Nijanse aerodinamičkih proračuna
Izračun dimnjaka kotlovnice trebao bi uzeti u obzir sljedeće nijanse:
- Uzimajući u obzir tehničke karakteristike kotla, određuje se vrsta strukture prtljažnika, kao i mjesto na kojem će se nalaziti dimnjak.
- Izračunava se čvrstoća i trajnost ispusnog kanala za plin.
- Također je potrebno izračunati visinu dimnjaka, uzimajući u obzir i količinu izgorjelog goriva i vrstu propuha.
- Proračun turbulatora za dimnjake.
- Maksimalno opterećenje kotlovnice izračunava se određivanjem minimalne brzine protoka.
Važno! Za ove proračune također je potrebno znati opterećenje vjetrom i vrijednost potiska.
- U posljednjoj fazi izrađuje se crtež dimnjaka uz optimizaciju presjeka.
Aerodinamički proračuni potrebni su za određivanje visine cijevi kada se koristi prirodni potisak. Tada je također potrebno izračunati brzinu širenja emisija, koja ovisi o reljefu teritorija, temperaturi protoka plina i brzini zraka.
Određivanje visine dimnjaka za sljemenske i ravne krovove
Visina cijevi izravno ovisi o snazi kotla. Faktor zagađenja dimovodnih kanala ne smije prelaziti 30%.
Formule za proračun dimnjaka s prirodnim propuhom:
Normativni dokumenti korišteni u izračunima
Svi standardi dizajna potrebni za stvaranje kotlovskih postrojenja navedeni su u SNiP II-35-76. Ovaj dokument je osnova za sve potrebne izračune.
Video: primjer izračuna dimnjaka s prirodnim propuhom
Putovnica za dimnjak sadrži ne samo tehničke karakteristike konstrukcije, već i podatke o njezinoj primjeni i popravku. Ovaj dokument mora se izdati neposredno prije puštanja dimnjaka u rad.
Savjet! Popravak dimnjaka opasan je posao koji mora izvoditi isključivo stručnjak, jer zahtijeva posebno stečeno znanje i puno iskustva.
Programi zaštite okoliša postavljaju standarde za dopuštene koncentracije onečišćujućih tvari poput sumpornog dioksida, dušikovih oksida, pepela itd. Pod sanitarnom zaštitnom zonom smatra se područje smješteno 200 metara oko kotlovnice. Za čišćenje dimnih plinova koriste se razne vrste elektrofiltera, sakupljača pepela itd.
Dizajn dimnjaka sa zidnim nosačem
Bez obzira na gorivo na koje radi grijač (ugljen, prirodni plin, dizelsko gorivo itd.), Sustav za evakuaciju proizvoda izgaranja bitan je. Iz tog su razloga glavni zahtjevi za dimnjake:
- Imati dovoljno prirodnih želja.
- Usklađenost s utvrđenim ekološkim standardima.
- Dobra propusnost.
Proračun dovodne i ispušne ventilacije
ZRAČNI GRIJAC
U klimi srednje zone, zrak koji ulazi u prostoriju mora biti zagrijan. Za to je instalirana opskrbna ventilacija s grijanjem dolaznog zraka.
Zagrijavanje rashladne tekućine provodi se na razne načine - električnim grijačem, ulazom zračnih masa u blizini grijanja baterije ili peći. Prema SN i P, temperatura dolaznog zraka mora biti najmanje 18 stupnjeva. Celzija.
Sukladno tome, kapacitet grijača zraka izračunava se ovisno o najnižoj (u datoj regiji) vanjskoj temperaturi. Formula za izračunavanje maksimalne temperature za grijanje prostorije grijačem zraka:
N / V x 2,98 gdje je 2,98 konstanta.
Primjer: potrošnja zraka - 180 kubika / sat. (garaža). N = 2 kW.
Dalje 2000 W / 180 km / h. x 2,98 = 33 stupnja cent.
Dakle, garaža se može zagrijati do 18 stupnjeva. Na uličnoj temperaturi od minus 15 stupnjeva.
Vrste dimnjaka za kotlovnice
Danas postoji nekoliko varijanti dimnjaka koji se koriste u kotlovnicama. Svaki od njih ima svoje osobine.
Metalne cijevi za kotlovnice
Vrste metalnih dimnjaka. Svaka vrsta cijevi mora udovoljavati ekološkim standardima a) s jednim jarbolom, b) s dva jarbola, c) s četiri jarbola, d) na zidnu ugradnju
Oni su vrlo popularna opcija zbog sljedećih značajki:
- jednostavnost montaže;
- zbog glatke unutarnje površine, strukture nisu sklone začepljenju čađom, pa stoga mogu pružiti izvrsnu vuču;
- brza instalacija;
- ako je potrebno, takva cijev se može ugraditi s malim nagibom.
Savjetujemo vam da proučite kako se izračunava visina dimnjaka na našoj web stranici.
Važno! Glavni nedostatak čeličnih cijevi je taj što njihova toplinska izolacija postaje neupotrebljiva nakon 20 godina, što uzrokuje uništavanje dimnjaka pod utjecajem kondenzata.
Cijevi od opeke
Dugo nisu imali konkurenciju među dimnjacima. Trenutno poteškoća u instaliranju takvih konstrukcija leži u potrebi za pronalaženjem iskusnog proizvođača peći i značajnim financijskim troškovima za kupnju potrebnih materijala.
Uz ispravan raspored strukture i kompetentno ložište, stvaranje čađe praktički se ne opaža u takvim dimnjacima. Ako je takvu strukturu instalirao profesionalac, tada će služiti vrlo dugo.
Dimnjak od opeke
Vrlo je važno provjeriti i unutarnje i vanjske zidove radi ispravnih spojeva i uglova. Da bi se poboljšala vuča, izvodi se preljev na vrhu cijevi, a kako bi se spriječilo stvaranje dima u prisutnosti vjetra, koristi se izdržljiva nepokretna napa.
Prirodno provjetravanje prostorija
Ova vrsta ventilacijskog sustava je najpristupačnija. Potpuno je u skladu s utvrđenim sanitarnim standardima. Ispravno organizirana ventilacija trebala bi osigurati nesmetan protok svježeg zraka u prostorije, istiskivanje ispušnih masa zasićenih ugljičnim dioksidom izvan njihovih granica.
Ako ukratko kažemo o principu prirodne ventilacije, onda se temelji na zakonima fizike. Svježi zrak s ulice ulazi u zgradu kroz pukotine u konstrukcijama prozora i vrata i istiskuje zagađene zračne mase van kroz posebne ventilacijske otvore smještene u gornjem dijelu zidova.
Prednosti izmjene zraka prirodno:
- jednostavnost dizajna - potrebne su samo rešetke za otvore za ventilaciju;
- ušteda - nema potrebe za dodatnom električnom opremom;
- mogućnost neovisnog uređenja prirodne ventilacije u kući.
Mane:
- normalna izmjena zraka moguća je samo uz značajnu razliku između vanjske i unutarnje temperature, posebno zimi;
- proces razmjene zraka kojim se ništa i nitko ne kontrolira naziva se neorganiziranom prirodnom ventilacijom, koja nije prikladna za industrijske prostore i zatvorena mjesta s velikim prometom ljudi;
- za kvalitetan rad sustava mora se organizirati nesmetan prolaz zračnih tokova.
Takva ventilacija uključuje indukciju cirkulacije zraka bez upotrebe ventilatora. Za to se izrađuju dodatne rupe u okvirima prozora, vratima i tako dalje. Da bi se pravilno organizirao sustav prirodne ventilacije i on je djelovao učinkovito, potrebno je najprije izvršiti njegov izračun.
Ova vrsta ventilacije uključuje spontano kretanje strujanja zraka zbog razlike u temperaturi izvan i unutar zgrade. Takav sustav može biti kanaliziran i bez kanala, prema načinu rada - periodičan i kontinuiran.
Stalno otvaranje / zatvaranje vrata i prozora osigurava ventilaciju prostorije. Ventilacija bez kanala temelji se na stalnom oslobađanju toplinske energije u industrijskim prostorijama - procesu prozračivanja.
U ladanjskim vikendicama i urbanim višespratnicama, češće je organiziran sustav ventilacije kanala prirodnog tipa. Zračni kanali smješteni su okomito izravno u zidove kuća, posebne mine ili blokove.
Dizajn dimnjaka kotlovnice
Dimnjak se može nalaziti na opremi za grijanje ili stajati odvojeno, u blizini kotla ili peći. Cijev mora biti 50 cm viša od visine krova. Veličina dimnjaka u odjeljku izračunava se u odnosu na snagu kotlovnice i njezine značajke dizajna.
