Αεροδυναμικός υπολογισμός των παραμέτρων της καμινάδας του λεβητοστασίου

Η καμινάδα είναι αναπόσπαστο μέρος ενός μεμονωμένου συστήματος, συμπεριλαμβανομένης μιας εγκατάστασης παραγωγής θερμότητας, αγωγών και καυσαερίων. Μια καμινάδα παρέχει διασπορά στην ατμόσφαιρα των επιβλαβών εκπομπών που περιέχονται στα καυσαέρια. Ο αεροδυναμικός υπολογισμός των παραμέτρων της καμινάδας του λεβητοστασίου πρέπει να πραγματοποιείται προκειμένου το σύστημα να εκτελεί αποτελεσματικά τις λειτουργίες του και να μην αποτελεί απειλή για την ανθρώπινη υγεία.

Η επιλογή σωλήνα για λεβητοστάσιο και η εγκατάστασή του πραγματοποιείται μόνο σύμφωνα με τα αποτελέσματα των προκαταρκτικών υπολογισμών, για τους οποίους χρησιμοποιούνται ειδικοί τύποι ή προγράμματα υπολογιστή

Πώς γίνεται ο υπολογισμός των παραμέτρων της καμινάδας του λεβητοστασίου χρησιμοποιώντας προγράμματα υπολογιστών

Ο αεροδυναμικός υπολογισμός της καμινάδας για ένα βιομηχανικό λεβητοστάσιο είναι μια πολύ περίπλοκη και ενοχλητική διαδικασία. Επί του παρόντος, αυτοί οι υπολογισμοί εκτελούνται χρησιμοποιώντας διαφορετικά προγράμματα υπολογιστών που λαμβάνουν υπόψη πολλές συνθήκες λειτουργίας του εξοπλισμού. Ο υπολογισμός αποσκοπεί στο να διασφαλίσει ότι, στο μέγιστο φορτίο του λέβητα, η εκπομπή της υπολειπόμενης καύσης του επανεπεξεργασμένου καυσίμου περνά ελεύθερα μέσω του σωλήνα για μετέπειτα απόρριψη στον ατμοσφαιρικό χώρο. Χρησιμοποιώντας υπολογισμό υπολογιστή, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί αξιόπιστα η ελάχιστη απόδοση καπνοδόχων. Τα λάθη κατά τη διεξαγωγή τέτοιων υπολογισμών είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητα, καθώς μπορούν να οδηγήσουν σε επικίνδυνη συσσώρευση αερίων.

Ο υπολογισμός της καμινάδας μέσω ενός προγράμματος υπολογιστή περιλαμβάνει την εισαγωγή στο σύστημα των δηλωμένων δεικτών που σχετίζονται με:

• στην ισχύ του λέβητα.
• θερμοκρασία αερίου εξόδου που αναφέρεται στο διαβατήριο. Εάν αυτά τα δεδομένα δεν είναι διαθέσιμα, είναι συνηθισμένο να χρησιμοποιείτε τιμή 200º C.
• εξωτερική θερμοκρασία. Για να ενεργοποιήσετε τη θέρμανση, μπορεί να φτάσει + 8º С, παροχή ζεστού νερού - + 20º С;
• Αποδοτικότητα λεβήτων αυτού του τύπου. Ελλείψει αυτών των δεδομένων που περιέχονται στο διαβατήριο εξοπλισμού, ο υπολογισμός πραγματοποιείται με τιμή ίση με 0,92.
• λόγος περίσσειας μάζας αέρα για το φυτίλι. Εάν δεν παρέχονται δεδομένα, τότε χρησιμοποιούν τον δείκτη 1.4.
• τύπος καυσίμου ·
• το μήκος των καπνοδόχων που προέρχονται από τον εξοπλισμό του λέβητα ·
• το υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή της καμινάδας ·
• θερμοκρασία δωματίου;
• το σχήμα της καμινάδας?
• το μέγεθος της καμινάδας κ.λπ.

Ο τύπος του σωλήνα και οι διαστάσεις του εξαρτώνται από τον τύπο του λέβητα και την ισχύ του

Μετά την εισαγωγή όλων των δεδομένων, το πρόγραμμα υπολογιστή εκτελεί τον υπολογισμό της φυσικής έλξης (έλξη). Εάν αποδειχθεί ότι συμβαίνουν μεγάλες απώλειες, είναι απαραίτητο να κάνετε αλλαγές στο σχέδιο που σχετίζονται με το σχήμα, τη διάμετρο, το ύψος του.

Δείκτες για πρακτικό αεροδυναμικό υπολογισμό της καμινάδας

Οι καμινάδες λεβητοστασίων και ιδιωτικών σπιτιών με λέβητα στερεών καυσίμων (τζάκια) απαιτούν προσεκτικό υπολογισμό λαμβάνοντας υπόψη έναν αριθμό δεικτών:

• κλιματολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής ·
• το έδαφος και τον τύπο του εδάφους στο οποίο χτίζεται το κτίριο ·
• περιφερειακή σεισμική δραστηριότητα ·
• ταχύτητες ανέμου και ρυθμοί υετού, καθώς και κρίσιμες τιμές ·
• τύπος φούρνου τοιχοποιίας ·
• δυναμικές δονήσεις εξοπλισμού.
• το υλικό από το οποίο θα κατασκευαστεί η καμινάδα και η θερμική του επέκταση ·
• τύπος καυσίμου, η μεταφορά θερμότητας ·
• τεχνικά χαρακτηριστικά που είναι εγγενή στον λέβητα ·
• θερμοκρασίες αερίου εξόδου.

Χρησιμοποιώντας τέτοια δεδομένα, μπορείτε να υπολογίσετε:

• ύψος της κατασκευής
• βέλτιστη διάμετρος
• την επιτρεπόμενη μάζα που μπορεί να έχει η κατασκευασμένη καμινάδα και, ως εκ τούτου, να επιλέξει ένα υλικό κατάλληλο για τη διάταξη της κατασκευής.

Τα αποτελέσματα του υπολογισμού θα καθορίσουν τη διάμετρο της μελλοντικής καμινάδας, το ύψος και το βάρος της

Το σωστά υπολογισμένο ύψος και διαπερατότητα, η επιλογή σχημάτων και υλικών θα συμβάλει στη φυσική πρόσφυση, παρέχοντας καλή μεταφορά θερμότητας. Ο σωστός υπολογισμός διευκολύνεται από τη συμμετοχή επαγγελματιών ειδικών. Η εκδήλωση αμέλειας θα οδηγήσει σε διαρθρωτικά λάθη, λόγω των οποίων:

• οι εσωτερικές επιφάνειες θα εκτεθούν σε υπερβολική καθίζηση αιθάλης και τέφρας.
• Η εσωτερική διατομή θα μειωθεί σταδιακά, γεγονός που θα οδηγήσει σε εξασθένιση της έλξης και της διείσδυσης των σχηματισμών μονοξειδίου του άνθρακα στο εσωτερικό.
• θα αυξηθεί η πιθανότητα ανάφλεξης συσσωρευμένων ρητινών και παραμόρφωσης σωλήνων που προκαλούνται από διαφορές θερμοκρασίας ·
• Ο κίνδυνος πυρκαγιάς θα αυξηθεί.

Καμινάδα για λεβητοστάσιο: σχεδιασμός και τύποι (τύποι)

Ο υπολογισμός του ύψους της καμινάδας του λεβητοστάσιου και των άλλων παραμέτρων του είναι αδύνατος χωρίς να λαμβάνονται υπόψη τα χαρακτηριστικά του σχεδιασμού του, αποτελούμενα:

• θεμέλιο και υποστήριξη ·
• έξοδος αερίου
• Θερμική μόνωση;
• αντιδιαβρωτική προστασία
• η συσκευή που εισάγει τους καπνούς.

Για την εγκατάσταση της καμινάδας, χρησιμοποιούνται τούβλα, κεραμικοί, γαλβανισμένοι ή ανοξείδωτοι σωλήνες

Καπναέρια, ψύχονται σε συσκευή καθαρισμού - πλυντρίδας, έως 60ºC, καθαρίζονται σε απορροφητικά και εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα.

Για την κατασκευή καμινάδων μπορεί να χρησιμοποιηθεί:

• τούβλο. Η δομή τούβλου που έχει εγκατασταθεί από έναν επαγγελματία κατασκευαστή σόμπας ουσιαστικά δεν συσσωρεύει αιθάλη. Είναι εγγενές σε επαρκή πυρασφάλεια, μηχανική αντοχή και θερμική ικανότητα. Λόγω της καταστροφής του τούβλου από τις αντιδράσεις που συμβαίνουν όταν τα οξείδια του θείου που εναποτίθενται στους τοίχους έρχονται σε επαφή με το νερό, η χρήση δομών τούβλου έχει μειωθεί σημαντικά.
• ατσάλι. Σας επιτρέπει να προσομοιώσετε τη διαμόρφωση του σωλήνα. Θα διαρκέσει περίπου δέκα χρόνια, υπό την προϋπόθεση ότι χρησιμοποιείται καύσιμο με χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο.
• κεραμικά. Είναι σταθερό έναντι της επίδρασης του συμπυκνώματος, διαφέρει ως προς την αντίσταση στη φωτιά. Ωστόσο, η κατασκευή, που ζυγίζεται από μεταλλικές ράβδους, χαρακτηρίζεται από υπερβολική μαζικότητα, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εγκατάσταση;
• πολυμερή. Χρησιμοποιούνται για εγκατάσταση σε θερμοσίφωνα και σε λεβητοστάσιο με θερμοκρασία όχι μεγαλύτερη από 250º C.

Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της δομής στήριξης, οι καμινάδες μπορεί να είναι:

• αυτοφερόμενο, κατασκευασμένο από σωλήνες σάντουιτς. Τοποθετούνται εύκολα σε στέγες με στερέωση μέσα στο κτίριο και, εάν είναι απαραίτητο, μεταφέρονται, αλλά έχουν σημαντικούς περιορισμούς στη χρήση - όσον αφορά τη θερμοκρασία (350º C), το φορτίο χιονιού και ανέμου, το επίπεδο χημικής επιθετικότητας των προϊόντων καύσης.
• έχων στύλους. Είναι δυνατή η εγκατάσταση χαλύβδινων δομών πολλαπλών βαρελιών με διάμετρο έως τρία μέτρα όταν συνδέονται με αρκετούς λέβητες.
• (περίπου) μπροστά. Ο σχεδιασμός θεωρείται ο πιο οικονομικός, καθώς δεν απαιτεί ισχυρή βάση και χρήση φέροντων στοιχείων, και η χρήση μονάδων παρέχει ευκολία αντικατάστασης.
• αγρόκτημα. Χρησιμοποιούνται, κατά κανόνα, σε περιοχές με αυξημένη σεισμική δραστηριότητα.
• έχων ιστούς. Η χρήση μεταλλικών στηριγμάτων δίνει επιπλέον σταθερότητα στον πύργο στήριξης τριών έως τεσσάρων ιστών με προσαρτημένες καμινάδες.

Οι ψηλοί σωλήνες υπόκεινται σε φορτίο ανέμου, οπότε πρέπει να προσέχετε επιπλέον πρόσδεση

Πώς να υπολογίσετε το ύψος της καμινάδας

Η ορθότητα του υπολογισμού του ύψους της καμινάδας επηρεάζει την απόδοση της μονάδας θέρμανσης, που εκφράζεται στην επίτευξη της απαιτούμενης ποσότητας φυσικού βυθίσματος. Σύμφωνα με τα πρότυπα που ορίζει η SNiP, το ύψος δεν μπορεί να είναι μικρότερο από πέντε μέτρα. Η παραμέληση αυτής της ένδειξης οδηγεί σε πτώση του επιπέδου φυσικής πρόσφυσης και αναποτελεσματική λειτουργία του συστήματος θέρμανσης. Ρυθμίζοντας το σωλήνα πολύ ψηλά, θα μειώσουμε επίσης το φυσικό ρεύμα, επειδή ο καπνός που διέρχεται από ένα υπερβολικά επιμήκη κανάλι θα κρυώσει και θα κινηθεί με μειωμένη ταχύτητα. Οι λανθασμένοι υπολογισμοί οδηγούν σε αναταράξεις αέρα και προβλήματα που σχετίζονται με την περιοχή του ανέμου. Ισχυρές ριπές ανέμων μπορούν ακόμη και να σβήσουν τη φωτιά στον κλίβανο.

Οι υπολογισμοί που έγιναν κατά την κατασκευή βιομηχανικών κατασκευών είναι πολύ περίπλοκοι και περιλαμβάνουν την εισαγωγή μεγάλου αριθμού διαφορετικών δεικτών. Προσδιορίζοντας το ύψος της καμινάδας για ένα αντικείμενο ιδιωτικής κατασκευής, συνιστάται να τηρείτε τις ακόλουθες συστάσεις:

• το μήκος πρέπει να είναι τουλάχιστον πέντε μέτρα στο τμήμα που συνδέει τη βάση και το υψηλότερο σημείο. Με αυτό το μήκος, εξασφαλίζεται επαρκής πυρασφάλεια.
• μια καμινάδα τοποθετημένη σε μια επίπεδη οροφή πρέπει να υψωθεί πάνω από την επιφάνειά της κατά τουλάχιστον μισό μέτρο.
• κατά την ανέγερση καπνοδόχου σε κεκλιμένη οροφή, ένας σωλήνας που βρίσκεται σε απόσταση μικρότερη από ενάμισι μέτρα από την κορυφογραμμή τοποθετείται μισό μέτρο πάνω από αυτό. Υποχρεωτική σε αυτήν την περίπτωση είναι η πρόσθετη ενίσχυση της δομής με ραγάδες για την αύξηση της σταθερότητας, αλλιώς μπορεί να καταστραφεί από ισχυρές ριπές ανέμου. Σε απόσταση έως και τριών μέτρων από την κορυφογραμμή, ο σωλήνας τοποθετείται στο ίδιο ύψος μαζί του. Εάν η απόσταση υπερβαίνει τα τρία μέτρα, τότε η γωνία μεταξύ της οριζόντιας γραμμής της κορυφογραμμής της οροφής και της εικονικής γραμμής που τραβιέται μεταξύ της κορυφογραμμής και του άνω τμήματος της καμινάδας πρέπει να είναι 10º.
• η απόσταση μεταξύ της καμινάδας και των ψηλών δέντρων και των κτιρίων πρέπει να είναι μεγαλύτερη από δύο μέτρα.
• Εάν το υλικό στέγης είναι εύφλεκτο, τότε το ύψος της καμινάδας πρέπει να αυξηθεί περαιτέρω κατά μισό μέτρο.
• σε μια οροφή πολλαπλών επιπέδων με διαφορές ύψους κατά τον υπολογισμό, βασιστείτε στο ύψος της κορυφογραμμής
• όταν το λεβητοστάσιο βρίσκεται στην προέκταση, η κεφαλή του σωλήνα πρέπει να ανυψώνεται πάνω από τη ζώνη στήριξης του ανέμου που βρίσκεται στο χώρο που ορίζεται από τη γραμμή που σχεδιάζεται υπό γωνία 45 ° από την κορυφή του σπιτιού προς το έδαφος.

Εάν το υλικό οροφής δεν έχει πυρίμαχες ιδιότητες, πρέπει να αυξηθεί το μήκος του εξωτερικού τμήματος της καμινάδας

Η τεκμηρίωση που παρέχεται με τον εξοπλισμό θέρμανσης περιέχει τις τιμές των παραμέτρων που επηρεάζουν την επιλογή του ύψους της καμινάδας.

Η πραγματοποίηση των υπολογισμών σχετίζεται με τη χρήση του τύπου:

Hmin = √A * Mi * F / (Spdk * Sfi * √V * T)

Αυτός ο τύπος προβλέπει τη χρήση των ακόλουθων παραμέτρων: Α - συντελεστής που χαρακτηρίζει την περιφερειακή μετεωρολογική κατάσταση. Mi - μάζες σχηματισμών αερίου που διέρχονται από την καμινάδα ανά μονάδα χρόνου. F - ρυθμός καθίζησης των σωματιδίων που σχηματίζονται κατά την καύση. Spdki και Sfi - δείκτες που αντικατοπτρίζουν το επίπεδο συγκέντρωσης ουσιών που περιέχουν καυσαέρια · V είναι ο όγκος του αερίου. T είναι η διαφορά στη θερμοκρασία του αέρα όταν εισέρχεται στον σωλήνα και κατά την έξοδο.

Πώς υπολογίζεται η διάμετρος της καμινάδας

Ο προσδιορισμός της απαιτούμενης διαμέτρου της καμινάδας πραγματοποιείται για τον υπολογισμό του βυθίσματος. Με τη γνωστή ισχύ της μονάδας θέρμανσης, μπορείτε να βασιστείτε στις συστάσεις σύμφωνα με τις οποίες:

• εάν η ισχύς είναι κάτω από 3,5 kW, τότε θα είναι αρκετή μια καμινάδα με διατομή 0,14x0,14 m.
• με ισχύ τεσσάρων έως πέντε kW, η διατομή 0,14 x 0,2 m θα είναι η βέλτιστη.
• με ισχύ από πέντε έως επτά kW - 0,14x0,27 m.

Ο υπολογισμός της διατομής της καμινάδας απαιτεί τα ακόλουθα δεδομένα:

• την ποσότητα καυσίμου που καταναλώνεται σε μία ώρα (οι πληροφορίες περιέχονται στο διαβατήριο εξοπλισμού). Αυτή η παράμετρος θεωρείται ως η κύρια.
• δείκτες θερμοκρασίας του αερίου που εισέρχεται στο σωλήνα (επίσης δεδομένα διαβατηρίου, περίπου 150-200º C) ·
• ύψη καμινάδας
• η ταχύτητα του αερίου στο σωλήνα, συνήθως λαμβάνονται ως 2 m / s,
• φυσικό προσχέδιο, που λαμβάνεται, κατά γενικό κανόνα, για 4Pa.

Δεν είναι δύσκολο να υπολογιστεί πολλαπλασιάζοντας το ύψος της καμινάδας με τη διαφορά στις πυκνότητες του ατμοσφαιρικού αέρα και των καυσαερίων.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον τύπο:

d2 = 4V / πW, στο οποίο:

d2 είναι η επιθυμητή τιμή της περιοχής διατομής. V είναι ο όγκος του αερίου. W είναι η ταχύτητα του αερίου στο σωλήνα.

Ο τύπος για τον υπολογισμό της διαμέτρου:

S = m / ρw, στο οποίο:

Το S είναι η περιοχή διατομής. m είναι η ποσότητα καυσίμου που καταναλώνεται κατά τη διάρκεια της ώρας. ρ είναι η πυκνότητα των αερίων στην καμινάδα. Κατά κανόνα, απλοποιώντας τους υπολογισμούς, θεωρείται ίση με την πυκνότητα του αέρα. w είναι η ταχύτητα του αερίου στην καμινάδα. Σε περιπτώσεις όπου η διάμετρος της καμινάδας πρέπει να προσδιορίζεται με υψηλή ακρίβεια, είναι προτιμότερο να προσφεύγετε στη βοήθεια ειδικών με τα απαραίτητα προσόντα. Για να εξοπλίσετε μια καμινάδα για ιδιωτική ιδιοκτησία σπιτιού, θα είναι αρκετό να τηρείτε τις συστάσεις γενικότερης φύσης.

Ο αεροδυναμικός υπολογισμός της καμινάδας, που πραγματοποιείται αρκετά επιδέξια, επιτρέπει τη μέτρηση της μακροπρόθεσμης επιτυχούς λειτουργίας του συστήματος θέρμανσης. Έχοντας επιτύχει καλή φυσική πρόσφυση και υψηλή απόδοση, δεν μπορείτε να ανησυχείτε ότι η καμινάδα θα φράξει με αιθάλη και θα χρειαστεί επισκευή. Οι σωστοί υπολογισμοί θα καθορίσουν τη λειτουργία του εξοπλισμού λέβητα σε πλήρη συμμόρφωση με τα περιβαλλοντικά πρότυπα. Θα επιτευχθεί ένας συνδυασμός δύο παραγόντων, διασφαλίζοντας μια ύπαρξη που πληροί τα πρότυπα του σύγχρονου πολιτισμού - μια άνετη θερμοκρασία σε θερμαινόμενα δωμάτια και την απουσία βλάβης στο περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία.