تعتبر المدخنة جزءًا لا يتجزأ من نظام واحد ، بما في ذلك التركيب المولّد للحرارة والقنوات والمداخن. توفر المدخنة تشتتًا في الغلاف الجوي للانبعاثات الضارة الموجودة في غازات المداخن. يجب إجراء الحساب الديناميكي الهوائي لمعلمات مدخنة غرفة المرجل حتى يتمكن النظام من أداء وظائفه بفعالية ولا يشكل تهديدًا لصحة الإنسان.
يتم اختيار أنبوب لغرفة المرجل وتركيبه فقط وفقًا لنتائج الحسابات الأولية ، والتي يتم استخدام صيغ خاصة أو برامج كمبيوتر لها
المحتوى
كيف يتم حساب معلمات مدخنة غرفة المرجل باستخدام برامج الكمبيوتر
الحساب الديناميكي الهوائي للمدخنة لغرفة المراجل الصناعية هو عملية معقدة للغاية ومزعجة. حاليًا ، يتم إجراء هذه الحسابات باستخدام برامج كمبيوتر مختلفة تأخذ في الاعتبار العديد من ظروف تشغيل الجهاز. ويهدف الحساب إلى التأكد من أنه في أقصى حمولة من المرجل ، يمر انبعاث الاحتراق المتبقي للوقود المعاد معالجته بحرية عبر الأنبوب للتخلص منه لاحقًا في الفضاء الجوي. باستخدام حساب الكمبيوتر ، من الممكن تحديد الحد الأدنى من إنتاجية المداخن بشكل موثوق. الأخطاء في إجراء مثل هذه الحسابات غير مرغوب فيها للغاية ، لأنها يمكن أن تؤدي إلى تراكم خطير للغازات.
يتضمن حساب المدخنة عن طريق برنامج كمبيوتر إدخال في النظام للمؤشرات المعلنة المتعلقة بما يلي:
- لقوة المرجل.
- درجة حرارة غاز المخرج المشار إليها في جواز السفر. إذا لم تكن هذه البيانات متاحة ، فمن المعتاد استخدام قيمة 200 درجة مئوية ؛
- درجة الحرارة في الخارج. لتشغيل التدفئة ، يمكن أن تصل إلى + 8 درجة مئوية ، وإمدادات المياه الساخنة - + 20 درجة مئوية ؛
- كفاءة المراجل من هذا النوع. في حالة عدم وجود هذه البيانات الواردة في جواز سفر المعدات ، يتم الحساب بقيمة تساوي 0.92 ؛
- نسبة كتلة الهواء الزائدة للفتيل. إذا لم يتم توفير البيانات ، فإنهم يستخدمون المؤشر 1.4 ؛
- نوع الوقود
- طول المداخن القادمة من معدات المرجل ؛
- المواد المستخدمة لصنع المدخنة ؛
- درجة حرارة الغرفة؛
- شكل المدخنة.
- حجم المدخنة ، إلخ.
يعتمد نوع الأنبوب وأبعاده على نوع المرجل وقوته
بعد إدخال جميع البيانات ، يقوم برنامج الكمبيوتر بحساب الجر الطبيعي (الجر). إذا اتضح حدوث خسائر كبيرة ، فمن الضروري إجراء تغييرات على التصميم المرتبط بشكله وقطره وارتفاعه.
مؤشرات لحساب الديناميكية الهوائية العملية للمدخنة
تتطلب مداخن منازل الغلايات والبيوت الخاصة ذات غلاية الوقود الصلب (المواقد) حسابًا دقيقًا مع مراعاة عدد من المؤشرات:
- الملامح المناخية للمنطقة ؛
- التضاريس ونوع التربة التي يتم بناء المبنى عليها ؛
- النشاط الزلزالي الإقليمي ؛
- سرعات الرياح ومعدلات هطول الأمطار ، وكذلك القيم الحرجة ؛
- نوع فرن البناء ؛
- الاهتزازات الديناميكية للمعدات ؛
- المواد التي ستبنى منها المدخنة ، وتمددها الحراري ؛
- نوع الوقود ، نقل الحرارة ؛
- الخصائص التقنية الكامنة في المرجل ؛
- درجات حرارة الغاز الخارج.
باستخدام هذه البيانات ، يمكنك حساب:
- ارتفاع الهيكل
- القطر الأمثل
- الكتلة المسموح بها التي يمكن أن تحتوي عليها المدخنة المبنية ، وبالتالي ، اختيار مادة مناسبة لترتيب الهيكل.
ستحدد نتائج الحساب قطر المدخنة المستقبلية وطولها ووزنها
يُحسب الارتفاع والقابلية المحسوبة بشكل صحيح ، ويساهم اختيار الأشكال والمواد في الجر الطبيعي ، مما يوفر نقلًا جيدًا للحرارة. يتم تسهيل الحساب الصحيح من خلال إشراك المتخصصين المحترفين. سيؤدي مظهر الإهمال إلى أخطاء هيكلية ، مما يؤدي إلى:
- تتعرض الأسطح الداخلية للترسيب المفرط للسخام والرماد ؛
- ينخفض المقطع العرضي الداخلي تدريجيًا ، مما يؤدي إلى ضعف الجر واختراق تكوينات أول أكسيد الكربون في الداخل ؛
- ستزداد إمكانية اشتعال الراتنجات المتراكمة وتشوه الأنابيب الناجم عن اختلافات درجات الحرارة ؛
- ستزداد مخاطر الحريق.
مدخنة لغرفة المرجل: التصميم والأنواع (الأنواع)
من المستحيل حساب ارتفاع مدخنة غرفة المرجل ومعلماتها الأخرى دون مراعاة ميزات تصميمها ، المكونة:
- التأسيس والدعم ؛
- مخرج الغاز
- العزل الحراري؛
- حماية مضادة للتآكل.
- الجهاز يقدم المداخن.
لتركيب المدخنة أو الطوب أو السيراميك أو المجلفن أو الفولاذ المقاوم للصدأ
يتم تنظيف غاز المداخن ، المبرد في جهاز تنظيف - جهاز تنظيف يصل إلى 60 درجة مئوية ، في الماصة وينبعث في الجو.
لبناء المداخن يمكن استخدامها:
- قالب طوب. لا يتراكم هيكل الطوب المثبت من قبل صانع موقد محترف السخام. إنها متأصلة في ما يكفي من السلامة من الحرائق والقوة الميكانيكية والقدرة الحرارية. بسبب تدمير الطوب من خلال التفاعلات التي تحدث عندما تتلامس أكاسيد الكبريت المودعة على الجدران مع الماء ، انخفض استخدام هياكل الطوب بشكل حاد ؛
- صلب. يسمح لك بمحاكاة تكوين الأنبوب. سيستمر حوالي عشر سنوات ، شريطة أن يتم استخدام الوقود مع محتوى منخفض من الكبريت.
- سيراميك. إنه ثابت ضد تأثير المكثفات ، ويختلف في مقاومة الحريق. لكن البناء ، الذي يزن بقضبان معدنية ، يتميز بكثافة مفرطة ، مما يجعل التثبيت صعبًا;
- البوليمرات. يتم استخدامها للتثبيت على السخانات وفي غرفة الغلاية بدرجة حرارة لا تزيد عن 250 درجة مئوية.
اعتمادًا على ميزات الهيكل الداعم ، يمكن أن تكون المداخن:
- الدعم الذاتي ، مصنوعة من أنابيب شطيرة. يتم تركيبها بسهولة على الأسطح مع التثبيت داخل المبنى ، وإذا لزم الأمر ، يتم نقلها ، ولكن لها قيود كبيرة في الاستخدام - من حيث درجة الحرارة (350 درجة مئوية) ، وحمل الثلج والرياح ، ومستوى العدوانية الكيميائية لمنتجات الاحتراق ؛
- الأعمدة. من الممكن تركيب هيكل فولاذي متعدد البراميل بقطر يصل إلى ثلاثة أمتار عند توصيله بالعديد من الغلايات ؛
- (عن) الجبهة. يعتبر التصميم هو الأكثر اقتصادا ، لأنه لا يتطلب أساسًا قويًا واستخدام العناصر الحاملة ، واستخدام الوحدات يوفر سهولة الاستبدال ؛
- مزرعة. يتم استخدامها ، كقاعدة عامة ، في المناطق ذات النشاط الزلزالي المتزايد ؛
- صاري. يوفر استخدام الدعامات الفولاذية ثباتًا إضافيًا لبرج الدعم المكون من ثلاثة إلى أربعة صواري مع المداخن المرفقة.
تخضع الأنابيب الطويلة لحمل الرياح ، لذلك عليك الاهتمام بتثبيت إضافي
كيفية حساب ارتفاع المدخنة
تؤثر صحة حساب ارتفاع المدخنة على كفاءة وحدة التسخين ، والتي يتم التعبير عنها في تحقيق الكمية المطلوبة من السحب الطبيعي. وفقًا للمعايير التي وضعتها SNiP ، لا يمكن أن يكون الارتفاع أقل من خمسة أمتار. إهمال هذا المؤشر يؤدي إلى انخفاض في مستوى الجر الطبيعي والتشغيل غير الفعال لنظام التدفئة. من خلال رفع الأنبوب إلى مستوى مرتفع جدًا ، سنقوم أيضًا بتقليل السحب الطبيعي ، لأن الدخان الذي يمر عبر قناة طويلة للغاية سوف يبرد ويتحرك بسرعة هبوط. تؤدي الحسابات غير الصحيحة إلى اضطراب الهواء والمشكلات المرتبطة بمنطقة الرياح الخلفية. يمكن أن تؤدي الرياح القوية إلى إطفاء الحريق في الفرن.
الحسابات التي أجريت أثناء تشييد البناء الصناعي معقدة للغاية وتنطوي على إدخال عدد كبير من المؤشرات المختلفة. تحديد ارتفاع المدخنة لكائن البناء الخاص ، من المستحسن مراعاة التوصيات التالية:
- يجب أن يكون الطول خمسة أمتار على الأقل على الجزء الذي يربط القاعدة بأعلى نقطة. مع هذا الطول ، يتم ضمان سلامة كافية من الحرائق ؛
- يجب أن ترتفع المدخنة المركبة على سطح مستو فوق سطحها بمقدار نصف متر على الأقل ؛
- عند إقامة مدخنة على سطح منحدر ، يتم تثبيت أنبوب يقع على مسافة أقل من متر ونصف من الحافة فوق نصف متر. إلزامي في هذه الحالة هو التعزيز الإضافي للهيكل بعلامات التمدد لزيادة الاستقرار ، وإلا فقد يتضرر من هبوب الرياح القوية. على مسافة تصل إلى ثلاثة أمتار من التلال ، يتم تثبيت الأنبوب بنفس الارتفاع معها. إذا تجاوزت المسافة ثلاثة أمتار ، فيجب أن تكون الزاوية بين الخط الأفقي لسلسلة السقف والخط الافتراضي المرسوم بين التلال والقطع العلوي للمدخنة 10º ؛
- يجب أن تكون المسافة بين المدخنة والأشجار والمباني العالية أكثر من مترين ؛
- إذا كانت مادة التسقيف قابلة للاحتراق ، فيجب زيادة ارتفاع المدخنة بمقدار نصف متر ؛
- على سطح متعدد المستويات مع اختلافات في الارتفاع عند الحساب ، تعتمد على ارتفاع التلال ؛
- عندما تقع غرفة المرجل في الامتداد ، يجب أن يرتفع رأس الأنبوب فوق منطقة دعم الرياح الموجودة في المساحة المحددة بواسطة الخط المرسوم بزاوية 45 درجة من أعلى المنزل إلى الأرض.
إذا كانت مادة السقف لا تحتوي على خصائص حرارية ، فيجب زيادة طول الجزء الخارجي من المدخنة
تحتوي الوثائق المرفقة بمعدات التدفئة على قيم المعلمات التي تؤثر على اختيار ارتفاع المدخنة.
يرتبط إجراء الحسابات باستخدام الصيغة:
Hmin = √A * Mi * F / (Spdk * Sfi * √V * T)
تنص هذه الصيغة على استخدام المعلمات التالية: أ - معامل يميز حالة الأرصاد الجوية الإقليمية ؛ Mi - كتل تكوينات الغاز التي تمر عبر المدخنة لكل وحدة زمنية ؛ و - معدل الترسيب للجسيمات التي تشكلت أثناء الاحتراق ؛ Spdki و Sfi - مؤشرات تعكس مستوى تركيز المواد التي تحتوي على غاز المداخن ؛ V هو حجم الغاز ؛ T هو الفرق في درجة حرارة الهواء عندما يدخل الأنبوب وعند الخروج منه.
كيف يتم حساب قطر المدخنة
يتم تحديد القطر المطلوب للمدخنة لحساب المسودة. من خلال القوة المعروفة لوحدة التدفئة ، يمكنك الاعتماد على التوصيات التي وفقًا لها:
- إذا كانت الطاقة أقل من 3.5 كيلو واط ، فستكون المدخنة ذات المقطع العرضي 0.14 × 0.14 م كافية ؛
- عند قوة من أربعة إلى خمسة كيلوواط ، سيكون المقطع العرضي 0.14 × 0.2 م هو الأمثل ؛
- مع قوة من خمسة إلى سبعة كيلووات - 0.14 × 0.27 م.
يتطلب حساب المقطع العرضي للمدخنة البيانات التالية:
- كمية الوقود المستهلك في ساعة واحدة (المعلومات واردة في جواز سفر المعدات). تعتبر هذه المعلمة الرئيسية ؛
- مؤشرات درجة حرارة الغاز الذي يدخل الأنبوب (أيضًا بيانات جواز السفر ، حوالي 150-200 درجة مئوية) ؛
- ارتفاعات المدخنة
- سرعة الغاز في الأنبوب ، وعادة ما تؤخذ 2 م / ث ؛
- مشروع طبيعي ، مأخوذ ، كقاعدة عامة ، عن 4Pa.
ليس من الصعب حسابه بضرب ارتفاع المدخنة بالفرق في كثافة الهواء الجوي وغاز المداخن.
يمكنك استخدام هذه الصيغة:
d2 = 4V / πW ، حيث:
d2 هي القيمة المطلوبة لمساحة المقطع العرضي ؛ V هو حجم الغاز ؛ W هي سرعة الغاز في الأنبوب.
صيغة حساب القطر:
S = m / ρw ، حيث:
S هي منطقة المقطع العرضي. م هي كمية الوقود المستهلكة خلال الساعة ؛ ρ هي كثافة الغازات في المدخنة. كقاعدة ، تبسيط الحسابات ، يتم اعتبارها مساوية لكثافة الهواء ؛ w هي سرعة الغاز في المدخنة. في الحالات التي يجب فيها تحديد قطر المدخنة بدقة عالية ، من الأفضل اللجوء إلى المتخصصين ذوي المؤهلات اللازمة. لتجهيز مدخنة لملكية المنازل الخاصة ، سيكون كافيًا الالتزام بالتوصيات ذات الطبيعة الأكثر عمومية.
يسمح الحساب الديناميكي الهوائي للمدخنة ، الذي يتم بمهارة تامة ، بالاعتماد على الأداء الناجح طويل المدى لنظام التدفئة. بعد تحقيق الجر الطبيعي الجيد والإنتاجية العالية ، لا تقلق من أن المدخنة سوف تكون مسدودة بالسخام وتتطلب الإصلاح. ستحدد العمليات الحسابية التي يتم إجراؤها بشكل صحيح تشغيل معدات الغلايات مع الامتثال الكامل للمعايير البيئية. سيتم تحقيق مزيج من عاملين ، لضمان وجود يلبي معايير الحضارة الحديثة - درجة حرارة مريحة في غرف ساخنة وغياب الضرر للبيئة وصحة الإنسان.
