Các sắc thái của tính toán khí động học
Việc tính toán ống khói phòng lò hơi cần tính đến các sắc thái sau:
- Có tính đến các đặc tính kỹ thuật của lò hơi, loại cấu trúc thân được xác định, cũng như vị trí đặt ống khói.
- Độ bền và độ bền của ống thoát khí được tính toán.
- Cũng cần phải tính toán chiều cao của ống khói, có tính đến cả khối lượng nhiên liệu được đốt cháy và loại dự thảo.
- Tính toán máy xáo trộn cho ống khói.
- Tải trọng phòng lò hơi tối đa được tính toán bằng cách xác định tốc độ dòng chảy tối thiểu.
Quan trọng! Đối với những tính toán này, cũng cần biết tải trọng gió và giá trị của lực đẩy.
- Ở giai đoạn cuối, một bản vẽ của ống khói được tạo ra với sự tối ưu hóa của các phần.
Tính toán khí động học là cần thiết để xác định chiều cao ống khi sử dụng lực đẩy tự nhiên. Sau đó, cũng cần phải tính toán tốc độ lan truyền của khí thải, điều này phụ thuộc vào sự giảm nhẹ của lãnh thổ, nhiệt độ của dòng khí và vận tốc không khí.
Xác định chiều cao ống khói cho mái nhà và mái bằng
Chiều cao của đường ống phụ thuộc trực tiếp vào công suất của lò hơi. Hệ số ô nhiễm ống khói không được vượt quá 30%.
Các công thức tính toán ống khói với bản nháp tự nhiên:
Tài liệu quy phạm sử dụng trong tính toán
Tất cả các tiêu chuẩn thiết kế cần thiết để tạo ra các nhà máy lò hơi được nêu trong SNiP ІІ-35-76. Tài liệu này là cơ sở cho tất cả các tính toán cần thiết.
Video: một ví dụ về tính toán một ống khói với gió lùa tự nhiên
Hộ chiếu cho ống khói không chỉ chứa các đặc tính kỹ thuật của cấu trúc, mà còn thông tin về ứng dụng và sửa chữa của nó. Tài liệu này phải được ban hành ngay trước khi đưa ống khói vào hoạt động.
Lời khuyên! Sửa chữa ống khói là một công việc nguy hiểm phải được thực hiện riêng bởi một chuyên gia, vì nó đòi hỏi kiến thức đặc biệt và nhiều kinh nghiệm.
Các chương trình môi trường đặt ra các tiêu chuẩn về nồng độ cho phép của các chất ô nhiễm như lưu huỳnh điôxít, nitơ oxit, tro, ... Vùng bảo vệ vệ sinh được coi là một khu vực cách nhà lò hơi 200 mét. Các loại thiết bị lọc bụi tĩnh điện, thiết bị thu tro ... được sử dụng để làm sạch khí thải.
Thiết kế ống khói với giá treo tường
Bất kể nhiên liệu mà lò sưởi đang chạy (than đá, khí đốt tự nhiên, nhiên liệu diesel, v.v.), một hệ thống sơ tán sản phẩm cháy là rất cần thiết. Vì lý do này, các yêu cầu chính đối với ống khói là:
- Có đủ cảm giác thèm ăn tự nhiên.
- Tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường đã thiết lập.
- Băng thông tốt.
Tính toán cung cấp và thông gió thải
MÁY SƯỞI
Trong điều kiện khí hậu đới giữa, không khí vào phòng phải được sưởi ấm. Đối với điều này, cung cấp hệ thống thông gió với việc sưởi ấm không khí đi vào được lắp đặt.
Việc làm nóng chất làm mát được thực hiện theo nhiều cách khác nhau - bằng lò sưởi điện, đầu vào của các khối khí gần pin hoặc lò sưởi. Theo SN và P, nhiệt độ của không khí vào ít nhất phải là 18 độ. độ c.
Theo đó, công suất của máy sưởi không khí được tính toán tùy thuộc vào nhiệt độ ngoài trời thấp nhất (trong khu vực nhất định). Công thức tính nhiệt độ tối đa để sưởi ấm phòng bằng máy sưởi không khí:
N / V x 2,98 trong đó 2,98 là hằng số.
Ví dụ: tiêu thụ không khí - 180 mét khối / giờ. (nhà để xe). N = 2 kw.
Hơn nữa 2000 W / 180 km / h. x 2,98 = 33 độ cent.
Nhờ đó, nhà để xe có thể được làm nóng lên đến 18 độ. Ở nhiệt độ đường phố là âm 15 độ.
Các loại ống khói cho phòng lò hơi
Ngày nay có một số biến thể của ống khói được sử dụng trong các phòng lò hơi. Mỗi người trong số họ có đặc điểm riêng của nó.
Ống kim loại cho phòng lò hơi
Các loại ống khói kim loại. Mỗi loại ống phải đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường a) một cột, b) hai cột, c) bốn cột, d) gắn tường
Chúng là một tùy chọn rất phổ biến do các tính năng sau:
- dễ lắp ráp;
- do bề mặt bên trong nhẵn, các cấu trúc không dễ bị bám muội than, và do đó có khả năng cung cấp lực kéo tuyệt vời;
- cài đặt nhanh chóng;
- nếu cần thiết, một đường ống như vậy có thể được lắp đặt với độ dốc nhẹ.
Chúng tôi khuyên bạn nên nghiên cứu cách tính chiều cao ống khói trên trang web của chúng tôi.
Quan trọng! Nhược điểm chính của ống thép là khả năng cách nhiệt của chúng không sử dụng được sau 20 năm, điều này gây ra sự phá hủy ống khói dưới ảnh hưởng của nước ngưng.
Ống gạch
Trong một thời gian dài, họ không có đối thủ cạnh tranh giữa các ống khói. Hiện tại, khó khăn trong việc lắp đặt các cấu trúc như vậy nằm ở chỗ cần phải tìm một thợ chế tạo bếp có kinh nghiệm và chi phí tài chính đáng kể cho việc mua các vật liệu cần thiết.
Với sự sắp xếp chính xác của cấu trúc và một hộp cứu hỏa có thẩm quyền, trên thực tế không quan sát thấy sự hình thành muội than trong các ống khói như vậy. Nếu một cấu trúc như vậy được lắp đặt bởi một chuyên gia, thì nó sẽ phục vụ trong một thời gian rất dài.
Ống khói làm bằng gạch
Điều rất quan trọng là phải kiểm tra khối xây bên trong và bên ngoài để tìm các mối nối và góc chính xác. Để cải thiện độ bám đường, người ta thực hiện xả tràn ở đầu ống và để ngăn khói hình thành khi có gió, người ta sử dụng một máy hút mùi cố định bền.
Thông gió tự nhiên của cơ sở
Đây là loại hệ thống thông gió có giá cả phải chăng nhất. Nó hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn vệ sinh đã được thiết lập. Hệ thống thông gió được tổ chức đúng cách phải đảm bảo luồng không khí trong lành không bị cản trở vào cơ sở, sự dịch chuyển của các khối khí thải bão hòa với carbon dioxide vượt quá giới hạn của chúng.
Nếu nói sơ qua về nguyên lý hoạt động của hệ thống thông gió tự nhiên thì đó là dựa trên các quy luật vật lý. Không khí trong lành từ đường phố đi vào tòa nhà thông qua các vết nứt trên cấu trúc cửa sổ và cửa ra vào và chuyển các khối không khí ô nhiễm ra bên ngoài thông qua các lỗ thông gió đặc biệt nằm ở phần trên của các bức tường.
Lợi ích của việc trao đổi không khí một cách tự nhiên:
- sự đơn giản của thiết kế - chỉ cần lưới cho các lỗ thông gió;
- tiết kiệm - không cần thêm thiết bị điện;
- khả năng bố trí độc lập thông gió tự nhiên trong nhà.
Nhược điểm:
- Trao đổi không khí bình thường chỉ có thể thực hiện được với sự chênh lệch đáng kể giữa nhiệt độ bên ngoài và bên trong, đặc biệt là vào mùa đông;
- Quá trình trao đổi không khí được điều khiển bởi không và không ai gọi là thông gió tự nhiên không có tổ chức, không phù hợp với các cơ sở công nghiệp và những nơi kín, có lượng người qua lại cao;
- để hệ thống hoạt động chất lượng cao, phải tổ chức một luồng không khí đi qua không bị cản trở.
Thông gió như vậy liên quan đến việc cảm ứng lưu thông không khí mà không cần sử dụng quạt. Đối với điều này, các lỗ bổ sung được tạo trên khung cửa sổ, cửa ra vào, v.v. Để tổ chức hợp lý hệ thống thông gió tự nhiên và hoạt động hiệu quả, trước tiên cần phải tính toán.
Loại thông gió này liên quan đến sự chuyển động tự phát của luồng không khí do sự chênh lệch nhiệt độ bên ngoài và bên trong tòa nhà. Một hệ thống như vậy có thể là kênh và không có kênh, theo cách thức hoạt động - định kỳ và liên tục.
Việc đóng / mở cửa ra vào và cửa sổ liên tục mang lại sự thông thoáng cho căn phòng. Thông gió không ống dựa trên sự giải phóng năng lượng nhiệt liên tục trong các cơ sở công nghiệp - quá trình sục khí.
Trong các ngôi nhà nhỏ kiểu nông thôn và các tòa nhà nhiều tầng ở đô thị, hệ thống thông gió dạng kênh tự nhiên thường được tổ chức nhiều hơn. Các kênh dẫn khí được bố trí thẳng đứng trực tiếp trong các bức tường của ngôi nhà, các mỏ hoặc khối đặc biệt.
Thiết kế ống khói phòng nồi hơi
Ống khói có thể được đặt trên thiết bị sưởi, hoặc đứng riêng biệt, liền kề với lò hơi hoặc bếp. Đường ống phải cao hơn chiều cao mái nhà 50 cm. Kích thước của ống khói trong phần được tính toán liên quan đến sức mạnh của phòng lò hơi và các tính năng thiết kế của nó.
Các yếu tố cấu trúc chính của đường ống là:
- trục thoát khí;
- vật liệu cách nhiệt;
- bảo vệ chống ăn mòn;
- nền tảng và hỗ trợ;
- một cấu trúc được thiết kế để đi vào các ống dẫn khí.
Sơ đồ thiết bị của nhà máy lò hơi hiện đại
Lúc đầu, khí thải đi vào máy chà sàn, là một thiết bị làm sạch. Tại đây, nhiệt độ khói giảm xuống còn 60 độ C. Sau đó, bỏ qua các chất hấp thụ, khí được lọc sạch và chỉ sau đó nó được thải ra ngoài môi trường.
Quan trọng! Hiệu suất của nhà máy điện trong nhà có lò hơi bị ảnh hưởng phần lớn bởi vận tốc khí trong kênh, và do đó, ở đây cần tính toán chuyên nghiệp.
Các loại ống khói
Trong các nhà máy điện lò hơi hiện đại, nhiều loại ống khói khác nhau được sử dụng. Mỗi người trong số họ có đặc điểm riêng:
- Cột trụ. Gồm một thùng bên trong làm bằng thép không gỉ và một lớp vỏ bên ngoài. Cách nhiệt được cung cấp ở đây để ngăn chặn sự hình thành của hơi nước.
- Gần mặt tiền. Gắn liền với mặt tiền của tòa nhà. Thiết kế được trình bày dưới dạng một khung với các ống dẫn khí. Trong một số trường hợp, các chuyên gia có thể làm mà không cần khung, nhưng sau đó neo trên bu lông neo được sử dụng và sử dụng ống kẹp, kênh bên ngoài được làm bằng thép mạ kẽm, kênh bên trong làm bằng thép không gỉ và chất bịt kín 6 cm dày nằm giữa chúng.
Xây dựng một ống khói công nghiệp gần mặt tiền
- Nông trại. Nó có thể bao gồm một hoặc một số ống bê tông. Giàn được lắp trên giỏ neo cố định vào giá thể. Thiết kế có thể được sử dụng ở các khu vực dễ xảy ra động đất. Sơn và sơn lót được sử dụng để chống ăn mòn.
- Mast. Một đường ống như vậy có lớp láng, và do đó được coi là ổn định hơn. Bảo vệ chống ăn mòn được thực hiện ở đây dưới dạng một lớp cách nhiệt và lớp men chịu lửa. Nó có thể được sử dụng ở những khu vực có nguy cơ địa chấn gia tăng.
- Tự hỗ trợ. Đây là những đường ống "bánh mì kẹp", được cố định vào đế bằng bu lông neo. Chúng được đặc trưng bởi độ bền tăng lên, cho phép các cấu trúc chống chọi với mọi điều kiện thời tiết một cách dễ dàng.
Các công thức tính toán của hệ thống thông gió
Sục khí (thông gió) của các tòa nhà bằng cách sử dụng các cần gạt mở là một lựa chọn khá hiệu quả để thông gió tự nhiên.
Pe = (Pvn - Pn) * H * g, trong đó:
- P n (kg / m3) - khối lượng riêng của các khối khí bên ngoài phòng.
- P vn (kg / m3) - khối lượng riêng của các khối khí bên trong phòng.
- H (m) - khoảng cách giữa đầu vào và ống xả.
- g - gia tốc do trọng trường (giá trị không đổi bằng 9,8 m / s2).
Khi tính toán thông gió tự nhiên, phải tính đến vị trí của các khe hở phía dưới và phía trên để lấy gió tươi và loại bỏ khí thải. Ban đầu, tính toán được thực hiện cho các phần dưới, sau đó cho các phần trên của các khoảng trống.Sau đó, mô hình sục khí cho tòa nhà được thiết lập.
Tính toán xả
Trong phòng, khoảng ở trung tâm giữa các lỗ thoát khí (cửa gió), áp suất không khí bên ngoài và bên trong có cùng giá trị. Tại thời điểm này, không có tác động nào. Theo đó, ảnh hưởng đến phần dưới của các khoảng trống được tính theo công thức:
P1 = H 1 (Pн - Ср), trong đó
- Cp (kg / m3) - bằng nhiệt độ trung bình của khối lượng riêng của môi trường không khí bên trong.
- H 1 (m) - khoảng cách từ mức áp suất bằng nhau của môi trường bên ngoài và bên trong đến lumen cung cấp thấp hơn.
Trên mức áp suất bằng nhau, ở tâm của lumen xả phía trên, một ứng suất dư được tạo ra, được tính theo công thức sau:
P2 = H 2 (Pн - Thứ 4)
Chúng tôi khuyên bạn nên đọc: Thông gió ban công
Chính áp suất này góp phần đẩy các khối khí ra bên ngoài. Tổng điện áp để trao đổi không khí trong nhà được tính theo công thức:
Pe = P1 + P2
Không khí trong lành đi vào tòa nhà thông qua các cửa sổ mở (lỗ thông hơi) hoặc các van cấp được trang bị đặc biệt trong khung của các cấu trúc cửa sổ. Khí thải được loại bỏ thông qua các lỗ thoát khí được trang bị ở phần trên của các bức tường của nhà bếp, phòng tắm, nhà vệ sinh. Hơn nữa, thông qua các trục thông gió đặc biệt, nó được đưa ra khỏi nhà.
Tốc độ dòng khí
Biết được tỷ lệ không khí, bạn có thể dễ dàng tính toán tốc độ không khí với hệ thống thông gió tự nhiên. Đầu tiên bạn cần tính diện tích mặt cắt ngang của các ống dẫn khí.
S = R 2 * Pi, trong đó
- R là bán kính của tiết diện ống gió được trang bị trong phòng.
- Pi là hằng số 3,14.
Ống dẫn khí phải có hình dạng và kích thước nhất định. Khi biết mặt cắt ngang của ống dẫn khí, có thể tính đường kính của ống dẫn cần thiết cho phòng theo công thức sau:
D = 1000 * √ (4 * S / Pi), trong đó
- S là diện tích mặt cắt ngang của các ống dẫn khí được trang bị trong nhà.
- Pi là một giá trị toán học hằng số của 3,14.
Nếu ống dẫn khí có hình chữ nhật, thì diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn cần được tính thay vì đường kính. Để làm điều này, hãy nhân chiều rộng và chiều dài của kênh dẫn khí. Kích thước của chiều rộng và kích thước của chiều dài phải tương ứng theo tỷ lệ 1: 3.
Kích thước tối thiểu của kênh hình chữ nhật là 10x15 cm, tối đa là 2x2 m. Các cấu trúc như vậy được phân biệt bằng hình dạng tiện dụng, dễ lắp đặt hơn, bám chặt hơn vào bề mặt tường và dễ dàng che đi trên trần nhà.
Thông số ống gió
Trong quá trình tạo ra một sơ đồ thông gió tự nhiên kiểu kênh, một phần hoạt động của các ống dẫn khí được xác định, qua đó một lượng không khí đủ sẽ đi qua để tạo ra một phản ứng đối với điện áp thiết kế. Đối với đường dẫn dài nhất của mạng, chi phí của áp suất trong các ống dẫn khí được xác định bằng tổng các ứng suất như vậy trong tất cả các phần của ống dẫn. Trong mỗi phần này, chi phí ứng suất bao gồm chi phí ma sát và lực cản, chúng có thể được biểu thị bằng công thức:
p = Rl + Z, trong đó
- R (Pa / m) - tổn thất riêng do ma sát của các khối khí với bề mặt kênh.
- l (m) - chiều dài của phần tính toán của ống dẫn.
- Z - chi phí tại các khu vực kháng cự.
Diện tích mặt cắt ngang hoạt động của ống dẫn yêu cầu được tính theo công thức:
F = L / (3600V), trong đó
- L (m3 / h) - lượng không khí tiêu thụ.
- V (m / s) - tốc độ chuyển động dọc theo ống dẫn khí.
Diện tích mặt cắt ngang hoạt động của ống thông gió được tính toán cho vận tốc dòng khí quy định. Đối với điều này, các nomogram đặc biệt được sử dụng hoặc dữ liệu thiết kế làm sẵn được lấy từ các tính toán dạng bảng.
Chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen với: Tìm hiểu mọi thứ về khoảng cách từ bếp nấu đến máy hút mùi
Lựa chọn ống dẫn khí
Đối với ống gió thông gió tự nhiên hình chữ nhật, đường kính được chọn tương đương với ống gió tròn, theo công thức sau:
dЭ = 2 * a * b / (a + b), trong đó
a và b (m) là độ dài các cạnh của ống dẫn khí.
Nếu các sản phẩm bằng kim loại được sử dụng, số liệu chi phí ma sát của chúng sẽ thay đổi. Tham số chính được lấy từ nomogram cho ống dẫn khí bằng thép và nhân với hệ số:
- k = 1,1 - dùng cho kênh thạch cao - thạch cao.
- k = 1,15 - dùng cho sản phẩm bê tông xỉ.
- k = 1,3 - dùng cho ống dẫn khí bằng gạch.
Áp suất dư để vượt qua các lực cản tác dụng trong các đoạn khác nhau của kênh dẫn khí được tính theo công thức:
Z = v2 / 2, trong đó
- Z là tổng các hệ số sức cản dọc theo toàn bộ chiều dài của đoạn kênh.
- v2 / 2 - ứng suất động tiêu chuẩn.
Để hình thành khái niệm thông gió tự nhiên, nên tránh xoắn các kênh, một số lượng lớn van và cửa van. Điều này sẽ tạo ra sức đề kháng bổ sung. Theo quy luật, 91% tất cả các tổn thất để vượt qua sự kháng cự được tính chính xác ở những khu vực như vậy.
Thông gió tự nhiên có đặc điểm là bán kính ảnh hưởng nhỏ, hiệu suất trung bình trong các phòng có nhiệt lượng thặng dư nhỏ. Đây là nhược điểm chính của hệ thống. Và những lợi thế chính bao gồm chi phí xây dựng thấp và bảo trì hơn nữa và dễ lắp đặt.
