Nuance aerodynamických výpočtů
Výpočet komínu kotelny by měl zohlednit následující nuance:
- S přihlédnutím k technickým vlastnostem kotle je určen typ konstrukce kufru a místo, kde bude komín umístěn.
- Vypočítá se pevnost a trvanlivost výstupního potrubí plynu.
- Je také nutné vypočítat výšku komínu s přihlédnutím jak k objemu spáleného paliva, tak k typu průvanu.
- Výpočet turbulátorů pro komíny.
- Maximální zatížení kotelny se vypočítá stanovením minimálního průtoku.
Důležité! Pro tyto výpočty je také nutné znát zatížení větrem a hodnotu tahu.
- V poslední fázi je vytvořen nákres komína s optimalizací řezů.
Při použití přirozeného tahu jsou k určení výšky potrubí nutné aerodynamické výpočty. Dále je nutné vypočítat rychlost šíření emisí, která závisí na reliéfu území, teplotě toku plynu a rychlosti vzduchu.
Stanovení výšky komínu pro hřebenové a ploché střechy
Výška potrubí přímo závisí na výkonu kotle. Faktor znečištění kouřovodu by neměl překročit 30%.
Vzorce pro výpočet komína s přirozeným tahem:
Normativní dokumenty používané při výpočtech
Všechny konstrukční standardy potřebné pro vytvoření kotelen jsou vysvětleny v SNiP ІІ-35-76. Tento dokument je základem pro všechny potřebné výpočty.
Video: příklad výpočtu komína s přirozeným tahem
Pas pro komín obsahuje nejen technické vlastnosti konstrukce, ale také informace o její aplikaci a opravě. Tento dokument musí být vydán těsně před uvedením komína do provozu.
Rada! Oprava komínů je nebezpečná práce, kterou musí provádět výhradně odborník, protože vyžaduje speciálně získané znalosti a spoustu zkušeností.
Environmentální programy stanoví standardy pro přípustné koncentrace znečišťujících látek, jako je oxid siřičitý, oxidy dusíku, popel atd. Za pásmo hygienické ochrany se považuje oblast umístěná 200 metrů kolem kotelny. K čištění spalin se používají různé typy elektrostatických odlučovačů, sběračů popela atd.
Komínový design s držákem na zeď
Bez ohledu na palivo, na které topení běží (uhlí, zemní plyn, motorová nafta atd.), Je nezbytný systém evakuace spalin. Z tohoto důvodu jsou hlavní požadavky na komíny:
- Mít dostatek přirozených chutí.
- Dodržování stanovených environmentálních standardů.
- Dobrá šířka pásma.
Výpočet přívodního a odvodního větrání
OHŘÍVAČ VZDUCHU
V podnebí střední zóny musí být vzduch vstupující do místnosti ohříván. K tomu je instalováno přívodní větrání s ohřevem přiváděného vzduchu.
Ohřev chladicí kapaliny se provádí různými způsoby - elektrickým ohřívačem, přívodem vzduchových hmot v blízkosti baterie nebo ohřevu kamen. Podle SN a P musí být teplota přiváděného vzduchu nejméně 18 stupňů. Celsia.
Podle toho se kapacita ohřívače vzduchu počítá v závislosti na nejnižší (v dané oblasti) venkovní teplotě. Vzorec pro výpočet maximální teploty pro vytápění místnosti pomocí ohřívače vzduchu:
N / V x 2,98, kde 2,98 je konstanta.
Příklad: spotřeba vzduchu - 180 metrů krychlových za hodinu. (garáž). N = 2 kW.
Dalších 2000 W / 180 km / h. x 2,98 = 33 stupňů cent.
Garáž tak může být vyhřívána až na 18 stupňů. Při teplotě ulice mínus 15 stupňů.
Typy komínů pro kotelny
Dnes existuje několik variant komínů používaných v kotelnách. Každý z nich má své vlastní vlastnosti.
Kovové trubky pro kotelny
Druhy kovových komínů. Každý typ potrubí musí splňovat ekologické normy a) jednoduchý sloup, b) dva sloupy, c) čtyři sloupy, d) montáž na zeď
Jsou velmi oblíbenou volbou díky následujícím funkcím:
- snadnost montáže;
- díky hladkému vnitřnímu povrchu nejsou struktury náchylné k ucpávání sazemi, a proto jsou schopny zajistit vynikající trakci;
- rychlá instalace;
- v případě potřeby lze takové potrubí instalovat s mírným sklonem.
Doporučujeme vám prostudovat si, jak se výška komína počítá na našich webových stránkách.
Důležité! Hlavní nevýhodou ocelových trubek je, že jejich tepelná izolace se po 20 letech stane nepoužitelnou, což způsobí zničení komína pod vlivem kondenzátu.
Cihlové trubky
Po dlouhou dobu neměli mezi komíny konkurenty. V současné době spočívá obtížnost instalace takových konstrukcí v potřebě najít zkušeného kamenáře a značných finančních nákladech na nákup potřebného materiálu.
Se správným uspořádáním konstrukce a kompetentním topeništěm není tvorba sazí v takových komínech prakticky pozorována. Pokud takovou konstrukci nainstaloval profesionál, bude sloužit velmi dlouho.
Komín z cihel
Je velmi důležité zkontrolovat vnitřní i vnější zdivo, zda neobsahují správné spáry a rohy. Aby se zlepšila trakce, je v horní části potrubí proveden přepad a aby se zabránilo vytváření kouře za přítomnosti větru, používá se odolná stacionární kapota.
Přirozené větrání prostor
Tento typ ventilačního systému je nejdostupnější. Plně vyhovuje zavedeným hygienickým normám. Správně organizovaná ventilace by měla zajistit nerušené proudění čerstvého vzduchu do prostor a přemísťování hmot odváděného vzduchu nasyceného oxidem uhličitým nad jejich limity.
Pokud stručně řekneme princip fungování přirozeného větrání, pak je založen na fyzikálních zákonech. Čerstvý vzduch z ulice vstupuje do budovy trhlinami v okenních a dveřních konstrukcích a vytěsňuje znečištěné vzduchové hmoty ven speciálními ventilačními otvory umístěnými v horní části stěn.
Výhody výměny vzduchu přirozeně:
- jednoduchost designu - jsou potřeba pouze mřížky pro ventilační otvory;
- úspory - není potřeba dalšího elektrického zařízení;
- možnost samostatného uspořádání přirozeného větrání v domě.
Nevýhody:
- normální výměna vzduchu je možná pouze se značným rozdílem mezi vnější a vnitřní teplotou, zejména v zimě;
- proces výměny vzduchu nekontrolovaný ničím a nikdo se nazývá neorganizované přirozené větrání, které není vhodné pro průmyslové objekty a uzavřená místa s vysokým provozem lidí;
- pro vysoce kvalitní provoz systému musí být zajištěn volný průchod proudů vzduchu.
Takové větrání zahrnuje indukci cirkulace vzduchu bez použití ventilátorů. K tomu jsou v okenních rámech, dveřích atd. Vytvořeny další otvory. Aby bylo možné správně uspořádat systém přirozeného větrání a fungoval efektivně, je nutné nejprve provést jeho výpočet.
Tento typ ventilace zahrnuje spontánní pohyb proudu vzduchu v důsledku rozdílu teplot venku a uvnitř budovy. Takový systém může být kanálový a bez kanálu, podle způsobu provozu - periodický a kontinuální.
Neustálé otevírání / zavírání dveří a oken zajišťuje větrání místnosti. Bezkanálové větrání je založeno na neustálém uvolňování tepelné energie v průmyslových objektech - procesu provzdušňování.
Ve venkovských chatách a městských vícepodlažních budovách je častěji organizován systém ventilace kanálů přírodního typu. Vzduchové kanály jsou uspořádány svisle přímo ve stěnách domů, speciálních dolů nebo bloků.
Návrh komína kotelny
Komín může být umístěn buď na topném zařízení, nebo samostatně stojící vedle kotle nebo kamen. Trubka musí být o 50 cm vyšší než výška střechy. Velikost komína v úseku se počítá ve vztahu k výkonu kotelny a jejím konstrukčním prvkům.
Hlavní konstrukční prvky potrubí jsou:
- výstupní hřídel plynu;
- tepelná izolace;
- antikorozní ochrana;
- nadace a podpora;
- konstrukce určená pro vstup do plynových potrubí.
