Nuance aerodynamických výpočtov
Pri výpočte komína kotolne by sa mali brať do úvahy nasledujúce nuansy:
- S prihliadnutím na technické vlastnosti kotla sa určuje typ konštrukcie kmeňa, ako aj miesto, v ktorom bude umiestnený komín.
- Vypočíta sa pevnosť a trvanlivosť výstupného potrubia plynu.
- Je tiež potrebné vypočítať výšku komína, berúc do úvahy objem spáleného paliva a typ ťahu.
- Výpočet turbulátorov pre komíny.
- Maximálne zaťaženie kotolne sa počíta z minimálneho prietoku.
Dôležité! Pre tieto výpočty je tiež potrebné poznať zaťaženie vetrom a hodnotu ťahu.
- V poslednej etape sa vytvorí nákres komína s optimalizáciou rezov.
Pri použití prirodzeného ťahu sú na určenie výšky potrubia potrebné aerodynamické výpočty. Potom je tiež potrebné vypočítať rýchlosť šírenia emisií, ktorá závisí od topografie územia, teploty prúdenia plynov a rýchlosti vzduchu.
Stanovenie výšky komína pre hrebeňové a ploché strechy
Výška potrubia priamo závisí od výkonu kotla. Faktor znečistenia dymovodu by nemal prekročiť 30%.
Vzorce pre výpočet komína s prirodzeným ťahom:
Normatívne dokumenty používané pri výpočtoch
Všetky projektové normy potrebné na vytvorenie kotolní sú uvedené v SNiP P-35-76. Tento dokument je základom pre všetky potrebné výpočty.
Video: príklad výpočtu komína s prirodzeným ťahom
Pas pre komín obsahuje nielen technické vlastnosti konštrukcie, ale aj informácie týkajúce sa jej aplikácie a opravy. Tento doklad musí byť vystavený tesne pred uvedením komína do prevádzky.
Poradenstvo! Oprava komínov je nebezpečná práca, ktorú musí vykonávať výlučne odborník, pretože si vyžaduje špeciálne získané vedomosti a veľa skúseností.
Environmentálne programy stanovujú normy pre prípustné koncentrácie znečisťujúcich látok, ako je oxid siričitý, oxidy dusíka, popol atď. Za pásmo hygienickej ochrany sa považuje oblasť umiestnená 200 metrov okolo kotolne. Na čistenie spalín sa používajú rôzne typy elektrostatických odlučovačov, zberačov popola atď.
Dizajn komína s uchytením na stenu
Bez ohľadu na palivo, ktoré vykuruje (uhlie, zemný plyn, motorová nafta atď.), Je nevyhnutný systém evakuácie spalín. Z tohto dôvodu sú hlavnými požiadavkami na komíny:
- Mať dostatok prírodných chutí.
- Dodržiavanie stanovených environmentálnych štandardov.
- Dobrá šírka pásma.
Výpočet prívodného a výfukového vetrania
OHRIEVAČ VZDUCHU
V podnebí strednej zóny musí byť vzduch vstupujúci do miestnosti ohrievaný. K tomu je nainštalované prívodné vetranie s ohrevom privádzaného vzduchu.
Ohrev chladiacej kvapaliny sa vykonáva rôznymi spôsobmi - elektrickým ohrievačom, prívodom vzduchových hmôt v blízkosti batérie alebo ohrevu kachlí. Podľa SN a P musí byť teplota privádzaného vzduchu najmenej 18 stupňov. Celzia.
Podľa toho sa výkon ohrievača vzduchu počíta v závislosti od najnižšej (v danom regióne) vonkajšej teploty. Vzorec na výpočet maximálnej teploty na vykurovanie miestnosti pomocou ohrievača vzduchu:
N / V x 2,98, kde 2,98 je konštanta.
Príklad: spotreba vzduchu - 180 metrov kubických / hod. (garáž). N = 2 kW.
Ďalej 2 000 W / 180 km / h. x 2,98 = 33 stupňov cent.
Garáž sa tak dá vyhriať až na 18 stupňov. Pri pouličnej teplote mínus 15 stupňov.
Typy komínov pre kotolne
V súčasnosti existuje v kotolniach niekoľko variantov komínov. Každá z nich má svoje vlastné charakteristiky.
Kovové rúry pre kotolne
Druhy kovových komínov. Každý typ potrubia musí spĺňať environmentálne normy a) jednoduchý stĺp, b) dva stĺpiky, c) štyri stĺpiky, d) montáž na stenu
Sú veľmi populárnou voľbou vďaka nasledujúcim funkciám:
- jednoduchosť montáže;
- vďaka hladkému vnútornému povrchu nie sú konštrukcie náchylné na zanášanie sadzami, a preto sú schopné zabezpečiť vynikajúcu trakciu;
- rýchla inštalácia;
- v prípade potreby je možné také potrubie inštalovať s miernym sklonom.
