سرعت گاز در دودکش های دیگ بخار. دایره المعارف بزرگ نفت و گاز

9. محاسبه آیرودینامیکی تراکت گازهای دودکش

روش محاسبه آیرودینامیکی تاسیسات دیگ بخار برای محاسبه مقاومت گاز و هوا و برای انتخاب دودکش ها و دستگاه های کششی استفاده می شود. در طی محاسبات آیرودینامیکی، افت فشار در مجاری گاز-هوا با محاسبه مقاومت آنها و گرانشی که در یک منطقه یا تاسیسات خاص رخ می دهد، تعیین می شود.

هنگامی که مایع خنک کننده حالت تجمع خود را تغییر نمی دهد، محاسبه آیرودینامیک شامل تعیین مجموع تلفات فشار در مقاومت های موضعی و افت فشار ناشی از اصطکاک است:

افت فشار اصطکاک، Pa، با استفاده از فرمول Darcy-Weisbach تعیین می شود:

جایی که - ضریب مقاومت اصطکاک، بسته به حالت آشفته

زبری، و در شرایط آرام و متلاطم بر روی عدد رینولدز.

- طول بخش، متر؛

– چگالی گاز، کیلوگرم بر متر مکعب؛

- سرعت جریان متوسط، m/s

- قطر معادل، متر؛

g – شتاب سقوط آزاد، m/s².

حجم ساعتی دود از یک واحد دیگ بر اساس فرمول:

- مقدار واقعی گازهای دودکش در میانگین هوای اضافی در دودکش، m³/kg.

- مصرف سوخت تخمینی، کیلوگرم در ساعت؛

- چگالی سوخت گاز، کیلوگرم بر مترمربع، با فرمول زیر تعیین می شود:

که در آن V g d میانگین حجم محصولات احتراق در شرایط عادی و میانگین مقدار هوای اضافی در دودکش، m 3 / h است.

α - ضریب هوای اضافی؛

V 0 - از نظر تئوری حجم هوای احتراق در α=1، m 3 / kg، m 3 / m 3.

ρ با g.t. - چگالی گاز خشک، کیلوگرم بر متر مکعب؛

برای شرایط واقعی، چگالی مخلوط گاز و هوا با فرمول تعیین می شود:

,

که در آن t g دمای گازهای خروجی دود، 0 درجه سانتیگراد است که برابر با دمای گازهای پشت بخاری هوا (اگر هیچ کدام در پشت اکونومایزر وجود نداشته باشد) است.

سطح مقطع گرازهای دود با تعیین سرعت حرکت گازهای دود در 10 متر بر ثانیه طبق فرمول تعیین می شود.

,

جایی که - حجم دود، m³ / s.

- سرعت بهینهحرکت گاز دودکش، متر بر ثانیه؛

متر مربع

متر مربع

سرعت واقعی حرکت گازهای دودکش:

ما افت فشار را در مقاومت موضعی در Pa در محل با استفاده از فرمول تعیین می کنیم:

ما افت هد اصطکاک را در ناحیه Pa، با استفاده از فرمول دارسی-وایزباخ تعیین می کنیم:

l - طول بخش، متر؛

ρ – چگالی گاز، کیلوگرم بر متر مکعب

ω – سرعت جریان متوسط، m/s.

د – قطر معادل، برابر با قطر آن برای یک مقطع دایره ای و برای یک مقطع غیر دایره ای، که با فرمول های m تعیین می شود.

10. محاسبه دودکش

اتاق دیگ بخار باید یک مشترک داشته باشد دودکشبرای کلیه واحدهای دیگ بخار جدا از ساختمان دیگ بخار با امکان اتصال یک یا دو دیگ دیگر به آن. لوله های فولادی نمی توانند بیش از 45 متر ارتفاع داشته باشند و فقط بر روی دیگ های استوانه ای عمودی نصب می شوند. دیگهای آب گرمنوع برج خروجی حرارتی بالا هنگام استفاده از کشش طبیعی و گاز طبیعی سوزاندن، ارتفاع دودکش باید حداقل 20 متر باشد.

سرعت گازها در خروجی دودکش ها با شرایطی تعیین می شود که باد اجازه ندهد گازها در دودکش باقی بمانند ("بیرون زده") در حین پیش نویس طبیعی و رهاسازی مناسب گازها به ارتفاع مورد نیاز. با پیش نویس مصنوعی، میزان جریان گاز با توجه به مواد لوله ها و ارتفاع آنها با در نظر گرفتن نیاز به رهاسازی در لایه های بالایی جو تعیین می شود. مقادیر تقریبی سرعت گازهای دودکش در خروجی دودکش ها در جدول آورده شده است.

تلفات اصطکاک در یک دودکش (آجر یا بتن مسلح)، Pa، (kgf/cm2)، از عبارت زیر تعیین می شود:

λ – ضریب مقاومت اصطکاک. میانگین مقدار آزمایشی برای لوله های بتنی و آجری، با در نظر گرفتن برآمدگی های حلقوی آستر، 0.05 است. لوله های فولادیبا قطر d d.t. ≥2 m λ=0.015 و در d d.t<2м λ=0,02;

ω 0 – سرعت، m/s، در قسمت خروجی لوله با قطر d d.t.

مقادیر تقریبی سرعت خروجی گازها از دودکش ها، m/s

مواد دودکش	ولع طبیعی		کشش مصنوعی
	ارتفاع دودکش، متر
بتن آرمه
ورق فولادی

با پیش نویس مصنوعی، خنک کننده گازهای موجود در دودکش در نظر گرفته نمی شود. افت فشار با سرعت خروجی، Pa (kgf/cm2)، تعیین می‌شود

,

ξ ضریب تلفات محلی در خروجی لوله برابر با 1.1 است.

تنظیم سرعت حرکت گازهای دودکش در خروجی دودکش آنها با توجه به داده های جدول ... قطر دهانه دودکش را با استفاده از فرمول تعیین کنید:

قطر پایه با فرمول تعیین می شود:

سرعت واقعی گازهای خروجی، m/s را تعیین می کنیم:

ما گرانش دودکش، Pa را تعیین می کنیم:

ما پیش نویس مفید دودکش، Pa را محاسبه می کنیم:

ما مقاومت کل مسیر گاز تاسیسات دیگ، Pa (kgf/cm2) را با جمع کردن مقاومت‌های تک تک عناصر تاسیسات تعیین می‌کنیم:

11. انتخاب یک اگزوز دود

بیایید عملکرد اگزوز دود را پیدا کنیم:

بیایید فشار را با استفاده از فرمول پیدا کنیم:

بر اساس مقادیر فشار و عملکرد به دست آمده، ما یک اگزوز دود از نوع VD را انتخاب می کنیم: نام تجاری - VD-6. سرعت چرخش n = 1450 دور در دقیقه، راندمان – 65 درصد

بیایید قدرت اگزوز دود را با استفاده از فرمول تعیین کنیم:

نمودار حرارتی (اصلی) دیگ بخار صنعتی و گرمایشی با دیگ بخار برای سیستم تامین حرارت بسته.

1 - دیگ بخار؛ 2 - منبسط کننده دمش مداوم 3 - پمپ تغذیه; 4 – آبگرمکن خام؛ 5- تصفیه آب شیمیایی 6 – مصرف کننده بخار فرآیند؛ 6a - مصرف کننده گرمای مورد استفاده برای گرمایش، تهویه و تامین آب گرم؛ 7 - پمپ برای تغذیه شبکه های گرمایشی. 8- مبدل های حرارتی برای گرم کردن آب؛ 9 – هواگیر اتمسفر; 10 - خنک کننده بخار از هواگیر. 11 – پمپ شبکه; 12 - شیر قابل تنظیم؛ 13 – شیر کاهنده فشار.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. محاسبه حرارتی دیگهای بخار کم مصرف: کتاب درسی / Kurilov V.K. . - ایوانوو: IISI، 1994. - 80 ص.

