Розрахунок димових труб

Геометричний напір, який створює димова труба, повинен перебороти опір в печі і самій трубі та забезпечити запас напору:

h_г=h_розр+h_тер+h_м, Н/м² (3.16)

де h_розр – розрідження, яке повинне створитись в основі димової труби, щоб забезпечити гарантований викид димових газів в атмосферу;

h_тер та h_м – втрати напору на тертя в самій трубі та на подолання місцевого опору при виході газів із гирла труби.

Звідси можна визначити загальне розрідження, яке повинна створювати димова труба:

h_розр=h_г-h_тер-h_м, Н/м² (3.17)

Розрідження приймається рівним:

h_розр=(1,2-1,4)·h_втр, Н/м² (3.18)

де h_втр – сума опорів, які зустрічаються на шляху руху димових газів від робочого простору печі до основи димової труби, розраховується за формулою (3.11).

Висоту та діаметр димової труби визначають за формулою (3.17), яка у розгорнутому виді виглядає наступним чином:

, Па (3.19)

де H – висота димової труби, м;

- густина повітря при його температурі, кг/м³;

w_tсер та – відповідно швидкість та густина димових газів при температурі посередині димової труби, м/с та кг/м³;

w_tгир, – швидкість та густина димових газів при температурі в гирлі труби, м/с та кг/м³;

λ – коефіцієнт тертя (для цегляних труб – 0,05; для металевих – 0,035);

ξ – коефіцієнт місцевого опору при виході газів із гирла труби в атмосферу: ξ=1,06-1,15;

D_сер – середній діаметр труби, м.

Для визначення D_сер знаходимо діаметр гирла (D_гир) виходячи із умови, що швидкість газів на виході із гирла (w_0гир) повинна складати 2-6 м/с (в розрахунках приймають 3-4 м/с), тоді згідно рівняння нерозривності струменя:

= , (3.20)

де – об’ємні витрати димових газів за нормальних умов, м³/с

(визначаються із теплового балансу печі із урахуванням підсосів атмосферного повітря при рухові газів по печі та димоходам);

w_{0 гир} – швидкість газів в гирлі за нормальних умов, м/с.

Знайшовши діаметр гирла, знаходимо діаметр основи труби, її середній діаметр та середню швидкість димових газів:

D_осн=1,5·D_гир; D_сер= ; w_0сер = (3.21)

Температуру в основі труби розраховуємо по її падінню в залежності від виду матеріалу газоходів і температури. Температуру в гирлі – по температурі в основі труби та по її падінню по висоті, яке приймають, град/м висоти труби Δt [3]:

- для цегляної труби 1-1,5

- металевої футерованої 2-3

- металевої нефутерованої 3-5.

Тобто, t_гир=t_осн-H·Δt

Складність проведення розрахунків полягає в тому, що і швидкість і густина газів залежать від висоти труби, яку нам і потрібно визначити. Тому користуються методом підбору, згідно з яким спочатку приймають висоту труби із графіків залежності висоти труби від розрідження в основі труби та температури димових газів (рис. 3.2) або дуже приблизно за формулою:

Н=(25-30)·D_гир (3.22)

Після цього розраховують t_сер, t_гир, w_tгир, w_tсер і за формулою (3.19) знаходять висоту труби (Н). Якщо вона відрізняється від прийнятої більш ніж на 10 %, розрахунки повторюють, приймаючи нову висоту труби і так далі.

Якщо температура в основі труби не перевищує 700⁰С, то трубу будують із червоної цегли доброї якості, якщо вона вища за 700⁰С, то – із шамотної цегли. Димова труба не повинна мати висоту меншу за 16 м і повинна бути вищою на 5 м ніж гребінь самого високого будинку в радіусі 100 м.

Рисунок 3.2. – Розрідження, що створюється димовою трубою в залежності від висоти труби і середньої температури газів

Поиск по сайту: