3.3.3 Расчет коммуникаций по удалению продуктов сгорания

от газовых приборов

При расчете дымохода определяют размер поперечных сечений дымоходов и присоединительной трубы, а также выбирают материал и толщину стенок дымоходов, при которых разрежение перед газовым прибором будет не меньше допустимого, а температура уходящих газов будет выше точки росы.

Размеры дымоходов (площади сечения, высоты дымовых труб) принимают с учетом требований, приведенных в [1], а диаметр присоединительной трубы принимают равным диаметру дымоотводящего патрубка прибора. Присоединительная труба должна иметь длину не более 3 м, а количество поворотов - не более трех.

Исходными данными для расчета являются:

- тепловая мощность газового прибора, Q_пр , кВт, или номинальный расход газа q_пр , м³/ч;

- коэффициент расхода воздуха в газовом приборе - ;

- температура уходящих газов в газовом приборе - t_ух , ⁰С;

- необходимое разрежение перед тягопрерывателем прибора - p_доп , Па;

- температура точки росы в продуктах сгорания - t_p , ⁰С;

- барометрическое давление - p_б , Па.

Характеристики газовых приборов приведены в [2, 7,10].

Расчет коммуникаций по удалению продуктов сгорания газообразного топлива проводится в следующей последовательности:

1) По формуле 61 определяется номинальный расход газа прибором - q_пр , м³/ч (если номинальный расход газа прибором ранее не определялся);

2) Определяется объем продуктов сгорания природного газа, образующихся при сжигании 1 м³ газа по формулам, м³:

- теоретически необходимое количество воздуха

, (66);

- объем диоксида углерода (углекислого газа)

, (67);

- объем азота

, (68);

- объем водяных паров

, (69),

где d - влагосодержание природного газа, г/кг. ( Если оно неизвестно принимают d =10.1 г/кг).

- объем избыточного кислорода

, (70);

- суммарный объем продуктов сгорания

, (71).

3) Определяется плотность продуктов сгорания природного газа при температуре 0 ⁰С и давлении 101325 Па по формуле

, (71).

4) Расход продуктов сгорания природного газа через дымоход определяется по формуле

, м³/ч, (72).

5) Падение температуры в дымоходах определяется по формуле

, ^оС, (73),

где t_нi - температура уходящих газов в начале участка, ⁰С;

t_ов - температура воздуха, окружающего дымоход, ⁰С;

Q_пс - расход продуктов сгорания через дымоход, м³/ч;

k - коэффициент теплопередачи для стенок дымохода, Вт/(м² К);

F - внутренняя площадь поверхности стенок дымохода, м².

На первом участке температура t_нi принимается равной температуре уходящих газов. Значения k принимаются по [2] или по приложению 7. Температура t_ов принимается равной средней температуре помещения, в котором установлен газовый прибор ( для кухни 20 ⁰С ).

Температура уходящих газов в конце участка определяется по формуле

, ⁰С, (74).

Температура уходящих газов в конце последнего участка должна быть выше точки росы природного газа. В противном случае утепляют присоединительную трубу или увеличивают толщину стенки канала и расчет повторяют.

6) Тягу на участках определяют по формуле

, Па , (75),

где H - высота участка, создающего тягу, м;

t_г - средняя температура уходящих газов на участке, ⁰С;

p_б - барометрическое давление, Па.

Средняя температура уходящих газов на участке определяется по формуле

, ⁰С, (76),

где t_н и t_к - температуры уходящих газов в начале и в конце участка, ⁰С.

7) Потери давления на трение рассчитывают по формуле

, Па , (77),

где  - коэффициент трения, принимаемый для кирпичных каналов равным 0.04, для металлических труб - 0.02, для металлических окисленных - 0.04;

l - длина участка, м;

d - диаметр канала, м;

W_ух - скорость уходящих газов, м/с, приведенная к нормальным условиям, которая определяется по формуле

, м/с , (78),

где Q_пс - расход продуктов сгорания, м³/ч;

f - площадь поперечного сечения канала, м²;

_пс - плотность продуктов сгорания, кг/м³ ,при температуре 0 ⁰С и давлении 101325 Па;

t_г - средняя температура уходящих газов на участке, ⁰С.

Если сечение прямоугольное, то берут эквивалентный диаметр, который определяют по формуле

,м, (79),

где f - живое сечение газохода, м² ;

P - поперечный периметр сечения, омываемый газами, м.

Потери давления на местные сопротивления рассчитывают по формуле

, Па, (80),

где  - сумма коэффициентов местных сопротивлений, включая сопротивление при выходе из трубы.

При расчете дымоходов можно принимать следующие значения коэффициентов местных сопротивлений:

- выход в присоединительную трубу из тягопрерывателя ....................0,5

- поворот под углом 90⁰ ........................................................................0,9

- внезапное расширение потока при входе в кирпичный дымоход

и поворот под углом 90⁰ ..................................................................1,2

- выход из дымохода с поворотом ........................................................1,5

Пример расчета дымоходов в жилом здании приведен в [2]