Niuanse obliczeń aerodynamicznych
Obliczenie komina kotłowni powinno uwzględniać następujące niuanse:
- Biorąc pod uwagę charakterystykę techniczną kotła, określa się rodzaj konstrukcji pnia, a także miejsce, w którym będzie zlokalizowany komin.
- Obliczana jest wytrzymałość i trwałość kanału wylotowego gazu.
- Konieczne jest również obliczenie wysokości komina, biorąc pod uwagę zarówno ilość spalonego paliwa, jak i rodzaj ciągu.
- Obliczanie turbulatorów do kominów.
- Maksymalne obciążenie kotłowni obliczane jest poprzez określenie minimalnego przepływu.
Ważny! Do tych obliczeń niezbędna jest również znajomość obciążenia wiatrem i wartości ciągu.
- Na ostatnim etapie tworzony jest rysunek komina z optymalizacją przekrojów.
Obliczenia aerodynamiczne są konieczne do określenia wysokości rury przy zastosowaniu ciągu naturalnego. Wówczas konieczne jest również obliczenie szybkości propagacji emisji, która zależy od topografii terenu, temperatury przepływu gazu i prędkości powietrza.
Wyznaczanie wysokości komina dla dachów kalenicowych i płaskich
Wysokość rury zależy bezpośrednio od mocy kotła. Współczynnik zanieczyszczenia przewodu spalinowego nie powinien przekraczać 30%.
Wzory do obliczania komina z ciągiem naturalnym:
Dokumenty normatywne stosowane w obliczeniach
Wszystkie normy projektowe wymagane do tworzenia kotłowni są określone w SNiP ІІ-35-76. Dokument ten jest podstawą wszelkich niezbędnych obliczeń.
Wideo: przykład obliczenia komina z naturalnym ciągiem
Paszport do komina zawiera nie tylko charakterystykę techniczną konstrukcji, ale także informacje dotyczące jej zastosowania i naprawy. Dokument ten należy wystawić tuż przed oddaniem komina do eksploatacji.
Rada! Naprawa kominów to niebezpieczne zajęcie, które musi wykonywać wyłącznie specjalista, ponieważ wymaga specjalnie nabytej wiedzy i dużego doświadczenia.
Programy środowiskowe wyznaczają normy dla dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek siarki, tlenki azotu, popiół itp. Za strefę ochrony sanitarnej uważa się obszar położony 200 metrów wokół kotłowni. Do oczyszczania spalin stosuje się różnego typu elektrofiltry, odpopielacze itp.
Konstrukcja komina z mocowaniem ściennym
Niezależnie od paliwa, na jakim pracuje nagrzewnica (węgiel, gaz ziemny, olej napędowy itp.) Niezbędny jest system odprowadzania produktów spalania. Z tego powodu główne wymagania dotyczące kominów to:
- Wystarczająco dużo naturalnych zachcianek.
- Zgodność z ustalonymi normami środowiskowymi.
- Dobra przepustowość.
Obliczanie wentylacji nawiewno-wywiewnej
PODGRZEWACZ POWIETRZA
W klimacie strefy środkowej powietrze wchodzące do pomieszczenia musi być ogrzane. W tym celu wentylacja nawiewna jest instalowana z ogrzewaniem powietrza nawiewanego.
Ogrzewanie chłodziwa odbywa się na różne sposoby - za pomocą nagrzewnicy elektrycznej, wlotu mas powietrza w pobliżu akumulatora lub ogrzewania pieca. Według SN i P temperatura napływającego powietrza musi wynosić co najmniej 18 stopni. Celsjusz.
W związku z tym wydajność nagrzewnicy powietrza jest obliczana w zależności od najniższej (w danym regionie) temperatury zewnętrznej. Wzór na obliczenie maksymalnej temperatury ogrzewania pomieszczenia za pomocą nagrzewnicy powietrza:
N / V x 2,98, gdzie 2,98 jest stałą.
Przykład: zużycie powietrza - 180 metrów sześciennych / godzinę. (garaż). N = 2 kW.
Dalsze 2000 W / 180 km / h. x 2,98 = 33 stopnie centów.
W ten sposób garaż można ogrzać do 18 stopni. Przy temperaturze ulicy minus 15 stopni.
Rodzaje kominów do kotłowni
Obecnie istnieje kilka wariantów kominów stosowanych w kotłowniach. Każdy z nich ma swoją własną charakterystykę.
Rury metalowe do kotłowni
Rodzaje kominów metalowych. Każdy typ rury musi spełniać normy środowiskowe a) jednomasztowe b) dwumasztowe c) czteromasztowe d) montaż naścienny
Są bardzo popularną opcją ze względu na następujące cechy:
- łatwość montażu;
- dzięki gładkiej powierzchni wewnętrznej konstrukcje nie są podatne na zatykanie się sadzą, dzięki czemu zapewniają doskonałą przyczepność;
- szybka instalacja;
- w razie potrzeby taką rurę można zainstalować z niewielkim nachyleniem.
Radzimy zapoznać się z obliczaniem wysokości komina na naszej stronie internetowej.
Ważny! Główną wadą rur stalowych jest to, że ich izolacja termiczna staje się bezużyteczna po 20 latach, co powoduje zniszczenie komina pod wpływem kondensatu.
Ceglane rury
Długo nie mieli konkurentów wśród kominów. Obecnie trudność w zainstalowaniu takich konstrukcji polega na konieczności znalezienia doświadczonego piecarza i znacznych nakładach finansowych na zakup niezbędnych materiałów.
Przy prawidłowym rozmieszczeniu konstrukcji i kompetentnej palenisku praktycznie nie obserwuje się tworzenia się sadzy w takich kominach. Jeśli taka konstrukcja została zainstalowana przez profesjonalistę, będzie służyć przez bardzo długi czas.
Komin murowany
Bardzo ważne jest sprawdzenie muru wewnętrznego i zewnętrznego pod kątem prawidłowych połączeń i narożników. Aby poprawić przyczepność, w górnej części rury wykonuje się przelew, a aby zapobiec tworzeniu się dymu w obecności wiatru, zastosowano trwały stacjonarny okap.
Naturalna wentylacja pomieszczeń
Ten typ systemu wentylacji jest najtańszy. Jest w pełni zgodny z ustalonymi normami sanitarnymi. Prawidłowo zorganizowana wentylacja powinna zapewniać niezakłócony dopływ świeżego powietrza do pomieszczeń, przemieszczanie mas powietrza wywiewanego nasyconego dwutlenkiem węgla poza ich granice.
Jeśli powiemy pokrótce o zasadzie działania naturalnej wentylacji, to opiera się ona na prawach fizyki. Świeże powietrze z ulicy przedostaje się do budynku przez pęknięcia w konstrukcjach okiennych i drzwiowych oraz wypiera masy zanieczyszczonego powietrza na zewnątrz poprzez specjalne otwory wentylacyjne umieszczone w górnej części ścian.
Zalety wymiany powietrza naturalnie:
- prostota konstrukcji - potrzebne są tylko kratki do otworów wentylacyjnych;
- oszczędności - nie ma potrzeby stosowania dodatkowego sprzętu elektrycznego;
- możliwość niezależnej aranżacji naturalnej wentylacji w domu.
Niedogodności:
- normalna wymiana powietrza jest możliwa tylko przy znacznej różnicy między temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną, w szczególności zimą;
- proces wymiany powietrza kontrolowany przez nic i nikt nie jest nazywany niezorganizowaną wentylacją naturalną, która nie nadaje się do pomieszczeń przemysłowych i zamkniętych miejsc o dużym natężeniu ruchu ludzi;
- aby zapewnić wysoką jakość działania systemu, należy zorganizować niezakłócony przepływ powietrza.
Taka wentylacja polega na indukowaniu cyrkulacji powietrza bez użycia wentylatorów. W tym celu wykonuje się dodatkowe otwory w ramach okiennych, drzwiach i tak dalej. Aby prawidłowo zorganizować system wentylacji naturalnej i działał efektywnie, należy najpierw dokonać jego obliczeń.
Ten rodzaj wentylacji polega na spontanicznym ruchu strumienia powietrza na skutek różnicy temperatur na zewnątrz i wewnątrz budynku. Taki system może być kanałowy i bezkanałowy, w zależności od sposobu działania - okresowy i ciągły.
Stałe otwieranie / zamykanie drzwi i okien zapewnia wentylację pomieszczenia. Wentylacja kanałowa polega na ciągłym uwalnianiu energii cieplnej w pomieszczeniach przemysłowych - na procesie napowietrzania.
W wiejskich domkach i miejskich budynkach wielokondygnacyjnych częściej organizuje się system wentylacji kanałowej typu naturalnego. Kanały powietrzne są ułożone pionowo bezpośrednio w ścianach domów, specjalnych kopalni lub bloków.
Projekt komina kotłowni
Komin może być umieszczony na urządzeniu grzewczym lub stać osobno, w sąsiedztwie kotła lub pieca. Rura musi być o 50 cm wyższa niż wysokość dachu. Wielkość komina w przekroju oblicza się w odniesieniu do mocy kotłowni i jej cech konstrukcyjnych.
Główne elementy konstrukcyjne rury to:
- szyb wylotowy gazu;
- izolacja cieplna;
- ochrona antykorozyjna;
- fundacja i wsparcie;
- konstrukcja przeznaczona do wprowadzania kanałów gazowych.
Schemat urządzenia nowoczesnej kotłowni
Najpierw spaliny trafiają do skrubera, który jest urządzeniem czyszczącym. Tutaj temperatura dymu spada do 60 stopni Celsjusza. Następnie, omijając absorbery, gaz jest oczyszczany i dopiero po tym jest uwalniany do środowiska.
Ważny! Na sprawność elektrowni kotłowni duży wpływ ma prędkość gazu w kanale, dlatego po prostu konieczne są tutaj fachowe obliczenia.
Rodzaje kominów
W nowoczesnych kotłowniach stosuje się różne typy kominów. Każdy z nich ma swoje własne cechy:
- Kolumnowy. Składa się z lufy wewnętrznej wykonanej ze stali nierdzewnej i skorupy zewnętrznej. W tym miejscu zapewniono izolację termiczną, aby zapobiec tworzeniu się kondensacji.
- Przy elewacji. Przymocowany do elewacji budynku. Projekt przedstawiony jest w formie ramy z rurami gazowymi. W niektórych przypadkach specjaliści mogą obejść się bez ramy, ale wtedy stosuje się kotwienie na śrubach kotwiących i stosuje się rury wielowarstwowe, których kanał zewnętrzny jest wykonany ze stali ocynkowanej, kanał wewnętrzny jest wykonany ze stali nierdzewnej, a uszczelniacz 6 cm gruby znajduje się między nimi.
Budowa przyściennego komina przemysłowego
- Gospodarstwo rolne. Może składać się z jednej lub kilku rur betonowych. Kratownica jest instalowana na koszu kotwiącym przymocowanym do podstawy. Konstrukcja może być stosowana na obszarach podatnych na trzęsienia ziemi. Farba i podkład służą do zapobiegania korozji.
- Maszt. Taka rura ma jastrych i dlatego jest uważana za bardziej stabilną. Zabezpieczenie antykorozyjne realizowane jest tutaj w postaci warstwy termoizolacyjnej i ogniotrwałej emalii. Może być stosowany na obszarach o podwyższonym zagrożeniu sejsmicznym.
- Samonośne. Są to rury typu „sandwich”, które mocuje się do podłoża za pomocą śrub kotwiących. Charakteryzują się zwiększoną wytrzymałością, dzięki czemu konstrukcje z łatwością wytrzymują wszelkie warunki atmosferyczne.
Wzory obliczeniowe systemu wentylacji
Napowietrzanie (wentylacja) budynków za pomocą rygli otwieranych jest dość skuteczną opcją naturalnej wentylacji.
Pe = (Pvn - Pn) * H * g, gdzie:
- P n (kg / m3) - gęstość mas powietrza na zewnątrz pomieszczenia.
- P vn (kg / m3) - gęstość mas powietrza w pomieszczeniu.
- H (m) - odległość między wlotem a wylotem.
- g - przyspieszenie ziemskie (stała wartość równa 9,8 m / s2).
Przy obliczaniu wentylacji naturalnej należy wziąć pod uwagę lokalizację dolnych, górnych otworów doprowadzających świeże powietrze i odprowadzających powietrze odpadowe. Początkowo obliczenia są wykonywane dla dolnych sekcji, a następnie dla górnych sekcji szczelin.Następnie ustawiany jest model napowietrzania budynku.
Obliczanie spalin
W pomieszczeniu, mniej więcej pośrodku między otworami przepływowymi i wylotowymi (ryglami), zewnętrzne i wewnętrzne ciśnienie powietrza ma tę samą wartość. W tym momencie nie ma wpływu. W związku z tym wpływ na dolne sekcje luk oblicza się według wzoru:
P1 = H 1 (Pн - Ср), gdzie
- Ср (kg / m3) - równa średniej temperaturze gęstości wewnętrznego środowiska powietrza.
- H 1 (m) - odległość od poziomu równych ciśnień środowiska zewnętrznego i wewnętrznego do dolnych lumenów zasilania.
Powyżej poziomu jednakowych ciśnień, w środku górnych prześwitów spalin, powstaje nadmierne naprężenie, które oblicza się według następującego wzoru:
P2 = H 2 (Pn - środa)
Zalecamy zapoznanie się z: Wentylacją balkonową
To właśnie ciśnienie przyczynia się do usuwania mas powietrza na zewnątrz. Całkowite napięcie wymiany powietrza w pomieszczeniu oblicza się według wzoru:
Pe = P1 + P2
Świeże powietrze dostaje się do budynku przez otwarte okna (nawiewniki) lub zawory zasilające specjalnie wyposażone w ramy konstrukcji okiennych. Powietrze wywiewane usuwane jest przez otwory wywiewne wyposażone w górnej części ścian kuchni, łazienki, toalety. Ponadto za pomocą specjalnych szybów wentylacyjnych jest usuwany z domu.
Natężenie przepływu powietrza
Znając stosunek powietrza, możesz łatwo obliczyć prędkość powietrza przy naturalnej wentylacji. Najpierw musisz obliczyć pole przekroju poprzecznego kanałów.
S = R 2 * Pi, gdzie
- R jest promieniem przekroju kanału powietrznego wyposażonego w pomieszczenie.
- Pi jest stałą 3,14.
Kanały powietrzne muszą mieć określony kształt i rozmiar. Znając przekrój kanału wentylacyjnego, średnicę kanału potrzebną do pomieszczenia można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
D = 1000 * √ (4 * S / Pi), gdzie
- S to pole przekroju poprzecznego kanałów powietrznych wyposażonych w dom.
- Pi jest stałą wartością matematyczną 3,14.
Jeśli kanały powietrzne są prostokątne, zamiast średnicy oblicza się pole przekroju poprzecznego wymaganego kanału. Aby to zrobić, pomnóż szerokość i długość kanału powietrznego. Wielkość szerokości do wielkości długości powinna odpowiadać w stosunku 1: 3.
Minimalny wymiar kanału prostokątnego to 10x15 cm, maksymalny 2x2 m. Konstrukcje takie wyróżniają się ergonomicznym kształtem, są łatwiejsze w montażu, szczelniej przylegają do powierzchni ścian, łatwo maskują się na suficie.
Parametry kanału powietrznego
W procesie tworzenia schematu wentylacji naturalnej typu kanałowego określa się aktywną sekcję kanałów powietrznych, przez którą przepłynie wystarczająca ilość powietrza, aby stworzyć przeciwdziałanie napięciu projektowemu. Dla najdłuższego odcinka sieci koszt ciśnienia w kanałach powietrznych określa się jako sumę takich naprężeń we wszystkich odcinkach kanału. W każdym z tych odcinków na koszty naprężeń składają się koszty tarcia i oporu, można je wyrazić wzorem:
p = Rl + Z, gdzie
- R (Pa / m) - strata właściwa w wyniku tarcia mas powietrza o powierzchnię kanału.
- l (m) - długość obliczonego przekroju kanału.
- Z - koszty w obszarach oporu.
Aktywną powierzchnię przekroju wymaganego kanału oblicza się według wzoru:
F = L / (3600V), gdzie
- L (m3 / h) - zużycie powietrza.
- V (m / s) - prędkość ruchu wzdłuż kanału przepływu powietrza.
Aktywne pola przekroju kanałów wentylacyjnych są obliczane dla określonej prędkości przepływu powietrza. W tym celu stosuje się specjalne nomogramy lub gotowe dane projektowe są pobierane z obliczeń tabelarycznych.
Zalecamy zapoznanie się z: Dowiedz się wszystkiego o odległości od pieca do okapu
Dobór kanałów powietrznych
W przypadku prostokątnych kanałów powietrznych z naturalną wentylacją wybiera się średnicę odpowiadającą okrągłemu kanałowi powietrznemu, zgodnie z następującym wzorem:
dЭ = 2 * a * b / (a + b), gdzie
a i b (m) to długości boków kanału powietrznego.
Jeśli używane są produkty metalowe, wartości ich kosztów tarcia ulegają zmianie. Główny parametr pobierany jest z nomogramu stalowych kanałów powietrznych i mnożony przez współczynnik:
- k = 1,1 - stosowany do kanałów żużlowo-gipsowych.
- k = 1,15 - stosowany do wyrobów żelbetowych.
- k = 1,3 - stosowany do kanałów wentylacyjnych z cegieł.
Nadciśnienie potrzebne do pokonania oporu w różnych sekcjach kanału powietrznego oblicza się według wzoru:
Z = v2 / 2, gdzie
- Z jest sumą współczynników oporu na całej długości przekroju kanału.
- v2 / 2 - standardowe naprężenie dynamiczne.
Aby stworzyć koncepcję naturalnej wentylacji, zaleca się unikanie skręcania zwojów kanałów, dużej liczby zaworów i zasuw. Stworzy to dodatkowy opór. Z reguły 91% wszystkich strat na pokonanie oporu przypada właśnie na takie obszary.
Wentylacja naturalna charakteryzuje się małym promieniem oddziaływania, przeciętną wydajnością w pomieszczeniach z niewielkimi nadwyżkami ciepła. To jest główna wada systemu. A główne zalety to niski koszt budowy i dalszej konserwacji oraz łatwość instalacji.
