Устройство для удаления продуктов горения
Включают дымовые каналы в поду и стенках печи, горизонтальные и вертикальные дымоходы, дымовые трубы и дымососные установки.
В участках, где протекающие продукты горения имеют высокую температуру, дымоходы футерованы огнеупорным, где продукты горения имеют низкую температуру – выкладываются красным кирпичом. Сечение дымоходов прямоугольное с арочным сводом.
Площадь сечения дымовых каналов и дымоходов определяется из средней, приведенной к нормальным условиям скорости дымовых газов
;
,
(102)
где
- расход продуктов горения при 0оС
и 760 мм ртутного столба;
- коэффициент объемного расширения газа;
- площадь сечения
дымохода или суммарная площадь сечения
дымовых каналов.
Отсюда
(103)
При естественной
тяге скорость
принимают каналах кладки печи 3-4 м/с, в
дымовых 2-3 м/с. Вытяжка и выбрасывание
в атмосферу продуктов горения через
вытяжную трубу. Вытяжные трубы строятся
кирпичные, бетонные и металлические.
Во всех случаях нижняя часть дымовой трубы футеруется шамотным кирпичом. Трубы устанавливаются на фундаменты, которые рассчитывают по правилам строительной механики. Выходная часть трубы называется устье, нижняя часть – основание.
Вытяжка дымовых газов обеспечивается нометрическим напором, создаваемым высотою трубы, в которой проходит газ, имеющий плотность меньше плотности окружающего трубу воздуха. Диаметр устья трубы выбирают так, чтобы скорость в нем была 2.5-8 м/с. Диаметр основания в полтора раза больше диаметра устья у кирпичных труб.
Высота трубы определяется с помощью уравнения Бернулли, составленного из устья и основания трубы.
(104)
При расчете учитывается понижение температуры продуктов горения, которое для кирпичных труб составляет 1-1.5оС на метр высоты, для железных 3-4 оС/м.
Для основания
- геометрический
напор
- давление продуктов
горения у основания трубы,
- динамический
напор
- потерянный напор
на входе в трубу.
Для устья
,
где
- высота трубы;
,
- плотность газа и воздуха при Н.Ф.4;
;
;
;
- абсолютные температуры газа и воздуха
для сечений 1, 2, среднее значение
;
;
- скорости движения продуктов горения
средняя, в сечении 1 и 2, приведенные к
нормальным условиям.
принимается на
30% больше, чем потери энергии на пути
двидения продуктов горения от печи до
основания трубы
(см.
раздел 2.3)
Скорость продуктов горения у устья трубы принимается 1.5 раза больше диаметра устья.
Падение температуры
продуктов горения при движении по трубе
можно принять (1-1.5)оС
на метр у кирпичных труб и (3-4)оС
на метр у металлических труб. Коэффициент
трения
принимается для кирпичных труб 0.05, для
металлических – 0.03.
Пример 14. Исходя
из результатов расчета сопротивлений
движению продуктов горения в примере
9 (
,
,
плотность газов
,
температура окружающего воздуха 30оC,
).
Определить высоту
трубы
,
диаметр устья и основания приняв
=3м/с,
потеря температуры 1.5оС/м,
коэффициент трения газов о трубу
принимаем
.
Определяем диаметр
устья трубы
:
Площадь устья
.
.
Определяем диаметр основания трубы:
.
Средний диаметр трубы:
;
.
Скорость дымовых газов у основания трубы:
Средняя скорость дымовых газов в трубе:
.
Положим ориентировочно , что высота трубы =40 м, тогда температура в устье трубы:
.
Средняя температура газов в трубе:
.
Высота трубы:
