العلاقة بين سرعة الغاز وارتفاع المدخنة. الموسوعة الكبرى للنفط والغاز

تم النشر: 15.11.2009 | |

عند تشغيل مولدات الحرارة منخفضة الطاقة، جدا قيمة عظيمةلديه عامل مثل المدخنة المصممة بشكل صحيح والمثبتة بشكل صحيح. وبطبيعة الحال، تنشأ الحاجة إلى الحساب. مثل أي حساب هندسي حراري، يمكن أن يكون حساب المداخن هيكليًا ومعايرة.

أولها عبارة عن سلسلة من التكرارات المتداخلة (أي في بداية الحساب قمنا بتعيين بعض المعلمات، مثل ارتفاع المدخنة ومادتها والسرعة غازات المداخنوما إلى ذلك، ومن ثم نقوم بتحسين هذه القيم بالتقريبات المتعاقبة).

ومع ذلك، في الممارسة العملية، في كثير من الأحيان يتعين على المرء أن يواجه الحاجة حساب التحققالمدخنة، حيث أن المرجل عادة ما يكون متصلاً بالفعل النظام الحاليإزالة الدخان. في هذه الحالة، لدينا بالفعل ارتفاع المدخنة، ومساحة المادة والمقطع العرضي للمدخنة، وما إلى ذلك.

وتتمثل المهمة في التحقق من توافق معلمات قناة الدخان ومولد الحرارة.

إنه شرط ضرورييتم التشغيل الصحيح للمدخنة عندما تتجاوز الجاذبية فقدان الضغط في المدخنة بمقدار الحد الأدنى المسموح به من الفراغ في أنبوب عادم الدخان لمولد الحرارة. يعتمد مقدار الجر الطبيعي على العديد من العوامل

• أشكال مستعرضة للمدخنة (مستطيلة، مستديرة، الخ)
• درجات حرارة غاز المداخن عند مخرج مولد الحرارة
• مادة المدخنة ( الفولاذ المقاوم للصدأ، الطوب، الخ.)
• الخشونة السطح الداخليمدخنة
• تسربات في قناة الغاز، عند مفاصل العناصر (شقوق في الطلاء، إلخ.)
• معلمات الهواء الخارجي (درجة الحرارة والرطوبة)
• الإرتفاعات عن سطح البحر
• معلمات التهوية للغرفة التي تم تركيب المرجل فيها
• جودة إعدادات مولد الحرارة - اكتمال احتراق الوقود (نسبة الوقود إلى الهواء).
• نوع عملية الموقد (تعديل أو منفصل)
• درجة تلوث عناصر مسار الهواء الغازي (الغلاية والمدخنة)

قيمة الجاذبية
ولتقريب أولي، يمكن توضيح حجم الجاذبية باستخدام المثال الموضح في الشكل 1. 1.

حيث hc هو حجم الجاذبية؛
HD - الارتفاع الفعال للمدخنة.
в - كثافة الهواء؛
g - كثافة غازات المداخن.
وكما يتبين من الصيغة، فإن المكون المتغير الرئيسي يتكون من كثافات غازات المداخن والهواء، والتي تعتمد على درجة حرارتها.

ومن أجل إظهار مدى قوة اعتماد حجم الجاذبية على درجة حرارة غازات المداخن، نقدم الرسم البياني التالي الذي يوضح هذا الاعتماد (انظر الشكل 2).


ومع ذلك، في الممارسة العملية، في كثير من الأحيان هناك حالات عندما لا تتغير درجة حرارة غازات المداخن فحسب، بل تتغير أيضا درجة حرارة الهواء. في علامة التبويب. يوضح الجدول 1 قيم الثقل النوعي لكل متر من ارتفاع المدخنة اعتمادًا على درجات حرارة منتجات الاحتراق والهواء.


وبطبيعة الحال، يعطي الجدول نتيجة تقريبية للغاية ولتقييم أكثر دقة (لتجنب استيفاء القيم) من الضروري حساب القيم الحقيقيةكثافة منتجات الاحتراق والهواء المحيط.
в - كثافة الهواء في ظل ظروف التشغيل:

حيث toc هي درجة الحرارة بيئة، درجة مئوية، مقبولة ل أسوأ الظروفتشغيل المعدات - وقت الصيف. في غياب البيانات، يفترض 20 درجة مئوية؛
داخل المنزل - كثافة الهواء في الظروف العادية 1.2932 كجم/م3.
ز - كثافة غازات المداخن في ظل ظروف التشغيل:

حيث bnu هي كثافة منتجات الاحتراق في الظروف العادية، pr= 1.2 الغاز الطبيعييمكن أن تؤخذ - 1.26 كجم / م 3.

للراحة، دعونا نشير إلى = 1/273
ثم

حيث 1 + axt هو مكون درجة الحرارة.
لتبسيط العمليات، سننظر في كثافة غاز المداخن كثافة متساويةالهواء وتقليل جميع قيم الكثافة المخفضة الظروف العاديةفي الفاصل الزمني ر = -20 +400 درجة مئوية، في الجدول. 2.

الحساب العملي للجاذبية
لحساب السحب الطبيعي، من الضروري توضيح متوسط ​​درجة حرارة الغازات في الأنبوب ϑcp. يتم تحديد درجة الحرارة عند مدخل الأنبوب ϑ1 من خلال بيانات جواز سفر الجهاز. تم العثور على درجة حرارة منتجات الاحتراق عند مخرج المدخنة ϑ2 مع مراعاة تبريدها على طول الأنبوب.

يتم تحديد تبريد الغازات في الأنبوب لكل متر واحد من ارتفاعه بالصيغة:

حيث Q اسمية الطاقة الحراريةالمرجل، كيلوواط.
ب - المعامل : 0.85 - غير معزول الأنابيب المعدنية، 0.34 - أنبوب معدني معزول، 0.17 - أنبوب من الطوب بسمك يصل إلى 0.5 متر.
درجة الحرارة عند مخرج الأنابيب:

حيث Hd هو الارتفاع الفعال للمدخنة بالأمتار.

متوسط ​​درجة حرارة منتجات الاحتراق في المدخنة:

من الناحية العملية، يتم حساب قيمة الجاذبية للشروط الحدودية التالية:
1. لدرجة حرارة الهواء الخارجي 20 درجة مئوية ( وضع الصيفتشغيل مولد الحرارة).
2. إذا كان الصيف درجة حرارة التصميميختلف الهواء الخارجي بأكثر من 10 درجات مئوية عن 20 درجة مئوية، عندها يتم قبول درجة الحرارة المحسوبة.
3. إذا تم تشغيل مولد الحرارة فقط فترة الشتاء، ثم يتم الحساب وفقا ل متوسط ​​درجة الحرارةخلال موسم التدفئة.

على سبيل المثال، لنأخذ التثبيت بالمعلمات التالية (الشكل 3):

• القوة 28 كيلو واط؛
• درجة حرارة غاز المداخن 125 درجة مئوية؛
• ارتفاع المدخنة 8 م؛
• المدخنة مصنوعة من الطوب.

تبريد الغازات في الأنبوب لكل 1 متر من ارتفاعه وفقا لما يلي:

درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج الأنبوب حسب:
ϑ2 = 125 - 8 × 1.016 = 117 درجة مئوية.
متوسط ​​درجة حرارة منتجات الاحتراق في المدخنة حسب:
ϑav = (125 + 117)/2 = 121، درجة مئوية.
يتم حساب مقدار الجاذبية عن طريق:
hc = 8(1.2049 - 0.8982) = 2.4536 مم عمود الماء.

حساب المنطقة المثلىالمقطع العرضي لقناة الدخان

1. الخيار الأول لتحديد قطر المدخنة
يتم أخذ قطر الأنبوب إما حسب بيانات جواز السفر (حسب قطر أنبوب الخروج من المرجل) في حالة تركيب مدخنة منفصلة لكل غلاية، أو حسب الصيغة عند دمج عدة غلايات في مشترك مدخنة ( القوة الإجماليةما يصل إلى 755 كيلوواط).

