Аэродинамический расчет показателей дымовой трубы котельной установки

Дымотвод — это важная часть единой системы, включающей котельную, воздушные каналы и газоходы. Дымовой трубой обеспечивается рассеивание в атмосфере вредных выбросов, находящихся в дымовых газах. Аэродинамический расчет показателей дымовой трубы котельной установки придется проводить для того, чтобы система прекрасно исполняла собственные функции и не несла угрозы здоровью человека.

Выбор трубы для котельной установки и ее установка производятся только в согласии с результатами ориентировочных расчетов, для которых применяются особые формулы или компьютерные программы

Как выполняется расчет показателей дымовой трубы котельной установки при помощи программ на компьютере

Проведение аэродинамического расчета дымовой трубы для промышленной котельной установки считается достаточно сложным и хлопотным процессом. В наше время похожие расчеты совершаются с использованием различных программ на компьютере, учитывающих многие рабочие условия оборудования. Проведение вычислений нацелено на то, чтобы при самой большой загрузке котельной установки выброс остатков сгорания переработанного топлива беспрепятственно уходил через трубу для утилизации в атмосферном пространстве. С помощью компьютерного расчета получается достоверно определить небольшую способность пропуска дымовых труб. Ошибки при проведении похожих расчетов весьма нежелательные, так как могут повернуться опасным скоплением газов.

Расчет дымовой трубы при помощи программы на компьютере подразумевает введение в систему заявленных критериев, относящиеся:

• к мощности котла;
• упомянутой в паспорте температуре газообразования на выходе. Если эти сведения отсутствуют, принято пользоваться значением в 200? С;
• температуре на улице. Для включения отопления она добиться +8? С, подачи горячей воды — +20? С;
• КПД котлов такого типа. При отсутствии таких данных, находящихся в паспорте оборудования, расчет проводится со значением, равным 0,92;
• коэффициенту излишка массы воздуха для фитиля. Если данные не предоставлены, то пользуются критерием 1,4;
• виду топлива;
• длине дымоотводов, идущих от оборудования для котельной;
• материалу, который применен для производства дымовой трубы;
• температуре помещения;
• форме дымоотвода;
• габаритам дымоотвода и т. д.

Вид трубы и ее размеры зависят от варианта котла отопления и его мощности

После введения всех данных компьютерной программой выполняется выполнение расчета естественной тяги (самотяги). Если окажется, что происходят громадные потери, то необходимо внести изменения в конструкцию, которые относятся к ее форме, диаметру, высоте.

Критерии для практического аэродинамического расчета дымовой трубы

Дымовые трубы котельных установок и приватных домов с тт котлом (каминами) просят проведения щепетильного вычисления с учетом ряда критериев:

• особенностей климата этой местности;
• местного рельефа и типа грунта, на котором строится постройка;
• региональной сейсмической активности;
• скорости ветров и норм выпадения осадков, а еще критических величин;
• типа печные кладки;
• динамических колебаний оборудования;
• материала, из которого построят дымовую трубу, и его теплового расширения;
• вида топлива, его отдачи тепла;
• технических специфик, свойственных котлу;
• температуры газов на выходе.

Оперируя такими данными, можно высчитать:

• высоту сооружения;
• хороший диаметр;
• допустимую массу, которую как правило имеет возводимая труба для дыма и, поэтому, выбрать материал, который подходит для обустраивания конструкции.

Результаты расчетов позволят определиться с диаметром грядущего дымоотвода, его высотой и массой

Правильно просчитанная высота и проходимость, выбор формы и материалов помогут естественной тяге, обеспечивая хорошую отдачу тепла. Профессиональному расчету содействует привлечение профессиональных профессиональных мастеров. Проявление небрежности обернется конструкционными ошибками, благодаря которым:

• поверхности внутри будут подвергаться чрезмерному оседанию сажи и золы;
• сечение внутреннее будет понемногу уменьшаться, что приводит к ослабеванию тяги и проникновению угарных газовых образований во помещения находящиеся внутри;
• возрастет возможность загорания скапливающихся смол и деформации трубы, вызванной перепадами температур;
• повысится пожароопасность.

Труба для дыма для котельной установки: конструкция и виды (типы)

Проведение расчета высоты дымовой трубы котельной установки и других ее показателей невозможно без учета свойств ее конструкции, составляемой:

• основанием и опорой;
• газоотводящим стволом;
• тепловой изоляцией;
• противокоррозионной защитой;
• устройством, вводящим газоходы.

Для устройства дымоотвода применяется кирпич, керамические, цинковые или трубы из нержавейки

Дымовой газ, охладившись в очистительном устройстве – скруббере, до 60? С, проходит чистку в абсорберах и выбрасывается в атмосферу.

Для строительства дымовых труб используют:

• кирпич. Кирпичная конструкция, поставленная профессиональным печником, почти не копит сажи. Ей характерны достаточная пожаро-безопасность, механическая крепость и теплоемкость. Ввиду разрушения кирпича реакциями, наступающими при контактировании оксидов серы, оседающих на стенках, с водой применение кирпичных конструкций резко уменьшилось;
• сталь. Позволяет моделировать конфигурацию трубы. Прослужит примерно лет 10 при условиях применения топлива с низким содержанием серы;
• керамика. Устойчивая к действию конденсата, выделяется огнеустойчивостью. Но конструкции, отягощенной пиронами, свойственна излишняя громоздкость, затрудняющая монтаж;
• полимерные материалы. Применяются для установки на газовые водонагреватели и в котельную установку с температурой не выше 250? С.

В зависимости от свойств несущей конструкции дымовые трубы могут быть:

• самонесущими, сделанными из сендвич-труб. Легко устанавливаются на крышах с закреплением в середине сооружения и, если понадобится, перевозятся, но имеют большие ограничения в использовании – по температуре (350? С), снеговой и нагрузке ветра, уровню химической агрессивности продуктов горения;
• колонными. Может быть установка многоствольной стальной конструкции с диаметром, доходящим до трех метров при подсоединении к нескольким котлам;
• (около)фасадными. Конструкция является самой экономной, так как не просит мощного фундамента и применения несущих компонентов, а использование модулей обеспечивает простоту замены;
• фермовыми. Используются, в основном, в зонах с очень высокой сейсмической активностью;
• мачтовыми. Применение стальных оттяжек придаёт дополнительную стойкость опорной башне из трех-четырех мачт с прикрепленными дымовыми трубами.

Высокие трубы склонны к нагрузке ветра, благодаря этому необходимо побеспокоится о добавочном креплении

Как делаются расчёты высоты дымовой трубы

Безошибочность расчета высоты дымовой трубы проявляется на работоспособности отопительного агрегата, выражаясь в достижении нужной величины естественной тяги. По правилам, задаваемым СНиП, высота не может быть менее пятиметровой. Игнорирование этим указыванием приводит к падению уровня естественной тяги и малоэффективной работе системы отопления. Устанавливая чрезмерно высокую трубу, также снизим естественную тягу, так как дым, проходящий по безмерно удлиненному каналу, будет остывать и передвигаться с падающей скоростью. Неправильные расчеты приводят к появлению воздушных завихрений и проблемам, которые связаны с зоной ветрового подпора. Большими порывами ветрами может быть даже погашен огонь в камере сгорания.

Вычисления, изготавливаемые в ходе строительства объектов промышленного строительства, очень сложны и сопряжены с введением немалого количества разных критериев. Определяясь с высотой дымоотвода для объекта индивидуального строительства, лучше всего исполнять следующие советы:

• длина должна составить как минимум несколько метров на отрезке, соединяющем основание и максимальную точку. При подобной длине обеспечивается достаточная безопасность от загорания;
• дымотвод, устанавливаемый на крыше плоского типа, должен возвышаться над ее поверхностью не менее, чем на полметра;
• при строительстве дымоотвода на крыше с наклонной поверхностью труба, размещенная на расстоянии менее полутора метров от конька, ставится выше него на полметра. Непременным в данном случае считается дополнительное укрепление конструкции растяжками для увеличения стойкости, иначе она может быть повреждена большими порывами ветра. При расстоянии до трех метров от конька труба ставится на одной высоте с ним. Если расстояние превосходит три метра, то угол между горизонтальной линией крышного конька и виртуальной линией, проведенной между коньком и верхним срезом дымоотвода, должен составить 10?;
• расстояние между трубой и высокими деревами и строениями должно составить более 2-х метров;
• если материал кровли возгораем, то высоту дымоотвода следует дополнительно расширить на полметра;
• на многоярусной крыше с перепадами высот при проведении расчетов опираются на высоту конька;
• при расположении котельной установки в домовой пристройке оголовок трубы должен подняться над зоной ветрового подпора, располагающейся в пространстве, заданном проведенной под угол в 45? линией от верхней точки дома до поверхности земли.

Если материал кровли не имеет жаростойких параметров, длину наружной части дымоотвода необходимо расширить

Документация, прилагаемая к теплообменному оборудованию, имеет значения показателей, оказывающих воздействие на выбор высоты дымовой трубы.

Проведение вычислений связано с использованием формулы:

Этой формулой предусматривается применение этих параметров: A – коэффициента, характеризующего региональную метеорологическую обстановку; Мi – массы газовых образований, идущие по дымоотводу за единицу времени; F – скорости оседания частиц, которые образуются при горении; Спдкi и Сфi – критериев, отображающих уровень концентрации веществ, которые имеет дымовой газ; V – объема газа; T – разницы значений температуры окружающей среды при поступлении в трубу и при выходе из нее.

Как рассчитывается диаметр дымовой трубы

Обозначение нужного диаметра дымовой трубы делается для того, чтобы произвести расчет тяги. При популярной мощности отопительного агрегата можно понадеяться на советы, согласно которым:

• если мощность ниже 3,5 кВт, то вполне достаточно дымоотвода сечением 0,14х0,14 м;
• при мощности в четыре-пять кВт идеальным будет сечение 0,14х0,2 м;
• при мощности в пять-семь кВт – 0,14х0,27 м.

Проведение расчета сечения дымовой трубы просит следующих данных:

• количества топлива, потребляемого за один час (сведения содержатся в паспорте оборудования). Такой параметр рассматривается как ключевой;
• температурных показателей газа, входящего в трубу (также реквизиты паспорта, порядка 150-200? С);
• высоты дымоотвода;
• скорости движения газа в трубе, в большинстве случаев принимаемой за 2 м/с;
• показателя естественной тяги, принимаемого, по единому правилу, за 4Па.

Высчитать его очень легко, помножив высоту дымовой трубы на разница плотностей атмосферного воздуха и дымового газа.

Воспользоваться можно такой формулой:

d2 = 4V/?W, в которой:

d2 – необходимая величина площади поперечного сечения; V – объем газа; W – скорость движения газа в трубе.

Формула расчета диаметра:

S = m/?w, в которой:

S – площадь сечения; m – величина расходуемого в течение часа топлива; ? – плотность газов в дымовой трубе. В основном, упрощая расчеты, ее принимают как равную плотности воздуха; w – скорость газов в дымовой трубе. В вариантах, когда величину диаметра дымовой трубы нужно определить очень точно, лучше обратиться к помощи профессиональных мастеров, обладающих нужной квалификацией. Для обустраивания дымоотвода для индивидуального домовладения будет вполне достаточно держаться советов самого характера.

Проведение аэродинамического расчета дымовой трубы, осуществленное достаточно профессионально, дает возможность рассчитывать на долголетнее удачное функционирование системы отопления. Добившись хорошей естественной тяги и большой пропускной способности, можно не бояться, что дымотвод будет забиваться сажей и требовать ремонта. Правильно проведенные расчеты обусловят работу оборудования для котельной в полном согласии с требованиями экологичных норм. Будет достигнуто комбинирование 2-ух факторов, которые обеспечивают существование, подходящее нормативам сегодняшней цивилизации – оптимальной температуры в обогреваемых помещениях и отсутствия ущерба внешней среде и здоровью человека.