Métodos para melhorar a tração em dispositivos de aquecimento

20/09/2017 3573 Pechnik (Moscou) Ventiladores para reforço da tiragem da chaminé, permitem melhorar o funcionamento das unidades de aquecimento a lenha e a gás. Tais estruturas possuem uma estrutura simples e predominantemente padronizada, porém, apesar disso, a escolha de tal instalação deve ser feita com total responsabilidade e conhecimento. Você pode se familiarizar com todas as informações mais precisas e atualizadas sobre este tema a partir dos materiais apresentados a seguir, bem como assistindo ao vídeo deste artigo.

Verificação de tração

A instalação de um defletor em um tubo permite aumentar a circulação de ar e aumentar a tração

O dispositivo anemômetro determina a força de tração quando a fumaça se move a uma velocidade de 1 m / s ou mais. Na entressafra, o dispositivo apresenta resultados pouco confiáveis ​​devido a uma pequena diferença de temperatura entre o ambiente externo e interno e uma baixa vazão. O Analisador de Gás Avançado mede a força de tração em pascal (Pa) e é preciso, mas caro. Uma leitura de 10 - 20 Pa é considerada suficiente.

A cor do fogo na fornalha mostra a força de tração:

• as línguas amarela e dourada indicam taxas de fluxo normais;
• chamas brancas e zumbidos indicam empuxo excessivo;
• tons escuros indicam velocidade insuficiente.

A presença da gravidade é determinada de maneiras simples. Um pedaço de papel fino é levado até a abertura da chaminé. Seu desvio indica o movimento dos riachos. Um fósforo aceso funciona de maneira semelhante, cuja chama deve desviar-se da vertical na direção do impulso. A fumaça na sala da caldeira indica o movimento reverso da fumaça na chaminé.

Medidas preventivas

Para não ser necessário utilizar nenhum meio para aumentar artificialmente a tração, é necessário realizar periodicamente medidas preventivas. Isso manterá a chaminé em boas condições. A principal razão para a deterioração da circulação das massas de ar é o estreitamento do orifício de exaustão... Maneiras de combater esse fenômeno:

Rascunho na chaminé

É necessário usar materiais de alta temperatura regularmente (pelo menos 4 vezes por mês). Isso evitará que a fuligem se acumule nos dutos de combustão. Se não forem tomadas medidas preventivas, pode ocorrer um incêndio grave, pois as cinzas geram muito calor durante a combustão.

Você também pode encontrar produtos especializados no mercado. Eles trabalham com o princípio da decomposição térmica ou química da fuligem. Graças às medidas preventivas regulares, é possível fazer sem esgotar a chaminé.

A necessidade de instalar equipamentos para circulação forçada de ar às vezes surge em conexão com quaisquer motivos naturais. Por exemplo, as árvores em uma horta podem crescer fortemente, o que muda a direção e a força das correntes de vento. Claro, é possível remodelar a chaminé, mas é muito caro e difícil. É melhor usar uma coifa de tiragem forçada para uma lareira ou fogão para criar uma tiragem normal.

Razões para má tração

A tração é prejudicada por ventos fortes do lado de fora

Uma situação difícil surge se a chaminé for projetada e colocada incorretamente. Uma pessoa inexperiente seleciona o diâmetro do tubo errado ou comete erros com o comprimento. O sistema de exaustão de fumaça deve ser reconstruído para gerar tração.

Não há empuxo se a tensão das juntas do tubo, cotovelos e dobras for quebrada. A extração de fumaça pode ser aumentada selando todas as aberturas pelas quais o ar quente passa.O entupimento do canal de descarga com fuligem também causa uma diminuição na tiragem ou um movimento reverso dos produtos de combustão. Às vezes, trocadores de calor de vários designs são colocados no canal de remoção de fumaça para coletar calor e reutilizar. Mas as instalações embutidas afetam a força de tração e pioram a combustão do combustível.

A força de tração enfraquece sob as condições:

• chuva, nevoeiro;
• alta umidade do ar;
• alta temperatura lá fora;
• alta velocidade do vento.

O retrocesso ou capotamento ocorre quando não há vácuo na chaminé. Os produtos da combustão não são removidos da sala para a atmosfera e são levados para a sala da caldeira, o que é perigoso para os seres humanos com envenenamento por monóxido de carbono.

Tipos de estruturas para aumentar a tiragem da chaminé

Tipos de estruturas para chaminé

A instalação de dispositivos técnicos ajuda a aumentar a taxa de remoção. Dispositivos mecânicos e elétricos aumentam e diminuem a velocidade do movimento da fumaça, enquanto mantêm a pressão ideal no tubo.

É possível aumentar a tiragem na chaminé se definir:

• turbina rotativa;
• cata-vento;
• ventilador elétrico;
• estabilizador;
• defletor.

A solução é selecionada levando-se em consideração o desenho do canal de fumaça, o tipo de equipamento de aquecimento. A altura do tubo acima do nível do telhado e a presença de edifícios de vários andares na vizinhança são importantes. Qualquer dispositivo na tubulação provoca o acúmulo de fuligem e condensação dentro do duto, portanto é melhor projetar e instalar corretamente os dutos de exaustão de fumaça.

Turbina rotativa ou rotativa

O turbo defletor é movido a ar e ajuda a escapar da fumaça

O amplificador de tração contém um ou mais dispositivos rotativos na estrutura, é colocado na extremidade do tubo e funciona devido ao movimento do vento. A temperatura da fumaça que sai não deve exceder 150 - 200 ° C, dependendo do tipo de turbina. Mais frequentemente, esses dispositivos são colocados em fogões a gás e caldeiras.

O dispositivo gira em uma direção e gira para criar uma área de pressão reduzida acima do ápice do canal. O bico adicionalmente protege a saída de detritos e precipitação.

A desvantagem é a impossibilidade de trabalhar com tempo calmo. A turbina continua a girar com o aquecimento desligado durante os meses de verão e aumenta a corrente de ar na sala.

Vane

O cata-vento vira contra o vento e protege o tubo de explodir

O bico da chaminé para aumentar a tiragem é feito em forma de cata-vento, que vira contra o vento devido a um desenho especial. A tarefa da chaminé é neutralizar o retrocesso e dar um aspecto estético à cabeceira da chaminé.

Detalhes de construção:

• Eixo central;
• figura;
• Rosa do Vento.

A tampa possui rolamentos internos que requerem lubrificação regular. Na geada, o gelo aparece na superfície da caixa e precisa ser derrubado.

O cata-vento desvia as correntes de vento e as impede de entrar no canal, e a fumaça sai livremente pelo lado de sotavento. O design protege contra a chuva. Gotejadores especiais direcionam os jatos de condensado ao longo da superfície interna do invólucro e evitam que eles fluam para o tubo.

Ventilador elétrico

A velocidade da fumaça pode ser aumentada usando um ventilador elétrico.

É utilizado para a extração de fumos de combustíveis sólidos, caldeiras a gás, fogões de banhos e saunas, lareiras, fogões abertos, com uma temperatura dos produtos de combustão não superior a 200 ° C, bem como no sistema de purificação do ar. O ventilador na chaminé para melhorar a tiragem é um dispositivo de sopro para aumentar a eficiência do aquecimento. A instalação do dispositivo permite tornar o forno da caldeira e outros elementos compactos, e o processo de combustão não depende do clima.

A velocidade de circulação do gás aumenta, o fornecimento de ar aos queimadores é organizado, o ar é distribuído uniformemente nas zonas de combustão.O uso de ventilador nem sempre se justifica em pequenos fogões domésticos, caldeiras de baixo consumo, por serem de projeto complexo e dependentes de energia elétrica.

Estabilizador

O dispositivo é um disjuntor para o fornecimento medido de oxigênio e mantendo a força de tração na chaminé. Há uma válvula de segurança no projeto para interromper o trabalho quando houver sobrepressão na tubulação.

O estabilizador é instalado na saída da chaminé e executa as seguintes funções:

• estabiliza a pressão no forno;
• enfraquece o excesso de tiragem no tubo e melhora a eficiência da caldeira;
• protege a sala da sucção de fumaça.

Um sensor de tiragem é montado sob a cabeça do guarda-chuva, que reage a um aumento na temperatura dos produtos de combustão. Quando o fluxo é reduzido, a fumaça se acumula sob a cúpula e aquece o controlador, interrompendo o fornecimento de gás ao queimador.

