Пришел вопрос.
Могли бы помочь с расчетом сечения и высоты трубы дымовой для естественной тяги, для водогрейного котла на опиле, мощностью 1 МВт. Есть ли какая либо простая, универсальная и рабочая формула для такого расчета.
Раньше монтировали на котел мощностью 1 МВт трубу 630 мм, высотой - 30 метров. Сейчас, заказчик потребовал техническое обоснование расчет.
Естественная тяга, без дымососов.
Ставим с запасом всегда, так как прикрыть шибер никогда не поздно, а вот когда диаметра или высоты не достаточно, уже поздно.
Газоход горизонтальный 9 метров.
Ответ:
Расчет, тем точнее будет, тем точнее будут исходные данные. Т.к. параметры твердого топлива изменчивы, особенно влияет влажность и плотность.
Все расчеты сведены в простенький ексель.
Исходные данные, вносятся в ячейки желтого цвета.
Мощность котла в кВт (в данном случае 1000кВт);
КПД котла - среднестатистический твердотопливник обладает КПД не выше 80%, по факту 60-70% , в расчете - КПД в долях (в данном случае 0,6) – принимается согласно паспортных котла;
Низшая теплота сгорания топлива в ккал/кг, можно запросить у поставщиков топлива.
А так, для расчета достаточно использовать следующие данные:
Для дров с влажностью 33%-2400;
опилки и стружки-2000-2610;
Каменный уголь-4500;
Торф -3400.
Если знаем точный состав, то можно рассчитать данную величину детально, но это в другой статье.
Температура уходящих газов – для среднестатистического котла (неконденсатника) принимается согласно паспортных данных, находится в диапазоне 120-170 градусов.
Т.к. глубокое охлаждение газов требует увеличения размеров конвективных поверхностей нагрева и во многих случаях приводит к усилению низкотемпературной коррозии.
Низкотемпературная коррозия будет происходить, если температура стенки трубы будет ниже температуры точки росы дымовых газов.
Температура точки росы – это температура, при которой начинается конденсация водяных паров или паров серной кислоты из дымовых газов.
Если коротко, то низкая температура дымовых газов способствует образованию конденсата, труба будет «плакать».
Теоретический объем дымовых газов, нм3/кг
Для дров с влажностью 33%-4,23;
опилки и стружки-3,43;
Торф кусковой-4,27;
Торф фрезерный-4,02;
Торфяные брикеты-5,21;
Кузнецкий уголь-7,4;
Донецкий антрацит-7,48;
Кокс-7,44.
Воздух необходимый для сгорания 1кг топлива, нм3/кг
Для дров с влажностью 33%-3,43;
опилки и стружки-2,52;
Торф кусковой-3,47;
Торф фрезерный-3,18;
Торфяные брикеты-4,54;
Кузнецкий уголь-7,02;
Донецкий антрацит-7,1;
Кокс-7,06.
Коэффициент избытка воздуха
Для дров и торфа- 1,25-1,35;
для бурых и подмосковных углей 1,6-1,8;
для каменного угля 1,5-1,7;
для антрацитов 1,4-1,5.
Барометрическое давление, мм.рт.ст.
Для точного расчета, оно принимается согласно СП 131.13330.2018 или тут
1Гпа (гектопаскаль)=0,75 мм.рт.ст
Аэродинамическое сопротивление топки котла и аэродинамическое сопротивление котла – принимается согласно паспортных данных котла. Но производители обычно это не указывают, хотя эта величина важная.
Обычно она завуалирована под термином «Номинальное давление в топке» или «разряжение в топке» и находится в диапазоне 20-40 Па (2-4 мм.в.ст).
В расчете принимаем 3 мм.в.ст с запасом (номинальное давление -20Па (-2мм.в.ст).
Коэффициент сопротивления трению для кирпичных труб λ=0.05,
Для стальных λ=0.02.
Температура наружного воздуха – если агрегат будет работать только в отопительный период, то принимается максимальная температура отопительного периода ( 8 или 10°С).
СП 50.13330.2012
3.14 продолжительность отопительного периода: Расчетный период времени работы системы отопления здания, представляющий собой среднее статистическое число суток в году, когда средняя суточная температура наружного воздуха устойчиво равна и ниже 8°С или 10°С в зависимости от вида здания.
Понятно, что чем на улице теплее, тем тяга МЕНЬШЕ! Следовательно, необходима более высокая труба.
Если агрегат будет работать круглогодично и на полную мощность, то принимаем температуру для теплого периода.
Горизонтальный участок дымохода – в метрах
Далее подбираем параметры дымовой трубы:
Наружный диаметр, толщина стенки трубы,
Количество поворотов 45градусов
Количество поворотов 90 градусов
Высота трубы ( в желтой ячейки) должна быть больше или равна этому значению.
Понятно, что увеличивая диаметр - можно уменьшать высоту трубы.
Как видим, теорией подтвержден правильный подбор диаметра и высоты на практике.
Данный расчет можно скачать тут (№62 Расчет сечения и высоты дымовой трубы по самотяге (твердое топливо - опил)).
При проектировании дымоходов не забываем следующие правила
Основание: СП 42-101-2003
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Г.8 Площадь сечения канала не должна быть меньше площади сечения патрубка присоединяемого газоиспользующего оборудования или печи. При присоединении к каналу двух приборов, аппаратов, котлов, печей и т.п. сечение его следует определять с учетом одновременной их работы. Конструктивные размеры каналов определяются расчетом.
Г.12 Присоединение газоиспользующего оборудования к каналам следует предусматривать соединительными трубами, изготовленными из кровельной или оцинкованной стали толщиной не менее 1,0 мм, гибкими металлическими гофрированными патрубками или унифицированными элементами, поставляемыми в комплекте с оборудованием.
Суммарную длину горизонтальных участков соединительной трубы в новых зданиях следует принимать не более 3 м, в существующих зданиях - не более 6 м.
Уклон соединительной трубы следует принимать не менее 0,01 в сторону газового оборудования.
На соединительных трубах допускается предусматривать не более трех поворотов с радиусом закругления не менее диаметра трубы.
Ниже места присоединений соединительной трубы к каналам должно быть предусмотрено устройство "кармана" с люком для чистки, к которому должен быть обеспечен свободный доступ.
Лучшee спасибо - это лайк и подписка!