Schéma zařízení moderní kotelny
Nejprve spaliny vstupují do pračky, což je čisticí zařízení. Zde teplota kouře klesne na 60 stupňů Celsia. Poté obchází absorbéry, plyn se čistí a teprve poté se uvolňuje do životního prostředí.
Důležité! Účinnost kotelny je do značné míry ovlivněna rychlostí plynu v kanálu, a proto je zde jednoduše nutný profesionální výpočet.
Typy komínů
V moderních kotlových elektrárnách se používají různé typy komínů. Každý z nich má své vlastní vlastnosti:
- Sloupovitý. Skládá se z vnitřní hlavně z nerezové oceli a vnějšího pláště. Zde je zajištěna tepelná izolace, aby se zabránilo tvorbě kondenzátu.
- Blízká fasáda. Připojeno k fasádě budovy. Návrh je prezentován ve formě rámu s plynovými trubkami. V některých případech se odborníci mohou obejít bez rámu, ale pak se použije ukotvení na kotevních šroubech a použijí se sendvičové trubky, jejichž vnější kanál je vyroben z pozinkované oceli, vnitřní kanál je vyroben z nerezové oceli a tmel 6 cm mezi nimi je tlustá.
Stavba průmyslového komína s krátkou fasádou
- Farma. Může se skládat z jedné nebo několika betonových trubek. Krov je instalován na kotevním koši připevněném k základně. Návrh lze použít v oblastech náchylných k zemětřesení. Aby se zabránilo korozi, používají se barvy a základní nátěry.
- Stožár. Taková trubka má potěry, a proto je považována za stabilnější. Antikorozní ochrana je zde realizována ve formě tepelně izolační vrstvy a žáruvzdorného emailu. Může být použit v oblastech se zvýšeným seismickým nebezpečím.
- Samonosná. Jedná se o „sendvičové“ trubky, které jsou k základně připevněny pomocí kotevních šroubů. Vyznačují se zvýšenou pevností, která umožňuje konstrukcím snadno odolávat jakýmkoli povětrnostním podmínkám.
Výpočtové vzorce ventilačního systému
Větrání (ventilace) budov pomocí otevíracích příček je docela efektivní volbou pro přirozené větrání.
Pe = (Pvn - Pn) * H * g, kde:
- P n (kg / m3) - hustota vzdušných hmot mimo místnost.
- P vn (kg / m3) - hustota vzdušných hmot uvnitř místnosti.
- H (m) - vzdálenost mezi vstupem a výfukem.
- g - gravitační zrychlení (konstantní hodnota 9,8 m / s2).
Při výpočtu přirozené ventilace je třeba vzít v úvahu umístění dolních, horních otvorů pro přívod čerstvého vzduchu a odvod odpadního vzduchu. Zpočátku se výpočet provádí pro spodní části, poté pro horní části mezer.Poté je nastaven provzdušňovací model budovy.
Výpočet výfuku
V místnosti, přibližně ve středu mezi průtokovými a výfukovými otvory (příčníky), má vnější a vnitřní tlak vzduchu stejnou hodnotu. V tomto okamžiku je nulový dopad. V důsledku toho se účinek na spodní části mezer vypočítá podle vzorce:
P1 = H 1 (Pn - Ср), kde
- Cp (kg / m3) - rovná se průměrné teplotě hustoty vnitřního prostředí vzduchu.
- H 1 (m) - vzdálenost od úrovně stejných tlaků vnějšího a vnitřního prostředí k nižším lumenům dodávky.
Nad úrovní stejných tlaků se ve středu horních lumenů výfuku vytváří nadměrné napětí, které se vypočítá pomocí následujícího vzorce:
P2 = H 2 (Pn - St)
Doporučujeme přečíst: Větrání balkonu
Právě tento tlak přispívá k odstraňování vzduchových hmot venku. Celkové napětí pro výměnu vnitřního vzduchu se vypočítá podle vzorce:
Pe = P1 + P2
Čerstvý vzduch vstupuje do budovy otevřenými okny (ventilačními otvory) nebo přívodními ventily speciálně vybavenými v rámech okenních konstrukcí. Odpadní vzduch je odváděn výfukovými otvory vybavenými v horní části stěn kuchyně, koupelny, toalety. Dále je pomocí speciálních větracích šachet odstraněn z domu.
Průtok vzduchu
Pokud znáte poměr vzduchu, můžete snadno vypočítat rychlost vzduchu pomocí přirozeného větrání. Nejprve musíte vypočítat plochu průřezu vzduchovodů.
S = R 2 * Pi, kde
- R je poloměr části vzduchového potrubí vybaveného v místnosti.
- Pi je konstanta 3,14.
Vzduchové kanály musí mít určitý tvar a velikost. Pokud je známý průřez vzduchového potrubí, lze průměr potrubí požadovaný pro místnost vypočítat pomocí následujícího vzorce:
D = 1000 * √ (4 * S / Pi), kde
- S je průřezová plocha vzduchovodů vybavených domem.
- Pi je konstantní matematická hodnota 3,14.
Pokud jsou vzduchové kanály obdélníkové, pak se namísto průměru vypočítá plocha průřezu požadovaného kanálu. Chcete-li to provést, vynásobte šířku a délku vzduchového kanálu. Velikost šířky k velikosti délky by měla odpovídat v poměru 1: 3.
Minimální velikost obdélníkového kanálu je 10 x 15 cm, maximální je 2 x 2 m. Takové konstrukce se vyznačují ergonomickým tvarem, snadnější instalací, těsnějším přilnutím k povrchům stěn a snadným maskováním na stropě.
Parametry vzduchového potrubí
V procesu vytváření schématu přirozeného větrání typu kanálu se určuje aktivní část vzduchových kanálů, kterými projde dostatečné množství vzduchu, aby se vytvořila protiklad k návrhovému napětí. U nejdelší cesty v síti se náklady na tlak ve vzduchovodech stanoví jako součet takových napětí ve všech úsecích potrubí. V každé z těchto částí se náklady na napětí skládají z nákladů na tření a odpor, lze je vyjádřit vzorcem:
p = Rl + Z, kde
- R (Pa / m) - specifická ztráta v důsledku tření vzduchových hmot o povrch kanálu.
- l (m) - délka vypočtené části potrubí.
- Z - náklady v oblastech odporu.
Aktivní plocha průřezu požadovaného potrubí se vypočítá podle vzorce:
F = L / (3600 V), kde
- L (m3 / h) - spotřeba vzduchu.
- V (m / s) - rychlost pohybu podél potrubí proudění vzduchu.
Aktivní průřezové plochy ventilačních kanálů se počítají pro zadanou rychlost proudění vzduchu. K tomu se používají speciální nomogramy nebo se z tabulkových výpočtů berou hotová konstrukční data.
Doporučujeme seznámit se s: Zjistěte vše o vzdálenosti od kamen k digestoři
Výběr vzduchových potrubí
U obdélníkových vzduchovodů s přirozeným větráním je vybrán průměr, který odpovídá zaoblenému vzduchovodu podle následujícího vzorce:
dЭ = 2 * a * b / (a + b), kde
a a b (m) jsou délky stran vzduchového potrubí.
Pokud se použijí kovové výrobky, změní se jejich údaje o nákladech na tření. Hlavní parametr je převzat z nomogramu pro ocelové vzduchové kanály a vynásoben činitelem:
- k = 1,1 - používá se pro kanály ze sádry a sádry.
- k = 1,15 - používá se pro výrobky ze struskového betonu.
- k = 1,3 - používá se pro vzduchové potrubí z cihel.
Přetlak k překonání odporů vyvíjených v různých částech vzduchového kanálu se vypočítá podle vzorce:
Z = v2 / 2, kde
- Z je součet koeficientů odporu po celé délce úseku kanálu.
- v2 / 2 - standardní dynamické napětí.
Pro vytvoření koncepce přirozeného větrání se doporučuje vyhnout se kroucení kanálů, velkému počtu ventilů a šoupátek. To vytvoří další odpor. V těchto oblastech je zpravidla přesně 91% všech ztrát na překonání odporu.
Přirozené větrání se vyznačuje malým poloměrem vlivu, průměrným výkonem v místnostech s malým přebytkem tepla. To je hlavní nevýhoda systému. Mezi hlavní výhody patří nízké náklady na konstrukci a další údržbu a snadnou instalaci.