Odporúčame vám, aby ste si na našej webovej stránke preštudovali, ako sa počíta výška komína.
Dôležité! Hlavnou nevýhodou oceľových rúr je, že ich tepelná izolácia sa po 20 rokoch stane nepoužiteľnou, čo spôsobí zničenie komína pod vplyvom kondenzátu.
Tehlové rúry
Dlho nemali medzi komínmi konkurenciu. V súčasnosti ťažkosti s inštaláciou takýchto štruktúr spočívajú v potrebe nájsť skúseného kachliara a vo významných finančných nákladoch na nákup potrebného materiálu.
Pri správnom usporiadaní konštrukcie a kompetentnom kúrenisku sa tvorba sadzí v takýchto komínoch prakticky nepozoruje. Ak takúto štruktúru nainštaloval profesionál, potom bude slúžiť veľmi dlho.
Komín z tehál
Je veľmi dôležité skontrolovať vnútorné aj vonkajšie murivo, či neobsahujú správne škáry a rohy. Na zlepšenie trakcie sa v hornej časti potrubia vykonáva prepad a na zabránenie tvorby dymu za vetra sa používa odolná stacionárna kukla.
Prirodzené vetranie priestorov
Tento typ ventilačného systému je cenovo najdostupnejší. Plne vyhovuje ustanoveným hygienickým normám. Správne usporiadané vetranie by malo zabezpečiť nerušené prúdenie čerstvého vzduchu do priestorov a premiestňovanie hmôt nasávaného vzduchu nasýteného oxidom uhličitým nad ich hranice.
Ak v krátkosti povieme o princípe prirodzeného vetrania, vychádza to z fyzikálnych zákonov. Čerstvý vzduch z ulice vchádza do budovy trhlinami v okenných a dverných konštrukciách a vytláča znečistené vzduchové hmoty von cez špeciálne ventilačné otvory umiestnené v hornej časti stien.
Výhody výmeny vzduchu prirodzene:
- jednoduchosť dizajnu - sú potrebné iba mriežky pre ventilačné otvory;
- úspory - nie je potrebné ďalšie elektrické zariadenie;
- možnosť samostatného usporiadania prirodzeného vetrania v dome.
Nevýhody:
- normálna výmena vzduchu je možná iba s výrazným rozdielom medzi vonkajšou a vnútornou teplotou, najmä v zime;
- proces výmeny vzduchu, ktorý nie je ničím riadený a nikto sa nazýva neorganizované prirodzené vetranie, ktoré nie je vhodné pre priemyselné objekty a uzavreté miesta s vysokou premávkou ľudí;
- pre vysoko kvalitnú prevádzku systému musí byť zabezpečený voľný priechod prúdenia vzduchu.
Takéto vetranie zahŕňa indukciu cirkulácie vzduchu bez použitia ventilátorov. Za týmto účelom sa v okenných rámoch, dverách atď. Vytvárajú ďalšie otvory. Aby bolo možné správne usporiadať systém prirodzeného vetrania a fungoval efektívne, je potrebné najskôr vykonať jeho výpočet.
Tento typ vetrania zahŕňa spontánny pohyb prúdu vzduchu v dôsledku rozdielu teplôt vonku a vo vnútri budovy. Takýto systém môže byť kanálový a bez kanálu, podľa spôsobu prevádzky - periodický a nepretržitý.
Neustále otváranie / zatváranie dverí a okien zaisťuje vetranie miestnosti. Bezkanálové vetranie je založené na neustálom uvoľňovaní tepelnej energie v priemyselných priestoroch - procese prevzdušňovania.
Vo vidieckych chatách a mestských viacpodlažných budovách je častejšie organizovaný systém vetrania kanálov prírodného typu. Vzduchové kanály sú vertikálne usporiadané priamo v stenách domov, špeciálnych baní alebo blokov.
Návrh komína kotolne
Komín môže byť umiestnený buď na vykurovacom zariadení, alebo samostatne stojaci vedľa kotla alebo kachlí. Potrubie musí byť o 50 cm vyššie ako je výška strechy. Veľkosť komína v úseku sa počíta vo vzťahu k výkonu kotolne a jeho konštrukčným vlastnostiam.
Hlavné konštrukčné prvky potrubia sú:
- výstupný hriadeľ plynu;
- tepelná izolácia;
- protikorózna ochrana;
- základ a podpora;
- konštrukcia určená na vstup do plynových potrubí.
