Výpočet návrhu komína

Úkol odvádět spaliny při provozu plynového kotle je základem pro zajištění bezpečnosti osob žijících v objektu. Dříve se vyrábělo zařízení s otevřenou spalovací komorou a komínem ve formě trubky z pozinkované oceli nebo azbestu. Alternativou je zděná konstrukce. Přívod kyslíku do kotle probíhal přímo z místnosti a spaliny byly odváděny přirozeným tahem.

Mezi moderní vynálezy patří plynový kotel vybavený uzavřenou spalovací komorou a koaxiálním komínem. Příjem kyslíku v něm probíhá z ulice pomocí mini-ventilátoru. Dvojité provedení (trubka menšího průměru ve větším) umožňuje současně odvádět spaliny a nasávat vzduch nezbytný pro spalovací proces. Zařízení má zvýšenou účinnost oproti účinnosti klasického plynového generátoru tepla.

Komíny jsou uspořádány v souladu s SNiP 2.04.05-91 a DBN V.2.5-20-2001. Jejich design může zahrnovat:

• střední a koncové trubky;
• ohyby pod úhlem 45° a 90°;
• hlava;
• odbočky;
• odpaliště pod úhlem 45°, 90° nebo 135°;
• příruby;
• přídavné prvky (držáky, zástěry, svorky, manžety).

Pokud je plynový kotel nekondenzačního typu, je vnitřní potrubí vyrobeno z hliníku a pokud se jedná o kondenzační kotel, je vyrobeno z tepelně odolného polypropylenu. Vnější potrubí je v obou případech vyrobeno z pozinkované oceli.

Účel výpočtu

Určení velikosti koaxiálního vedení je základní fází při návrhu topného zařízení. Výpočet rozměrů komína je nezbytný pro správnou instalaci a dodržování pravidel požární bezpečnosti. Od toho, jak optimálně se zvolí jeho průměr a výška, závisí na tom, jaký bude výkon a účinnost systému.

Jakýkoli plynový kotel má určitý výkon a komín musí zajistit úplný odvod spalin. V souladu s tím příliš malý průměr nezvládne úplné odstranění a oxid uhelnatý produkovaný kotlem zůstane v místnosti.

Pochopení tohoto specifika vám umožní:

• vytvořit dobrou trakci;
• snížit náklady na palivo;
• optimalizovat tepelné ztráty;
• zajistit bezpečnost uživatele.

V technické dokumentaci plynového generátoru tepla výrobce uvádí minimální parametry komína, které je nutné dodržet při instalaci systému.

Nezávislý výpočet průměru a výšky potrubí

Výška komína je vzdálenost od plynového kotle k hlavě, která je umístěna v horní části vedení. Navíc mluvíme o rozdílu ve výškách, a ne o celkové délce konstrukce pro odvod spalin. Předpokládá se, že pro soukromý dům stačí potrubí o výšce nejméně 5 m.

Nezávislý výpočet průměru se provádí na základě výkonu použitého plynového kotle. Pro zařízení uzavřeného typu platí základní pravidlo – průřez kanálu se volí ne menší než otvor výstupní trubky kouřového výfukového potrubí.

Po přezkoumání technické dokumentace bude možné získat plochu průřezu trubky, vědět, jaký, zvolit průměr.

Výpočtové metody pro komín s přirozeným tahem

Při navrhování průmyslových plynových zařízení se k určení velikosti komína používají složité vzorce, přičemž se berou v úvahu:

• výkonová úroveň;
• množství spotřebovaného paliva;
• požadovaná výška emise zplodin hoření;
• koncentrace škodlivých látek ve výfukových plynech;
• materiál potrubí;
• meteorologická situace v oblasti.

Pro soukromý dům se používají méně výkonné generátory tepla, takže rozměry komína budou mnohem menší a jejich výpočty jsou jednodušší. K určení rozměrů se používají dvě metody: exaktní a švédská. Zvažme každý podrobněji.

přesná metoda

Jako příklad si vezměme kotel na tuhá paliva, u kterého je nutné vypočítat průměr komína. Tento parametr se vypočítá podle vzorce:

kde Vr ukazuje, kolik plynu opouští systém. Můžete to definovat takto:

Jedná se o poměrně komplikovanou metodu, která vyžaduje přesné stanovení všech parametrů systému. Výsledná hodnota se zaokrouhlí nahoru na nejbližší vzestupnou velikost potrubí. V tomto případě je zapotřebí vlasec o průměru 125 mm.

švédská metoda

Metoda je určena k určení výšky komína topného zařízení s otevřeným topeništěm. Hodnota se vypočítá výpočtem poměru:

Výslednou hodnotu je nutné převést na procenta. Poté podle plánu vyberou potřebnou výšku s ohledem na tvar části potrubí.

1. Rozměry pece jsou 770×350 mm, komín je 260×130 mm.

Plocha topeniště je 77*35=2695 cm 2 . Plocha potrubí 26 * 13 u338d 2 cm XNUMX.

Vypočítejme poměr (338/2695) *100=12.5 %.

Tuto hodnotu zjistíme na grafu a určíme výšku komína 5m.

1. Rozměr topeniště je 800×500 mm, tedy plocha 0,4 m2.

Komín má rozměr 200×200 mm, jeho plocha je 0.04 m2.

Získáme poměr (0,04 / 0,4) * 100 u10d XNUMX%.

Podle harmonogramu by výška kulatého potrubí měla být 7 m.

Správný výpočet parametrů komína

Plynový kotel je vybaven koaxiálním komínem, jehož rozměry jsou menší než obvykle. Všechny výpočty se týkají určení jeho průřezové plochy a výšky. Získané parametry musí být ověřeny podle norem uvedených v SP 7.13130.2013.

Komín optimální velikosti je potrubí, které plně vyhovuje parametrům zaznamenaným v pasu plynové jednotky. Při provádění výpočtů se nepoužívá tepelný, ale jmenovitý výkon generátoru tepla. Platí zde pravidlo: jeden plynový kotel – jeden komín.

Jak určit průměr komína

Předpisy obsahují informace o průměru komína instalovaného na plynovém kotli. Vezmeme-li v úvahu výkon zařízení, potrubí o velikosti:

• do 3,5 kW – ne méně než 158 mm;
• 3,5-5,2 kW – ne méně než 189 mm;
• 5,2-7 kW – ne méně než 219 mm.

Trubky, které mají hladký vnitřní povrch, jsou obvykle menší až o 30 %. Vypočítá se podle vzorce:

Elementární vysvětlení fenoménu tahu v kotli bylo uvedeno v předchozím článku. Označíme-li rozdíl tlaků mezi venkovním vzduchem a horkými plyny u kořene potrubí Δp, bude se tento rovnat rozdílu hmotnosti dvou sloupců plynu o různých teplotách a stejné výšce, tzn.

V tomto vzorci je měrná hmotnost vzduchu a výfukových plynů γ_в a y_г přijato při 0° a 760 mm a byly provedeny přepočty s přihlédnutím k vypočteným teplotám a akceptovanému barometrickému tlaku.

Další zjednodušující rovnice (267) (rovnáme γ_г = c_в=1,3 kg/nm 3, chyba se ukáže jako zanedbatelná), dostaneme

Když je vrata otevřená a plyny procházejí potrubím, pak bude muset být část teoretického tahu využita až k vytvoření výstupní rychlosti, k překonání třecího odporu o stěny potrubí a také kvůli ochlazení válce potrubí, a u základny komína bude pozorováno nižší vakuum, rovné

Podle tabulky 51, můžete určit hodnotu teoretického tahu tím, že znáte teplotu spalin u paty komína a také zadáním teploty venkovního vzduchu. Předpokládá se, že barometrický tlak a vlhkost vzduchu v tabulce odpovídají průměrným podmínkám b = 750 mm Hg. Umění. a φ = 70 %.

Chlazení plynů v potrubí, počítáno na 1 m výšky, lze vypočítat pomocí následujících empirických vzorců:

a) pro nevyvložkované železné trubky

kde D je celková maximální produkce páry všech kotlů připojených k potrubí v t/hod.

Když určíme ΔT tímto způsobem, můžeme nahradit T ve vzorci (268)_tr hodnota (T_tr-ΔТН/2), pak je oprava ve vzorci (269) pro chlazení potrubí vyloučena.

Typicky je u trubek s malým průměrem rychlost, kterou plyny opouštějí trubku, 4-6 m/s pro velké průměry (2 m nebo více), rychlost se zvyšuje a dosahuje 8-10 m/s. U odvětrávačů kouře může rychlost plynů procházejících potrubím dosahovat až 10-15 m/s, jen aby bylo zajištěno vakuum ve výfukových kanálech za odsávačem kouře, aby se zabránilo vyrážení plynů z nich.

Výstupní průřezová plocha potrubí se vypočítává podle výstupních rychlostí plynu:

odkud se určuje horní vnitřní průměr komína.

Ztráta tahu spojená s přítomností výstupní rychlosti se vypočítá pomocí vzorce

Třecí odpor je určen přibližným vzorcem:

Výpočet komína pro teplovodní kotel, stejně jako odtah kouře, je počítán na maximální zatížení. U topenářských a modulových kotelen se maximální zatížení shoduje s dobrými podmínkami tahu (mrazivé dny). Proto po výpočtu potrubí na základě maximálního zatížení při zimní venkovní teplotě je nutné provést ověření pro letní provozní podmínky při t_в= 20-30°, kdy v důsledku poklesu zatížení bude plynový odpor kouřovodů nižší, ale také se zhorší tah.

Aby bylo možné regulovat tah, musí být v komíně vytvořena rezerva tahu; proto se součet plynových odporů obvykle zvyšuje o 20 %.

V souladu s hygienickými normami pro projektování průmyslových podniků, schválenými Radou ministrů SSSR dne 6. ledna 1951, se výška komínů bere podle tabulky. 52.

Poloměr pásem hygienické ochrany v metrech pro průmyslové kotelny se spotřebou paliva 3 tuny/hod a více je uveden v tabulce. 53.