Glavni strukturni elementi cijevi su:
- izlazno vratilo za plin;
- toplinska izolacija;
- antikorozivna zaštita;
- temelj i potpora;
- konstrukcija dizajnirana za ulazak u plinske kanale.
Dijagram uređaja moderne kotlovnice
U početku dimni plin ulazi u pročistač, koji je uređaj za čišćenje. Ovdje temperatura dima pada na 60 Celzijevih stupnjeva. Nakon toga, zaobilazeći apsorbere, plin se pročišćava i tek nakon toga ispušta u okoliš.
Važno! Na učinkovitost elektrane kotlovnice u velikoj mjeri utječe brzina plina u kanalu, pa je stoga profesionalni proračun ovdje jednostavno potreban.
Vrste dimnjaka
U suvremenim kotlovskim elektranama koriste se razne vrste dimnjaka. Svaki od njih ima svoje osobine:
- Stupac. Sastoji se od unutarnje cijevi izrađene od nehrđajućeg čelika i vanjske ljuske. Ovdje je osigurana toplinska izolacija kako bi se spriječilo stvaranje kondenzacije.
- Blizu fasade. Pričvršćen na pročelju zgrade. Dizajn je predstavljen u obliku okvira s plinskim cijevima. U nekim slučajevima stručnjaci mogu i bez okvira, ali tada se koristi sidrenje na sidrene vijke i sendvič cijevi čiji je vanjski kanal izrađen od pocinčanog čelika, unutarnji od nehrđajućeg čelika i brtvilo 6 cm gusta se nalazi između njih.
Izgradnja gotovo fasadnog industrijskog dimnjaka
- Farma. Može se sastojati od jedne ili nekoliko betonskih cijevi. Nosač je postavljen na sidrenu košaru učvršćenu na podnožju. Dizajn se može koristiti u područjima sklonim potresima. Boja i temeljni premaz koriste se za sprečavanje korozije.
- Jarbol. Takva cijev ima estrihe, pa se stoga smatra stabilnijom. Ovdje se provodi antikorozivna zaštita u obliku toplinski izolacijskog sloja i vatrostalne cakline. Može se koristiti u područjima s povećanom seizmičkom opasnošću.
- Samonosiva. To su "sendvič" cijevi, koje su pričvršćene na podnožje pomoću sidrenih vijaka. Karakterizira ih povećana čvrstoća, što omogućuje konstrukcijama da s lakoćom podnose sve vremenske uvjete.
Formule za proračun ventilacijskog sustava
Prozračivanje (prozračivanje) zgrada uz pomoć otvaranja presjeka prilično je učinkovita opcija za prirodnu ventilaciju.
Pe = (Pvn - Pn) * H * g, gdje:
- P n (kg / m3) - gustoća zračnih masa izvan prostorije.
- P vn (kg / m3) - gustoća zračnih masa unutar prostorije.
- H (m) - udaljenost između ulaza i ispuha.
- g - ubrzanje zbog gravitacije (konstantna vrijednost jednaka 9,8 m / s2).
Pri izračunavanju prirodne ventilacije mora se uzeti u obzir mjesto donjeg, gornjeg otvora za usis svježeg zraka i uklanjanje otpadnog zraka. U početku se izračun vrši za donje dijelove, a zatim za gornje dijelove praznina.Nakon toga postavlja se model aeracije za zgradu.
Izračun ispušnih plinova
U sobi, približno u središtu između protočnog i ispušnog otvora (presjeka), vanjski i unutarnji tlak zraka imaju istu vrijednost. U ovom trenutku nema utjecaja. Sukladno tome, učinak na donje dijelove praznina izračunava se formulom:
P1 = H1 (Pn - Sr), gdje
- Cp (kg / m3) - jednaka je prosječnoj temperaturi gustoće unutarnjeg zračnog okruženja.
- H 1 (m) - udaljenost od razine jednakih tlakova vanjskog i unutarnjeg okoliša do donjih lumena opskrbe.
Iznad razine jednakih tlakova, u središtu gornjih ispušnih lumena stvara se višak naprezanja, koji se izračunava pomoću sljedeće formule:
P2 = H2 (Pn - sri)
Preporučujemo da se upoznate s: Prozračivanje balkona
Upravo taj pritisak pridonosi uklanjanju zračnih masa vani. Ukupni napon za izmjenu zraka u zatvorenom izračunava se pomoću formule:
Pe = P1 + P2
Svježi zrak ulazi u zgradu kroz otvorene prozore (ventilacijske otvore) ili dovodne ventile posebno opremljene u okviru prozorskih konstrukcija. Ispušni zrak uklanja se kroz ispušne otvore koji su opremljeni u gornjem dijelu zidova kuhinje, kupaonice, WC-a. Dalje, kroz posebne ventilacijske osovine uklanja se iz kuće.
Brzina protoka zraka
Poznavajući omjer zraka, možete lako izračunati brzinu zraka prirodnom ventilacijom. Prvo morate izračunati površinu presjeka kanala.
S = R2 * Pi, gdje
- R je polumjer presjeka zračnog kanala opremljenog u sobi.
- Pi je konstanta 3,14.
Zračni kanali moraju biti određenog oblika i veličine. Kada je poznat presjek zračnog kanala, promjer kanala potreban za sobu može se izračunati pomoću sljedeće formule:
D = 1000 * √ (4 * S / Pi), gdje
- S je površina presjeka zračnih kanala opremljenih u kući.
- Pi je konstantna matematička vrijednost 3,14.
Ako su zračni kanali pravokutni, tada se umjesto promjera izračunava površina presjeka potrebnog kanala. Da biste to učinili, pomnožite širinu i duljinu zračnog kanala. Veličina širine i veličina duljine treba odgovarati omjeru 1: 3.
Minimalna veličina pravokutnog kanala je 10x15 cm, a maksimalna je 2x2 m. Takve se strukture odlikuju ergonomskim oblikom, lakše se postavljaju, bliže prianjaju na zidne površine i lako se maskiraju na stropu.
Parametri zračnog kanala
U procesu stvaranja sheme prirodne ventilacije kanalskog tipa određuje se aktivni dio zračnih kanala kroz koji će proći dovoljna količina zraka kako bi se stvorilo protuslovlje dizajnerskom naponu. Za najduži put mreže trošak tlaka u zračnim kanalima određuje se kao zbroj takvih naprezanja u svim dijelovima kanala. U svakom od ovih odjeljaka troškovi naprezanja sastoje se od troškova trenja i otpora, koji se mogu izraziti formulom:
p = Rl + Z, gdje
- R (Pa / m) - specifični gubitak kao rezultat trenja zračnih masa o površinu kanala.
- l (m) - duljina izračunatog presjeka kanala.
- Z - troškovi u područjima otpora.
Aktivno područje presjeka potrebnog kanala izračunava se po formuli:
F = L / (3600V), gdje
- L (m3 / h) - potrošnja zraka.
- V (m / s) - brzina kretanja duž kanala za protok zraka.
Aktivne površine presjeka ventilacijskih kanala izračunavaju se za navedenu brzinu protoka zraka. Za to se koriste posebni nomogrami ili se iz tabličnih izračuna uzimaju gotovi projektni podaci.
Preporučujemo vam da se upoznate s: Saznajte sve o udaljenosti od peći do nape
Izbor zračnih kanala
Za pravokutne zračne kanale prirodne ventilacije odabire se promjer jednak zaobljenom zračnom kanalu prema sljedećoj formuli:
dÉ = 2 * a * b / (a + b), gdje
a i b (m) su duljine stranica zračnog kanala.
Ako se koriste metalni proizvodi, mijenjaju se podaci o troškovima trenja. Glavni parametar preuzet je iz nomograma za čelične zračne kanale i pomnožen s faktorom:
- k = 1,1 - koristi se za kanale od troske i gipsa.
- k = 1,15 - koristi se za proizvode od betona od troske.
- k = 1,3 - koristi se za zračne kanale izrađene od opeke.
Prekomjerni tlak za prevladavanje otpora u različitim dijelovima zračnog kanala izračunava se po formuli:
Z = v2 / 2, gdje
- Z je zbroj koeficijenata otpora duž cijele duljine presjeka kanala.
- v2 / 2 - standardno dinamičko naprezanje.
Da bi se oblikovao koncept prirodne ventilacije, preporuča se izbjegavati uvijanje zavoja kanala, velikog broja ventila i zapornih ventila. To će stvoriti dodatni otpor. U takvim je područjima u pravilu 91% svih gubitaka za prevladavanje otpora.
Ventilaciju prirodnog tipa karakterizira mali radijus utjecaja, prosječne performanse u sobama s malim viškom topline. To je glavni nedostatak sustava. A glavne prednosti uključuju niske troškove gradnje i daljnjeg održavanja te jednostavnost ugradnje.