2. کتاب مسئله در فرآیندهای انتقال حرارت و جرم: کتاب درسی برای دانشگاه ها / Avchukhov V.V., Payuste B.Ya.. - M.: Energoatomizdat, 1986. - 144 pp.: ill.

3. کتابچه راهنمای نصب دیگ بخار با ظرفیت کم / Roddatis K.F., Poltaretsky A.N. - M.: Energoatomizdat, 1989. – 488 pp.: ill.

2008-01-11

هنگام کار با مولدهای حرارتی کم مصرف، عاملی مانند دودکش با طراحی مناسب و نصب صحیح بسیار مهم است. طبیعتا نیاز به محاسبه پیش می آید. مانند هر محاسبات مهندسی حرارتی، محاسبه دودکش ها می تواند سازه ای و کالیبراسیون باشد. اولین آنها دنباله ای از تکرارهای تو در تو است (در ابتدای محاسبه پارامترهایی مانند ارتفاع و مواد دودکش، سرعت گازهای دودکش و غیره را تنظیم می کنیم و سپس این مقادیر را اصلاح می کنیم. با تقریب های متوالی). با این حال، در عمل، بسیار رایج تر است که با نیاز به محاسبات تأیید دودکش مواجه شویم، زیرا دیگ معمولاً به یک سیستم حذف دود موجود متصل است.

در این حالت از قبل ارتفاع دودکش، متریال و سطح مقطع دودکش و غیره را داریم. وظیفه بررسی سازگاری پارامترهای کانال دود و مولد حرارت است، یعنی. شرط لازم برای عملکرد صحیح دودکش این است که گرانش از افت فشار در دودکش به میزان حداقل خلاء مجاز در لوله اگزوز دود مولد حرارت بیشتر باشد. میزان کشش طبیعی به عوامل زیادی بستگی دارد:

• شکل مقطع دودکش (مستطیلی، گرد و غیره)؛
• دمای گازهای دودکش در خروجی مولد حرارت؛
• مواد دودکش (فولاد ضد زنگ، آجر و غیره)؛
• ناهمواری سطح داخلی دودکش؛
• نشت در مجرای گاز، در اتصالات عناصر (ترک در پوشش و غیره)؛
• پارامترهای هوای بیرون (دما، رطوبت)؛
• ارتفاع از سطح دریا؛
• پارامترهای تهویه اتاقی که دیگ بخار نصب شده است.
• کیفیت تنظیمات مولد حرارت - کامل بودن احتراق سوخت (نسبت سوخت به هوا).
• نوع عملکرد مشعل (مدولاسیون یا گسسته)؛
• درجه آلودگی عناصر مسیر گاز-هوا (دیگ بخار و دودکش).

ارزش جاذبه

برای اولین تقریب، قدر گرانش را می توان با استفاده از مثال شکل 1 نشان داد. 1.

h c = H d (ρ در - ρ g)، میلی متر آب. هنر.،

که در آن h c قدر گرانش است. H d - ارتفاع موثر دودکش؛ ρ در - چگالی هوا؛ ρ g چگالی گازهای دودکش است. همانطور که از فرمول مشاهده می شود، جزء متغیر اصلی توسط چگالی گازهای دودکش و هوا که تابعی از دمای آنها هستند تشکیل می شود. به منظور نشان دادن اینکه اندازه گرانش چقدر به دمای گازهای دودکش بستگی دارد، نمودار زیر را ارائه می کنیم که این وابستگی را نشان می دهد (شکل 2).

با این حال، در عمل، اغلب مواردی وجود دارد که نه تنها دمای گازهای دودکش، بلکه دمای هوا نیز تغییر می کند. روی میز جدول 1 مقادیر وزن مخصوص به ازای هر متر ارتفاع دودکش را بسته به دمای محصولات احتراق و هوا نشان می دهد. به طور طبیعی، جدول یک نتیجه بسیار تقریبی ارائه می دهد و برای ارزیابی دقیق تر (برای جلوگیری از درون یابی مقادیر) لازم است مقادیر واقعی چگالی محصولات احتراق و هوای محیط محاسبه شود. چگالی هوا ρ در شرایط عملیاتی:

جایی که toc دمای محیط است، درجه سانتیگراد، پذیرفته شده برای بدترین شرایط عملیاتی تجهیزات - زمان تابستان، در صورت عدم وجود داده، 20 درجه سانتیگراد پذیرفته می شود. ρ v.nu - چگالی هوا در شرایط عادی، 1.2932 کیلوگرم بر متر مکعب; ρ g - چگالی گازهای دودکش تحت شرایط عملیاتی:

جایی که ρ g.nu چگالی محصولات احتراق در شرایط عادی است، در α = 1.2 برای گاز طبیعی می توان آن را - 1.26 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفت. برای راحتی، بیایید نشان دهیم:

که در آن (1 + αt) جزء دما است. برای ساده کردن عملیات، فرض می کنیم که چگالی گازهای دودکش برابر با چگالی هوا است و تمام مقادیر چگالی کاهش یافته به شرایط عادی را در بازه t = -20 ... + 400 درجه سانتیگراد در جدول کاهش می دهیم. 2.

محاسبه عملی گرانش

برای محاسبه کشش طبیعی، لازم است میانگین دمای گازهای موجود در لوله (نماد) cp مشخص شود. دمای ورودی لوله (نماد) 1 از اطلاعات پاسپورت تجهیزات تعیین می شود. دمای محصولات احتراق در خروجی از دهانه دودکش (نماد) 2 با در نظر گرفتن خنک شدن آنها در طول لوله پیدا می شود.

خنک سازی گازها در لوله در ارتفاع 1 متری آنبا فرمول تعیین می شود:

که در آن Q توان حرارتی نامی دیگ بخار، کیلووات است. ب - ضریب: 0.85 - لوله فلزی بدون عایق، 0.34 - لوله فلزی عایق، 0.17 - لوله آجری با ضخامت بنایی تا 0.5 متر.

دمای خروجی لوله:

که در آن H d ارتفاع موثر دودکش بر حسب متر است.

میانگین دمای محصولات احتراق در دودکش:

در عمل، مقدار گرانش برای شرایط مرزی زیر محاسبه می شود:

1. برای دمای هوای بیرون 20 درجه سانتیگراد (حالت کار تابستانی مولد حرارت).
2. اگر دمای طراحی تابستانی هوای بیرون بیش از 10 از 20 درجه سانتیگراد متفاوت باشد، دمای طراحی پذیرفته می شود.
3. اگر مولد گرما فقط در زمستان کار کند، محاسبه بر اساس دمای متوسط ​​در طول دوره گرمایش است.

به عنوان مثال، اجازه دهید نصبی را با پارامترهای زیر در نظر بگیریم (شکل 3):

• قدرت - 28 کیلو وات؛
• دمای گاز دودکش - 125 درجه سانتیگراد؛
• ارتفاع دودکش - 8 متر؛
• دودکش از آجر ساخته شده است.

