22. Порядок|лад| розрахунку димаря

1. Висота димаря Н, м, (приймається).

Приймаємо висоту димової труби: Н=45м.

2. Температура димових газів на вході в трубу – tд.тр.

Температура газів на виході в трубу (димову) приймається рівній температурі газів біля димососа:

Температура димових газів на вході до труби — 150 °С .

Температура газів на вході до труби (димової) приймається рівною температурі газів біля димососа:

= = 150 °С

де: — температура вихідних димових газів, (приймаються з теплового розрахунку теплогенератора);

3. Витрата газів через трубу (на виході з труби) визначається для випадку роботи всіх приєднаних до труби тепло генераторів при їх номінальному навантаженні.

,

де: — розрахункова витрата палива, кг/год;

— об’єм димових газів при , ;

— кількість працюючих теплогенераторів, шт.;

та приймаються з теплового розрахунку тепло генератора.

4. Швидкість газів на виході з труби, як і висота труби, визначає умови розсіювання газів у районі розташування теплогенеруючої установки. Максимальна концентрація шкідливих газів у районі зменшується зі збільшенням висоти труби та вихідної швидкості газів. Тому швидкість газів на виході з труби визначається розрахунком за умовами забезпечення допустимої концентрації шкідливих домішок при граничній висоті труби.

В тих випадках, коли прийнята висота димової труби забезпечує допустиму концентрацію шкідливих домішок при порівняно помірних швидкостях виходу, швидкість газів на виході з труби приймається при штучній тязі.

Приймаємо швидкість газів на виході з труби:

м/с,

5. Внутрішній діаметр труби на виході димових газів:

Обираємо цегляну трубу дiаметром 1.2м, висотою 30м.

Перерахування швидкості газів на виході з труби:

, м/с.

6. З метою попередження потрапляння димових газів в товщу конструкції цегляних труб не допускається додатній статичний тиск на стінки газовідвідного ствола.

Для цього повинна виконуватись умова R<1,

де R— визначальний критерій:

де: —коефіцієнт опору тертю, для цегляних труб з урахуванням

кільцевих виступів футерівки ;

— постійний уклін внутрішньої поверхні верхньої ділянки труби (при

відсутності даних про конструкцію труби приймається рівним 0,002);

— прискорення сили тяжіння, ;

—густина зовнішнього повітря при розрахунковому режимі, ;

— густина димових газів при розрахунковому режимі, .

Густина повітря та газів при температурах, відмінних від 0 ºС:

,

де: — густина повітря (газів) при нормальних умовах, .

Густина повітря при нормальних умовах .

Температуру повітря приймаємо 30 ºС, тоді .

23. Природня та штучна тяга. Розрахунок самотяги димаря

Існують два види тяги - природна і штучна (примусова). Природна тяга створюється внаслідок різниці щільності зовнішнього (холодного) повітря і гарячих газів, що відходять за допомогою димової труби.

Холодне повітря, як більш важкий, надходить у топку і витісняє більш легкі гарячі гази (продукти згорання), в результаті чого виникає рух газів по газоходу котла , димоходу та димовій трубі . При цьому чим вище температура відхідних газів і нижче температура повітря, тим сильніше тяга, оскільки щільність газів зменшується, а щільність повітря збільшується. Тяга залежить також і від висоти димової труби (чим вона вища, тим тяга більше). У потужних котельних установках зазвичай використовують залізобетонні димові труби які досягають висоти 100 м і більше. Така висота приймається не для створення необхідної тяги, а через необхідність видалення запилених і шкідливих газів в більш високі шари атмосфери.

Для запобігання від дії високої температури зсередини (до висоти приблизно 1/3 від основи) труби футерують вогнетривкою цеглою.

У котельних з котлами середньої і великої продуктивності застосовується штучна тяга. При цьому подача повітря в топку і подолання опору по довжині повітряного тракту здійснюються вентилятором, а видалення газів з котла і подолання опору по довжині газового тракту - димососом. У деяких випадках можна застосовувати тільки один димосос або вентилятор. Висота димової труби при штучній тязі визначається санітарно-гігієнічними умовами та приймається залежно від виду палива, що спалюється, близькості житлового району, висоти сусідніх будівель.

Застосовувані при штучній тязі димососи і вентилятори близькі за своїм устроєм і складаються з обертової частини (ротора з лопатками) і нерухомого кожуха у формі равлика.

Для роботи теплогенерируючої установки необхідно подавати повітря в топку і відводити продукти згорання.

Тяга і дуття можуть бути природними – за рахунок самотяги створюваного димаря, і штучними – повітря в топку подається дуттєвими вентиляторами, а тяга здійснюється димососами.

Складний профіль теплогенератора призвів до підвищення його аеродинамічного опору, а зниження температури газів, що відходять, – до зменшення сили тяги, створюваної труби даної висоти.

В результаті впливу обидва цих чинники в установках з теплогенераторами паровидатністю 2,5 т/год і вище природна тяга майже повністю поступилася місцем штучній тязі і дуттю.

При спалюванні палив (дрова, торф), що не шлакуються і малошлакуються, можна подавати повітря в топку за рахунок тяги, тобто працювати без дуттєвих вентиляторів.

При спалюванні палив (вугілля), що шлакуються, необхідне штучне дуття, тобто установка дуттєвих вентиляторів, для подолання опору шару шлаку і палива. Інакше в топці, а отже, і у всьому газовому тракті виникло б підвищене розрідження, що із-за додаткових присосів повітря привело б до великих коефіцієнтів надлишку повітря, в чого знижується К.К.Д. теплогенеруючої установки із-за втрати тепла з газами, що йдуть.

Установка дуттєвих вентиляторів потрібна також при спалюванні газу низького тиску за допомогою пальників змішувачів і спалювання мазуту при використанні механічних форсунок з великими витратою мазуту і форсунок, де розпилювання проводиться повітрям. При спалюванні газу середнього тиску і наявності інжекційних пальників, а також спалюванні мазуту за допомогою парових і механічних форсунок невеликих розмірів необхідна для згорання кількість повітря ежектується струменем палива, в цьому випадку можна обійтися без установки дуттєвих вентиляторів.

При створенні штучного дуття продуктивність вентилятора повинна забезпечити подачу необхідно для горіння повітря, а натиск – подолати сумарний опір повітряного тракту.

Як дуттєві зазвичай встановлюється відцентрові вентилятори середнього тиску.

Тяга труби або димососу повинні подолати сумарний опір газового тракту.

Рух потоку димових газів і повітря в газоповітряному тракті теплогенерируючої установки є складним, оскільки газоповітряний тракт має повороти, поперечний перетин його неодноразово міняється, а окремі газоходи заповнені трубними пучками з різними характеристиками. Крім того, температура і щільність димових газів змінюється в процесі руху в результаті віддачі теплоти.

Рух димових газів і повітря в газоповітряходах супроводжується втратою енергії на подолання сил тертя і місцевих опорів.

Визначення гідравлічних опорів газоповітряного тракту, вибір дуттєвих і тягових пристроїв проводиться на основі аеродинамічного і теплового розрахунків теплогенераторів.

Початковими для аеродинамічного розрахунку є швидкості (w), температури (t), витрати повітря і газів (V) по окремих ділянках відповідного тракту.