7. Расчет дымохода

Рис.1:Схема расположения дымовых труб

1 – условная линия под углом 45 градусов к горизонту; 2 – зона ветрового подпора.

Рассчитаем дымоход, отводящий продукты сгорания от быстродействую­щего водонагревателя. В водонагревателе сжигается природный газ, для которого величина ; ; . Соединительная труба диаметром 130 мм имеет длину 3 м, вертикальный участок, равный 0,3 м, и три поворота. Высота дымохода во внутренней кирпичной капитальной стене сечением 125×125 мм имеет высоту 5 м до чердака. Дымоход на чердаке и сверх кровли сечением 125×125 мм имеет толщину стены 0,5 кирпича, высоту 4 м и над оголовком металлический зонт.

1. Предположим, что разрежение перед тягопрерывателем водонагревателя составляет 3 Па, поэтому подсос воздуха не учитываем. Основные показатели работы водонагревателя берем из табл. 19.2[3]: , ; .

2. Рассчитаем охлаждение газа в вертикальном участке присоединительной трубы по формуле:

. Количество продуктов сгорания при равно:

.

Расход газа равен:

;

;

;

Коэффициент теплопередачи .

.

Температура после вертикального участка равна .

3. Охлаждение газа в присоединительной трубе длиной 3-0,3=2,7 м.

;

.

Температура газов в начале дымохода .

4. Охлаждение во внутреннем дымоходе:

; .

.

Температура в конце дымохода .

5. Охлаждение в наружном дымоходе:

; .

.

Температура газов, уходящих из трубы, . Она больше температуры точки росы: (см. табл. 19.2)[3].

6. Рассчитаем тягу. Тягу, создаваемую вертикальным участком соединительной трубы, определяем по формуле:

;

.

Тяга, создаваемая дымоходом, равна:

.

; .

Суммарная тяга

.

7. Определим потери на трение:

1. в присоединительной трубе:

- сечение присоединительной трубы.

;

.

Коэффициент трения принимаем равным 0,04, а плотность продуктов сгорания -1,3 кг/м³. Потери давления рассчитываем по формуле:

.

2. в дымоходе:

;

- сечение дымохода;

;

; ;

.

8. Определим потери на местные сопротивления:

1. в присоединительных трубах: коэффициенты местных сопротивлений: при входе в тягопрерыватель ; повороте ; при входе в кирпичный дымоход ; :

.

2. в дымоходах коэффициент сопротивления при выходе :

.

9. Определим разрежение перед газовым прибором:

.

Разрежение превышает минимально необходимое (3 Па), следовательно, дымоход обеспечит нормальную работу водонагревателя. В действительных условиях работы разрежение перед водонагревателем несколько снизится против полученной величины 12,3 Па, так как в результате подсоса воздуха через тягопрерыватель уменьшится тяга и увеличатся потери давления при движении газов в дымоходах.

8. Расчет атмосферной горелки

Рассчитаем атмосферную горелку производительностью , в которой сжигают природный газ с теплотой сгорания , , . Давление газа перед горелкой .

Выбираем расчетные значения основных параметров горелки , , . Принятая скорость позволяет работать горелке с перегрузкой до 2,95/1,65= 1,79 раза (см. табл. 17.2)[3]. При значении проскока пламени не будет. Следовательно, диапазон регулирования горелки составляет 0...1.79 номинальной нагрузки. Глубину выходных каналов принимаем 12 мм.

1. Рассчитаем суммарную площадь выходных отверстий:

.

2. Определим коэффициент эжекции по формуле:

.

3. Найдем значения коэффициентов потерь. Принимаем эжекционную трубку типа в (рис. 17.25)[3], . Для отверстий горелки принимаем коэффициент , а температуру подогрева 100 °С.

Рассчитаем величину и коэффициент по формуле:

.

.

Коэффициент расхода сопла принимаем равным .

4. Определим площадь и диаметр сопла по формуле:

.

.

5. Найдем по формуле:

.

6. Рассчитаем по формуле:

.

Так как , следовательно, давление газа больше минимально необходимого. Для сокращения размеров горелки рассчитываем ее на неоптимальный режим. Определяем величину х из формулы:

; .

7. Определяем по формуле:

;

;