Defletor

Defletor com diâmetros de bico diferentes aumenta a velocidade da fumaça

O dispositivo é colocado na extremidade do tubo e converte a energia do fluxo de vento para reduzir a pressão estática no duto. É utilizado o efeito Bernoulli, que consiste no fato de que com o aumento da velocidade do vento e diminuição do diâmetro do canal, surge uma rarefação no tubo e é criada uma força de tração adicional.

O projeto padrão assume três partes:

• o corpo cilíndrico superior, que possui uma extensão na parte inferior, é fixado à base por meio de racks;
• vidro de metal inferior, às vezes cimento de amianto ou cerâmica é usado como um material;
• tampa em forma de cone.

Acima e abaixo dos rebotes em forma de anel do defletor são colocados para evitar rajadas de ar. Algumas variantes são feitas sem carcaça superior, caso em que o defletor consiste em um cilindro inferior, difusor, retorno e capota reta.

Projeto e princípio de operação

Um exaustor de fumaça de exaustão para uma caldeira de fábrica inclui os seguintes elementos (o dispositivo é mostrado no diagrama, as posições coincidem com os pontos):

1. Impulsor de metal resistente ao calor com lâminas dobradas a 90 ° em relação ao impulsor.
2. Placa de fixação.
3. Motor elétrico de baixo desempenho (20 ... 50 W).
4. Conector do cabo de alimentação.
5. Painel de controle com controles e controles.
6. Frasco e tubo capilar do sensor de temperatura conectado ao termostato de emergência.
7. Cabo de alimentação com ficha.

Observação. Como exemplo, é utilizado o exaustor de fumaça da caldeira DM-01 de Kalvis. O design de outros tipos de ventiladores difere no formato da caixa - um caracol, uma caixa, uma área de aterrissagem hemisférica. O conjunto de peças é semelhante.

A unidade é fixada a uma caixa especial localizada na parte traseira da caldeira doméstica TT junto ao tubo da chaminé. O bulbo sensor de temperatura é inserido no poço de imersão da camisa de água, o painel de controle é colocado separadamente.

O princípio de funcionamento do exaustor de fumaça consiste na remoção forçada de gases de alta temperatura do trocador de calor tubular da caldeira para a chaminé. O algoritmo é parecido com este:

1. A fornalha está cheia de lenha, o fogo é executado.
2. A porta de carregamento está trancada, a porta do soprador está aberta. O ventilador é ligado com uma chave no controle remoto e, em seguida, o desempenho é ajustado.
3. Quando o sistema de aquecimento e a chaminé são aquecidos, a velocidade do impulsor é reduzida manualmente ao mínimo. Se o gerador de calor tiver tiragem natural suficiente, recomenda-se desligar o exaustor de fumaça.
4. Quando o refrigerante aquece até uma temperatura crítica de 100 ° C ou mais, por comando do sensor, um termostato de emergência é acionado, desligando o ventilador automaticamente.

O esquema do exaustor de fumaça da caldeira

Referência. Nas caldeiras TT equipadas com automática, não é necessário abrir a porta do cinzeiro. O termostato por meio de uma corrente abrirá o damper de suprimento de ar no ângulo necessário.

O desempenho alto ou baixo do ventilador de tração é definido individualmente, dependendo da qualidade do combustível sólido, do modo de combustão e do grau de aquecimento da chaminé. O principal é evitar o acúmulo e infiltração de fumaça no ambiente.

Também é impossível exagerar com revoluções - a maior parte do calor irá para o cano. Antes de abrir a porta e recarregar, é melhor aumentar a velocidade de rotação ao máximo.

Uma unidade de ventilador pronta da famosa marca russa Zota é montada em aquecedores a lenha com uma saída de gás traseira

Fazendo um defletor com suas próprias mãos

O defletor tem diferentes tamanhos de tubos de chaminé

As paredes do cilindro superior recebem a pressão do vento e direcionam o ar ao redor, a sucção da fumaça é obtida pelo deslizamento ao longo da superfície interna dos jatos individuais. O defletor não pode ser atribuído ao grupo de ventiladores, pois o dispositivo é simples e não possui mecanismos de funcionamento.