بالنسبة للأنابيب الأسطوانية يتم تحديد القطر:

r هو معامل يعتمد على نوع الوقود المستخدم. الغاز: ص = 0.016، الوقود السائل: ص = 0.024، الفحم: ص = 0.030، الحطب: ص = 0.045.

2. الخيار الثاني لتحديد قطر المدخنة (مع مراعاة سرعة منتجات الاحتراق)
وفقًا لـ Norma UNI-CTI 9615، يمكن حساب مساحة المقطع العرضي للمدخنة باستخدام الصيغة:

حيث ملغ
د - التدفق الجماعيمنتجات الاحتراق، كجم/ساعة.
على سبيل المثال، النظر في الحالة التالية:

• ارتفاع المدخنة 7 م؛
• التدفق الشامل لمنتجات الاحتراق 81 كجم/ساعة؛
• كثافة منتجات الاحتراق (عند ϑav = 120 درجة مئوية) g = 0.8982 كجم/م3؛
• سرعة منتجات الاحتراق (تقريبًا أوليًا) wg = 1.4 م/ث.

نحدد مساحة المقطع العرضي التقريبية لقناة الدخان:
F = (0.225 كجم/ث)/(1.4 م/ث × 0.8982) = 0.0178 م2 = 179 سم2.

من هنا نحسب قطر قناة الدخان ونختار أقرب مدخنة قياسية: 150 ملم.

باستخدام القيمة الجديدة لقطر المدخنة، نحدد مساحة قناة الدخان ونحدد سرعة غازات المداخن.

wg = (0.225 كجم/ث)/(0.8982 كجم/م3 × 0.01327 م2) = 1.89 م/ث.
بعد ذلك، نتحقق من أن سرعة غاز المداخن تقع ضمن نطاق 1.5-2.5 م/ث.

متى أيضا سرعة عاليةيزيد غاز المداخن المقاومة الهيدروليكيةالمدخنة، وإذا كانت منخفضة جدًا، يتشكل بخار الماء بشكل نشط.

على سبيل المثال، لنحسب أيضًا سرعة غازات المداخن لعدة أحجام مدخنة قريبة:
Ø 110 ملم: الوزن = 2.64 م/ث.
Ø 130 ملم: الوزن = 1.89 م/ث.
Ø 150 ملم: الوزن = 1.42 م/ث.
Ø 180 ملم: وزن الجسم = 0.98 م/ث.
يتم عرض النتائج في الشكل. 4. كما نرى، من القيم التي تم الحصول عليها، هناك حجمان قياسيان يلبيان شروط السرعة: Ø 130 مم و Ø 150 مم. من حيث المبدأ، يمكننا أن نستقر على أي من هذه القيم، ولكن يفضل أن يكون القطر 150 مم، لأن فقدان الضغط في هذه الحالة سيكون أقل.

لتسهيل تحديد حجم المدخنة، يمكنك استخدام الرسم التخطيطي في الشكل. 5.
على سبيل المثال:

• استهلاك منتجات الاحتراق 468 م3/ساعة؛ قطر المداخن Ø 300 مم - سرعة منتجات الاحتراق wg = 1.9 م/ث
• استهلاك منتجات الاحتراق 90 م3/ساعة؛ قطر المداخن Ø 150 مم - سرعة منتجات الاحتراق wg = 1.4 م/ث

فقدان ضغط المدخنة
مجموع مقاومات الأنابيب:

مقاومة الاحتكاك:

الخسائر في المقاومة المحلية:

= 1.0; 0.9؛ 0.2-1.4 - معاملات المقاومة المحلية مع سرعة الخرج (عند الخروج من الأنبوب)، عند مدخل المدخنة وفي المنعطفات - الانحناءات والمحملات (يتم اختيار المعامل اعتمادًا على تكويناتها)، على التوالي.

- معامل مقاومة الاحتكاك :
ل أنابيب الطوب = 0,05;
ل أنابيب الصلب = 0,02.
g هو تسارع الجاذبية الذي يساوي 9.81 م/ث2.
د - قطر المدخنة م.
wg - سرعة منتجات الاحتراق في الأنبوب:

Vdg - الحجم الفعلي لمنتجات الاحتراق:

BT - استهلاك الوقود مع مراعاة القيمة الحرارية لوقود معين:

- كفاءة التثبيت من ورقة بيانات المعدات (0.9-0.95)؛
Qnr - قيمة حرارية أقل (اعتمادًا على تركيبة الوقود)، للغاز - 8000 سعرة حرارية/م3؛
Vog هو الحجم النظري لمنتجات الاحتراق بالنسبة للغاز الطبيعي، ويمكن اعتباره 10.9 م3/م3؛
فوف - من الناحية النظرية الكمية المطلوبةالهواء لاحتراق 1 م 3 من الغاز الطبيعي 8.5-10
م3/م3؛
 - معامل الهواء الزائد للغاز الطبيعي 1.05-1.25.

يتم إجراء فحص الجر وفقًا للصيغة:

hbar - الضغط الجوي، ويفترض أن يكون 750 ملم عمود الماء.
HP - الفرق الضغوط الإجماليةمسار الغاز، مم عمود الماء، دون الأخذ في الاعتبار مقاومة وجاذبية الأنبوب.
1.2 - عامل أمان التوجه.
الفرق في الضغط الكلي على طول مسار الغاز ( منظر عامالصيغ):

حيث hT'' هو الفراغ الموجود عند مخرج الفرن، وهو ضروري لمنع خروج الغازات، وعادة ما يتم أخذ عمود ماء بقطر 2-5 مم.
في في هذه الحالةللتحقق من المسودة، يتم أخذ فرق الضغط الإجمالي دون الأخذ بعين الاعتبار المقاومة الكلية h والسحب الذاتي للأنبوب hc.
هكذا:
HP = hT'' = عمود مائي 2-5 مم.
من أجل الوضوح، دعونا نصور العمليات التي تحدث في قناة الدخان على مخطط الضغط (الشكل 6).

دعونا نرسم انخفاضات الضغط وفقد الضغط على طول المحور الأفقي، وارتفاع المدخنة على طول المحور الأفقي.

ثم سيشير الجزء DB إلى قيمة الجاذبية، وسيشير الخط DA إلى فرق الضغط على طول ارتفاع المدخنة.

على الجانب الآخر من المحور AB، قمنا بتنحية فقدان الضغط في المدخنة جانبًا. بيانياً، فإن فقدان الضغط على طول المدخنة سوف يرمز إلى المقطع AC.

نقوم بعمل إسقاط مرآة للقطعة BC ونحصل على النقطة C'. المنطقة المظللة باللون الأخضر ترمز إلى الفراغ الموجود في قناة الدخان.

ومن الواضح أن كمية السحب الطبيعي تتناقص على طول ارتفاع المدخنة، وتزداد خسائر الضغط من الفم إلى قاعدة المدخنة.

مثال على التثبيت الصحيح للمدخنة ومقتطفات من DBN.V.2.5-20-2001 "إمدادات الغاز"

عند تصميم وتركيب المداخن، من الضروري الالتزام بالنقاط التالية من المعايير واللوائح المحلية:

DBN V.2.5-20-2001 الملحق ز "إزالة منتجات الاحتراق".

Zh.Z. إزالة منتجات الاحتراق من المنزل أجهزة الغازوالمواقد والأجهزة المنزلية الأخرى معدات الغاز، الذي ينص تصميمه على إزالة منتجات الاحتراق إلى المدخنة، يجب توفير مدخنة منفصلة من كل جهاز أو وحدة أو موقد.
في المباني القائمة يسمح بتوصيل ما لا يزيد عن اثنين من سخانات المياه أو مواقد التدفئةتقع في نفس الطوابق أو في طوابق مختلفة من المبنى، بشرط إدخال منتجات الاحتراق إلى المدخنة في مستويات مختلفة، لا أقرب من 0.5 متر من بعضها البعض، أو على نفس المستوى مع الجهاز في قطع المدخنة إلى ارتفاع لا يقل عن 0.5 متر.

G.6. لا ينبغي أن تكون مساحة المقطع العرضي للمدخنةمساحة أقل مقطع عرضي لأنبوب جهاز الغاز المتصل بالمدخنة. عند توصيل جهازين ومواقد وما إلى ذلك بالمدخنة. يجب تحديد المقطع العرضي للمدخنة مع مراعاة تشغيلها المتزامن.الأبعاد الهيكلية

يجب تحديد المداخن عن طريق الحساب. G.7. يجب أن تكون المداخن مصنوعة من الطوب المقاوم للصقيع (Mrz 125)،, الطوب الطينيخرسانة مقاومة للحرارة لالمباني متعددة الطوابق وأنابيب الأسمنت الأسبستي. يُسمح بإزالة منتجات الاحتراق من خلال المداخن الفولاذية. يمكن أيضًا تصنيع تصميمات قنوات الدخان في المصنع، وتزويدها بمعدات الغاز. عندما يتم تركيب أنابيب الأسمنت الأسبستي والصلب خارج المبنى أو عند المرور عبر علية المبنى، يجب عزلها لمنع التكثيف. كما يجب في تصميم قنوات الدخان في الجدران الخارجية والقنوات الملحقة بهذه الجدران التأكد من أن درجة حرارة الغازات الخارجة منها أعلى من نقطة الندى. يحظر عمل قنوات من الخرسانة الخبث وغيرها من المواد السائبة أو المسامية.

G.9. يجب أن يتم توفير توصيل معدات الغاز بالمداخن بأنابيب توصيل مصنوعة من الأسقف أو الفولاذ المجلفن بسماكة لا تقل عن 1.0 مم أو أنابيب معدنية مموجة مرنة أو عناصر موحدة مزودة بالمعدات. يجب أن يحتوي أنبوب المداخن المتصل الذي يربط جهاز الغاز بالمدخنة على قسم رأسي. طول القسم العمودي ربط الأنابيب، يجب أن يكون العد من أسفل أنبوب عادم الدخان لجهاز الغاز إلى محور القسم الأفقي للأنبوب 0.5 متر على الأقل في الغرف التي يصل ارتفاعها إلى 2.7 متر للأجهزة ذات مثبتات السحب يسمح بتقليل طول المقطع الرأسي إلى 0.25 متر، بدون مثبتات سحب تصل إلى 0.15 متر. يجب ألا يزيد الطول الإجمالي للمقاطع الأفقية لأنابيب التوصيل في المنازل الجديدة عن 3 أمتار المنازل الموجودة- لا يزيد عن 6 م ويجب أن لا يقل ميل الأنبوب عن 0.01 باتجاه جهاز الغاز. يُسمح في أنابيب عادم الدخان بتوفير ما لا يزيد عن ثلاث دورات بنصف قطر انحناء لا يقل عن قطر الأنبوب. أسفل نقطة توصيل ماسورة المدخنة من الجهاز إلى المدخنة، يتم وضع "جيب" بمقطع عرضي لا يقل عن مقطع المدخنة وعمق لا يقل عن 25 سم، مع وجود فتحة للتنظيف، يجب توفيرها. تم وضع أنابيب عادم الدخان أماكن غير مدفأةإذا لزم الأمر، ينبغي أن تكون مغطاة بالعزل. مد أنابيب عادم الدخان من الأجهزة والمواقد غرف المعيشةغير مسموح به

G.10. يجب أن تكون المسافة من أنبوب التوصيل إلى السقف أو الجدار من المواد غير القابلة للاحتراق 5 سم على الأقل، والمواد القابلة للاحتراق وغير القابلة للاحتراق - 25 سم على الأقل.

G.15. يجب إخراج المداخن من أجهزة الغاز في المباني:
- فوق حدود منطقة دعم الرياح، ولكن بما لا يقل عن 0.5 متر فوق حافة السطح عندما تكون موجودة (عدًا أفقيًا) على مسافة لا تزيد عن 1.5 متر من حافة السقف؛
- المستوى مع حافة السقف، إذا كانت تقع على مسافة تصل إلى 3 أمتار من حافة السقف؛
- ألا يقل عن خط مستقيم مرسوم من الحافة إلى الأسفل بزاوية 10 درجات إلى الأفق، عندما تكون الأنابيب على مسافة تزيد عن 3 أمتار من حافة السطح. تعتبر منطقة دعم الرياح للمدخنة هي المساحة الواقعة أسفل الخط المرسوم بزاوية 45 درجة إلى الأفق من أعلى النقاط بالقرب من الهياكل والأشجار الموجودة. وفي جميع الأحوال يجب أن لا يقل ارتفاع الماسورة فوق الجزء المجاور للسقف عن 0.5 متر، وبالنسبة للمنازل ذات السقف المشترك ( سقف مسطح) - لا يسمح بتركيب المظلات وملحقاتها الأخرى على المداخن بما لا يقل عن 2.0 م.

Zh.20. طول المقطع الأفقي لقناة الدخان من معدات التدفئةمع غرفة احتراق مغلقة عند الخروج الجدار الخارجيلا يتم قبول أكثر من 3 م.

خاتمة
كما هو مبين سنوات عديدة من الخبرةتشغيل مولدات الحرارة مع كاميرا مفتوحةالاحتراق المتراكم في منظمتنا، موثوقة و عمل مستقرتركيب توليد الحرارة (انظر الشكل 7).

لذلك، من الضروري إيلاء اهتمام وثيق لهذه المشكلة بالفعل في مرحلة تصميم نظام الإمداد الحراري، وكذلك إجراء حسابات التحقق عند إصلاح وتحديث واستبدال مولدات الحرارة. نأمل أن تساعد هذه المادة مجموعة واسعة من القراء على فهم هذه القضية المهمة.

دعونا نحدد مساحة الفم. ومن أجل تجنب النفخ، يفترض أن تكون السرعة عند الفم W ac = 3.0 m/s.

F لنا = V 1 / W لنا = 6.27/3 = 2.09 م 2.

ثم قطر الفم Dус = (4*F ус/π) 0.5 = (4*2.09/3.14) 0.5 = 1.63 م.

قطر القاعدة D الرئيسي = 1.5* D us = 1.5*1.63 = 2.45 م.

سرعة حركة غازات المداخن عند القاعدة:

W الرئيسي = 4* V 1 / (π* D الرئيسي 2) = 4 * 6.27 / (3.14 * 2.45 2) = 1.33 م/ث.

التفريغ الحقيقي تم إنشاؤها بواسطة الأنابيبيجب أن يكون هناك فقدان أكبر للضغط بنسبة 20-40% عندما تتحرك غازات المداخن عبر قناة الدخان. لنأخذ h dnyst = 1.3*∑ ΔР = 1.3*185701 = 241411 Pa.

لتحديد درجة حرارة غازات المداخن عند فوهة الأنبوب، نأخذ Htr = 40m. من المفترض أن يكون انخفاض درجة الحرارة لأنبوب الطوب 1.5 درجة لكل ارتفاع 1 متر: .

من المفترض أن تكون درجة الحرارة عند القاعدة Tbas = tbas + 273 = 573 K.

ثم درجة الحرارة عند فوهة الأنبوب T ac = T الرئيسي – ΔT = 573 – 60 = 513 كلفن.

لنجد متوسط ​​قطر الأنبوب D avg:

D av = (D us + D main)/2 = (1.63 + 2.45)/2 = 2.04 م.

متوسط ​​مساحة المقطع العرضي:

F متوسط ​​= π* د متوسط ​​2 /4 = 3.14 * 2.04 2 /4 = 3.27 م 2 .

متوسط ​​سرعة غازات المداخن

متوسط ​​ث = V 1 / متوسط ​​F = 6.27/3.27 = 1.91 م/ث.

لنأخذ π dg لأنبوب من الطوب يساوي 0.05.

متوسط ​​درجة حرارة غازات المداخن في الأنابيب:

T av = (T main + T us)/2 = (573 + 513)/2 = 543 ك.

يتم تحديد ارتفاع المدخنة بواسطة الصيغة:

ن تر = أبيض وأسود.

H = h dnyst + ρ dg *(W us 2 - W main 2)/2* T av / To + ρ dg * W us 2 /2* T us / To,

حيث ρ dg هي كثافة غاز المداخن في الظروف العادية، كجم/م3.

ثم بسط الكسر:

H = h dnyst + ρ dg *(W us 2 - W main 2)/2* T av / To + ρ dg * W us 2 /2* T us / To = 241411 + 1.295*(3 2 – 1 .33 2)/2*543/273 + 1.295*3 2 /2*513/273 = 241431

Z = (ρ in * T o / T in - ρ dg * T o / T avg)*g - lect dg / D avg * ρ dg * W avg 2 /2* T avg / T o,

حيث ρ في - كثافة الهواء في الظروف العادية، كجم/م3؛

Тв - درجة الحرارة المحيطة، K.

ثم مقام الكسر هو:

Z = (ρ in * T o / T in - ρ dg * T o / T avg)*g - lect dg / D avg * ρ dg * W avg 2 /2* T avg / T o = (1.29* 273/ 283 – 1.295*273/543)*9.81 – 0.05/2.04*1.295*1.91 2 /2*543/273 = 5.7055.

ثم ارتفاع المدخنة: N tr = B/W = 241431/5.7055 = 42315 م.

نقبل أنبوبًا بطول 40 مترًا للأسباب التالية:

يبلغ ارتفاع المبنى الرئيسي حوالي 30 مترًا، ويجب تبديد غازات المداخن من ارتفاع فوق مستوى المبنى.

إن إنشاء أنبوب أطول من 40 متراً ليس مجدياً اقتصادياً، لذا ينصح بتركيب شفاط دخان في قاعدة الأنبوب، والذي سيعوض الفراغ.

دعونا نحدد فقدان الضغط الذي يجب على عادم الدخان تعويضه. للقيام بذلك، في تطبيق Excel سوف نستخدم إجراء تحديد الخدمة/المعلمة. أظهرت نتيجة الحساب أنه عند Ntr = 40 m، يتم تعويض خسائر الضغط ΔР = 207.96 Pa، ثم يجب تعويض خسائر الضغط المتبقية 241411 - 207.96 = 241203.04 Pa بسبب سحب عادم الدخان.

خاتمة

لتسخين 23 طن/ساعة من التولوين من 10 درجة مئوية إلى 110 درجة مئوية، يتم استخدام مبادل حراري ذو غلاف وأنبوب بقطر الصدفة D = 400 مم، عدد الأنابيب n = 111، طول الأنبوب l = 2 م، مساحة نقل الحرارة F = 16 م مطلوب مع هامش سطحي قدره 0.57. بالإضافة إلى العمل، يتم تثبيت مبادل حراري احتياطي من نفس النوع.

يتطلب 1.39 م للتسخين /ج الغاز، التركيب الوارد في الحالة.

لتزويد التولوين من التخزين، من الضروري التثبيت مضخة الطرد المركزينوع 3K – 9 بسعة V 2 = 40 م /ساعة، الضغط N = 35 م، الطاقة N = 7 كيلووات، قطر المكره D pk = 148 مم والكفاءة = 62%.

المقاومة الفعلية لمسار الدخان هي 241411 Pa. لإزالة غازات المداخن، يوصى بتركيب مدخنة من الطوب بارتفاع 40 مترًا، ويجب تركيب عادم دخان في قاعدتها لإنشاء فراغ لا يقل عن 241203.04 باسكال.

2008-01-11

عند تشغيل مولدات الحرارة منخفضة الطاقة، فإن عامل مثل المدخنة المصممة بشكل صحيح والمثبتة بشكل صحيح مهم للغاية. وبطبيعة الحال، تنشأ الحاجة إلى الحساب. مثل أي حساب هندسي حراري، يمكن أن يكون حساب المداخن هيكليًا ومعايرة. أولها عبارة عن سلسلة من التكرارات المتداخلة (في بداية الحساب قمنا بتعيين بعض المعلمات، مثل ارتفاع المدخنة ومادتها، وسرعة غازات المداخن، وما إلى ذلك، ومن ثم نقوم بتحسين هذه القيم بالتقريبات المتتابعة). ومع ذلك، في الممارسة العملية، من الشائع جدًا مواجهة الحاجة إلى حسابات التحقق من المدخنة، حيث أن المرجل عادة ما يكون متصلاً بنظام إزالة الدخان الموجود.

في هذه الحالة، لدينا بالفعل ارتفاع المدخنة، ومساحة المادة والمقطع العرضي للمدخنة، وما إلى ذلك. وتتمثل المهمة في التحقق من توافق معلمات قناة الدخان ومولد الحرارة، أي. الشرط الضروري للتشغيل الصحيح للمدخنة هو أن تتجاوز الجاذبية فقدان الضغط في المدخنة بمقدار الحد الأدنى المسموح به من الفراغ في أنبوب عادم الدخان لمولد الحرارة. يعتمد مقدار الجر الطبيعي على عدة عوامل:

• شكل مقطعي للمدخنة (مستطيلة، مستديرة، وما إلى ذلك)؛
• درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج مولد الحرارة؛
• مادة المدخنة (الفولاذ المقاوم للصدأ، الطوب، الخ)؛
• خشونة السطح الداخلي للمدخنة.
• تسربات في قناة الغاز، عند مفاصل العناصر (شقوق في الطلاء، وما إلى ذلك)؛
• معلمات الهواء الخارجي (درجة الحرارة والرطوبة)؛
• الارتفاع فوق مستوى سطح البحر.
• معلمات التهوية للغرفة التي تم تركيب المرجل فيها؛
• جودة إعدادات مولد الحرارة - اكتمال احتراق الوقود (نسبة الوقود/الهواء)؛
• نوع عملية الموقد (تعديل أو منفصل)؛
• درجة تلوث عناصر مسار الهواء الغازي (المرجل والمدخنة).

قيمة الجاذبية

ولتقريب أولي، يمكن توضيح حجم الجاذبية باستخدام المثال الموضح في الشكل 1. 1.

ح ج = ح د (ρ في - ρ ز)، ملم الماء. فن.،

حيث h c هو حجم الجاذبية. ح د - الارتفاع الفعال للمدخنة. ρ في - كثافة الهواء؛ ρ g هي كثافة غازات المداخن. وكما يتبين من الصيغة، فإن المكون المتغير الرئيسي يتكون من كثافات غازات المداخن والهواء، والتي تعتمد على درجة حرارتها. ومن أجل إظهار مدى قوة اعتماد حجم الجاذبية على درجة حرارة غازات المداخن، نقدم الرسم البياني التالي الذي يوضح هذا الاعتماد (الشكل 2).

ومع ذلك، في الممارسة العملية، في كثير من الأحيان هناك حالات عندما لا تتغير درجة حرارة غازات المداخن فحسب، بل تتغير أيضا درجة حرارة الهواء. في الجدول يوضح الجدول 1 قيم الثقل النوعي لكل متر من ارتفاع المدخنة اعتمادًا على درجات حرارة منتجات الاحتراق والهواء. وبطبيعة الحال، يعطي الجدول نتيجة تقريبية للغاية ولتقييم أكثر دقة (لتجنب استيفاء القيم) من الضروري حساب القيم الحقيقية لكثافة منتجات الاحتراق والهواء المحيط. كثافة الهواء ρ في ظل ظروف التشغيل:

حيث toc هي درجة الحرارة المحيطة، درجة مئوية، المقبولة لأسوأ ظروف تشغيل المعدات - وقت الصيف، في حالة عدم وجود بيانات، يتم قبول 20 درجة مئوية؛ ρ v.nu - كثافة الهواء في الظروف العادية 1.2932 كجم/م3 ; ρ ز - كثافة غازات المداخن في ظل ظروف التشغيل:

حيث ρ g.nu هي كثافة منتجات الاحتراق في الظروف العادية، عند α = 1.2 للغاز الطبيعي يمكن أخذها - 1.26 كجم/م 3. للراحة ، دعنا نشير إلى:

حيث (1 + αt) هو مكون درجة الحرارة. لتبسيط العمليات، سنعتبر كثافة غازات المداخن مساوية لكثافة الهواء ونخفض جميع قيم الكثافة إلى الظروف العادية في الفترة t = -20...+400 درجة مئوية في الجدول. 2.

الحساب العملي للجاذبية

لحساب السحب الطبيعي، من الضروري توضيح متوسط ​​درجة حرارة الغازات في الأنبوب (الرمز) cp. يتم تحديد درجة الحرارة عند مدخل الأنبوب (الرمز) 1 من بيانات جواز سفر الجهاز. تم العثور على درجة حرارة منتجات الاحتراق عند مخرج المدخنة (الرمز) 2 مع مراعاة تبريدها على طول الأنبوب.

تبريد الغازات في أنبوب على ارتفاع 1 مترتحددها الصيغة:

حيث Q هي الطاقة الحرارية المقدرة للغلاية، كيلوواط؛ ب - المعامل: 0.85 - أنابيب معدنية غير معزولة، 0.34 - أنابيب معدنية معزولة، 0.17 - أنابيب من الطوب بسماكة بناء تصل إلى 0.5 متر.

درجة حرارة مخرج الأنابيب:

حيث H d هو الارتفاع الفعال للمدخنة بالأمتار.

متوسط ​​درجة حرارة منتجات الاحتراق في المدخنة:

من الناحية العملية، يتم حساب قيمة الجاذبية للشروط الحدودية التالية:

1. لدرجة حرارة الهواء الخارجي 20 درجة مئوية (وضع التشغيل الصيفي لمولد الحرارة).
2. إذا كانت درجة الحرارة التصميمية الصيفية للهواء الخارجي تختلف بأكثر من 10 عن 20 درجة مئوية، يتم قبول درجة الحرارة التصميمية.
3. إذا تم تشغيل مولد الحرارة في فصل الشتاء فقط، فسيتم الحساب على أساس متوسط ​​درجة الحرارة خلال فترة التسخين.

على سبيل المثال، لنأخذ التثبيت بالمعلمات التالية (الشكل 3):

• الطاقة - 28 كيلو واط؛
• درجة حرارة غاز المداخن - 125 درجة مئوية؛
• ارتفاع المدخنة - 8 م؛
• المدخنة مصنوعة من الطوب.

تبريد الغازات في أنبوب على ارتفاع 1 متر حسب (3):

درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج الأنبوب حسب (4):

متوسط ​​درجة حرارة نواتج الاحتراق في المدخنة حسب (5):

ثم كمية الجاذبية ستكون: ح ج = 8.(1.2049 - 0.8982) = 2.4536 ملم ماء. فن.

حساب مساحة المقطع العرضي الأمثل لقناة الدخان

1. الخيار الأول لتحديد قطر المدخنةيتم أخذ قطر الأنبوب إما حسب بيانات جواز السفر (حسب قطر أنبوب الخروج من المرجل) في حالة تركيب مدخنة منفصلة لكل غلاية، أو حسب الصيغة عند دمج عدة غلايات في مشترك المدخنة (إجمالي الطاقة يصل إلى 755 كيلو واط):

بالنسبة للأنابيب الأسطوانية يتم تحديد القطر:

حيث r هو معامل يعتمد على نوع الوقود المستخدم: للغاز - r = 0.016، للوقود السائل - r = 0.024، للفحم - r = 0.030، الحطب - r = 0.045.

2. الخيار الثاني لتحديد قطر المدخنة (مع مراعاة سرعة منتجات الاحتراق)

وفقًا لـ Norma UNI-CTI 9615، يمكن حساب مساحة المقطع العرضي للمدخنة باستخدام الصيغة:

حيث m g.d هو معدل التدفق الكتلي لمنتجات الاحتراق، كجم/ساعة. على سبيل المثال، النظر في الحالة التالية:

• ارتفاع المدخنة - 7 م؛
• التدفق الشامل لمنتجات الاحتراق - 81 كجم/ساعة؛
• ص = 0.8982 كجم/م3؛
• كثافة منتجات الاحتراق (عند (الرمز) av = 120 درجة مئوية) ρ g = 0.8982 كجم/م 3 ;
• سرعة منتجات الاحتراق (تقريبًا أوليًا) w g = 1.4 م/ث.

باستخدام الرقم (8) نحدد مساحة المقطع التقريبي لقناة الدخان:

من هنا نحسب قطر قناة الدخان ونختار أقرب مدخنة قياسية: 150 ملم. وباستخدام القيمة الجديدة لقطر المدخنة نحدد مساحة قناة الدخان ونحدد سرعة غازات المداخن:

بعد ذلك، نتحقق من أن سرعة غاز المداخن تقع ضمن نطاق 1.5-2.5 م/ث. إذا كانت سرعة غاز المداخن عالية جدًا، تزيد المقاومة الهيدروليكية للمدخنة، وإذا كانت منخفضة جدًا، يتشكل تكثيف بخار الماء بشكل نشط. على سبيل المثال، لنحسب أيضًا سرعة غازات المداخن لعدة أحجام مدخنة قريبة:

• Ø110 ملم: w g = 2.64 م/ث.
• Ø130 ملم: w g = 1.89 م/ث.
• Ø150 مم: w g = 1.42 م/ث.
• Ø180 ملم: w g = 0.98 م/ث.

يتم عرض النتائج في الشكل. 4. كما نرى، من القيم التي تم الحصول عليها، هناك حجمان قياسيان يلبيان شروط السرعة: Ø 130 مم و Ø 150 مم. من حيث المبدأ، يمكننا أن نستقر على أي من هذه القيم، ولكن Ø 150 ملم هو الأفضل، لأنه في هذه الحالة، سيكون فقدان الضغط أقل.

لتسهيل تحديد حجم المدخنة، يمكنك استخدام الرسم التخطيطي في الشكل. 5. على سبيل المثال: استهلاك منتجات الاحتراق - 468 م 3 / ساعة؛ قطر المداخن Ø 300 مم - سرعة منتجات الاحتراق w g = 1.9 م/ث. استهلاك منتجات الاحتراق - 90 م3/ساعة؛ قطر المدخنة Ø 150 مم - سرعة منتجات الاحتراق w g = 1.4 م/ث.

فقدان ضغط المدخنة

مجموع مقاومات الأنابيب:

Σ∆h tr = ∆h tr + ∆h مللي ثانية، مم ماء. فن. (10)

مقاومة الاحتكاك:

الخسائر في المقاومة المحلية:

حيث ζ = 1.0؛ 0.9؛ 0.2-1.4 - معاملات المقاومة المحلية مع سرعة الخرج (عند الخروج من الأنبوب)، عند مدخل المدخنة وفي المنعطفات - الانحناءات والمحملات (يتم اختيار المعامل اعتمادًا على تكويناتها)، على التوالي؛ π — معامل مقاومة الاحتكاك: 0.05 لأنابيب الطوب، 0.02 للصلب؛ ز - تسارع الجاذبية، 9.81 م/ث2؛ د هو قطر المدخنة، م؛ ث ز - سرعة منتجات الاحتراق في الأنبوب:

V g.d - الحجم الفعلي لمنتجات الاحتراق:

BT - استهلاك الوقود مع مراعاة القيمة الحرارية لهذا الوقود:

حيث η هي كفاءة التثبيت من بيانات جواز السفر للمعدات، 0.9-0.95؛ Q nr - قيمة حرارية أقل (اعتمادًا على تركيبة الوقود)، للغاز - 8000 سعرة حرارية/م3؛ V g.o هو الحجم النظري لمنتجات الاحتراق؛ بالنسبة للغاز الطبيعي، يمكن اعتباره 10.9 م3/م3؛ V v.o - كمية الهواء المطلوبة نظريًا لاحتراق 1 م3 من الغاز الطبيعي 8.5-10 م3/م3؛ α — معامل الهواء الزائد للغاز الطبيعي 1.05-1.25.

يتم إجراء فحص الجر وفقًا للصيغة:

H بار - الضغط الجوي يفترض أن يكون 750 ملم ماء. فن.؛ ∆Н ع - الفرق في الضغط الكلي لمسار الغاز، مم ماء. الفن، دون الأخذ في الاعتبار مقاومة وجاذبية الأنبوب؛ ح = 1.2 - عامل أمان الدفع. انخفاض الضغط الكلي على طول مسار الغاز(الشكل العام للصيغة):

∆H p = h t˝ + ∆h - h c . (17)

حيث h˝ هو الفراغ عند مخرج الفرن، الضروري لمنع خروج الغازات، وعادة ما يتم أخذ 2-5 ملم من الماء. فن. في هذه الحالة، للتحقق من المسودة، يتم أخذ فرق الضغط الإجمالي دون الأخذ بعين الاعتبار إجمالي ∆h والسحب الذاتي لمقاومة الأنبوب hc، وبالتالي:

∆H p = h t˝ = 2-5 ملم ماء. فن.

من أجل الوضوح، نصور العمليات التي تحدث في قناة الدخان على مخطط الضغط (الشكل 6). دعونا نرسم انخفاضات الضغط وفقد الضغط على طول المحور الأفقي، وارتفاع المدخنة على طول المحور الأفقي. ثم سيشير الجزء DB إلى قيمة الجاذبية، وسيشير الخط DA إلى فرق الضغط على طول ارتفاع المدخنة. على الجانب الآخر من المحور AB، قمنا بتنحية فقدان الضغط في المدخنة جانبًا. بيانياً، سيتم ترميز فقدان الضغط على طول المدخنة بواسطة مقطع التيار المتردد.

نقوم بعمل إسقاط مرآة للقطعة BC ونحصل على النقطة C. المنطقة المظللة أخضر‎يرمز إلى الفراغ الموجود في قناة الدخان. ومن الواضح أن كمية السحب الطبيعي تتناقص على طول ارتفاع المدخنة، وتزداد خسائر الضغط من الفم إلى قاعدة المدخنة.

خاتمة

كما تظهر سنوات عديدة من الخبرة في تشغيل مولدات الحرارة بغرفة احتراق مفتوحة، فإن التشغيل الموثوق والمستقر لتركيب توليد الحرارة يعتمد إلى حد كبير على مدخنة مصممة بشكل صحيح ومثبتة بشكل صحيح (انظر الشكل 7). لذلك، من الضروري إيلاء اهتمام وثيق لهذه المشكلة بالفعل في مرحلة تصميم نظام الإمداد الحراري، وكذلك إجراء حسابات التحقق عند إصلاح وتحديث واستبدال مولدات الحرارة. نأمل أن تساعدك المقالة في التعامل مع هذه القضية المهمة.

8.10. حساب المدخنة

يتكون حساب المدخنة من اختيار تصميمها بشكل صحيح وحساب الارتفاع الذي يضمن التركيز المسموح به للمواد الضارة في الغلاف الجوي.

دعونا نحسب الحد الأدنى لارتفاع المدخنة.

يتم تحديد قطر فتحة المدخنة D0، m بالصيغة:

حيث N هو الرقم المتوقع مَداخِن(بافتراض N = 1)؛

ث 0 – سرعة غازات المداخن عند فوهة المدخنة، م/ث

(نقبل ث 0 = 22 م/ث /8/)؛

V – معدل التدفق الحجمي لغازات المداخن، م 3 / ث،

الخامس = الخامس Г *ب، (78)

حيث B هو إجمالي استهلاك الوقود لكل محطة، كجم/ثانية؛

V Г – الحجم النوعي لغازات المداخن، م 3 /كجم،

حيث أن الحجم المحدد لغازات المداخن يتوافق مع حجم الهواء المطلوب نظريًا، م 3 / كجم،

يتم حساب أحجام منتجات الاحتراق باستخدام الصيغ:

حيث dG هو محتوى الرطوبة في الوقود (عند درجة حرارة الوقود 20 درجة مئوية

دي جي = 19.4 /8/)؛

ثم الحجم الفعلي للغازات:

مع الأخذ في الاعتبار كثافة الوقود لدينا:

إجمالي استهلاك الوقود لجميع الغلايات:

ب = ب ف * ن، (84)

حيث В Р - استهلاك الوقود المقدر لكل غلاية، كجم/ثانية؛

ن – عدد الغلايات.

ب = 7.99*4 = 31.96 كجم/ث.

ثم معدل التدفق الحجمي لغازات المداخن هو:

V = 19*31.96 = 607.24 م3/ث.

قطر فم المدخنة:

يتم تحديد ارتفاع المدخنة H، m بالصيغة:

, /12/ (85)

حيث F هو عامل تصحيح يأخذ في الاعتبار محتوى الشوائب في غازات المداخن (للشوائب الغازية F = 1)؛

أ – معامل يعتمد على التقسيم الطبقي لدرجة حرارة الغلاف الجوي (لمنطقة معينة أ = 200);

m و n معاملات مع الأخذ في الاعتبار شروط خروج خليط الغاز والهواء من الأنبوب؛

MPC - الحد الأقصى المسموح به لتركيز أي عنصر في الغلاف الجوي، ملغم/م3؛

C Ф – التركيز الأساسي للمواد الضارة الناجمة عن مصادر خارجية لتلوث الغاز، ملغم/م3؛

M – الانبعاثات الجماعية للمواد الضارة في الغلاف الجوي، جم/ث؛

الفرق في درجات الحرارة بين غازات المداخن و الهواء الجوي، 0 ج.

يتم تحديد الفرق في درجة الحرارة بواسطة الصيغة:

T – درجة حرارة الهواء في الشهر الأكثر سخونة عند الساعة 13 ظهراً

150-20 = 130 درجة مئوية.

يعتمد تركيز الخلفية لـ SF على التطور الصناعي للمنطقة التي تم إنشاء المحطة فيها. وبما أن مدينة سيزران هي مركز صناعي كبير، فإن التركيز الخلفي مرتفع: С Ф = 0.025 ملغم/م3 .

وبما أنه لا يوجد كبريتيد الهيدروجين في الوقود، فسوف نحسب فقط انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين NO 2. والحد الأقصى المسموح به لمحتوى هذا العنصر في الهواء هو 0.085 ملجم/م3.

يتم تحديد انبعاث كتلة ثاني أكسيد النيتروجين بواسطة الصيغة:

حيث q 4 هو فقدان الحرارة الناتج عن الاحتراق الميكانيكي غير الكامل للوقود (عند حرق الوقود الغازي q 4 = 0٪)؛

عامل التصحيح مع الأخذ في الاعتبار تأثير جودة الوقود المحروق على إنتاج أكاسيد النيتروجين (بالنسبة للوقود الغازي، في حالة عدم وجود محتوى N فيه، =0.9)؛

المعامل مع الأخذ بعين الاعتبار تصميم الشعلات (للشعلات الدوامية =1)؛

المعامل مع الأخذ في الاعتبار نوع إزالة الخبث (= 1)؛

معامل يميز فعالية تأثير إعادة تدوير الغازات تبعاً لظروف إمدادها بالفرن (=0)؛

ص - درجة إعادة تدوير غاز المداخن (ص = 0٪)؛

المعامل الذي يميز التخفيض في انبعاثات أكسيد النيتروجين عند إمداد جزء من الهواء بالإضافة إلى الشعلات الرئيسية (=1).

K – المعامل الذي يميز إنتاج أكاسيد النيتروجين، كجم/طن؛

حيث D هو البخار الناتج من المرجل، طن / ساعة؛

وبالتالي فإن الإطلاق الضخم لأكسيد النيتروجين:

م NO 2 = 0.034*8.57*0.9*31.96*34.32 = 287.6 جم/ث.

من أجل تحديد المعاملات m و n، من الضروري معرفة ارتفاع الأنبوب. لذلك، يتم الحساب بطريقة التقريبات المتعاقبة.

قمنا بضبط ارتفاع الأنبوب H = 150 م.

يتم تحديد المعامل m بالصيغة:

, (89)

حيث f هي معلمة بلا أبعاد تحددها الصيغة:

يعتمد المعامل n على المعلمة V M، التي تحددها الصيغة.

السحب هو حركة غازات المداخن من المنطقة إلى أعلى مدخنة المنزل ضغط دم مرتفعإلى منطقة الضغط المنخفض. في مدخنة (في أنبوب) بقطر محدد، بارتفاع لا يقل عن 5 أمتار، يتم تشكيل فراغ، وهذا يعني أنه يتم تشكيل الحد الأدنى الضروري من فرق الضغط بين الجزء السفلي من المدخنة والجزء العلوي، الهواء من الجزء السفلي، الذي يدخل الأنبوب، يرتفع. وهذا ما يسمى الجر. يمكن قياس المسودة بأدوات حساسة خاصة، أو يمكنك أخذ قطعة من الزغب وإحضارها إلى الأنبوب.

وفقا لذلك، إذا كنت تأخذ أنبوبا بقطر كاف، حيث يكون للهواء الفرصة للتحرك، وتمديده عاليا، فسيبدأ الهواء من الأرض في التدفق باستمرار إلى الأعلى. ويحدث ذلك لأن الضغط أقل في الأعلى، والفراغ أكبر، والهواء يميل هناك بشكل طبيعي. وسيحل مكانه الهواء من جهات أخرى.

في نظام "Firebox + Chimney"، يعمل المسودة حتى لو كان الموقد في منزل خاص لا يعمل. عندما يحترق الخشب، يتم تشكيل الضغط المتزايد في الداخل غرفة الاحتراقوغازات المداخن المتولدة أثناء الاحتراق تتطلب الخروج. تم تصميم جميع صناديق الاحتراق والمواقد لطرد غازات المداخن إلى المدخنة.

يتم تحديد ارتفاع كل مدخنة بحيث يتم إنشاء تيار هوائي، ويتم إنشاء فراغ أولي. عند الاحتراق في غرفة الاحتراق، تنطلق الحرارة والغازات ويحدث ضغط زائد. تتحرك الغازات في المدخنة تحت تأثير السحب، وتميل إلى الانتقال من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض. القوانين التي خلقتها الطبيعة تعمل.

ما هو "السحب الخلفي السيئ"؟

المسودة العكسية هي حركة غازات المداخن من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض، ولكن ليس إلى أعلى (كما هو موضح سابقًا)، ولكن إلى أسفل. يحدث السحب العكسي عندما يكون الضغط مقلوبًا - عندما يكون الضغط في الأعلى أعلى منه في الأسفل.

الأسباب هي الأشياء الأكثر عادية: إذا كان المنزل أو الغرفة الخاصة مغلقة، فهناك نوافذ زجاجية مزدوجة، ويعمل غطاء العادم مع المدخنة، مما يسحب الهواء خارج الغرفة. هذا هو المكان الذي ينشأ فيه ضغط منخفض بالنسبة للمنطقة المحيطة. لذلك، أثناء الإشعال، عندما تكون المدخنة لا تزال باردة، يكون الهواء الموجود في الجزء العلوي من المدخنة أكبر من الضغط الموجود في الغرفة. بالطبع سوف يذهب الدخان إلى حيث يكون أسهل بالنسبة له. وتسمى هذه الظاهرة "العمود البارد". عندما تبرد المدخنة، تتشكل كتلة هوائية منخفضة الحرارة بداخلها، فتضغط إلى الأسفل مسببة التوجه العكسي. إذا لم يتم تقليل الضغط في منزل خاص، إذن الهواء الدافئسوف ترتفع المدخنة.

وهكذا، إذا لم يكن هناك غطاء المطبخوهي ليست محكمة الإغلاق، ولن يكون هناك ركود للهواء البارد في صندوق الاحتراق.

تحقق: إذا قمت في فصل الشتاء، قبل إشعال المدفأة، بإشعال النار أولاً في إحدى الصحف ووضعها في المدخنة (تجاوز جزء الاحتراق)، فلن تدخل النار إلى الغرفة، بغض النظر عن عمود الهواء البارد . سوف تحترق النار ولا تخرج إلا إلى المدخنة. يشير هذا إلى أن الضغط في الغرفة ليس منخفضًا وأن الهواء الدافئ يميل عادةً إلى الارتفاع.

عند إضاءة موقد أو مدفأة في منزل خاص، أحيانًا يدخل الدخان إلى الغرفة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن غازات المداخن المتكونة أثناء الإشعال الأولي لم يكن لديها الوقت الكافي للتسخين، وعندما ترتفع إلى أعلى، وتتلامس مع الجدران الباردة، فإنها تبرد على الفور. بعد ذلك، سوف يندفعون بشكل طبيعي إلى الأسفل. مرة أخرى، يحدث تيار عكسي في تهوية المدخنة. لتطبيع المسودة في الموقد، من المهم أن تذوب بشكل صحيح، وفهم العمليات التي تحدث هناك.

الجر الانقلاب

هناك مشكلة أخرى تنشأ وهي قلب المسودة. في أي الحالات يحدث هذا؟

إذا كانت المدخنة طويلة وباردة (غالبًا من الطوب)، وينخفض ​​الضغط. إذا كانت نسبة أبعاد صندوق الاحتراق والمقطع العرضي للمدخنة متوافقة، إذا كان المنزل الضغط الطبيعي، لا يزال هناك موقف عندما لا تكون هناك قوة كافية عند إشعال اللهب وتتمكن غازات مداخن العادم من التبريد في المدخنة والسقوط. لماذا لا يوجد مشروع في المدخنة؟ يحدث هذا في الطقس الغائم والرياح. يحدث أن النار تشتعل بشكل طبيعي، ولكن بعد ذلك يتدفق الدخان إلى المنزل. لماذا لا يوجد مسودة في الفرن؟ لماذا يعود شكل المسودة في المدخنة؟ يتم أخذ الهواء من المنزل فينخفض ​​الضغط، ولا يوجد تدفق للهواء. مع ارتفاع غازات المداخن، فإنها تبرد وتسقط. ماذا تحتاج إلى معرفته في مثل هذه المواقف؟ افتح النافذة قليلاً إذا كانت الغرفة بها نوافذ زجاجية مزدوجة ومغلقة. يعد تحضير الحطب وجودته أمرًا مهمًا.

كيفية تجميع المدخنة بشكل صحيح؟

مداخن الساندويتش (الجاهزة) المجمعة بالدخان والمكثفات.

وهناك رأي مفاده أن الجمع بالدخان هو الأصح. والتفسير هو وجود فجوات في وصلات الأنابيب حيث يتم انسداد غازات المداخن المتسربة إلى الأنبوب. في المقابل، يُعتقد أنه إذا قمت بجمع الدخان، فسوف يتوقف الدخان عن الخروج.

يمكن حل مثل هذا النزاع إذا قمت بحفر ثقب في الموقد الموجود بالمنزل في أي مكان في المدخنة وشاهدت ما سيحدث. من المثير للاهتمام القيام بذلك في الأسفل. حفر أي حفرة، لا يقل قطرها عن سنتيمتر واحد. ماذا سترى؟ لن يخرج أي دخان من هذه الفتحة (إلا إذا قمت بإغلاق المدخنة بإحكام من الأعلى).

ما هو الأهم الذي يجب مراعاته عند تجميع المدخنة؟

الشيء الرئيسي هو أن نأخذ في الاعتبار أن التكثيف قد يحدث في كل مدخنة بالمنزل، خاصة عندما يكون الجو باردًا وغازات المداخن الدافئة تبرد بشكل كبير مع ارتفاعها. قد يستقر التكثيف على الجدران ويتدفق إلى أسفل الأنبوب.

إذا تم تجميع المدخنة حسب الدخان، فإن التكثيف يخترق الشقوق بسهولة ويرطب العزل، ويحرمه تمامًا من خصائصه العازلة للحرارة. المكان ليس بعيدًا عن النار هنا. لذلك، يتم تجميع المداخن المعيارية فقط باستخدام المكثفات. يتم تجميع المداخن عند وصلة واضحة، مع مادة مانعة للتسرب وفقًا لـ الأنبوب الداخلي. ومع ذلك، يجب أن تكون المداخن نفسها ذات جودة عالية، بحيث لا تبقى أي شقوق غريبة. إذا بقيت الفجوات، فسوف يدخل الهواء من خلالها، واتضح أنه لن يكون هناك مسودة على أي حال.

لكن المدخنة كبيرة وطويلة! لعدم فهم السبب، يسمون الخبراء. يستخدم الحرفيون طريقة بسيطة: فهم يغطون الجزء العلوي من المدخنة ويراقبون مصدر الدخان. وهنا يتم اكتشاف كافة أنواع التناقضات في المدخنة، والتي تؤدي إلى سحب الهواء إلى داخل المدخنة. يتذكر؟ يميل الهواء إلى الأعلى، حيث يكون الضغط أقل. لذلك، كلما زاد عدد الشقوق، كلما كان الجر أسوأ. لسوء الحظ، فإن مجموعة الدخان لا تأخذ في الاعتبار جوهر المسودة. ونتيجة لذلك اشتعلت النيران واندفع الدخان في كل الاتجاهات. على الرغم من أن المنطق هنا ليس معقدًا - الدخان قادممن منطقة مرتفعة إلى منطقة ضغط منخفض، إلى حيث يكون الأمر أسهل عليه.

كيف يتم قياس التوجه؟

يبلغ متوسط ​​مسودة الموقد أو الموقد القياسي 10 باسكال (Pa). يتم قياس المسودة خلف أنبوب الدخان ، حيث يظهر معدل إخلاء غازات المداخن والتوافق مع نسبة أبعاد صندوق نيران الفرن وقطر المدخنة.

ما الذي يؤثر أيضًا على مقدار الدفع؟

بادئ ذي بدء، ارتفاع المدخنة. الحد الأدنى للارتفاع المطلوب هو 5 أمتار. وهذا يكفي لحدوث فراغ طبيعي وبدء الحركة الصعودية. كلما ارتفعت المدخنة، كلما كان المسودة أقوى. ومع ذلك، في مدخنة من الطوبمع مقطع عرضي متوسط ​​​​140 × 140 مم، على ارتفاع يزيد عن 10-12 مترًا، لم يعد الدفع يزداد. وذلك لأن قيمة خشونة الجدار تزداد مع زيادة الارتفاع. ولذلك فإن الارتفاع الزائد لا يؤثر على الجر. يطرح سؤال مماثل بين أولئك الذين يرغبون في استخدام قنوات المداخن في منازلهم. يحدثون ارتفاع عالوالمقطع العرضي الضيق، لذلك نادرا ما يتم توصيل مدفأة خطيرة بمثل هذه المدخنة.

العوامل المؤثرة على الجر:

• درجة حرارة غاز المداخن. كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت سرعة اندفاع غازات المداخن إلى الأعلى، وينشأ تيار أكبر.
• تسخين المدخنة. كلما ارتفعت درجة حرارة المدخنة بشكل أسرع، زادت سرعة تطبيع المسودة الضعيفة.
• درجة خشونة المدخنة والجدران الداخلية. الجدران الخشنة تقلل من الجر، في حين أن الجدران الملساء لديها قوة جر أفضل.
• الشكل المقطعي للمدخنة. القسم الدائري هو عينة. بيضاوية ومستطيلة وما إلى ذلك. كلما كان الشكل أكثر تعقيدا، كلما كان تأثيره أقوى على الجر، مما يقلل منه.
• من المهم أن نلاحظ أن نسبة حجم صندوق الاحتراق وقطر أنبوب المخرج وقطر أنبوب المدخنة تؤثر أيضًا. إذا كان ارتفاع المدخنة المصممة مفرطًا، فيجب مراعاة تقليل المقطع العرضي للمدخنة بمعدل 10%. قم بتركيب محول على صندوق الاحتراق، على أنبوب الدخان (على سبيل المثال، من قطر 200 إلى قطر 180) وخذ الأنبوب نفسه بقطر 180. وهذا مسموح به من قبل الشركات المصنعة. إذا تحدثنا عن "EdilKamin" كمثال، يمكنك أن ترى أنه في التعليمات الخاصة بصناديق الاحتراق يصف القطر الذي يجب أن تكون عليه المدخنة، اعتمادًا على الارتفاع.

على سبيل المثال:

• ارتفاع يصل إلى 3 م – قطر 250,
• الارتفاع من 3 م إلى 5 م – 200,
• الارتفاع من 5 أمتار وما فوق - 180 أو 160. توصيات صارمة.

تعترف الشركات المصنعة الأخرى (مثل Supra) بأن التغييرات ممكنة. والبعض لا يسمح بذلك على الإطلاق. لذلك، باتباع التعليمات، يجب ألا تنسى العمليات التي تحدث في المدخنة.

كيف يتم قياس التوجه؟

أولا، قم بإشعال الموقد أو المدفأة في المنزل. قم بالتسخين لمدة نصف ساعة على الأقل للسماح للعمليات بالتطبيع. بعد ذلك، بعد أن قمت بعمل ثقب في الأنبوب أعلى أنبوب الدخان مباشرة، أدخل مستشعر قياس خاص هناك وقياس المسودة. تحقق مما إذا كانت زائدة عن الحاجة أو مفقودة. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الرغبة الشديدة، دعونا ننظر إلى عدد قليل من العوامل الأخرى.

ارتفعت الرياح

الحالة التي تهب فيها الرياح السائدة مباشرة على المدخنة وتقلل من تيار الهواء أو تعكسه. يتم تثبيت المدخنة على الجانب المواجه للريح بالطبع إذا تم تحديد اتجاهات الرياح. إذا كانت المدخنة بعيدة عن التلال وتحتها، فلا يمكن استخدام الجانب المواجه للريح. المباني متعددة الطوابقتؤثر الأشجار أيضًا على الجر. للتعويض عن هبوب الرياح وسوء وضع المدخنة، يتم استخدام انحرافات مضادة للرياح. وفقا للمعايير، يتم تثبيت المدخنة على ارتفاع نصف متر فوق التلال. إذا كانت المسافة من التلال 1.5 م - 3 م، فسيتم إحضارها إلى نفس مستوى التلال. إذا كانت المسافة أكثر من 3 أمتار، فاتبع الصيغة: من الأفقي المرسوم من التلال، 10 درجات لأسفل. في الممارسة العملية، تكون المدخنة أعلى من التلال، أو على نفس مستوى التلال. من المهم استخدام مدخنة واحدة لموقد واحد في المنزل.