خنک سازی گازها در لوله در ارتفاع 1 متری مطابق (3):

دمای گازهای دودکش در خروجی لوله مطابق (4):

میانگین دمای محصولات احتراق در دودکش مطابق (5):

سپس مقدار جاذبه خواهد بود: h c = 8.(1.2049 - 0.8982) = 2.4536 میلی متر آب. هنر

محاسبه سطح مقطع بهینه کانال دود

1. اولین گزینه برای تعیین قطر دودکشقطر لوله یا با توجه به اطلاعات گذرنامه (با توجه به قطر لوله خروجی از دیگ) در صورت نصب یک دودکش جداگانه برای هر دیگ یا طبق فرمول هنگام ترکیب چندین دیگ بخار در یک دیگ مشترک گرفته می شود. دودکش (قدرت کل تا 755 کیلو وات):

برای لوله های استوانه ای قطر تعیین می شود:

که در آن r بسته به نوع سوخت مورد استفاده ضریب است: برای گاز - r = 0.016، برای سوخت مایع - r = 0.024، برای زغال سنگ - r = 0.030، هیزم - r = 0.045.

2. گزینه دوم برای تعیین قطر دودکش (با در نظر گرفتن سرعت محصولات احتراق)

با توجه به Norma UNI-CTI 9615، سطح مقطع دودکش را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد:

که در آن m g.d نرخ جریان جرمی محصولات احتراق، کیلوگرم در ساعت است. به عنوان مثال، مورد زیر را در نظر بگیرید:

• ارتفاع دودکش - 7 متر؛
• جریان جرمی محصولات احتراق - 81 کیلوگرم در ساعت؛
• r = 0.8982 کیلوگرم بر متر مکعب؛
• چگالی محصولات احتراق (در (نماد) av = 120 درجه سانتیگراد) ρg = 0.8982 کیلوگرم بر متر مکعب؛
• سرعت محصولات احتراق (به اولین تقریب) wg = 1.4 متر بر ثانیه.

با استفاده از (8)، سطح مقطع تقریبی کانال دود را تعیین می کنیم:

از اینجا قطر مجرای دود را محاسبه می کنیم و نزدیکترین دودکش استاندارد را انتخاب می کنیم: 150 میلی متر. با استفاده از مقدار جدید قطر دودکش، مساحت کانال دود را تعیین می کنیم و سرعت گازهای دودکش را مشخص می کنیم:

پس از این، ما بررسی می کنیم که سرعت گاز دودکش در محدوده 1.5-2.5 متر بر ثانیه باشد. اگر سرعت گاز دودکش خیلی زیاد باشد، مقاومت هیدرولیکی دودکش افزایش می یابد و اگر خیلی کم باشد، تراکم بخار آب به طور فعال تشکیل می شود. برای مثال، بیایید سرعت گازهای دودکش را برای چندین اندازه دودکش مجاور نیز محاسبه کنیم:

• Ø110 میلی متر: w g = 2.64 m/s.
• Ø130 میلی متر: w g = 1.89 m/s.
• Ø150 میلی متر: wg = 1.42 متر بر ثانیه.
• Ø180 میلی متر: w g = 0.98 m/s.

نتایج در شکل ارائه شده است. 4. همانطور که می بینیم، از مقادیر به دست آمده، دو اندازه استاندارد شرایط سرعت را برآورده می کند: Ø 130 میلی متر و Ø 150 میلی متر. در اصل، ما می توانیم بر روی هر یک از این مقادیر حل و فصل کنیم، اما Ø 150 میلی متر ترجیح داده می شود، زیرا در این صورت افت فشار کمتر خواهد بود.

برای سهولت در انتخاب اندازه دودکش می توانید از نمودار شکل 1 استفاده کنید. 5. به عنوان مثال: مصرف محصولات احتراق - 468 متر مکعب در ساعت. قطر دودکش Ø 300 میلی متر - سرعت محصولات احتراق w g = 1.9 متر بر ثانیه. مصرف محصولات احتراق - 90 متر مکعب در ساعت. قطر دودکش Ø 150 میلی متر - سرعت محصولات احتراق w g = 1.4 متر بر ثانیه.

کاهش فشار دودکش

مجموع مقاومت لوله:

Σ∆h tr = ∆h tr + ∆h ms، mm آب. هنر (10)

مقاومت در برابر اصطکاک:

تلفات در مقاومت های محلی:

جایی که ζ= 1.0; 0.9; 0.2-1.4 - ضرایب مقاومت محلی با سرعت خروجی (در خروجی از لوله)، در ورودی دودکش و در نوبت - خم ها و سه راهی ها (به ترتیب ضریب بسته به تنظیمات آنها انتخاب می شود). λ-ضریب مقاومت اصطکاک: 0.05 برای لوله های آجری، 0.02 برای فولاد. g-شتاب گرانشی، 9.81 m/s2. d قطر دودکش، m است. w g - سرعت محصولات احتراق در لوله:

V g.d - حجم واقعی محصولات احتراق:

BT - مصرف سوخت با در نظر گرفتن ارزش حرارتی این سوخت:

که در آن η بهره وری نصب از داده های گذرنامه برای تجهیزات است، 0.9-0.95؛ Q nr - ارزش کالری کمتر (بسته به ترکیب سوخت)، برای گاز - 8000 کیلو کالری در متر مکعب. V g.o حجم نظری محصولات احتراق است؛ برای گاز طبیعی می توان آن را 10.9 m3/m3 در نظر گرفت. V v.o - از نظر تئوری مقدار هوای مورد نیاز برای احتراق 1 متر مکعب گاز طبیعی 8.5-10 متر مکعب بر متر مکعب. α-ضریب هوای اضافی، برای گاز طبیعی 1.05-1.25.

بررسی کشش طبق فرمول انجام می شود:

بار H - فشار هوا 750 میلی متر آب در نظر گرفته شده است. هنر. ∆Н p - اختلاف فشار کل مسیر گاز، میلی متر آب. هنر، بدون در نظر گرفتن مقاومت و گرانش لوله؛ h = 1.2-ضریب ایمنی رانش. افت فشار کل در طول مسیر گاز(شکل کلی فرمول):

∆H p = h t ˝ + ∆h - h c. (17)

در جایی که h t ˝ خلاء خروجی کوره است که برای جلوگیری از خروج گازها ضروری است، معمولاً 5-2 میلی متر آب گرفته می شود. هنر در این مورد، برای بررسی پیش نویس، اختلاف فشار کل بدون در نظر گرفتن مجموع ∆h و خودکشش مقاومت hc لوله گرفته می شود، بنابراین:

∆H p = h t ˝ = 2-5 میلی متر آب. هنر

برای وضوح، ما فرآیندهای رخ داده در کانال دود را در نمودار فشار به تصویر می‌کشیم (شکل 6). اجازه دهید افت فشار و افت فشار را در امتداد محور افقی و ارتفاع دودکش را در امتداد محور افقی ترسیم کنیم. سپس بخش DB مقدار گرانش را نشان می دهد و خط DA اختلاف فشار را در طول ارتفاع دودکش نشان می دهد. در طرف دیگر محور AB افت فشار در دودکش را کنار می گذاریم. از نظر گرافیکی، افت فشار در طول دودکش با بخش AC نشان داده می شود.

ما یک طرح آینه ای از بخش BC ایجاد می کنیم و نقطه C را به دست می آوریم. ناحیه ای که به رنگ سبز سایه زده شده است نماد خلاء در کانال دود است. بدیهی است که میزان کشش طبیعی در طول ارتفاع دودکش کاهش می یابد و افت فشار از دهانه به پایه دودکش افزایش می یابد.

نتیجه

همانطور که تجربه چندین ساله در کارکرد ژنراتورهای حرارتی با محفظه احتراق باز نشان می دهد، عملکرد قابل اعتماد و پایدار یک تاسیسات مولد گرما تا حد زیادی به یک دودکش به درستی طراحی و نصب شده بستگی دارد (شکل 7 را ببینید). بنابراین، لازم است که در مرحله طراحی سیستم تامین حرارت و همچنین انجام محاسبات تأیید در هنگام تعمیر، نوسازی و جایگزینی ژنراتورهای حرارتی، بیشترین توجه را به این موضوع داشته باشیم. امیدواریم مقاله به شما در مقابله با این موضوع مهم کمک کند.

8.10. محاسبه دودکش

محاسبه دودکش شامل انتخاب صحیح طرح آن و محاسبه ارتفاع است که غلظت مجاز مواد مضر در جو را تضمین می کند.

بیایید حداقل ارتفاع دودکش را محاسبه کنیم.

قطر دهانه دودکش D0، m با فرمول تعیین می شود:

که در آن N تعداد مورد انتظار دودکش است (با فرض N = 1).

w 0 – سرعت گازهای دودکش در دهانه دودکش، m/s

(w 0 = 22 m/s /8/ را می پذیریم)؛

V – دبی حجمی گازهای دودکش، m3/s،

V = V Г *B، (78)

که در آن B کل مصرف سوخت در هر ایستگاه، کیلوگرم بر ثانیه است.

V Г – حجم ویژه گازهای دودکش، m 3 / kg،

که در آن حجم ویژه گازهای دودکش مطابق با حجم تئوری مورد نیاز هوا، m 3 / kg است،

حجم محصولات احتراق با استفاده از فرمول های زیر محاسبه می شود:

که در آن dG میزان رطوبت سوخت است (در دمای سوخت 20 0 C

dG = 19.4 /8/)؛

سپس حجم واقعی گازها:

با در نظر گرفتن چگالی سوخت داریم:

کل مصرف سوخت کلیه دیگ ها:

B = B P *n، (84)

که در آن В Р - مصرف سوخت تخمینی در هر دیگ بخار، کیلوگرم در ثانیه.

n - تعداد دیگ‌ها.

B = 7.99 * 4 = 31.96 کیلوگرم بر ثانیه.

سپس دبی حجمی گازهای دودکش برابر است با:

V = 19 * 31.96 = 607.24 m 3 / s.

قطر دهانه دودکش:

ارتفاع دودکش H، m با فرمول تعیین می شود:

, /12/ (85)

که در آن F یک ضریب تصحیح است که محتوای ناخالصی های گازهای دودکش را در نظر می گیرد (برای ناخالصی های گازی F = 1).

A - ضریب بسته به طبقه بندی دمای جو (برای یک منطقه معین A = 200).

m و n ضرایبی هستند که شرایط خروج مخلوط گاز و هوا از لوله را در نظر می گیرند.

MPC - حداکثر غلظت مجاز هر عنصر در جو، mg/m3.

C Ф - غلظت پس زمینه مواد مضر ناشی از منابع خارجی آلودگی گاز، mg/m3.

M - انتشار انبوه مواد مضر در جو، گرم در ثانیه.

اختلاف دمای گازهای دودکش و هوای اتمسفر، 0 درجه سانتیگراد.

تفاوت دما با فرمول تعیین می شود:

T - دمای هوای گرم ترین ماه در ساعت 13 بعد از ظهر

150-20 = 130 0 C.

غلظت پس زمینه SF به توسعه صنعتی منطقه ای که ایستگاه در آن ساخته می شود بستگی دارد. از آنجایی که شهر سیزران یک مرکز صنعتی بزرگ است، غلظت پس زمینه بالا است: С Ф = 0.025 mg/m 3 .

از آنجایی که هیچ سولفید هیدروژن در سوخت وجود ندارد، ما فقط انتشار دی اکسید نیتروژن NO 2 را محاسبه خواهیم کرد. حداکثر غلظت مجاز برای محتوای این عنصر در هوا 0.085 میلی گرم بر متر مکعب است.

انتشار جرمی دی اکسید نیتروژن با فرمول تعیین می شود:

که در آن q 4 تلفات حرارتی ناشی از احتراق ناقص مکانیکی سوخت (هنگام سوزاندن سوخت گازی q 4 = 0٪) است.

ضریب تصحیح با در نظر گرفتن تأثیر کیفیت سوخت سوخته بر بازده اکسیدهای نیتروژن (برای سوخت گازی، در صورت عدم وجود محتوای N در آن، = 0.9).

ضریب با در نظر گرفتن طراحی مشعل ها (برای مشعل های گردابی = 1)؛

ضریب با در نظر گرفتن نوع حذف سرباره (= 1)؛

ضریب مشخص کننده اثربخشی گازهای در حال چرخش بسته به شرایط عرضه آنها به کوره (=0).

r - درجه گردش مجدد گاز دودکش (r = 0%).

ضریب مشخص کننده کاهش انتشار اکسید نیتروژن هنگام تامین بخشی از هوا علاوه بر مشعل های اصلی (=1).

K - ضریب مشخص کننده عملکرد اکسیدهای نیتروژن، کیلوگرم در تن.

که در آن D خروجی بخار دیگ بخار، t/h است.

بنابراین انتشار گسترده اکسید نیتروژن:

M NO 2 = 0.034*8.57*0.9*31.96*34.32 = 287.6 گرم در ثانیه.

برای تعیین ضرایب m و n باید ارتفاع لوله را دانست. بنابراین، محاسبه با روش تقریب های متوالی انجام می شود.

ارتفاع لوله H = 150 متر را تنظیم می کنیم.

ضریب m با فرمول تعیین می شود:

, (89)

که در آن f یک پارامتر بدون بعد است که با فرمول تعیین می شود:

ضریب n به پارامتر V M بستگی دارد که با فرمول تعیین می شود.

کشش عبارت است از حرکت گازهای دودکش به سمت دودکش خانه، از ناحیه پرفشار به ناحیه کم فشار. در یک دودکش (در یک لوله) با قطر تنظیم شده، با ارتفاع حداقل 5 متر، خلاء ایجاد می شود، به این معنی که حداقل اختلاف فشار مورد نیاز بین قسمت پایین دودکش و قسمت بالایی، هوا ایجاد می شود. از قسمت پایینی که وارد لوله می شود بالا می رود. به این میگن کشش. پیش نویس را می توان با ابزارهای حساس مخصوص اندازه گیری کرد یا می توانید یک تکه کرک بردارید و آن را به لوله بیاورید.

بر این اساس ، اگر لوله ای با قطر کافی که در آن هوا فرصت حرکت دارد را بگیرید و آن را به سمت بالا بکشید ، هوا از زمین شروع به جریان دائمی به سمت بالا می کند. این اتفاق می افتد زیرا فشار در بالا کمتر است و خلاء بیشتر است و هوا به طور طبیعی به آنجا می رود. و به جای آن هوا از طرف های دیگر می آید.

در سیستم "جعبه آتش + دودکش"، پیش نویس حتی اگر اجاق گاز در یک خانه خصوصی کار نمی کند، کار می کند. هنگام سوزاندن چوب، فشار بیشتری در محفظه احتراق داخلی ایجاد می شود و گازهای دودکش تولید شده در طی احتراق نیاز به خروج دارند. تمام اجاق‌ها و اجاق‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که گازهای دودکش را به داخل دودکش تخلیه کنند.