Schéma zariadenia modernej kotolne
Spaliny spočiatku vstupujú do práčky plynu, čo je čistiace zariadenie. Tu teplota dymu klesne na 60 stupňov Celzia. Potom sa plyn obchádza cez absorbéry a potom sa uvoľňuje do okolitého prostredia.
Dôležité! Účinnosť kotolne je do veľkej miery ovplyvnená rýchlosťou plynu v kanáli, a preto je tu jednoducho potrebný profesionálny výpočet.
Typy komínov
V moderných kotolňových elektrárňach sa používajú rôzne druhy komínov. Každá z nich má svoje vlastné charakteristiky:
- Stĺpovitý. Skladá sa z vnútornej hlavne z nehrdzavejúcej ocele a vonkajšej škrupiny. Tu je poskytnutá tepelná izolácia, aby sa zabránilo kondenzácii.
- Blízka fasáda. Pripojené k fasáde budovy. Návrh je prezentovaný vo forme rámu s plynovými rúrami. V niektorých prípadoch sa odborníci môžu zaobísť bez rámu, potom sa však použije kotvenie na kotviace skrutky a použitie sendvičových rúrok, ktorých vonkajší kanál je z pozinkovanej ocele, vnútorný kanál je z nehrdzavejúcej ocele a tmel 6 cm medzi nimi sa nachádza silná.
Stavba priemyselného komína s krátkou fasádou
- Farma. Môže pozostávať z jednej alebo niekoľkých betónových rúrok. Krov je inštalovaný na kotvovom koši pripevnenom k základni. Návrh je možné použiť v oblastiach náchylných na zemetrasenie. Na zabránenie korózie sa používa farba a základný náter.
- Mast. Takéto potrubie má potery, a preto sa považuje za stabilnejšie. Antikorózna ochrana sa tu realizuje vo forme tepelnoizolačnej vrstvy a žiaruvzdorného smaltu. Môže byť použitý v oblastiach so zvýšeným seizmickým nebezpečenstvom.
- Samonosné. Jedná sa o „sendvičové“ rúry, ktoré sú pripevnené k základni pomocou kotviacich skrutiek. Vyznačujú sa zvýšenou pevnosťou, ktorá umožňuje konštrukciám ľahko odolávať akýmkoľvek poveternostným podmienkam.
Výpočtové vzorce ventilačného systému
Vetranie (vetranie) budov pomocou otváracích priečok je dosť účinnou možnosťou prirodzeného vetrania.
Pe = (Pvn - Pn) * H * g, kde:
- P n (kg / m3) - hustota vzdušných hmôt mimo miestnosť.
- P vn (kg / m3) - hustota vzdušných hmôt vo vnútri miestnosti.
- H (m) - vzdialenosť medzi vstupom a výfukom.
- g - gravitačné zrýchlenie (konštantná hodnota rovná 9,8 m / s2).
Pri výpočte prirodzeného vetrania sa musí brať do úvahy umiestnenie spodných, horných otvorov na prívod čerstvého vzduchu a odvod odpadového vzduchu. Spočiatku sa výpočet vykonáva pre spodné časti, potom pre horné časti medzier.Potom sa nastaví prevzdušňovací model budovy.
Výpočet výfuku
V miestnosti, približne v strede medzi prietokovými a výfukovými otvormi (priečnikmi), má vonkajší a vnútorný tlak vzduchu rovnakú hodnotu. V tejto chvíli neexistuje žiadny vplyv. V dôsledku toho sa vplyv na spodné časti medzier vypočíta podľa vzorca:
P1 = H 1 (Pn - Ср), kde
- Cp (kg / m3) - rovná sa priemernej teplote hustoty vnútorného ovzdušia.
- H 1 (m) - vzdialenosť od úrovne rovnakých tlakov vonkajšieho a vnútorného prostredia k nižším prívodným lúmenom.
Nad úrovňou rovnakých tlakov sa v strede horných výfukových lúmenov vytvára nadmerné napätie, ktoré sa vypočíta podľa tohto vzorca:
P2 = H 2 (Pn - St)
Odporúčame vám, aby ste sa oboznámili s: Vetranie balkóna
Práve tento tlak prispieva k odvádzaniu vzduchových hmôt von. Celkové napätie na výmenu vnútorného vzduchu sa vypočíta podľa vzorca:
Pe = P1 + P2
Čerstvý vzduch vstupuje do budovy cez otvorené okná (vetracie otvory) alebo prívodné ventily špeciálne vybavené v rámoch okenných konštrukcií. Odpad sa odvádza cez výfukové otvory vybavené v hornej časti stien kuchyne, kúpeľne, toalety. Ďalej sa pomocou špeciálnych ventilačných šácht odstráni z domu.
Prietok vzduchu
Ak poznáte pomer vzduchu, môžete ľahko vypočítať rýchlosť vzduchu pomocou prirodzeného vetrania. Najprv musíte vypočítať prierezovú plochu potrubí.
S = R2 * Pi, kde
- R je polomer úseku vzduchového potrubia vybaveného v miestnosti.
- Pi je konštanta 3,14.
Vzduchové kanály musia mať určitý tvar a veľkosť. Ak je známy prierez vzduchového potrubia, možno priemer potrubia potrebného pre miestnosť vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:
D = 1 000 * √ (4 * S / Pi), kde
- S je prierezová plocha vzduchových potrubí vybavených v dome.
- Pi je konštantná matematická hodnota 3,14.
Ak sú vzduchové kanály obdĺžnikové, počíta sa namiesto priemeru plocha požadovaného potrubia. Za týmto účelom vynásobte šírku a dĺžku vzduchového kanála. Veľkosť šírky k veľkosti dĺžky by mala zodpovedať v pomere 1: 3.
Minimálna veľkosť obdĺžnikového žľabu je 10 x 15 cm, maximálna je 2 x 2 m. Takéto konštrukcie sa vyznačujú ergonomickým tvarom, ľahšie sa inštalujú, lepšie priľnú k povrchom steny a ľahko sa maskujú na strope.
Parametre vzduchovodu
V procese vytvárania schémy prirodzeného vetrania kanálového typu sa určuje aktívna časť vzduchových potrubí, cez ktoré bude prechádzať dostatočné množstvo vzduchu, aby sa vytvorila protiklad k návrhovému napätiu. Pre najdlhšiu cestu v sieti sa náklady na tlak vo vzduchovodoch určujú ako súčet týchto napätí vo všetkých úsekoch potrubia. V každej z týchto častí sa náklady na napätie skladajú z nákladov na trenie a odpor, dajú sa vyjadriť vzorcom:
p = Rl + Z, kde
- R (Pa / m) - špecifická strata v dôsledku trenia vzduchových hmôt o povrch kanála.
- l (m) - dĺžka vypočítaného úseku potrubia.
- Z - náklady v oblastiach odporu.
Aktívna plocha prierezu požadovaného potrubia sa vypočíta podľa vzorca:
F = L / (3600 V), kde
- L (m3 / h) - spotreba vzduchu.
- V (m / s) - rýchlosť pohybu pozdĺž potrubia na prúdenie vzduchu.
Aktívne prierezové plochy ventilačných potrubí sa vypočítajú pre zadanú rýchlosť prúdenia vzduchu. Na tento účel sa používajú špeciálne nomogramy alebo sa z tabulkových výpočtov berú hotové údaje o dizajne.
Odporúčame vám, aby ste sa oboznámili s: Zistite všetko o vzdialenosti od sporáka k digestoru
Výber vzduchových potrubí
Pre obdĺžnikové vzduchové kanály prirodzeného vetrania sa zvolí priemer rovný zaoblenému vzduchovému kanálu podľa tohto vzorca:
dЭ = 2 * a * b / (a + b), kde
a a b (m) sú dĺžky strán vzduchového potrubia.
Ak sa použijú kovové výrobky, ich náklady na trenie sa zmenia. Hlavný parameter je prevzatý z nomogramu pre oceľové vzduchové kanály a vynásobený činiteľom:
- k = 1,1 - používa sa pre kanály zo trosky a sadry.
- k = 1,15 - používa sa na výrobky z troskového betónu.
- k = 1,3 - používa sa na vzduchové potrubia z tehál.
Pretlak na prekonanie odporu v rôznych častiach vzduchového kanála sa vypočíta podľa vzorca:
Z = v2 / 2, kde
- Z je súčet koeficientov odporu po celej dĺžke úseku kanála.
- v2 / 2 - štandardné dynamické napätie.
Na vytvorenie koncepcie prirodzeného vetrania sa odporúča vyhnúť sa krúteniu závitov kanálov, veľkého počtu ventilov a posúvačov. To vytvorí ďalší odpor. Spravidla sa v týchto oblastiach nachádza 91% všetkých strát na prekonanie odporu.
Vetranie prírodného typu sa vyznačuje malým polomerom vplyvu, priemerným výkonom v miestnostiach s malým prebytkom tepla. Toto je hlavná nevýhoda systému. Medzi hlavné výhody patria nízke náklady na výstavbu a ďalšiu údržbu a ľahká inštalácia.
