Aerodynamisk beräkning av skorstensparametrarna i pannrummet

Skorstenen är en integrerad del av ett enda system, inklusive en värmegenererande installation, kanaler och rör. En skorsten ger spridning i atmosfären av skadliga utsläpp i rökgaser. Den aerodynamiska beräkningen av parametrarna för skorstenens skorsten måste utföras för att systemet effektivt ska kunna utföra sina funktioner och inte utgöra ett hot mot människors hälsa.

Valet av rör för ett pannrum och dess installation utförs endast i enlighet med resultaten från preliminära beräkningar, för vilka specialformler eller datorprogram används

Hur är beräkningen av parametrarna för skorstenen i pannrummet med hjälp av datorprogram

Den aerodynamiska beräkningen av skorstenen för ett industriellt pannrum är en mycket komplex och besvärlig process. För närvarande utförs sådana beräkningar med olika datorprogram som tar hänsyn till många driftsförhållanden för utrustningen. Beräkningen syftar till att säkerställa att utsläppen av den återstående förbränningen av det upparbetade bränslet fritt går genom pannan för efterföljande bortskaffande i atmosfäriskt utrymme vid den maximala belastningen på pannhuset. Med hjälp av datorberäkning är det möjligt att på ett tillförlitligt sätt bestämma minimikapaciteten för skorstenar. Fel vid genomförande av sådana beräkningar är extremt oönskade, eftersom de kan leda till en farlig ansamling av gaser.

Beräkningen av skorstenen med hjälp av ett datorprogram innebär införandet i systemet för de deklarerade indikatorer relaterade till:

• till pannkraft;
• utloppsgastemperatur som anges i passet. Om dessa data inte är tillgängliga är det vanligt att använda ett värde på 200 ° C;
• temperatur utanför. För att slå på uppvärmningen kan den nå + 8º С, varmvattenförsörjning - + 20º С;
• Effektiviteten av pannor av denna typ. I avsaknad av dessa data i utrustningspasset utförs beräkningen med ett värde lika med 0,92;
• överskottet luftmassa för veken. Om data inte tillhandahålls använder de indikatorn 1.4;
• typ av bränsle;
• längden på skorstenarna som kommer från pannutrustningen;
• materialet som används för att framställa skorstenen;
• rumstemperatur;
• skorstenens form;
• storleken på skorstenen, etc.

Typ av rör och dess dimensioner beror på typen av panna och dess kraft

Efter inmatning av alla data utför datorprogrammet beräkningen av naturlig dragkraft (dragkraft). Om det visar sig att stora förluster uppstår är det nödvändigt att göra ändringar i konstruktionen relaterad till dess form, diameter, höjd.

Indikatorer för praktisk aerodynamisk beräkning av skorstenen

Skorstenar av pannhus och privata hus med en fast bränslepanna (eldstäder) kräver noggrann beräkning med hänsyn till ett antal indikatorer:

• klimatfunktioner i området;
• terrängen och typen av jord som byggnaden byggs på;
• regional seismisk aktivitet;
• vindhastigheter och nederbörd, liksom kritiska värden;
• typ av murugn;
• dynamiska vibrationer av utrustning;
• materialet från vilket skorstenen kommer att byggas och dess värmeutvidgning;
• typ av bränsle, dess värmeöverföring;
• Tekniska egenskaper som ligger i pannan;
• utloppsgastemperaturer.

Med hjälp av sådana data kan du beräkna:

• strukturens höjd;
• optimal diameter;
• den tillåtna massan som den konstruerade skorstenen kan ha och därför välja ett material som är lämpligt för strukturen.

Beräkningsresultaten bestämmer diametern för den framtida skorstenen, dess höjd och vikt

Korrekt beräknad höjd och passbarhet kommer valet av former och material att bidra till naturlig dragkraft, vilket ger god värmeöverföring. Rätt beräkning underlättas av engagemang av professionella specialister. Manifestationen av vårdslöshet kommer att leda till strukturella fel, varför:

• inre ytor utsätts för överdriven sedimentering av sot och aska;
• det inre tvärsnittet kommer gradvis att minska, vilket kommer att leda till försvagad dragkraft och penetrering av kolmonoxidformationer in i det inre;
• möjligheten till antändning av ackumulerande hartser och rördeformation orsakad av temperaturskillnader kommer att öka;
• brandrisk kommer att öka.

Skorsten för ett pannrum: design och typer (typer)

Beräkning av höjden på pannrumets skorsten och dess andra parametrar är omöjlig utan att ta hänsyn till funktionerna i dess design, sammansatt:

• grund och stöd;
• gasutlopp;
• värmeisolering;
• antikorrosivt skydd;
• enheten som introducerar rören.

För installation av skorstenen används tegel, keramik, galvaniserade eller rostfria rör

Rökgas, kyld i en rengöringsanordning - skrubber, upp till 60 ° C, rengörs i absorbatorer och släpps ut i atmosfären.

För konstruktion av skorstenar kan användas:

• tegel. Tegelstrukturen som installeras av en professionell kamin tillverkar praktiskt taget inte sot. Det är inneboende i tillräcklig brandsäkerhet, mekanisk hållfasthet och värmekapacitet. På grund av förstörelsen av tegelstenen genom de reaktioner som uppstår när svaveloxiderna som avsatts på väggarna kommer i kontakt med vatten har användningen av tegelstrukturer minskat kraftigt;
• stål. Gör att du kan simulera rörets konfiguration. Det kommer att pågå i tio år, förutsatt att bränsle med låg svavelhalt används;
• keramik. Det är stadigt mot påverkan av kondensat, skiljer sig i brandmotstånd. Men konstruktionen, vägd av metallstänger, kännetecknas av överdriven massivitet, vilket gör installationen svår;
• polymerer. Används för installation på gejsrar och i ett pannrum med en temperatur högst 250 ° C.

Beroende på funktionerna i stödstrukturen kan skorstenar vara:

• självbärande, gjord av sandwichrör. De monteras enkelt på tak med fästning inuti byggnaden och transporteras vid behov, men har betydande begränsningar vid användning - när det gäller temperatur (350 ºC), snö och vindbelastning, nivå av kemisk aggressivitet hos förbränningsprodukter;
• pelarsalen. Det är möjligt att installera en flerfatlig stålkonstruktion med en diameter upp till tre meter när den är ansluten till flera pannor;
• (ungefär) fram. Konstruktionen anses vara den mest ekonomiska, eftersom den inte kräver en stark grund och användning av bärande element, och användningen av moduler ger enkel utbyte;
• bruka. De används som regel i områden med ökad seismisk aktivitet;
• Gående. Användningen av stålstöd ger extra stabilitet till stöttornet på tre till fyra master med fästade skorstenar.

Höga rör utsätts för vindbelastning, så du måste ta hand om ytterligare fästning

Hur man beräknar skorstenens höjd

Korrektiteten i beräkningen av skorstenens höjd påverkar värmeenhetens effektivitet, uttryckt i uppnåendet av den erforderliga mängden naturlig drag. Enligt SNiP: s standarder kan höjden inte vara mindre än fem meter. Försummelse av denna indikation leder till en minskning av den naturliga dragkraften och ineffektiv drift av värmesystemet. Genom att ställa in röret för högt kommer vi också att minska naturligt drag, eftersom rök som passerar genom en alltför långsträckt kanal kommer att svalna och röra sig i fallande hastighet. Felaktiga beräkningar leder till luftturbulens och problem i samband med vindens bakvatten. Starka vindbyar kan till och med släcka elden i ugnen.

Beräkningarna som gjorts under konstruktionen av industrikonstruktion är mycket komplicerade och involverar införandet av ett stort antal olika indikatorer. För att fastställa skorstenens höjd för ett objekt med privat konstruktion rekommenderas att följa följande rekommendationer:

• längden ska vara minst fem meter på det segment som förbinder basen och den högsta punkten. Med denna längd säkerställs tillräcklig brandsäkerhet;
• en skorsten monterad på ett platt tak ska höja sig över ytan med minst en halv meter;
• när man ställer upp en skorsten på ett sluttande tak, installeras ett rör som ligger mindre än en och en halv meter från kammen en halv meter ovanför. I detta fall är obligatorisk den ytterligare förstärkningen av strukturen med sträckmärken för att öka stabiliteten, annars kan den skadas av starka vindkast. På ett avstånd av upp till tre meter från kammen installeras röret i samma höjd med det. Om avståndet överstiger tre meter bör vinkeln mellan takets ås horisontella linje och den virtuella linjen som dras mellan kammen och skorstenens övre skärning vara 10º;
• avståndet mellan skorstenen och höga träd och byggnader bör vara mer än två meter;
• om takmaterialet är brännbart, bör skorstenens höjd ökas ytterligare med en halv meter;
• på ett tak på flera nivåer med höjdskillnader vid beräkning, förlita sig på åsens höjd;
• när pannrummet är beläget i förlängningen, bör rörhuvudet höja sig över vindstödets område i det utrymme som definieras av linjen som dras i en vinkel på 45 ° från husets topp till marken.

Om takmaterialet inte har eldfasta egenskaper, måste längden på skorstenens yttre del ökas

Dokumentationen som medföljer värmeutrustningen innehåller värdena på parametrarna som påverkar valet av skorstenens höjd.

Utförandet av beräkningarna är kopplat till användningen av formeln:

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

Denna formel föreskriver användning av följande parametrar: A - koefficient som kännetecknar den regionala meteorologiska situationen; Mi - massor av gasformationer som passerar genom skorstenen per tidsenhet; F - sedimentationshastighet för partiklar som bildas under förbränning; Spdki och Sfi - indikatorer som återspeglar koncentrationen av ämnen som innehåller rökgas; V är gasvolymen; T är skillnaden i lufttemperatur när den kommer in i röret och när den lämnar det.

Hur beräknas skorstenens diameter

Bestämningen av den erforderliga diametern på skorstenen utförs för att beräkna dragningen. Med den kända effekten från värmeenheten kan du lita på rekommendationerna enligt vilka:

• om effekten är under 3,5 kW räcker en skorsten med ett tvärsnitt på 0,14x0,14 m;
• vid en effekt på fyra till fem kW är ett tvärsnitt på 0,14 x 0,2 m optimalt;
• med en effekt på fem till sju kW - 0,14x0,27 m.

Beräkningen av skorstenens tvärsnitt kräver följande data:

• mängden bränsle som förbrukas på en timme (information finns i utrustningspasset). Denna parameter anses vara den viktigaste;
• temperaturindikatorer för gasen som kommer in i röret (även passdata, cirka 150-200 ° C);
• skorstenhöjder;
• gashastigheten i röret, vanligtvis taget som 2 m / s;
• naturligt utkast, som generellt taget för 4Pa.

Det är inte svårt att beräkna det genom att multiplicera skorstenens höjd med skillnaden i densitet för atmosfärisk luft och rökgas.

Du kan använda den här formeln:

d2 = 4V / πW, där:

d2 är det önskade värdet på tvärsnittsarean; V är gasvolymen; W är gashastigheten i röret.

Formeln för beräkning av diametern:

S = m / ρw, där:

S är tvärsnittsområdet; m är mängden bränsle som förbrukas under timmen; ρ är densiteten för gaser i skorstenen. Som regel, förenklat beräkningarna, tas det lika med lufttätheten; w är gashastigheten i skorstenen. I de fall skorstenens diameter måste bestämmas med hög noggrannhet är det bättre att ta hjälp av specialister med nödvändiga kvalifikationer. För att utrusta en skorsten för privatägande, kommer det att vara tillräckligt för att följa rekommendationer av den mest allmänna karaktären.

Den aerodynamiska beräkningen av skorstenen, utförd ganska skickligt, gör det möjligt att räkna med att värmesystemet fungerar på lång sikt. Efter att ha uppnått en god naturlig dragkraft och hög genomströmning kan du inte oroa dig för att skorstenen kommer att vara igensatt av sot och kräver reparation. Korrekt utförda beräkningar bestämmer driften av pannutrustningen i full överensstämmelse med miljöstandarder. En kombination av två faktorer kommer att uppnås, vilket säkerställer en existens som uppfyller standarderna för modern civilisation - en behaglig temperatur i uppvärmda rum och frånvaron av skador på miljön och människors hälsa.