ارتفاع هر دودکش طوری انتخاب می شود که پیش نویس ایجاد شود، خلاء اولیه ایجاد شود. هنگام سوختن در محفظه احتراق، گرما و گازها آزاد شده و فشار اضافی ایجاد می شود. گازها در دودکش تحت تأثیر پیش نویس حرکت می کنند و تمایل دارند از ناحیه ای با فشار زیاد به ناحیه ای با فشار کم حرکت کنند. قوانین ایجاد شده توسط طبیعت کار می کنند.

"Backdraft بد" چیست؟

پیش نویس معکوس حرکت گازهای دودکش از ناحیه ای با فشار بالا به ناحیه ای با فشار کم است، اما نه به سمت بالا (همانطور که قبلاً توضیح داده شد)، بلکه به سمت پایین. کشش معکوس زمانی اتفاق می افتد که فشار معکوس شود - زمانی که فشار در بالا بیشتر از پایین باشد.

دلایل معمولی ترین چیزها هستند: اگر یک خانه یا اتاق خصوصی مهر و موم شده باشد، پنجره های دو جداره وجود دارد و یک هود اگزوز همراه با دودکش کار می کند و هوا را از اتاق خارج می کند. اینجاست که فشار کم نسبت به محیط اطراف ایجاد می شود. بنابراین در هنگام کیندلینگ، زمانی که دودکش هنوز سرد است، هوای قسمت بالای دودکش فشار بیشتری نسبت به اتاق دارد. البته دود به جایی می رود که برایش راحت تر باشد. این پدیده "ستون سرد" نامیده می شود. هنگامی که دودکش سرد می شود، یک توده هوای با دمای پایین در داخل تشکیل می شود که به سمت پایین فشار می آورد و باعث کشش معکوس می شود. اگر فشار در یک خانه خصوصی کاهش نیابد، هوای گرم به داخل دودکش می رود.

به این ترتیب، اگر خانه هود آشپزخانه نداشته باشد و هوابند نباشد، رکود هوای سرد در جعبه آتش وجود نخواهد داشت.

بررسی کنید: اگر در زمستان، قبل از روشن کردن شومینه، ابتدا روزنامه ای را آتش بزنید و آن را داخل دودکش بگذارید (با دور زدن قسمت احتراق)، مهم نیست که ستون هوای سرد چیست، آتش به اتاق نمی رود. . آتش می سوزد و فقط به داخل دودکش می رود. این نشان می دهد که فشار در اتاق کم نیست و هوای گرم معمولاً تمایل به بالا رفتن دارد.

هنگام روشن کردن اجاق گاز یا شومینه در یک خانه خصوصی، گاهی اوقات دود وارد اتاق می شود. این به این دلیل است که گازهای دودکش تشکیل شده در هنگام کیندلینگ اولیه هنوز زمان لازم برای گرم شدن را نداشته اند و هنگامی که به سمت بالا بالا می روند و با دیواره های سرد تماس پیدا می کنند بلافاصله خنک می شوند. پس از آن، آنها به طور طبیعی به سرعت پایین خواهند آمد. باز هم در تهویه دودکش کشش معکوس رخ می دهد. برای عادی سازی پیش نویس در اجاق گاز، مهم است که به درستی ذوب شود و فرآیندهایی که در آنجا اتفاق می افتد را درک کنید.

کشش واژگونی

موضوع دیگری که مطرح می شود، نوک پیش نویس است. در چه مواردی این اتفاق می افتد؟

اگر دودکش طولانی و سرد باشد (اغلب آجری)، و فشار کاهش می یابد. اگر نسبت ابعاد جعبه آتش و مقطع دودکش مطابقت داشته باشد، اگر فشار معمولی در خانه وجود داشته باشد، همچنان وضعیتی ایجاد می شود که هنگام روشن کردن شعله، قدرت کافی وجود نداشته باشد و گازهای دودکش اگزوز مدیریت شوند. تا در دودکش خنک شود و فرو بریزد. چرا در دودکش دودکش وجود ندارد؟ این اتفاق در هوای ابری و باد رخ می دهد. این اتفاق می افتد که آتش به طور معمول شعله ور می شود، اما پس از آن دود به خانه می ریزد. چرا هیچ پیش نویسی در کوره وجود ندارد؟ چرا پیش نویس پشتی در دودکش تشکیل می شود؟ هوا از خانه گرفته می شود و فشار کاهش می یابد، جریان هوا وجود ندارد. با بالا آمدن گازهای دودکش سرد می شوند و پایین می آیند. در چنین مواقعی چه چیزهایی باید بدانید؟ اگر اتاق دارای پنجره های دو جداره و آب بندی است، پنجره را کمی باز کنید. تهیه هیزم و کیفیت آن مهم است.

چگونه یک دودکش را به درستی مونتاژ کنیم؟

دودکش های ساندویچی (پیش ساخته)، جمع آوری شده توسط دود و میعانات.

عقیده ای وجود دارد که جمع آوری با دود صحیح تر است. توضیح این است که شکاف هایی در اتصالات لوله وجود دارد که در آن گازهای دودکش خارج شده به لوله مسدود می شوند. در مقابل، اعتقاد بر این است که اگر دود را جمع کنید، دود دیگر خارج نمی شود.

اگر یک سوراخ در اجاق گاز موجود در خانه در هر نقطه از دودکش سوراخ کنید و ببینید چه اتفاقی می افتد، چنین اختلافی حل می شود. انجام این کار در قسمت پایین بسیار جالب است. هر سوراخی به قطر حداقل یک سانتی متر دریل کنید. چه خواهید دید؟ هیچ دودی از این سوراخ خارج نمی شود (مگر اینکه دودکش را از بالا محکم ببندید).

هنگام مونتاژ دودکش چه چیزی مهمتر است؟

نکته اصلی این است که توجه داشته باشید که میعان ممکن است در هر دودکش خانه رخ دهد، به خصوص زمانی که هنوز سرد است و گازهای دودکش گرم با بالا آمدن تا حد زیادی خنک می شوند. میعان ممکن است بر روی دیوارها نشسته و در لوله جریان یابد.

اگر دودکش مطابق با دود مونتاژ شود، میعان به راحتی به داخل شکاف ها نفوذ می کند و عایق را مرطوب می کند و آن را به طور کامل از خواص عایق حرارتی خود محروم می کند. اینجا دور از آتش نیست. بنابراین، مونتاژ دودکش های مدولار تنها با استفاده از میعانات انجام می شود. دودکش ها در یک مفصل شفاف با درزگیر در امتداد لوله داخلی مونتاژ می شوند. اما خود دودکش ها باید از کیفیت بالایی برخوردار باشند تا ترک های اضافی باقی نماند. اگر شکاف ها باقی بماند، هوا از طریق آنها وارد می شود و معلوم می شود که به هر حال هیچ پیش نویسی وجود نخواهد داشت.

اما دودکش بزرگ و بلند است! دلیلش را نفهمیدند با کارشناسان تماس می گیرند. صنعتگران از یک روش ساده استفاده می کنند: بالای دودکش را می پوشانند و تماشا می کنند که دود از کجا می آید. در اینجا انواع ناهماهنگی ها در دودکش کشف می شود که منجر به مکش هوا به داخل دودکش می شود. یاد آوردن؟ هوا به سمت بالا میل می کند، جایی که فشار کمتر است. بنابراین، هر چه ترک بیشتر باشد، کشش پایین تر است. مونتاژ دود، متأسفانه، ماهیت پیش نویس را در نظر نمی گیرد. در نتیجه آتش می سوزد و دود به هر طرف سرازیر می شود. اگرچه منطق در اینجا پیچیده نیست - دود از ناحیه ای با فشار بالا به ناحیه ای با فشار پایین می رود ، جایی که برای آن راحت تر است.

تراست چگونه اندازه گیری می شود؟

هنجار پیش نویس برای یک شومینه یا اجاق استاندارد به طور متوسط ​​10 پاسکال (Pa) است. پیش نویس پشت لوله دود اندازه گیری می شود، زیرا در آنجا است که میزان تخلیه گازهای دودکش و مطابقت با نسبت ابعاد جعبه آتش کوره و قطر دودکش قابل مشاهده است.

چه چیز دیگری بر میزان رانش تأثیر می گذارد؟

اول از همه، ارتفاع دودکش. حداقل ارتفاع مورد نیاز 5 متر است. این برای ایجاد خلاء طبیعی و شروع حرکت به سمت بالا کافی است. هر چه دودکش بالاتر باشد، کشش قوی تر است. با این حال، در یک دودکش آجری با سطح مقطع متوسط ​​140x140 میلی متر، در ارتفاع بیش از 10-12 متر، پیش نویس دیگر افزایش نمی یابد. این به این دلیل است که مقدار زبری دیوار با افزایش ارتفاع افزایش می یابد. بنابراین، ارتفاع اضافی بر کشش تأثیر نمی گذارد. سوال مشابهی در بین کسانی که می خواهند از داکت برای دودکش در منازل خود استفاده کنند پیش می آید. آنها در ارتفاعات بزرگ و مقطع باریک قرار دارند، بنابراین یک شومینه جدی به ندرت به چنین دودکش متصل می شود.

عوامل موثر بر کشش:

• دمای گاز دودکش. هر چه دما بالاتر باشد، گازهای دودکش سریعتر به سمت بالا حرکت می کنند و کشش بیشتری ایجاد می کنند.
• گرمایش دودکش. هرچه دودکش سریعتر گرم شود، پیش نویس ضعیف سریعتر عادی می شود.
• درجه ناهمواری دودکش و دیوارهای داخلی. دیوارهای ناهموار کشش را کاهش می دهند، در حالی که دیوارهای صاف کشش بهتری دارند.
• شکل مقطع دودکش. بخش دایره ای یک نمونه است. بیضی، مستطیل و غیره. هرچه شکل پیچیده تر باشد، بر کشش تأثیر می گذارد و آن را کاهش می دهد.
• توجه به این نکته حائز اهمیت است که نسبت اندازه جعبه آتش، قطر لوله خروجی و قطر لوله دودکش نیز تأثیرگذار است. اگر ارتفاع دودکش طراحی شده بیش از حد باشد، باید به طور متوسط ​​10 درصد از سطح مقطع دودکش را کاهش دهید. یک آداپتور روی جعبه آتش، روی لوله دود (مثلاً از قطر 200 به قطر 180) نصب کنید و خود لوله قطر 180 را بگیرید. این توسط سازندگان مجاز است. اگر به عنوان مثال در مورد "EdilKamin" صحبت کنیم، می توانید ببینید که در دستورالعمل های جعبه های آتش نشانی می دهد که بسته به ارتفاع دودکش باید چه قطری داشته باشد.

مثلا:

• ارتفاع تا 3 متر - قطر 250،
• ارتفاع از 3 متر تا 5 متر - 200،
• ارتفاع از 5 متر و بالاتر - 180 یا 160. توصیه های اکید.

سایر تولیدکنندگان (مانند سوپرا) اعتراف می کنند که تغییرات امکان پذیر است. بعضی ها اصلا اجازه نمی دهند. بنابراین، با پیروی از دستورالعمل ها، نباید فرآیندهای رخ داده در دودکش را فراموش کنید.

تراست چگونه اندازه گیری می شود؟

ابتدا اجاق یا شومینه خانه را روشن کنید. حداقل نیم ساعت حرارت دهید تا فرآیندها عادی شوند. سپس، با ایجاد یک سوراخ در لوله درست بالای لوله دود، یک سنسور deprimometer ویژه را در آنجا قرار دهید و پیش نویس را اندازه گیری کنید. بررسی کنید که آیا اضافی است یا گم شده است. عوامل زیادی بر هوس تاثیر دارند، بیایید به چند مورد دیگر نگاه کنیم.

گل رز باد

وضعیتی که بادهای غالب مستقیماً به داخل دودکش می‌وزند و بادکش را کاهش می‌دهند یا آن را معکوس می‌کنند. دودکش در سمت باد نصب می شود البته اگر جهت باد مشخص باشد. اگر دودکش دور از پشته و زیر آن قرار گرفته باشد، نمی توان از سمت بادگیر استفاده کرد. ساختمان های چند طبقه و درختان نیز بر کشش تأثیر می گذارند. برای جبران وزش باد و قرارگیری نامناسب دودکش از بادگیرهای ضد باد استفاده می شود. طبق استانداردها دودکش در ارتفاع نیم متری یال نصب می شود. اگر فاصله از خط الراس 1.5 متر - 3 متر باشد، آنگاه به همان سطح پشته آورده می شود. اگر فاصله بیش از 3 متر است، طبق فرمول ادامه دهید: از افقی که از خط الراس کشیده شده است، 10 درجه به پایین. در عمل دودکش بالاتر از رج یا در همان سطح رج ساخته می شود. استفاده از یک دودکش برای یک اجاق گاز در خانه مهم است.

آبکشی در دودکش یک واحد دیگ بخار و ورود هوا به کوره دیگ بخار می تواند طبیعی یا مصنوعی باشد. برای احتراق سوخت، تامین مداوم هوای اتمسفر به کوره دیگ مورد نیاز است و گازهای دودکش حاصل از کوره دیگ بخار از طریق دودکش و دودکش به اتمسفر خارج می شوند.

کشش طبیعی در واحدهای دیگ بخار با ظرفیت حداکثر 2.5 تن در ساعت و با مقاومت مسیر گاز حداکثر 300 Pa (ستون آب 30 میلی متر) هنگام سوزاندن سوخت های بدون سرباره یا کم سرباره (چوب، ذغال سنگ نارس) انجام می شود. ) با نصب دودکش.کشش طبیعی اختلاف فشار (به دلیل چگالی های مختلف هوای سرد خارجی و گازهای دودکش داغ در لوله تاسیسات دیگ ظاهر می شود که منجر به حرکت جریان گاز دودکش در دودکش های دیگ بخار می شود).

کشش، Pa، ایجاد شده در لوله توسط گازها،

که در آن Ntr ارتفاع دودکش، m است.

g g - چگالی گازهای دودکش در دودکش، کیلوگرم بر متر،

g-شتاب سقوط آزاد (9.81 m/s2).

فشار ایجاد شده در همان سطح توسط هوای بیرون

که در آن g in چگالی هوای بیرون است، بسته به دما و فشار هوا، kg/m3.

نیروی پیش نویس طبیعی

جایی که St پیش نویس ایجاد شده توسط دودکش است.

p 0 -فشار هوا بر اساس فشارسنج Pa;

تلویزیون- دمای ترمودینامیکی هوای بیرون، K

تی جی- میانگین دمای ترمودینامیکی گازهای موجود در دودکش، K؛

287.1 - ثابت گاز هوا ( آر V)؛

ثابت گاز محصولات احتراق گازی (

آرجی ) به ترکیب آنها بستگی دارد - آر g به آرج (جدول 23).

