дымовых газов, которая при естественной тяге должна находиться в пределах 6-10 м/сек. Сначала, задаваясь скоростью движения газов, определяют сечение трубы для максимальной нагрузки, соответствующей расчетному зимнему периоду, а затем по найденному значению выходного сечения трубы проверяют скорость движения газов при минимальной нагрузке; последняя по возможности не должна быть ниже 3 м/сек.

Площадь выходного сечения трубы следует определять по формуле

Расчет высоты дымовой трубы

где В — максимальный и минимальный расход топлива в котельной в кг/ч (т. е. при зимнем и летнем режимах); VР — объем дымовых газов, выделяющихся при сжигании кг топлива, в м 3 ;
ѳвых — температура газов в выходном сечении трубы в град; wвых — скорость газов в выходном сечении трубы в м/сек.

(ИНФОРМАЦИЯ ИЗ: АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК -НОРМАТИВНЫЙ МЕТОД)

Расчет выходного диаметра и высоты трубы при естественной тяге

Расчет выходного диаметра и высоты трубы при естественной тяге обуславливается разностью плотности воздуха и продуктов сгорания (дымовых газов) в трубе. Плотность воздуха зависит от его температуры и влажности, поэтому летом тяга дымовой трубы снижается, а зимой возрастает. При малых диаметрах ствола трубы потери на трение бывают очень значительными, но при больших диаметрах наблюдается обратный поток атмосферного воздуха, так называемое задувание в трубу.

Чтобы свести к минимуму негативные последствия этих явлений, скорость дымовых газов на выходе из трубы принимают в пределах 5-8 м/с.

  • Диаметр выходного отверстия трубы при естественной тяге определяют по формуле

Расчет высоты дымовой трубы

гдеV1 — объем дымовых газов, м*/с;W0 — скорость дымовых газов, м/с.

  • Расчет выходного диаметра и высоты трубы при естественной тяге (необходимую высоту дымовой трубы) для создания естественной тяги определяют по формуле Расчет высоты дымовой трубы

Δhп — перепад полных давлений газового тракта, не включающий в себя при естественной тяге самотягу трубы и ее сопротивление, Па;

1.2 — коэффициент запаса по тяге;

hдо — динамическое давление при скорости выхода из дымовой трубы;

Δhтр — сопротивление трению в трубе, Па;

рв — плотпость наружного воздуха, кг/м 2 ;

р0 — приведенная плотность дымовых газов при нормальных условиях, кг/м 2 ;

273 — термодинамическая температура. °С;

1,1 — коэффициент местного сопротивления выхода;

12,93 — плотность сухого воздуха при нормальных условиях, кг/м 2 ;

hбар — среднее барометрическое давление, мм рт. ст.;

t2 — средняя температура дымовых газов в трубе, ºС.

Расчет выходного диаметра и высоты трубы при естественной тяге (динамическое давление) определяют по рис. 11, а плотность наружного воздуха по формуле

Расчет высоты дымовой трубы

где tn — средняя температура наружного воздуха в самый жаркий летний месяц, ºС.

Расчет высоты дымовой трубы

Расчет выходного диаметра и высоты трубы при естественной тяге (сопротивление трения цилиндрической трубы), Па, рассчитывают по формуле

Расчет высоты дымовой трубы

где ʎ — коэффициент сопротивления трения, равный приблизительно 0,015-0,03 для кефутероваппых дымовых труб и 0,05 для футерованных; р — плотность дымовых газов при средней температуре, кг/м 2 .

Расчет выходного диаметра и высоты трубы при естественной тяге (сопротивление трения конической трубы), Па, рассчитывают по формуле

Расчет высоты дымовой трубы

где i — уклон дымовой трубы; hдо — динамическое давление на выходе, Па; hд — динамическое давление в нижнем сечении трубы, Па. Динамическое давление определяют по графику (см. рис. 11).

ДРУГОЙ МЕТОД (из старых шпаргалок к госам):

При расчете дымохода определяют размер поперечных сечений дымохода и присоединительной трубы, а также величину разряжения перед газовыми приборами. Поперечными сечениями предварительно задаются, принимая скорость уходящих газов 1,5….2 м/с. О достаточности принятых размеров сечений судят по полученной величине разряжения перед приборами.

Тягу рассчитывают по уравнению:

∆рТ – тяга, создаваемая дымовой трубой, дымоходом или вертикальным участком присоединительной трубы, Па;

Н – высота участка, создающего тягу, м;

tНВ – температура наружного воздуха, 0С;

tТ – средняя температура газов на участке, 0С;

рБ – барометрическое давление, Па.

Для определения средней температуры газов следует знать снижение их температуры в результате остывания при движении по соединительным трубам и дымовым каналам. Из сравнения уравнения теплопередачи от уходящих газов к воздуху, окружающему дымоход,

и уравнения теплового баланса для участка газохода:

получаем следующую зависимость для расчета остывания уходящих газов:

k – среднее значение коэффициента теплопередачи для стенок дымохода, отнесенное к внутренней поверхности, Вт/(м20С);

Fв – внутренняя площадь поверхности расчетного участка дымохода, м2;

tух – температура уходящих газов при входе в дымоход, 0С;

tов – температура воздуха, окружающего дымоход, 0С;

∆t – падение температуры уходящих газов в расчетном участке,0С;

Q – количество теплоты, отдаваемой уходящими газами при остывании на величину ∆t, Вт;

1,38 – средняя объемная теплоемкость дымовых газов, кДж/(м30С);

Qпс – расход продуктов сгорания через дымоход, м3/ч, отнесенный к нормальным условиям.

Разряжение перед газовым прибором определяется по формуле

где∆рГАЗ – разрежение перед газовым прибором, Па;

∆рТР, ∆рМС – потери давления на трение и местные сопротивления при движении газов по соединительным трубам, дымоходам и дымовой трубе (величина ∆рмс включает потери давления, связанные с созданием скорости при выходе из трубы).

Потери на трение рассчитывают по формуле

∆рТР = λ *l/d *WУХ2/2 *ρУХ* (273+tСР)/273. Па.

Потери на местные сопротивления рассчитывают по уравнению





Внимание, только СЕГОДНЯ!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *