Gāzu ātrums katlu māju dūmvados. Lielā naftas un gāzes enciklopēdija

9. Trakta aerodinamiskais aprēķins dūmgāzes

Katlu iekārtu aerodinamiskā aprēķina metode tiek izmantota gāzes un gaisa pretestību aprēķināšanai un skursteņu un vilkmes ierīču izvēlei. Aerodinamiskajos aprēķinos spiediena kritumus gāzes-gaisa ceļos nosaka, saskaitot to pretestības un pašvilkšanas spēku, kas rodas konkrētajā posmā vai iekārtā.

Ja dzesēšanas šķidrums nemaina agregācijas stāvokli, aerodinamikas aprēķins sastāv no vietējās pretestības un berzes radīto spiediena zudumu summas noteikšanas:

Berzes spiediena zudumu, Pa, nosaka pēc Darcy-Weisbach formulas:

Kur ir berzes pretestības koeficients, kas turbulentos apstākļos ir atkarīgs no

raupjums, un lamināram un turbulentam no Reinoldsa skaitļa;

– sekcijas garums, m;

– gāzes blīvums, kg/m3;

– vidējais plūsmas ātrums, m/s;

– ekvivalentais diametrs, m;

g ir brīvā kritiena paātrinājums, m/s².

stundas dūmu daudzums no viena katla bloka pēc formulas:

- faktiskais dūmgāzu daudzums ar vidējo gaisa pārpalikumu dūmvadā, m³ / kg;

- Paredzamais degvielas patēriņš, kg/h;

-gāzes degvielas blīvums, kg/m3, ko nosaka pēc šādas formulas:

kur V g d ir sadegšanas produktu vidējais tilpums normālos apstākļos un vidējais gaisa pārpalikums dūmvadā, m 3 / h;

α ir gaisa pārpalikuma koeficients;

V 0 - teorētiski sadegšanas gaisa tilpums pie α=1, m 3 /kg, m 3 / m 3;

ρ c.t. - sausās gāzes blīvums, kg/m 3;

Faktiskajiem apstākļiem gāzes un gaisa maisījuma blīvumu nosaka pēc formulas:

,

kur t g ir gāzes temperatūra pie dūmu nosūcēja, 0 С, tiek pieņemts vienāds ar gāzes temperatūru pēc gaisa sildītāja (ja tas nav pieejams pēc ekonomaizera).

Noteikt dūmu cūku šķērsgriezumu, iestatot dūmgāzu kustības ātrumu 10 m/s pēc formulas

,

Kur - dūmu tilpums, m³/s;

- optimālais ātrums dūmgāzu kustības, m/s;

m²

m²

Faktiskais dūmgāzu ātrums:

Mēs nosakām spiediena zudumu vietējā pretestībā Pa apgabalā pēc formulas:

Mēs nosakām spiediena zudumus berzes dēļ sadaļā Pa pēc Darcy-Weisbach formulas:

l ir posma garums, m;

ρ - gāzes blīvums, kg / m 3

ω ir vidējais plūsmas ātrums, m/s.

d - ekvivalents diametrs, kas vienāds ar tā diametru apļveida šķērsgriezumam un neapaļam šķērsgriezumam, ko nosaka pēc formulas, m

10. Skursteņa aprēķins

Katlu telpai jums vajadzētu būt vienam kopējam skurstenis visiem katlu agregātiem, kas stāv atsevišķi no katlumājas ēkas, ar iespēju pieslēgt tai vēl vienu vai divus katlus. Tērauda caurules var būt ar augstumu ne vairāk kā 45 m, un tās tiek uzstādītas tikai uz vertikāli cilindriskiem katliem un karstā ūdens boileri augstas siltuma jaudas torņa tips. Ar dabisko vilkmi un dabasgāzes sadedzināšanu skursteņa augstumam jābūt vismaz 20 m.

Gāzu ātrumu skursteņu izejā nosaka nosacījums par nepieļaujamību gāzu satveršanai skurstenī (“pūšam”) ar dabisko vilkmi un mērķtiecīgu gāzu izvadīšanu līdz vajadzīgajam augstumam. Ar mākslīgo vilkmi gāzu aizplūšanas ātrumu nosaka cauruļu materiāls un to augstums, ņemot vērā vajadzību izvadīt atmosfēras augšējos slāņos. Aptuvenās dūmgāzu ātruma vērtības to skursteņu izejā ir norādītas tabulā ...

Berzes zudumus skurstenī (ķieģeļu vai dzelzsbetona), Pa, (kgf / cm 2), nosaka pēc izteiksmes:

λ ir berzes pretestības koeficients. Vidējā eksperimentālā vērtība betona un ķieģeļu caurulēm, ņemot vērā oderes gredzenveida izvirzījumus, ir 0,05, tērauda caurules ar diametru d d.t. ≥2 m λ=0,015, un pie d d.t<2м λ=0,02;

ω 0 - ātrums, m / s, caurules izplūdes daļā ar diametru d d.t.

Aptuvenās gāzu izplūdes ātrumu vērtības no skursteņiem, m/s

Skursteņa materiāls	Dabiska saķere		mākslīgā vilce
	Skursteņa augstums, m
Dzelzsbetons
Tērauda loksne

Ar mākslīgo vilkmi netiek ņemta vērā gāzu dzesēšana skurstenī. Tiek noteikts galvas zudums ar izejas ātrumu, Pa (kgf / cm 2).

,

ξ ir vietējo zudumu koeficients caurules izejā, kas vienāds ar 1,1.

Ņemot vērā dūmgāzu kustības ātrumu to skursteņa izejā, saskaņā ar datiem ... tabulā, skursteņa mutes diametru nosaka pēc formulas:

Pamatnes diametru nosaka pēc formulas:

Nosakām dūmgāzu faktisko ātrumu, m/s:

Nosakiet skursteņa pašvelkmi, Pa:

Mēs aprēķinām skursteņa lietderīgo vilkmi, Pa:

Katla iekārtas gāzes ceļa kopējo pretestību Pa (kgf / cm 2) nosakām, summējot instalācijas atsevišķu elementu pretestības:

11. Dūmu nosūcēja izvēle

Noskaidrosim dūmu nosūcēja veiktspēju:

Atradīsim spiedienu pēc formulas:

Pēc iegūtajām spiediena un produktivitātes vērtībām izvēlamies VD tipa dūmu nosūcēju: marka - VD-6; ātrums n =1450 apgr./min, efektivitāte - 65%.

Mēs nosakām dūmu nosūcēja jaudu pēc formulas:

Siltumshēma (princips) apkures un ražošanas katlumājai ar tvaika katliem slēgtai siltumapgādes sistēmai.

1 - katls; 2 – nepārtrauktas izpūšanas paplašinātājs; 3 - padeves sūknis; 4 – neapstrādāta ūdens sildītājs; 5 - ķīmiskā ūdens apstrāde; 6 – procesa tvaika patērētājs; 6a - siltumenerģijas patērētājs, ko izmanto apkurei, ventilācijai un karstā ūdens apgādei; 7 - sūknis siltumtīklu barošanai; 8 - siltummaiņi tīkla ūdenim; 9 – atmosfēras deaerators; 10 – tvaika dzesētājs no deaeratora; 11 - tīkla sūknis; 12 - regulējams vārsts; 13 - spiediena samazināšanas vārsts.

Bibliogrāfiskais saraksts

1. Mazjaudas tvaika katlu termiskais aprēķins: Mācību grāmata / Kurilovs V.K. . - Ivanova: IISI, 1994. - 80 lpp.

2. Uzdevumu grāmata par siltuma un masas pārneses procesiem: Mācību grāmata augstskolām / Avchukhov V.V., Payuste B.Ya. - M.: Energoatomizdat, 1986. - 144 lpp.: ill.

3. Mazjaudas katlu iekārtu rokasgrāmata / Roddatis K.F., Poltaretsky A.N. - M.: Energoatomizdat, 1989. - 488 lpp.: ill.

2008-01-11

Darbinot mazjaudas siltuma ģeneratorus, liela nozīme ir tādam faktoram kā pareizi projektēts un pareizi uzstādīts skurstenis. Protams, ir nepieciešams aprēķins. Tāpat kā jebkurš siltumtehnikas aprēķins, arī skursteņu aprēķins var būt strukturāls un verifikācijas. Pirmais no tiem ir ligzdotu iterāciju secība (aprēķina sākumā mēs iestatām dažus parametrus, piemēram, skursteņa augstumu un materiālu, dūmgāzu ātrumu utt., Un pēc tam precizējam šīs vērtības ar secīgām tuvinājumiem. ). Taču praksē daudz biežāk nākas saskarties ar nepieciešamību veikt skursteņa kalibrēšanas aprēķinu, jo katls parasti tiek pieslēgts esošai dūmu novadīšanas sistēmai.

Šajā gadījumā mums jau ir skursteņa augstums, skursteņa materiāls un platība utt. Uzdevums ir pārbaudīt dūmu kanāla un siltuma ģeneratora parametru saderību, t.i. nepieciešams nosacījums skursteņa pareizai darbībai ir pašvilces pārsniegums pār spiediena zudumiem skurstenī par minimāli pieļaujamo vakuuma vērtību siltuma ģeneratora dūmvadā. Dabiskās vilces lielums ir atkarīgs no daudziem faktoriem:

• skursteņa šķērsgriezuma formas (taisnstūrveida, apaļas utt.);
• dūmgāzu temperatūra pie siltuma ģeneratora izejas;
• skursteņa materiāls (nerūsējošais tērauds, ķieģelis utt.);
• skursteņa iekšējās virsmas raupjums;
• noplūdes gāzes kanālā, elementu savienojumos (plaisas pārklājumā utt.);
• āra gaisa parametri (temperatūra, mitrums);
• augstums virs jūras līmeņa;
• telpas, kurā uzstādīts katls, ventilācijas parametri;
• siltuma ģeneratora iestatījumu kvalitāte - degvielas sadegšanas pilnīgums (degvielas / gaisa attiecība);
• degļa darbības veids (modulējoša vai diskrēta);
• gāzes-gaisa ceļa elementu (katla un skursteņa) piesārņojuma pakāpe.

Pašvilces vērtība

Kā pirmo tuvinājumu pašvilces vērtību var ilustrēt ar piemēru, kas parādīts attēlā. 1.

h c \u003d H d (ρ in - ρ g), mm ūdens. Art.,

kur h c ir pašvilces vērtība; H d - efektīvais skursteņa augstums; ρ iekšā - gaisa blīvums; ρ g ir dūmgāzu blīvums. Kā redzams no formulas, galveno mainīgo komponentu veido dūmgāzu un gaisa blīvumi, kas ir to temperatūras funkcijas. Lai parādītu, cik lielā mērā pašspiedes vērtība ir atkarīga no dūmgāzu temperatūras, mēs piedāvājam šādu grafiku, kas ilustrē šo atkarību (2. att.).

Taču praksē daudz biežāk sastopami gadījumi, kad mainās ne tikai dūmgāzu, bet arī gaisa temperatūra. Tabulā. 1 parāda īpatnējā smaguma vērtības uz vienu skursteņa augstuma metru atkarībā no sadegšanas produktu un gaisa temperatūras. Protams, tabula sniedz ļoti aptuvenu rezultātu, un precīzākam novērtējumam (lai izvairītos no vērtību interpolācijas) ir jāaprēķina sadegšanas produktu un apkārtējā gaisa blīvuma faktiskās vērtības. Gaisa blīvums ρ ekspluatācijas apstākļos:

kur t os ir apkārtējās vides temperatūra, °С, tiek ņemts vissliktākajiem iekārtas darbības apstākļiem - vasaras laiks, datu trūkuma gadījumā tiek pieņemts 20 °С; ρ v.nu - gaisa blīvums normālos apstākļos, 1,2932 kg / m 3; ρ g - dūmgāzu blīvums ekspluatācijas apstākļos:

kur ρ g.nu ir sadegšanas produktu blīvums normālos apstākļos, pie α \u003d 1,2 dabasgāzei, varat ņemt - 1,26 kg / m 3. Ērtības labad mēs apzīmējam:

kur (1 + αt) ir temperatūras komponents. Lai vienkāršotu darbības, mēs ņemsim vērā dūmgāzu blīvumu, kas vienāds ar gaisa blīvumu, un samazināsim visas blīvuma vērtības, kas samazinātas līdz normāliem apstākļiem intervālā t = -20 ... + 400 ° С, tabulā. 2.

Praktisks pašvilces aprēķins

Lai aprēķinātu dabisko vilkmi, ir jānorāda vidējā gāzu temperatūra caurulē (simbols) cp . Temperatūra pie ieejas caurulē (simbols) 1 tiek noteikta pēc iekārtas pases datiem. Sadegšanas produktu temperatūra pie izejas no skursteņa mutes (simbols) 2 tiek noteikta, ņemot vērā to dzesēšanu visā caurules garumā.

Gāzu dzesēšana caurulē 1 m no tās augstuma nosaka pēc formulas:

kur Q ir katla nominālā siltuma jauda, ​​kW; B - koeficients: 0,85 - neizolēta metāla caurule, 0,34 - izolēta metāla caurule, 0,17 - ķieģeļu caurule ar mūra biezumu līdz 0,5 m.

Caurules izplūdes temperatūra:

kur H d ir skursteņa efektīvais augstums metros.

Vidējā sadegšanas produktu temperatūra skurstenī:

Praksē pašvilces vērtību aprēķina šādiem robežnosacījumiem:

1. Āra temperatūrai 20 °C (siltuma ģeneratora darbība vasarā).
2. Ja āra gaisa vasaras projektētā temperatūra atšķiras no 20 °C vairāk nekā par 10, tad tiek pieņemta projektētā temperatūra.
3. Ja siltuma ģenerators tiek darbināts tikai ziemā, tad aprēķina pamatā ir apkures perioda vidējā temperatūra.

Piemēram, ņemsim instalāciju ar šādiem parametriem (3. att.):

• jauda - 28 kW;
• dūmgāzu temperatūra - 125 °C;
• skursteņa augstums - 8 m;
• skurstenis - ķieģelis.

Gāzu dzesēšana caurulē uz 1 m no tās augstuma saskaņā ar (3):

Dūmgāzu temperatūra caurules izejā saskaņā ar (4):

Vidējā sadegšanas produktu temperatūra skurstenī saskaņā ar (5):

Tad pašvilkšanās būs: h c \u003d 8. (1,2049 - 0,8982) \u003d 2,4536 mm ūdens. Art.

Dūmu kanāla optimālā šķērsgriezuma laukuma aprēķins

1. Pirmā iespēja skursteņa diametra noteikšanai Caurules diametrs tiek ņemts vai nu pēc pases datiem (atbilstoši katla izplūdes caurules diametram), ja katram katlam tiek uzstādīts atsevišķs skurstenis, vai pēc formulas, apvienojot vairākus katlus kopējā skurstenī (kopā jauda līdz 755 kW):

Cilindriskām caurulēm diametru nosaka:

kur r ir koeficients atkarībā no izmantotā kurināmā veida: gāzei - r = = 0,016, šķidrajai degvielai - r = 0,024, akmeņoglēm - r = 0,030, malkai - r = 0,045.

2. Otrā iespēja skursteņa diametra noteikšanai (ņemot vērā sadegšanas produktu ātrumu)

Saskaņā ar Norma UNI-CTI 9615 skursteņa šķērsgriezuma laukumu var aprēķināt, izmantojot formulu:

kur m g.d ir sadegšanas produktu masas plūsmas ātrums, kg/h. Piemēram, apsveriet šādu gadījumu:

• skursteņa augstums - 7 m;
• sadegšanas produktu masas patēriņš - 81 kg / h;
• r \u003d 0,8982 kg / m 3;
• sadegšanas produktu blīvums (pie (simbols) cf = 120 ° C) ρ g \u003d 0,8982 kg / m 3;
• sadegšanas produktu ātrums (pirmajā tuvinājumā) w g = 1,4 m/s.

Saskaņā ar (8) mēs nosakām aptuveno dūmu kanāla šķērsgriezuma laukumu:

No šejienes mēs aprēķinām dūmu kanāla diametru un izvēlamies tuvāko standarta skursteni: 150 mm. Pamatojoties uz jauno skursteņa diametra vērtību, nosakām skursteņa laukumu un norādām dūmgāzu ātrumu:

Pēc tam pārbaudām, vai dūmgāzu ātrums ir 1,5-2,5 m/s robežās. Ja dūmgāzu ātrums ir pārāk liels, palielinās skursteņa hidrauliskā pretestība, un, ja tā ir pārāk zema, aktīvi veidojas ūdens tvaiku kondensāts. Piemēram, mēs aprēķinām arī dūmgāzu ātrumu vairākiem tuvākajiem skursteņu izmēriem:

• Ø110 mm: w g = 2,64 m/s.
• Ø130 mm: w g = 1,89 m/s.
• Ø150 mm: w g = 1,42 m/s.
• Ø180 mm: w g = 0,98 m/s.

Rezultāti ir parādīti attēlā. 4. Kā redzams, no iegūtajām vērtībām ātruma nosacījumiem atbilst divi standarta izmēri: Ø 130 mm un Ø 150 mm. Principā mēs varam apstāties pie jebkura no šīm vērtībām, tomēr Ø 150 mm ir vēlams, jo. galvas zudums šajā gadījumā būs mazāks.

Skursteņa standarta izmēra izvēles ērtībai varat izmantot diagrammu attēlā. 5. Piemēram: sadegšanas produktu patēriņš - 468 m 3 / h; dūmvada diametrs Ø 300 mm - sadegšanas produktu ātrums w g = 1,9 m/s. Degšanas produktu patēriņš - 90 m3 / h; dūmvada diametrs Ø 150 mm - sadegšanas produktu ātrums w g = 1,4 m/s.

Spiediena zudums skurstenī

Caurules pretestību summa:

Σ∆h tr = ∆h tr + ∆h ms, mm w.c. Art. (10)

Berzes pretestība:

Zudumi vietējās pretestībās:

kur ζ= 1,0; 0,9; 0,2-1,4 - vietējās pretestības koeficienti ar izejas ātrumu (pie skursteņa izejas), pie ieejas skurstenī un līkumos - līkumi un tējas (koeficients tiek izvēlēts atkarībā no to konfigurācijām); λ ir berzes pretestības koeficients: 0,05 ķieģeļu caurulēm, 0,02 tērauda caurulēm; g ir brīvā kritiena paātrinājums, 9,81 m/s2; d ir skursteņa diametrs, m; w g - sadegšanas produktu ātrums caurulē:

V g.d - faktiskais sadegšanas produktu daudzums:

BT - degvielas patēriņš, ņemot vērā šīs degvielas siltumspēju:

kur η ir iekārtas efektivitāte no iekārtas pases datiem, 0,9-0,95; Q nr - zemākā siltumspēja (atkarībā no degvielas sastāva), gāzei - 8000 kcal / m3; V g.o - teorētiskais sadegšanas produktu tilpums, dabasgāzei, var ņemt 10,9 m3 / m3; V v.o - teorētiski nepieciešamais gaisa daudzums, 1 m3 dabasgāzes sadedzināšanai 8,5-10 m3 / m3; α ir gaisa pārpalikuma koeficients, dabasgāzei 1,05-1,25.

Vilces testu veic pēc formulas:

H bar - barometriskais spiediens, ņemts 750 mm ūdens. Art.; ∆N p - kopējais gāzes ceļa spiediena kritums, ūdens mm. Art., neņemot vērā caurules pretestību un pašvilkšanu; h = 1,2 ir vilces drošības koeficients. Kopējais spiediena kritums gāzes ceļā(formulas vispārējs skats):

∆H p = h t ˝ + ∆h - h c . (17)

kur h t ˝ ir vakuums pie krāsns izejas, kas nepieciešams, lai novērstu gāzu izdalīšanos, parasti tiek ņemti 2-5 mm ūdens. Art. Šajā gadījumā, lai pārbaudītu vilces spēku, tiek ņemta kopējā spiediena starpība, neņemot vērā kopējo ∆h un caurules pašvelkmes h c pretestību, tādējādi:

∆H p \u003d h t ˝ \u003d 2-5 mm ūdens. Art.

Skaidrības labad spiediena diagrammā attēlosim procesus, kas notiek dūmu kanālā (6. att.). Uz horizontālās ass mēs attēlojam spiediena kritumus un spiediena zudumus, bet uz horizontālās ass - skursteņa augstumu. Tad segments DB norādīs pašvelkmes vērtību, bet līnija DA – spiediena kritumu skursteņa augstumā. Otrā pusē ass AB atliekam spiediena zudumu skurstenī. Grafiski spiediena zudums skursteņa garumā simbolizēs segmentu AC.

Mēs veidojam segmenta BC spoguļprojekciju un iegūstam punktu C. Zaļā krāsā iekrāsotais laukums simbolizē vakuumu dūmu kanālā. Acīmredzot dabiskās vilkmes vērtība samazinās gar skursteņa augstumu, un spiediena zudumi palielinās no mutes līdz skursteņa pamatnei.

Secinājums

Kā liecina daudzu gadu pieredze siltuma ģeneratoru ar atvērtu sadegšanas kameru darbībā, siltumenerģijas ražošanas iekārtas uzticama un stabila darbība lielā mērā ir atkarīga no pareizi projektēta un pareizi uzstādīta skursteņa (skat. 7. att.). Tāpēc šim jautājumam jāpievērš pastiprināta uzmanība jau siltumapgādes sistēmas projektēšanas stadijā, kā arī jāveic verifikācijas aprēķini siltuma ģeneratoru remonta, modernizācijas un nomaiņas laikā. Mēs ceram, ka šis raksts palīdzēs jums tikt galā ar šo svarīgo problēmu.

8.10. Skursteņa aprēķins

Skursteņa aprēķins sastāv no pareizas tā konstrukcijas izvēles un augstuma aprēķināšanas, kas nodrošina pieļaujamo kaitīgo vielu koncentrāciju atmosfērā.

Aprēķiniet skursteņa minimālo augstumu.

Dūmvada mutes diametru D 0, m nosaka pēc formulas:

kur N ir paredzamais skursteņu skaits (ņemam N = 1);

w 0 - dūmgāzu ātrums pie skursteņa mutes, m / s

(mēs ņemam w 0 = 22 m / s / 8 /);

V ir dūmgāzu tilpuma plūsmas ātrums, m 3 / s,

V = V Г * B, (78)

kur B ir kopējais degvielas patēriņš uz vienu staciju, kg/s;

V G - īpatnējais dūmgāzu tilpums, m 3 / kg,

kur ir īpatnējais dūmgāzu tilpums, kas atbilst teorētiski nepieciešamajam gaisa tilpumam, m 3 / kg,

Sadegšanas produktu daudzumus aprēķina pēc formulām:

kur d G ir degvielas mitruma saturs (pie degvielas temperatūras 20 0 С

d G = 19,4 /8/);

Tad faktiskais gāzu tilpums:

Ņemot vērā degvielas blīvumu, mums ir:

Kopējais degvielas patēriņš visos katlos:

B = B P *n, (84)

kur ВР ir paredzamais kurināmā patēriņš vienam katlam, kg/s;

n ir katlu skaits.

B \u003d 7,99 * 4 = 31,96 kg / s.

Tad dūmgāzu tilpuma plūsma:

V \u003d 19 * 31,96 \u003d 607,24 m 3 / s.

Skursteņa mutes diametrs:

Skursteņa augstumu H, m, nosaka pēc formulas:

, /12/ (85)

kur F ir korekcijas koeficients, kas ņem vērā piemaisījumu saturu dūmgāzēs (gāzveida piemaisījumiem F = 1);

A ir koeficients, kas atkarīgs no atmosfēras temperatūras stratifikācijas (konkrētajam reģionam A = 200);

m un n ir koeficienti, kas ņem vērā nosacījumus gāzes un gaisa maisījuma izvadīšanai no caurules;

MPC - jebkura elementa maksimālā pieļaujamā koncentrācija atmosfērā, mg / m 3;

C F - kaitīgo vielu fona koncentrācija no ārējiem gāzes piesārņojuma avotiem, mg / m 3;

M ir kaitīgo vielu masas emisija atmosfērā, g/s;

Temperatūras starpība starp dūmgāzēm un atmosfēras gaisu, 0 C.

Temperatūras starpību nosaka pēc formulas:

T ir karstākā mēneša gaisa temperatūra plkst.13

150-20 \u003d 130 0 C.

SF fona koncentrācija ir atkarīga no rūpnīcas būvniecības teritorijas rūpnieciskās attīstības. Tā kā Syzran pilsēta ir liels rūpniecības centrs, fona koncentrācija ir augsta: C F = 0,025 mg/m 3 .

Tā kā degvielā nav sērūdeņraža, mēs aprēķināsim tikai slāpekļa dioksīda NO 2 emisijas. MPC šī elementa saturam gaisā ir 0,085 mg/m 3 .

Slāpekļa dioksīda masas izdalīšanos nosaka pēc formulas:

kur q 4 - siltuma zudumi no mehāniskās degvielas sadegšanas nepilnības (degot gāzveida degvielu q 4 \u003d 0%);

Korekcijas koeficients, ņemot vērā sadedzinātās degvielas kvalitātes ietekmi uz slāpekļa oksīdu izlaidi (gāzveida kurināmajam, ja tajā nav N satura, = 0,9);

Koeficients, ņemot vērā degļu konstrukciju (virpuļdegļiem = 1);

Koeficients, ņemot vērā pelnu izņemšanas veidu (= 1);

Recirkulējošo gāzu ietekmes efektivitāti raksturojošais koeficients atkarībā no to padeves krāsnī apstākļiem (=0);

r ir dūmgāzu recirkulācijas pakāpe (r = 0%);

Koeficients, kas raksturo slāpekļa oksīda emisiju samazināšanos, ja daļa gaisa tiek piegādāta papildus galvenajiem degļiem (=1).

K ir slāpekļa oksīdu iznākumu raksturojošais koeficients, kg/t;

kur D ir katla tvaika jauda, ​​t/h;

Tātad masveida slāpekļa oksīda izdalīšanās:

M NO 2 = 0,034 * 8,57 * 0,9 * 31,96 * 34,32 \u003d 287,6 g / s.

Lai noteiktu koeficientus m un n, ir jāzina caurules augstums. Tāpēc aprēķins tiek veikts ar secīgu tuvinājumu metodi.

Mēs iestatām caurules augstumu H = 150 m.

Koeficientu m nosaka pēc formulas:

, (89)

kur f ir bezizmēra parametrs, ko nosaka pēc formulas:

Koeficients n ir atkarīgs no parametra V M, ko nosaka pēc formulas.

Iegrime ir dūmgāzu kustība augšup pa mājas skursteni no augsta spiediena zonas uz zema spiediena zonu. Noteikta diametra skurstenī (caurulē), kura augstums ir vismaz 5 m, veidojas vakuums, kas nozīmē, ka starp skursteņa apakšējo daļu un augšējo veidojas nepieciešamais minimālais spiediena kritums, gaiss no apakšējā daļa, ieejot caurulē, iet uz augšu. To sauc par vilci. Vilkmi var izmērīt ar speciālām jutīgām ierīcēm, vai arī var paņemt pūkas gabaliņu un pienest pie caurules.

Attiecīgi, ja ņemat pietiekama diametra cauruli, kurā gaisam ir iespēja pārvietoties, un stiept to augstu uz augšu, tad gaiss no zemes pastāvīgi plūdīs uz augšu. Tas ir tāpēc, ka spiediens augšpusē ir zemāks, retums ir lielāks, un gaiss mēdz tur nokļūt dabiski. Un tā vietā nāks gaiss no citām pusēm.

Sistēmā "kurtuve + skurstenis" iegrime darbojas arī tad, ja privātmājā nedarbojas krāsns. Dedzinot malku, iekšdedzes kamerā veidojas paaugstināts spiediens un degšanas laikā radušajām dūmgāzēm nepieciešama izeja. Visas krāsnis un krāsnis ir paredzētas dūmgāzu novadīšanai skurstenī.

Katra skursteņa augstums ir izvēlēts tā, lai radītu vilkmi, tiek izveidots sākotnējais vakuums. Degšanas laikā sadegšanas kamerā izdalās siltums, gāzes un rodas pārmērīgs spiediens. Gāzes skurstenī pārvietojas vilkmes ietekmē, tās mēdz pāriet no augsta spiediena zonas uz pūšanas zonu. Dabas radītie likumi darbojas.

Kas ir "slikts backdraft"?

Reversā vilce ir dūmgāzu kustība no augsta spiediena zonas uz izpūšanas zonu, bet nevis uz augšu (kā aprakstīts iepriekš), bet gan uz leju. Atpakaļvelka veidojas, kad spiediens ir apgriezts – kad spiediens augšpusē ir lielāks nekā apakšā.

Cēloņi ir visparastākās lietas: ja privātmāja vai istaba ir hermētiska, ir pakešu logi, un kopā ar skursteni darbojas nosūcējs, kas velk gaisu no telpas. Tas rada samazinātu spiedienu attiecībā pret apkārtējo zonu. Tāpēc, iekurot, kad skurstenis vēl ir auksts, skursteņa augšdaļā esošajam gaisam ir lielāks spiediens nekā telpā. Dūmi, protams, aizies tur, kur viņam vieglāk. Šo parādību sauc par "auksto kolonnu". Kad skurstenis atdziest, iekšpusē veidojas zemas temperatūras gaisa masa, kas spiežas uz leju, rodas apgrieztā vilkme. Ja privātmājā netiek pazemināts spiediens, tad skurstenī uzkāps siltais gaiss.

Tādējādi, ja mājā nav virtuves nosūcēja un tas nav hermētisks, krāsnī nebūs aukstā gaisa stagnācijas.

Pārbaudi: ja ziemā pirms kamīna iekuršanas vispirms aizdedzina avīzi un ienes to skurstenī (apejot krāsns daļu), tad uguns neies iekšā, lai arī kāda būtu aukstā gaisa kolonna. Uguns degs un izdzisīs tikai skurstenī. Tas liecina, ka spiediens telpā nav zems un siltajam gaisam ir tendence normāli celties.

Privātmājā kurinot krāsni vai kamīnu, reizēm istabā nonāk dūmi. Tas ir saistīts ar faktu, ka sākotnējās aizdegšanās laikā radušās dūmgāzes vēl nav paspējušas uzkarst, un, paceļoties uz augšu, saskaroties ar aukstām sienām, tās uzreiz atdziest. Pēc tam viņi dabiski steidzas lejā. Atkal skursteņa ventilācijā ir pretēja vilkme. Lai normalizētu vilkmi krāsnī, ir svarīgi pareizi izkausēt, izprotot tur notiekošos procesus.

Vilces apgāšanās

Vēl viena aktuāla problēma ir vilces apgāšanās. Kādos gadījumos tas notiek?

Ja skurstenis ir garš un auksts (bieži ķieģeļu), un spiediens ir samazināts. Ja atbilst kurtuves izmēru un skursteņa šķērsgriezuma attiecība, ja mājā ir normāls spiediens, joprojām rodas situācija, kad liesmas aizdedzinot nepietiek jaudas un izplūdes gāzēm ir laiks atdzist skurstenī. un nokrist. Kāpēc skurstenī nav vilkmes? Tas notiek mākoņainā laikā, vējainā laikā. Gadās, ka uguns uzliesmo normāli, bet tad dūmi ielien mājā. Kāpēc krāsnī nav caurvēja? Kāpēc skurstenī ir aizmugures iegrime? No mājas tiek ņemts gaiss, un spiediens samazinās, nav gaisa plūsmas. Paceļoties dūmgāzēm, tās atdziest un nokrīt. Kas jums jāzina šādās situācijās? Nedaudz atveriet logu, ja telpai ir stikla pakešu logi un tā ir hermētiska. Svarīga ir malkas sagatavošana, to kvalitāte.

Kā pareizi salikt skursteni?

Sviestmaižu skursteņi (saliekami), tiek savākti ar dūmiem un kondensātu.

Pastāv viedoklis, ka pareizāk ir savākt ar dūmiem. Viņi skaidro, ka cauruļu savienojuma vietās ir spraugas, kurās aizsērē dūmgāzes, kas izplūst caurulē. Turpretī tiek uzskatīts, ka, ja jūs savācat dūmus, tad dūmi pārstās nākt ārā.

Šādu strīdu var atrisināt, ja mājās esošajā krāsnī izurbsiet caurumu jebkurā vietā skurstenī un skatāties, kas notiek. Visinteresantākā lieta, ko darīt, ir apakšā. Izurbiet jebkuru caurumu, pat centimetra diametrā. ko tu redzēsi? No šīs bedres nenāks ārā dūmi (ja cieši neaizverat skursteni no augšas).

Kas svarīgāk jāņem vērā, montējot skursteni?

Galvenais ir ņemt vērā to, ka katrā mājas skurstenī var rasties kondensāts, īpaši, ja vēl ir auksts un siltas dūmgāzes, paceļoties, ir ļoti vēsas. Uz sienām var nosēsties kondensāts, kas plūst pa cauruli.

Ja skurstenis ir montēts gar dūmiem, tad kondensāts viegli iekļūst plaisās un mitrina izolāciju, pilnībā atņemot tai siltumizolācijas īpašības. Šeit ir tuvu ugunij. Tāpēc moduļu skursteņu montāža tiek veikta tikai uz kondensāta. Dūmvadi tiek montēti caurspīdīgā savienojumā, ar hermētiķi gar iekšējo cauruli. Taču pašiem skursteņiem jābūt kvalitatīviem, lai nebūtu svešu spraugu. Ja spraugas paliek, pa tām iekļūs gaiss, un izrādās, ka vilces joprojām nebūs.

Bet skurstenis ir liels un augsts! Nesaprotot iemeslu, viņi sauc meistarus. Meistari izmanto vienkāršu metodi: aizsedz skursteni no augšas un vēro, no kurienes nāk dūmi. Šeit skurstenī tiek konstatētas visādas neatbilstības, kas noved pie tā, ka skurstenī tiek iesūkts gaiss. Atceries? Gaisam ir tendence pacelties tur, kur spiediens ir zemāks. Tāpēc, jo vairāk slotu, jo zemāka ir vilce. Montāža ar dūmiem, diemžēl, neņem vērā vilces būtību. Rezultātā uguns deg, un dūmi plūst uz visām pusēm. Lai gan loģika šeit nav sarežģīta - dūmi pāriet no augsta spiediena zonas uz pūšanas zonu, kur viņam ir vieglāk.

Kā mēra vilci?

Standarta kamīna vai krāsns iegrimes ātrums ir vidēji 10 Pascal (Pa). Tiek mērīta vilkme aiz skursteņa, jo tieši tur ir redzams dūmgāzu evakuācijas ātrums un atbilstība kurtuves krāsns izmēru un skursteņa diametra attiecībai.

Kas vēl ietekmē vilces spēku?

Pirmkārt, skursteņa augstums. Minimālais nepieciešamais augstums ir 5 metri. Tas ir pietiekami, lai notiktu dabisks retums un sāktos kustība uz augšu. Jo augstāks ir skurstenis, jo spēcīgāka ir vilkme. Savukārt ķieģeļu skurstenī ar vidējo šķērsgriezumu 140x140mm, augstumā virs 10-12 metriem vilkme vairs nepalielinās. Tas ir tāpēc, ka sienas raupjuma vērtība palielinās līdz ar augstumu. Tāpēc pārmērīgs augstums neietekmē saķeri. Līdzīgs jautājums rodas tiem, kuri vēlas izmantot kanālus mājās skursteņiem. Tiem ir liels augstums un šaurs šķērsgriezums, tāpēc nopietns kamīns pie šāda skursteņa tiek pieslēgts reti.

Faktori, kas ietekmē vilkmi:

• Dūmgāzu temperatūra. Jo augstāka temperatūra, jo ātrāk dūmgāzes plūst uz augšu, radot lielāku vilci.
• Skursteņa apkure. Jo ātrāk skurstenis sasilst, jo ātrāk normalizējas slikta vilkme.
• Skursteņa raupjuma pakāpe, iekšējās sienas. Nelīdzenas sienas samazina saķeri, ar gludām sienām saķere ir labāka.
• Skursteņa sekciju forma. Apaļā daļa ir raksts; ovāls, taisnstūrveida un tā tālāk. Jo sarežģītāka ir forma, jo vairāk tā ietekmē saķeri, samazinot to.
• Svarīgi ņemt vērā, ka ietekmē arī krāsns izmēru, izplūdes caurules diametra un skursteņa diametra attiecība. Ja projektētais skurstenis ir pārāk augsts, jums vajadzētu apsvērt iespēju samazināt skursteņa šķērsgriezumu vidēji par 10%. Uz krāsns, uz dūmu caurules, uzstādiet adapteri (piemēram, no 200. diametra līdz 180.) un paņemiet pašu 180. cauruli. To pieļauj ražotāji. Ja, piemēram, runājam par "EdilKamin" , ir skaidrs, ka viņš kurtuvju instrukcijās uzzīmē, kāda diametra skursteni ņemt atkarībā no augstuma.

Piemēram:

• augstums līdz 3 m - diametrs 250,
• augstums no 3 m līdz 5 m - 200,
• augstums no 5 m un vairāk - 180 vai 160. Stingri ieteikumi.

Citi ražotāji (piemēram, Supra) piekrīt, ka ir iespējamas izmaiņas. Daži neļauj vispār. Tāpēc, vadoties pēc instrukcijām, neaizmirstiet par procesiem, kas notiek skurstenī.

Kā mēra vilci?

Vispirms iekuriniet mājā krāsni vai kamīnu. Karsē vismaz pusstundu, lai procesi normalizētos. Pēc tam, izveidojot caurumu caurulē tieši virs skursteņa, ievietojiet tur īpašu deprimometra sensoru un izmēra vilkmi. Pārbaudiet, vai tas ir lieks vai nepietiekams. Ir daudz faktoru, kas ietekmē vilkmi, apskatīsim vēl dažus.

Vēja roze

Situācija, kad valdošie vēji pūš tieši skurstenī un samazina vilkmi vai apgriež to. Dūmvadu novieto uz vēja pusi, protams, ja ir noteikti vēju virzieni. Ja skurstenis atrodas tālu no kores un zemāk, aizvēja pusi nevar izmantot. Saķeri ietekmē arī daudzstāvu ēkas un koki. Lai kompensētu vēja brāzmas un neveiksmīgo skursteņa novietojumu, tiek izmantoti pretvēja deflektori. Saskaņā ar standartiem skurstenis tiek parādīts pusmetru virs kores. Ja attālums no kores ir 1,5 m - 3 m, tad tas tiek parādīts vienā līmenī ar grēdu. Ja attālums ir lielāks par 3 metriem, rīkojieties pēc formulas: no horizontāles, kas novilkta no kores, 10 grādus uz leju. Praksē skurstenis tiek veidots augstāk par grēdu vai vienā līmenī ar kores līmeni. Vienai krāsnij mājā ir svarīgi izmantot vienu skursteni.

Vilkme katla agregāta skurstenī un gaisa padeve katla krāsnī var būt dabiska vai mākslīga. Kurināmā sadedzināšanai nepieciešams nepārtraukti pievadīt atmosfēras gaisu katla krāsnī un izvadīt dūmgāzes no katla krāsns atmosfērā caur skursteni un skursteni.

Dabiskā vilkme tiek veikta katlu blokos ar jaudu līdz 2,5 t/h un ar gāzes ceļa pretestību ne vairāk kā 300 Pa (30 mm ūdens staba), sadedzinot kurināmo bez izdedžiem vai ar zemu izdedžu saturu (koksni, kūdra) ierīkojot skursteni.Dabisko vilkmi sauc par starpības spiedienu (rodas, pateicoties dažādam aukstā ārējā gaisa un karsto dūmgāzu blīvumam katlu iekārtas caurulē, kas noved pie dūmgāzu plūsmas katla dūmvados.

Vilce, Pa, ko caurulē rada gāzes,

kur H tr - skursteņa augstums, m;

g g - dūmgāzu blīvums skurstenī, kg / m,

g- brīvā kritiena paātrinājums (9,81 m/s2).

Spiediens, ko tajā pašā līmenī rada āra gaiss

kur g in - ārējā gaisa blīvums atkarībā no gaisa temperatūras un spiediena, kg / m 3.

Dabiskais vilces spēks

kur St ir skursteņa radītais vilces spēks;

p 0 - barometra gaisa spiediens. Pa;

T V- ārējā gaisa termodinamiskā temperatūra, K

T G- gāzu vidējā termodinamiskā temperatūra skurstenī, K;

287,1 - gaisa gāzes konstante ( R V);

gāzveida sadegšanas produktu gāzveida konstante (

R G ) ir atkarīgs no to sastāva - R g uz R c (23. tabula).

23. tabula. Gāzu raksturojums

Piemērs. Veikt vilkmes aprēķinu katlā, ko izveido 50 m augsts skurstenis ziemā, pie vidējās dūmgāzu temperatūras t Г= 300°C, āra temperatūra t IN= -30°C un āra gaisa spiediens P B = 100 kPa (750 mmHg).

Vērtību atrašana T G Un T V Kelvina grādos:

T G= t Г + 273 \u003d 300 + 273 \u003d 573K;

T V = t IN + 273 = - 30 + 273 = 243 tūkst.

Saskaņā ar formulu (58) mēs nosakām skursteņa radīto vilci

Shēma dabiskās vilkmes izveidošanai katla krāsnī ir parādīta attēlā. 97. Instalācijā ietilpst krāsns 2, katls un ekonomaizers 4. Vilkmi veic skurstenis 5.

Izejot cauri katlam, dūmgāzēm rodas pretestība pret dūmvada cietajām virsmām un pretestība, ko izraisa gāzes plūsmas virziena maiņa.

Skursteņa augstums tiek ņemts tāds, lai vienmēr būtu kāda iegrimes rezerve, t.i. retināšana krāsnī (ko rada caurule), kurai jābūt lielākai par visu pretestību summu, kas rodas, gāzēm plūstot caur katla bloka gāzes kanāliem. Katla krāsns normālai darbībai tajā ir nepieciešams uzturēt pastāvīgu vakuumu 20 - 30 Pa (2 - 3 mm ūdens staba). Tāpēc kopējai vilcei Pa, ko rada skurstenis un apzīmē ar S, ir jābūt pietiekamai, lai pārvarētu visas katla agregāta aerodinamiskās pretestības un radītu krāsnī vakuumu.

St = Σ ΔSka + 20–30

kur ΔSka ir visu katla bloka elementu pretestību summa.

Atkarībā no āra temperatūras mainās skursteņa vilkme:

jo zemāka ir ārējā gaisa temperatūra, jo lielāka ir atšķirība starp gaisa un dūmgāzu blīvumu caurulē un jo lielāka ir vilce,

jo augstāka āra temperatūra, jo mazāka iegrime.

Vilces spēka izmaiņas notiek arī tad, kad mainās tvaika katla darbības režīms. Šajā gadījumā vilces spēku regulē ar lielāku vai mazāku attiecīgo amortizatoru atvērumu. Palielinoties katlu slodzei, tiek palielināts sadedzinātās kurināmā daudzums stundā, tiek palielināts krāsnī padotā gaisa daudzums un palielināta vilkme, ko veic ar lielu attiecīgo amortizatoru atvēršanu un samazināšanos. katla slodzē tiek samazināta kurināmā un gaisa padeve kurtuvei un attiecīgi aizvērti aizbīdņi.

Dūmvadi tiek būvēti no tērauda, ​​ķieģeļu vai dzelzsbetona, atkarībā no katlu agregātu vai katlu iekārtas jaudas un ekspluatācijas perioda, kuram katlu iekārta ir paredzēta.

Tērauda caurules (98. att., A) izmanto reti, galvenokārt pagaidu iekārtām un ne augstāk par 30 - 40 metriem. Vidējas un lielas jaudas katlu iekārtām tiek izbūvētas ķieģeļu caurules (98.6. att.) līdz 80 metru augstumam un dzelzsbetona caurules 80-250 metru augstumā.

Lai aizsargātu ķieģeļu un dzelzsbetona cauruli no karstu gāzu iedarbības, caurules iekšpusē tiek noņemts oderējums 8 ugunsizturīgo ķieģeļu apmēram 1/4 no tā augstuma.

Ķieģeļu un dzelzsbetona caurulēs gāzes atdziest aptuveni par 1 ° C, bet pārējās - par 1,5 - 2 ° C uz katru caurules augstuma metru.

Skursteņi

Dūmvadiem jābūt ar augstu uzticamību un izturību ar mērenām būvniecības izmaksām. Līdz 120 metru augstumam tiek izmantoti dažāda veida skursteņi - ķieģeļu, metāla, no saliekamiem elementiem, monolītā dzelzsbetona. Dūmvadiem, kuru augstums pārsniedz 120 metrus, parasti ir dzelzsbetona konisks apvalks, kas uztver vēja un svara slodzes. Dūmvada iekšējā daļa, kas ir tiešā saskarē ar katlu un elektrostaciju dūmgāzēm, tiek veikta dažādos veidos. Līdz šim skursteņi ar iespīlēšanas odere no sarkaniem vai skābes izturīgiem ķieģeļiem, kas uzlikti uz nesošās dzelzsbetona šahtas konsolēm (11.17. att., a). Tomēr šī skursteņa konstrukcija nav pietiekami uzticama, jo neizslēdz agresīvu dūmgāzu iekļūšanu gultņa dzelzsbetona skursteņa šahtā.

Rīsi. 11.17. Dūmvadu veidi ar dzelzsbetona nesošo vārpstu (čaulu). .

a - Skurstenis ar skābes izturīgu spiediena oderi;

b - Skurstenis ar ventilējamu neizbraucamu spraugu;

V - Skurstenis ar cilindrisku krama-betona dūmgāzu izvadu un klīrensa spraugu;

G - Skurstenis ir daudzstobru ar metāla gāzes izvada šahtām;

1 - pamats;

2 - dzelzsbetona šahta;

3 - odere;

4 - vēdināma neizbraucama sprauga;

5 - ventilācijas iekārta:

6 - gāzes izplūdes vārpsta;

7 - difuzors;

8 - cokols.

Šāda veida skursteņa modifikācija, kas nodrošina paaugstinātu uzticamību, ir skurstenis ar ventilējama sprauga starp gāzes izplūdes šahtu no ķieģeļiem un dzelzsbetona apvalku (11.17.6. att.). Uzkarsēts tvaika sildītājos līdz 60-100°C temperatūrai, gaiss tiek ievadīts 100-200 mm platā spraugā, izmantojot zem skursteņa uzstādītu ventilatoru. Dažos gadījumos ventilāciju spraugā var veikt ar gravitācijas palīdzību.

Visaugstākā uzticamība izceļas ar skursteni, kas sastāv no izplūdes vārpsta cilindriska forma, atdalīta kontrolpunkts(pasniedz) plaisa no koniskas formas dzelzsbetona gultņa vārpstas (11.17. att., a). Skursteņa iekšējā vārpsta ir izgatavota no ļoti korozīvām silīcija betona plātnēm vai tērauda loksnēm.

Termoelektrostacijām ir izmantotas termoelektrostacijas ar lielu skaitu dažāda veida tvaika un siltumenerģijas ražošanas iekārtu komplektu, īpaši termoelektrostacijās. daudzstobru skursteņi(11.17. att., d), kurā dzelzsbetona apvalka iekšpusē ir uzstādītas vairākas (parasti 3-4) cilindriskas metāla šahtas. Katra šahta aizstāj brīvi stāvošu skursteni un apkalpo ar to pieslēgtos apkures katlus. Augšējā daļā skursteņa cilindriskās šahtas pāriet sektoros, veidojot vienotu dūmu strūklu, kas nodrošina pacelšanos lielā augstumā.

Visu skursteņu konstrukciju drošai darbībai ir nepieciešams, lai spiediens izplūdes vārpstas iekšpusē jebkurā līmenī būtu mazāks nekā apkārtējā atmosfērā tajā pašā līmenī. Šādā gadījumā, ja skursteņa šahtā būs noplūdes, dūmgāzēs tiks iesūkts gaiss. Pozitīvas spiediena starpības gadījumā starp dūmgāzēm un gaisu agresīvas gāzes var izsūkties caur oderi un nesējvārpstu un iznīcināt skursteņa nesēja vārpstu.

Atšķirību starp gāzu statiskajiem spiedieniem šahtā un apkārtējā gaisā, Pa, jebkurā skursteņa sekcijā nosaka pēc formulas

ΔRst \u003d Rdo + Σ ΔRtr - Rd -

g ∆PL (11 . 64)

kur Pdo = p w

2 0 / 2 - gāzu dinamiskais spiediens skursteņa atverē, Pa; Pd - gāzu dinamiskais spiediens attālumā l no izplūdes sekcijas; w 0 , w - gāzu ātrumi pie skursteņa ietekas un apskatāmajā posmā, m/s; Σ ΔРtr - berzes zudumi no apskatāmās sekcijas līdz caurules augšai, Pa; g - brīvā kritiena paātrinājums, m/s2; ΔР = Pv - P ir starpība starp gaisa un dūmgāzu blīvumu (parasti Pv = 1,2 kg/m3 pie tv = 20°C).

Cilindriskai sekcijai berzes zudumus nosaka izteiksme

ξ l/d Pdo (11,65)

un koniskajai sekcijai

ΔРtr = ξ / 8i(Rdo - Rd) (11.66)

kur ξ ir berzes koeficients. Metāla gāzes izplūdes vārpstām, ξ = 0,015, silīcija betonam ξ = 0,02; oderētām koniskām vārpstām, ņemot vērā izvirzījumus ξ = 0,05.

Pārmērīga statiskā spiediena trūkums visā augstumā (ΔРst<0) дымовой трубы с газоотводящим стволом конической или цилиндрической формы обеспечивается следующим условием для числа Рихтера:

R = ( ξ + 8i ) Rdo / g ΔPDo

kur D o - caurules mutes diametrs, m; i ir gāzes izplūdes vārpstas ģeneratora slīpums.

Ja R > 1, tad koniskā skursteņa noteiktā diametra D m posmā statiskais spiediens sasniedz maksimālo vērtību p st.m, Pa.

Maksimālā statiskā spiediena attiecība pret dinamisko spiedienu caurules izejā tiek atrasta ar izteiksmi

φ m = R st.m / Rdo = (1+ ξ / 8i) · S (11,68)

relatīvais urbuma diametrs, pie kura šī attiecība sasniedz maksimumu,

D m \u003d D / D 0 \u003d

R0.2 (11. 69)

Koeficienta S vērtības formulā (11.68) atkarībā no skaitļa R ir norādītas zemāk:

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

Ja skurstenim ir mainīgs slīpums, tad parasti maksimālais statiskais spiediens rodas skursteņa augšpusē, un φ m ir izgatavots pēc formulas (11.68) tās augšējai daļai. Dažos gadījumos maksimālais statiskais spiediens var būt pamata zonā. Tas notiek, ja šajā sadaļā aprēķinātais skaitlis R ir lielāks par vienu. Šajā gadījumā p st.m jānosaka pēc vispārīgās formulas (11.64), sadalot cauruli augstumā vairākās sekcijās un attēlojot statisko spiedienu.

Cilindriskiem skursteņiem (i = 0) pārmērīgs statiskais spiediens TPP apstākļos ir reti sastopams (parasti R<1). В случае возникновения избыточного статического давления его максимальное значение находится на уровне ввода газоходов и определяется по выражению (11.64).

Veidi, kā tikt galā ar pārmērīgu statisko spiedienu skurstenī:

1) samazinājums

Pup to, izvēloties lielāku izejas diametru Darīt;

2) gāzes izplūdes vārpstas vai tās cilindriskas formas augšējās daļas realizācija (i = 0);

3) skursteņa augšējā daļā ierīkots difuzors, kas noņem lieko statisko spiedienu visā šahtā.

Rīsi. 11.18. Atomelektrostacijas ventilācijas caurules.

A - dzelzsbetona caurule ventilācijas gaisa izvadīšanai: 1 - dzelzsbetona ventilācijas dūmvads; 2 - bagāžnieks; 3 - pamats;

4 - skābes izturīgs ķieģelis; 5 - dzelzsbetons; 6 - cokols;

b - metāla ventilācijas caurule uz metāla rāmja: 1 - caurule; 2 - rāmis;

c - metāla ventilācijas caurule caurulē: 1 - iekšējā caurule; 2 - ārējā caurule.

Ja

φ m=< 0,3 , tad ar pietiekamu precizitātes pakāpi difuzora izplūdes diametrs D D var atrast no attiecības

φ m > 0,3 jāuzstāda garāki difuzori un jāņem vērā hidrauliskie zudumi pēdējos.

Skursteņa bojājums var notikt arī citu iemeslu dēļ - oderes plaisāšana paaugstinātas temperatūras starpības dēļ, gāzu iekļūšana šahtā difūzijas dēļ un sērskābes korozijas rašanās utt.

Lietojot kurināmo ar augstu sēra saturu, skursteņa dzelzsbetona apvalka augšējās daļas ārējā virsma var tikt sagrauta garumā līdz diviem tā diametriem, aptverot no tās izplūstošās dūmgāzes. Tas var notikt pie zema izplūdes gāzu ātruma un liela vēja ātruma.

R DO =< 2,4 Р ДВ (11.72)

kur R DV - dinamiskais vēja spiediens skursteņa ietekas līmenī, Pa.

Atomelektrostaciju ventilācijas caurulēm nav īpašu atšķirību no termoelektrostaciju caurulēm. Cauruļu izmēri pie tādas pašas jaudas AES un AES ir daudz mazāki AES (AES cauruļu augstums parasti nepārsniedz 100-120 m ar mērenu diametru). Tas ir saistīts ar atomelektrostaciju nelielo emisiju apjomu salīdzinājumā ar termoelektrostacijām un zemāku kaitīgo vielu relatīvo saturu.

Atomelektrostaciju skursteņi tiek būvēti no dažādiem materiāliem - metāla, ķieģeļiem, dzelzsbetona uc Materiālu izvēle ir atkarīga no caurules izmēra un piemaisījumu agresivitātes izplūdes gaisā uz materiāliem (11.18. att.). Ja agresīvus piemaisījumus satur tikai neliela izplūdes gaisa daļa, tiek izmantota stumbru atdalīšana dažādiem mērķiem.