Расчетная часть

Страница 3

αдымт = 1,5 αт = 1,5;

Vг = 10,61 + (αт - 1) V0 = 10,61 + (4,5 - 1) • 9,5 = 43,91 м3.

Определим температуропроводность кладки

α = λ / (с • ρ) = 0,45 / (0,19 • 1600) = 0,00149 м2/ч.

Если принять, что подсос воздуха происходит в основном в нижней зоне дымохода, температура входящих газов в основании канала составит

tдымосн = (cг•Vг•tг + Vг•tг•cг) / (cсм•Vсм) = (0,35 • 29,61 • 195 + 14,3 • 20 • 0,31) / (0,35 • 43,91) = 138 °С

Температура продуктов сгорания на оголовке дымовой трубы равна 41 °С, конденсация водяных паров на оголовке дымовой трубы будет отсутствовать.

Средняя температура уходящих газов в кирпичном дымоходе равна:

Tсрдым = (tдымосн + tогух) / 2 = (138 +41) / 2 = 90 °С.

Зная среднюю температуру продуктов сгорания в дымоходе, можно провести его гидравлический расчет.

Выход продуктов сгорания из печи в атмосферу происходит под действием гравитационного напора ρгр, Па, который может быть представлен формулой

ρгр =9,81 • H • ((ρ0возд) / (1 + t возд / 273) - (ρ0ух) / (1 + tух ср / 273)) • b / 760,

где Н - высота дымовой трубы, м; р0возд , р0ух - соответственно плотность наружного воздуха и уходящих газов при температуре 0 °С, кг/м3;

tвозд - температура наружного воздуха, 0 °С;

t ухcp - средняя температура уходящих газов, 0 °С;

b - барометрическое давление, Па.

Подставляем в эту формулу исходные данные

ρгр = 9,81•6,7(1,29/(1+10 /273) - 1,31 /(1 + 90 / 273) •750 / 760 = 22,7 Па.

Часть гравитационного напора затрачивается на преодоление линейных и местных сопротивлений.

Действительная тяга, которая создается в дымовой трубе, представляет собой разность между гравитационным напором и суммой гидравлических сопротивлений.

Определяем сопротивления по участкам.

Металлический патрубок

Потеря на трение в патрубке длиной 1 м

Скорость уходящих газов

Wпат = (V патух(1+β • t патср)) / (F • 3600)=(29,61 • 1,8 (1 + 204 / 273)) / (0,0113•3600) ≈ 2 м / с.

При этой скорости удельное линейное сопротивление составляет 0,6 Па. Сопротивление участка в целом равно:

RL = 0,6 • 1 = 0,6 Па.

Потери на местные сопротивления

Коэффициенты местных сопротивлений в пределах металлического патрубка равны:

выход из печи в патрубок . 0,5

поворот под углом 90° . 0,9

внезапное расширение потока при входе в кирпичный дымоход и поворот под углом 90° . 1,2

Σξ= 2,6

Потери на местные сопротивления равны

Δpм =(10• Σ •ξ •W2пат •ρух) /(2•g)=(10 • 2,6 • 22 • 0,85)/(2•9,81) = 4,6 Па.

Гидравлические сопротивления в металлическом патрубке составляют

RL + Δpм = 0,6 + 4,6 = 5,2 Па.

Дымоход длиной 6,7 м, сечением 0,1 Зх. 0,13м

Скорость уходящих газов

Wдым = (Vдымух (1 + β • tсрдым) / (F • 3600)=(43,91 • 1,8 (1 + 90 / 273)) / (0,0169 • 3600) = 1,75 м / с.

Диаметр дымохода, эквивалентный сечению 0,13 x 0,13 м, равен: dЭKB = 0,138 м при скорости 1,75 м/с, удельное линейное сопротивление его R будет при этом равно 0,4 Па.

Вследствие большой шероховатости стенок кирпичного дымохода его сопротивление трению Л должно возрастать по сравнению с сопротивлением дымохода с гладкими стенками труб из кровельной стали (для которых составлена номограмма). Поэтому значение R для кирпичных дымоходов обычно удваивается, а при плохой кладке утраивается.