Os contornos das peças são desenhados no papelão, que foram calculados e plotados no desenho, e recortados. Com a ajuda de gabaritos, as peças são transferidas para o metal com acréscimo de 1,5 - 2 cm ao longo das bordas das linhas para facilitar a montagem. Os elementos estruturais são obtidos na forma expandida após o corte com tesouras de metal.

Uma serra é usada para cortar tiras de metal ou cantos para unir as peças em um produto acabado. As peças preparadas são dobradas e dobradas de acordo com o desenho. Durante a montagem, os elementos são sobrepostos uns aos outros e conectados por rebites.

Ferramentas necessárias

Na fabricação, são utilizados materiais e ferramentas que não requerem qualificação profissional do mestre:

• borracha ou macete de madeira;
• tesouras e serras para metal;
• régua, fita métrica;
• giz para desenhar linhas na superfície do metal;
• furadeira elétrica, arma de rebite;
• brocas para metal;
• lápis e tesouras regulares.

O material é aço galvanizado fino, uma tira de metal ou um canto de uma pequena seção. O tamanho dos rebites é selecionado de acordo com o diâmetro da broca. Porcas e parafusos são usados ​​para montagem em tubos.

Cálculo de dimensionamento

É feito um desenho em papel, que indica as dimensões-chave para a criação de um padrão de um amplificador de palhetas de tiragem para uma chaminé.

Relação de dimensionamento:

• a altura do defletor é 1,7 d;
• a largura da tampa é considerada igual a 2 d;
• a largura do difusor é considerada como 1,3 d.

O símbolo d representa o diâmetro da chaminé (interno). Uma proporção de aspecto diferente resultará em um desempenho ruim.

Características de aumento de impulso dependendo do projeto

Se o dispositivo do defletor na tubulação não estiver incluído na documentação do projeto, sua instalação é acordada com os funcionários do serviço de gás. Só então a tração pode ser aumentada usando este dispositivo.

Defletor TsAGI

Os projetos do defletor diferem:

• Defletor TsAGI;
• acessório redondo;
• tipo de disco;
• na forma de uma estrela;
• Dispositivo em forma de H;
• turbo defletor.

O modelo do defletor é selecionado de acordo com o valor da velocidade média do vento na área e o diâmetro da conduta de combustão. Os dispositivos são eficazes apenas na presença de vento, em tempo calmo não funcionam e podem reduzir o empuxo. Um aumento na remoção de fumaça ocorre com uma direção diferente do fluxo do vento, exceto horizontal, quando os vórtices ocorrem no interior e o caminho dos produtos da combustão é bloqueado. O problema é resolvido com a instalação de uma tampa reversa.

Melhoria na chaminé de uma caldeira a gás

Se o gás for usado para aquecimento, nem todos os modelos de defletores podem ser instalados, uma vez que alguns se destinam apenas à instalação no sistema de ventilação. Para não bloquear o fluxo dos gases de escape, é necessário consultar especialistas.

Em sistemas com caldeira a gás, é usada uma palheta defletora. Ele é projetado para que a fumaça saia do lado de sotavento e aumente a tiragem da chaminé.O dispositivo é feito de metal resistente ao calor que resiste ao aquecimento e não colapsa com a condensação. O conjunto do rolamento ajuda a evitar problemas de rolamento. O cata-vento da chaminé é instável com ventos fortes.

Para caldeira de combustível sólido

Instalação correta do defletor em diferentes tubos para uma caldeira de combustível sólido

As caldeiras a lenha e a carvão usam um dispositivo de controle de corrente de ar não volátil e mecânico. O dispositivo elimina a necessidade de ajustes manuais e economiza combustível. O regulador coordena a quantidade de oxigênio fornecida abrindo o amortecedor do forno.

Um dispositivo termomecânico automatiza o processo:

1. quando o combustível queima, o portador de energia no sistema é aquecido e o líquido no cilindro de trabalho do dispositivo se expande, aciona o mecanismo e ativa a mola;
2. a alavanca afrouxa a corrente, o amortecedor fecha e a passagem de ar diminui, a combustão começa a queimar em vez de queimar;
3. o resfriamento do anticongelante leva à redução da mola e à abertura da porta da fornalha, o processo se repete regularmente.

O dispositivo regula a tiragem, evita o superaquecimento do trocador de calor, coordena a pressão e garante independência das intempéries.

Na chaminé de um fogão de garagem

Esses fogões são caprichosos quanto à tração, já que quase todo o calor é gasto no aquecimento da garagem. A temperatura da fumaça que sai é baixa, o canal não aquece e a condensação cai. O fenômeno pode ser evitado aumentando a altura do tubo (até 2-3 metros). Uma seção de chaminé cilíndrica ou circular é usada para evitar turbulência. O tubo do forno da garagem é isolado para melhorar a tração.

Um amortecedor é colocado na extremidade do tubo, cobrindo parcialmente o perímetro do tubo. O amortecedor regula a intensidade da chama durante o acendimento. Se você usar uma grande quantidade de combustível, a fumaça aquecida aumentará em grande volume e uma espécie de tampão se formará na borda com o ar frio. Em alguns modelos de fornos, o portão é vendido em conjunto.

Tipos de ventiladores de tração

Vários tipos de exaustores de fumaça são vendidos para lareiras a lenha:

• sala da caldeira (o projeto é discutido acima);
• duto centrífugo;
• a sobrecarga;
• lareira / fogão (também conhecido como telhado).

Vários bicos que melhoram a tiragem natural não devem ser atribuídos a exaustores de fumaça - defletores, elementos rotativos redondos e cata-vento rotativo. A eficácia desses capuzes depende da velocidade do vento, que muda com o clima.

Variedades de exaustores de fumaça de duto, alguns modelos são equipados com sensores de temperatura
O ventilador do duto tem sua própria caixa com dois flanges de conexão ou tubos ramificados. A unidade é instalada verticalmente ou horizontalmente na abertura do duto da chaminé. O dispositivo e o princípio de operação são semelhantes aos de um exaustor de fumaça de caldeira.

O exaustor de fumaça suspenso para uma caldeira doméstica é equipado com uma plataforma semicircular e braçadeiras. A instalação é realizada em uma seção vertical da chaminé (não isolada):

1. Uma abertura é cortada no tubo usando um molde de papel.
2. O impulsor da máquina de tração é inserido no orifício, a plataforma com o motor elétrico é pressionada contra a superfície pelas pinças.
3. A conexão é vedada com um cabo de amianto colado na parte interna da plataforma de montagem do exaustor.

Observação. A cobertura é compatível com o diâmetro do tubo de combustão. O processo de instalação é demonstrado no vídeo.

Os exaustores elétricos são montados na cabeça de uma chaminé de tijolos e fixados com parafusos espaçadores. O cabo de alimentação é passado por um cano e inserido na sala ao lado do fogão doméstico.

Para escolher uma máquina de tração, você precisa ser guiado por 3 critérios:

• energia do gerador de calor, modelos de exaustor de fumaça são projetados para desempenho de caldeiras de até 20, 30, 50 e 100 kW;
• o ponto de instalação é na própria caldeira, tubo ou cabeçote;
• para modelos suspensos - o diâmetro do duto de gás não isolado.

Overhead (esquerda) e exaustor de telhado (direita)

Instalando o defletor

Uma vez instalado, o defletor é aparafusado ao telhado para evitar que seja levado pelo vento

Um modelo feito em casa e comprado é montado em um produto acabado abaixo, antes de ser montado em um tubo. A estrutura aerodinâmica é aparafusada a um tubo de amianto redondo de metal, geralmente 3 furos são feitos no tubo para isso. Se houver pouca folga, um grampo envolvente é usado.

Um adaptador é usado para montar o defletor em um tubo de tijolo de seção retangular ou quadrada. O dispositivo é testado após a instalação. O supressor de faíscas é feito independentemente de uma malha fina de metal ou uma folha de aço inoxidável.

O diâmetro da estrutura deve ser maior que a saída da tubulação para que o defletor não caia no canal e não bloqueie a saída dos fumos. O amortecedor rotativo não funciona bem em regiões frias com fortes nevascas. O acúmulo de gelo interfere na operação do dispositivo. Os dispositivos são instalados de acordo com as normas e requisitos técnicos.