جدول 23. خصوصیات گازها

مثال. محاسبه پیش نویس در دیگ بخار توسعه یافته توسط دودکش به ارتفاع 50 متر در زمستان، در دمای متوسط ​​گازهای دودکش اگزوز. تی جی= 300 درجه سانتی گراد، دمای هوای بیرون تی که در= -30 درجه سانتیگراد و فشار هوای بیرون P V = 100 کیلو پاسکال (750 میلی متر جیوه).

یافتن ارزش ها تی جیو تلویزیونبر حسب درجه کلوین:

تی جی= تی جی + 273 = 300 + 273 = 573K;

تلویزیون = تی که در + 273 = - 30 + 273 = 243 هزار.

با استفاده از فرمول (58)، پیش نویس توسعه یافته توسط دودکش را تعیین می کنیم

نمودار ایجاد کشش طبیعی در کوره دیگ بخار در شکل 1 نشان داده شده است. 97. نصب شامل فایرباکس 2، دیگ بخار و اکونومایزر می باشد 4. پیش نویس توسط دودکش 5 انجام می شود.

گازهای دودکش هنگام عبور از واحد دیگ، مقاومت در برابر سطوح جامد دودکش و مقاومت ناشی از تغییر جهت جریان گاز را تجربه می کنند.

ارتفاع دودکش طوری گرفته می شود که همیشه یک ذخیره پیش نویس مشخص وجود داشته باشد، یعنی. خلاء در کوره (که توسط لوله ایجاد می شود) که باید از مجموع تمام مقاومت های حاصل از عبور گازها از کانال های دودکش واحد دیگ بیشتر باشد. برای عملکرد عادی کوره دیگ بخار، لازم است خلاء ثابت 20 - 30 Pa (ستون آب 2 - 3 میلی متر) حفظ شود. بنابراین، کشش کل، Pa، ایجاد شده توسط دودکش و تعیین شده S، باید برای غلبه بر تمام مقاومت آیرودینامیکی واحد دیگ و ایجاد خلاء در کوره کافی باشد.

St = Σ ΔSka + 20 - 30

که در آن ΔSka مجموع مقاومت های تمام عناصر واحد دیگ است.

بسته به دمای هوای بیرون، کشش دودکش تغییر می کند:

هرچه دمای هوای بیرون کمتر باشد، تفاوت در چگالی هوا و گازهای دودکش در لوله بیشتر و کشش بیشتر است.

هر چه دمای بیرون بیشتر باشد، کشش کمتر می شود.

هنگامی که حالت کار دیگ بخار تغییر می کند، تغییر در پیش نویس نیز رخ می دهد. در این مورد، پیش نویس با باز کردن کم و بیش دمپرهای مربوطه تنظیم می شود. با افزایش بار دیگ بخار، مقدار سوخت ساعتی سوزانده شده، مقدار هوای وارد شده به کوره افزایش می‌یابد و بادکش افزایش می‌یابد که این امر با باز شدن زیاد دمپرهای مربوطه انجام می‌شود و زمانی که بار دیگ کاهش می‌یابد، عرضه می‌شود. سوخت و هوا به کوره کاهش می یابد و دمپرها بر این اساس بسته می شوند.

دودکش ها بسته به قدرت واحدهای دیگ بخار یا نصب دیگ و عمر مفیدی که نصب دیگ برای آن طراحی شده است از فولاد، آجر یا بتن مسلح ساخته می شوند.

لوله های فولادی (شکل 98، آ)به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد، عمدتاً برای تأسیسات موقت و حداکثر از 30 تا 40 متر. برای تاسیسات دیگ بخار با توان متوسط ​​و بالا، لوله های آجری (شکل 98.6) تا ارتفاع 80 متر و لوله های بتنی مسلح به ارتفاع 80-250 متر ساخته می شوند.

برای محافظت از لوله های آجرکاری و بتن مسلح در برابر گازهای داغ، یک آستر داخل لوله برداشته می شود. 8 ساخته شده از آجر نسوز تا حدود 1/4 ارتفاع آن.

در لوله‌های آجری و بتن مسلح، گازها تقریباً 1 درجه سانتیگراد خنک می‌شوند و در سایرین - 1.5 - 2 درجه سانتیگراد برای هر متر ارتفاع لوله.

لوله های دود

دودکش ها باید از قابلیت اطمینان و دوام بالایی با هزینه ساخت متوسط ​​برخوردار باشند. تا ارتفاع 120 متر از دودکش ها از انواع مختلف استفاده می شود - آجر، فلز، عناصر پیش ساخته، بتن مسلح یکپارچه. دودکش هایی با ارتفاع بیش از 120 متر معمولا دارای پوسته مخروطی بتن مسلح هستند که بارهای باد و وزن را جذب می کند. قسمت داخلی دودکش که در تماس مستقیم با گازهای خروجی اگزوز بویلرها و نیروگاه ها است، به گونه ای متفاوت ساخته شده است. تا به حال، دودکش با پوشش فشارساخته شده از آجر قرمز یا مقاوم در برابر اسید، بر روی کنسول های یک محور بتن مسلح باربر گذاشته شده است (شکل 11.17، a). با این حال، این طرح دودکش به اندازه کافی قابل اعتماد نیست، زیرا از نفوذ گازهای دودکش تهاجمی به شفت لوله بتن مسلح باربر جلوگیری نمی کند.

برنج. 11.17. انواع دودکش با محور نگهدارنده بتن آرمه (پوسته). .

الف - دودکش با پوشش فشار مقاوم در برابر اسید؛

ب - دودکش با شکاف بسته تهویه شده؛

V - دودکش با شفت خروجی گاز بتنی سیلیکونی استوانه ای و شکاف عبور.

G -دودکش چند بشکه ای با بشکه های اگزوز گاز فلزی؛

1 - فونداسیون؛

2 - تنه بتن مسلح؛

3 - پوشش؛

4 - شکاف بدون گذر تهویه شده؛

5- واحد تهویه:

6 - خروجی گاز؛

7 - دیفیوزر;

8 - پایه

اصلاح این نوع دودکش که قابلیت اطمینان بیشتری را فراهم می کند، دودکش است شکاف تهویه شدهبین شفت خروجی گاز آجری و پوسته بتن مسلح (شکل 11.17.6). هوای گرم شده در بخاری های بخار تا دمای 60-100 درجه سانتیگراد با استفاده از یک فن نصب شده در زیر دودکش به شکافی به عرض 100-200 میلی متر وارد می شود. در برخی موارد، تهویه در شکاف می تواند توسط نیروی جاذبه انجام شود.

بالاترین قابلیت اطمینان توسط یک دودکش متشکل از خروجی گازشکل استوانه ای، جدا شده قابل عبور(خدمت شده) شکافاز یک تنه باربر بتن مسلح به شکل مخروطی (شکل 11.17، a). محور داخلی دودکش از صفحات بتنی سیلیکونی ساخته شده است که با خواص خوردگی بالا یا ورق فولادی مشخص می شود.

برای نیروگاه های حرارتی، نیروگاه های حرارتی با مجموعه ای از تعداد زیادی از انواع مختلف تجهیزات تولید بخار و گرما، به ویژه در نیروگاه های حرارتی استفاده می شود. دودکش های چند ساقه(شکل 11.17، د)، که در آن چندین (معمولاً 3-4) تنه فلزی استوانه ای در داخل یک پوسته بتن مسلح نصب شده است. هر تنه یک لوله دودکش جداگانه را جایگزین می کند و به دیگ های متصل به آن سرویس می دهد. در قسمت بالایی، تنه‌های استوانه‌ای دودکش به بخش‌هایی تبدیل می‌شوند تا یک مشعل دود ایجاد کنند و ارتفاع بیشتری را افزایش دهند.

برای عملکرد مطمئن کلیه سازه های دودکش، لازم است که فشار داخل شفت خروجی گاز در هر سطحی کمتر از اتمسفر اطراف در همان سطح باشد. در این صورت در صورت وجود نشتی در تنه دودکش، هوا به داخل گازهای دودکش مکیده می شود. در صورت اختلاف فشار مثبت بین گازهای دودکش و هوا، گازهای تهاجمی ممکن است از لاینینگ و محور نگهدارنده نشت کرده و شفت نگهدارنده دودکش را از بین ببرد.

تفاوت فشار گاز ساکن در بشکه و هوای اطراف، Pa، در هر بخش از دودکش با فرمول تعیین می شود.

ΔΡst = Рдo + Σ ΔΡtr - Рд -

g ΔPL (11 . 64)

جایی که Рdo = p·w

2 0 / 2 - فشار گاز دینامیکی در دهانه دودکش، Pa. Рд - فشار دینامیکی گازها در فاصله لاز قسمت خروجی؛ w 0 , w - سرعت گاز در دهانه دودکش و در بخش مورد نظر m/s. Σ ΔΡtr - تلفات اصطکاک از بخش مورد نظر تا بالای لوله، Pa. g - شتاب سقوط آزاد، m/s2؛ ΔР = Pv - P تفاوت در چگالی هوا و گازهای دودکش است (معمولا Pv = 1.2 کیلوگرم بر متر مکعب در tv = 20 ° С).

برای یک بخش استوانه ای، تلفات اصطکاک با بیان تعیین می شود

ξ l/d Рdo (11.65)

و برای یک مقطع مخروطی

ΔΡtr = ξ/8i· (Rdo - Rd) (11.66)

جایی که ξ ضریب اصطکاک است. برای شفت های اگزوز گاز فلزی ξ گرفته می شود = 0,015, برای بتن سیلیکونی ξ = 0.02; برای شفت های مخروطی خط دار با در نظر گرفتن برآمدگی ξ = 0.05.

عدم وجود فشار استاتیکی اضافی در کل ارتفاع (ΔΡst<0) дымовой трубы с газоотводящим стволом конической или цилиндрической формы обеспечивается следующим условием для числа Рихтера:

R = ( ξ + 8i ) Рdo / g ΔPD o

که در آن D o قطر دهانه لوله، m است. i شیب ژنراتیکس محور خروجی گاز است.

اگر R> 1 باشد، در قسمت معینی به قطر Dm یک دودکش مخروطی شکل فشار استاتیک به حداکثر مقدار p st.m، Pa می رسد.

نسبت حداکثر فشار استاتیک به فشار دینامیکی در خروجی لوله با عبارت پیدا می شود

φ m = r st.m / Rdo = (1+ ξ / 8i) · S (11.68)

قطر نسبی تنه که در آن این نسبت به حداکثر خود می رسد،

D m = D/D 0 =

R 0.2 (11. 69)

مقادیر ضریب S در فرمول (11.68) بسته به عدد R در زیر آورده شده است:

آر	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0
اس	0,012	0,037	0,066	0,10	0,120	0,208	0,257	0,351	0,420

اگر دودکش دارای شیب متغیر در ارتفاع باشد، معمولاً حداکثر فشار استاتیکی در قسمت بالایی لوله مشاهده می شود و تعیین می شود. φ m طبق فرمول (11.68) برای بخش بالایی آن ساخته شده است. در برخی موارد، حداکثر فشار ساکن نیز ممکن است در ناحیه زیرین باشد. این در صورتی اتفاق می افتد که عدد R محاسبه شده در این بخش بزرگتر از یک باشد. در این حالت، p st.m باید با استفاده از فرمول کلی (11.64)، تقسیم لوله در طول ارتفاع آن به تعدادی بخش و ساخت نمودار فشارهای ساکن تعیین شود.

برای دودکش‌های استوانه‌ای (i = 0)، فشار استاتیکی اضافی در شرایط نیروگاه حرارتی نادر است (معمولاً R<1). В случае возникновения избыточного статического давления его максимальное значение находится на уровне ввода газоходов и определяется по выражению (11.64).

راه های مقابله با فشار استاتیک اضافی در دودکش:

1) کاهش

Pdo به دلیل انتخاب قطر خروجی بزرگتر انجام دادن؛

2) ساختن شفت خروجی گاز یا بخش بالایی آن به شکل استوانه ای (i = 0).

3) نصب دیفیوزر در قسمت بالایی دودکش که فشار استاتیکی اضافی را در کل شفت کاهش می دهد.

برنج. 11.18. لوله های تهویه نیروگاه های هسته ای.

آ - لوله بتن مسلح برای تخلیه هوای تهویه: 1 - دودکش تهویه بتن مسلح. 2 - تنه؛ 3 - پایه؛

4 - آجر مقاوم در برابر اسید؛ 5 - بتن مسلح; 6 - پایه؛

ب - لوله تهویه فلزی روی یک قاب فلزی: 1 - لوله; 2 - قاب؛

ج - لوله تهویه فلزی در لوله: 1 - لوله داخلی; 2 - لوله بیرونی.

اگر

φ m=< 0,3 ، سپس با درجه دقت کافی قطر خروجی دیفیوزر DD را می توان از رابطه پیدا کرد

φ m > 0,3 دیفیوزرهای طولانی تری باید نصب شوند و تلفات هیدرولیکی در دومی باید در نظر گرفته شود.

از بین رفتن دودکش می تواند به دلایل دیگری نیز رخ دهد - ترک خوردن آستر به دلیل افزایش اختلاف دما، نفوذ گازها به شفت در اثر انتشار و وقوع خوردگی اسید سولفوریک و غیره.

هنگام استفاده از سوخت های با گوگرد بالا، تخریب سطح بیرونی قسمت بالایی پوسته بتن مسلح دودکش ممکن است در طول حداکثر دو قطر آن به دلیل پوشش گازهای دودکش خارج شده از آن رخ دهد. این ممکن است در سرعت کم گاز دودکش و سرعت باد زیاد رخ دهد

P DO =< 2,4 Р ДВ (11.72)

جایی که R DV - فشار باد دینامیک در سطح دهانه دودکش، Pa.

لوله های تهویه نیروگاه های هسته ای تفاوت چندانی با لوله های نیروگاه های حرارتی ندارند. ابعاد لوله های با قدرت یکسان نیروگاه های حرارتی و نیروگاه های هسته ای برای نیروگاه های هسته ای بسیار کوچکتر است (ارتفاع لوله های نیروگاه هسته ای معمولاً از 100 تا 120 متر با قطرهای متوسط ​​تجاوز نمی کند). این با حجم کم انتشارات از نیروگاه های هسته ای در مقایسه با نیروگاه های حرارتی و محتوای نسبی کمتر مواد مضر توضیح داده می شود.

دودکش های NPP از مواد مختلفی ساخته می شوند - فلز، آجر، بتن مسلح و غیره. انتخاب مواد به اندازه لوله و تهاجمی بودن ناخالصی های هوای خروجی به مواد بستگی دارد (شکل 11.18). هنگامی که ناخالصی های تهاجمی فقط در قسمت کوچکی از هوای خروجی وجود دارد، از جداسازی تنه برای اهداف مختلف استفاده می شود.