Come calcolare il camino: caratteristiche tecniche

L'efficienza di una caldaia di riscaldamento nei locali caldaie, come è noto, dipende dalla spinta. A loro volta, il livello di pressione barometrica, la temperatura dell'aria esterna, la temperatura dei prodotti di combustione, nonché i parametri del tubo fumi, le cui dimensioni sono eseguite con particolare accuratezza, influenzano la forza della spinta. In questo articolo, consideriamo brevemente il metodo di esecuzione del calcolo del camino con tiraggio naturale.

Informazioni generali

I tubi del fumo sono costruiti da una varietà di materiali, può essere:

• mattone;
• lana di vetro;
• Cemento armato e così via

In particolare, le strutture modulari in acciaio inossidabile, che sono assemblate da parti separate, come designer, sono diventate popolari negli ultimi tempi. Sono abbastanza forti e durevoli, allo stesso tempo, il prezzo dei materiali è abbastanza accettabile. Tuttavia, indipendentemente dal materiale di costruzione, la sua installazione viene eseguita solo dopo la preparazione del progetto, effettuata sulla base di una serie di calcoli a più stadi.

Il progetto è molto importante, ad esempio, con un'altezza insufficiente del camino, il tiraggio nel sistema potrebbe essere troppo debole per mantenere il processo di combustione nella camera di combustione della caldaia. Per eliminare questo difetto, è necessario installare aspiratori di fumo che forniscono trazione artificiale, il che comporta costi aggiuntivi.

Inoltre, un parametro importante del camino è la compatibilità ambientale: la rimozione dei gas nell'atmosfera e la loro ulteriore dispersione dovrebbero essere effettuati ad un'altezza che superi tutti gli edifici nell'area.

Il calcolo del camino comporta la determinazione di diversi parametri:

• Dati aerodinamici;
• Determinazione dell'altezza;
• Calcolo della forza

Successivamente, esamineremo le funzionalità di tutti questi calcoli.

Calcolo del camino

Calcolo aerodinamico

Questa parte del design ti consente di conoscere il rendimento della struttura. Questo parametro dovrebbe garantire la rimozione senza problemi dei prodotti di combustione quando la caldaia sta funzionando a piena capacità.

Una capacità del camino erroneamente calcolata può causare l'accumulo di fumo nella caldaia o nel tratto. Pertanto, i calcoli di ingegneria del diametro della struttura futura vengono eseguiti da specialisti che hanno un'educazione specializzata appropriata.

Le caratteristiche determinano l'altezza del tubo

Come menzionato sopra, quando si progetta una struttura di scarico fumi, è necessario giustificarne le dimensioni da un punto di vista ambientale. Questo dovrebbe tenere conto del calcolo della dispersione di sostanze nocive nell'ambiente, che si formano durante la combustione del carburante.

Si noti inoltre che il calcolo dell'altezza della canna fumaria del locale caldaia deve essere conforme alle norme sanitarie applicabili alle imprese commerciali e industriali. Inoltre, deve essere presa in considerazione la concentrazione di fondo di elementi pericolosi nell'atmosfera, ottenuta come risultato del funzionamento di altre fonti di inquinamento.

Inoltre, l'altezza della struttura dipende da numerosi altri fattori, come ad esempio:

• Modalità meteorologica dell'atmosfera nel sito della caldaia;
• Temperatura dei gas di scarico;
• Velocità dell'aria media;
• Calcolo termico;
• Calcolo aerodinamico;
• Terreno, ecc.

Fai attenzione! Sulla base della quantità ammissibile di emissioni di inquinamento, viene determinato e l'altezza ottimale della struttura. A causa del fatto che nelle aree più densamente popolate la situazione è sfavorevole, molto spesso la struttura viene eretta al di sopra dei dati calcolati, che corrispondono al livello più basso possibile. Per quanto riguarda gli insediamenti scarsamente popolati, quando si determina l'altezza del camino, sono guidati dall'altezza degli edifici di altre caldaie.

Pertanto, in questa fase di progettazione, viene determinata non solo l'altezza della struttura, ma anche la quantità massima consentita di emissioni nell'atmosfera.

Calcolo termico

Il calcolo termico viene eseguito per determinare i seguenti parametri:

• Espansione della temperatura del materiale da cui verrà costruita la struttura;
• Temperatura massima dell'involucro esterno della struttura;
• Tipo e spessore richiesto del materiale isolante.

Forza e stabilità

Quindi, in primo luogo influisce sulla trazione:

• Il diametro della struttura;
• Altezza di costruzione
• La quantità di carburante bruciata nel locale caldaia.

Le dimensioni della struttura dipendono da tutti questi parametri, su cui, a sua volta, dipende la sua base.

Tuttavia, oltre alle dimensioni, per calcolare la stabilità della struttura, vengono presi in considerazione i seguenti fattori:

• Comportamento del suolo;
• Attività sismica;
• Carichi di neve e vento.

Sulla base di tutti questi dati, determinare i seguenti parametri della fondazione:

• Il suo design;
• Area unica
• Profondità di posa, ecc.

Inoltre, le caratteristiche di resistenza consentono non solo di eseguire il calcolo della fondazione, ma anche di determinare la forma e il design ottimale del tronco.

Calcolo del camino domestico

Per determinare i parametri del camino di una casa caldaie con le proprie mani, non è necessario eseguire calcoli ingegneristici seri. Per fare ciò, puoi usare un metodo semplificato.

Fai attenzione! Per eseguire tale calcolo, è necessario conoscere la potenza della caldaia, ad es. la quantità massima di carburante che può bruciare in un'ora. Questo parametro è contenuto nel passaporto all'apparecchiatura.

Il fatto è che tutti gli indicatori delle strutture familiari sono quasi gli stessi:

Quando si esegue un calcolo del progetto, è necessario tenere conto del fatto che la spinta non è altro che la differenza di densità che il gas in uscita e l'aria hanno, moltiplicato per l'altezza della struttura. Ne consegue che il diametro della struttura dipende dalla quantità di combustibile che può bruciare in un'ora, vale a dire. dalla potenza della caldaia.

Di conseguenza, le istruzioni per eseguire il calcolo sono le seguenti:

• Se la capacità dell'apparecchiatura è nota, il volume di gas all'ingresso del sistema sarà il seguente: Vg = B * V * (1 + t / 273) / 360, (in m? / S).
• Poiché la velocità di movimento dei gas è nota, è possibile calcolare l'area della sezione trasversale di un camino utilizzando la formula - (F =? * D? / 4) = S (in m?)
• Secondo la formula per determinare l'area di un cerchio, non è difficile trovare il diametro del tubo - dт = v4 * B * V * (1 + t / 273) /? *? * 360, in metri.

Si consideri un esempio di calcolo di un camino per uso domestico. Ad esempio, sulla griglia della camera di combustione per un'ora può bruciare 10 kg di legno con un contenuto di umidità del 25 percento. In questo caso, in condizioni normali, il volume di gas sarà di 10 m? / Kg.

La temperatura del gas in ingresso è di 150 gradi Celsius.

Il calcolo del diametro è il seguente:

• All'ingresso, il volume di gas è - (10 * 10 * 1.55) / 360 = 0.043 m / sec.
• Ora, è possibile scoprire l'area della sezione trasversale del tubo, nonostante il fatto che la velocità dei gas sia di 2 m / s. Per questo è necessario eseguire tale calcolo - (4 * 0.043) / 3.14 * 2 = 0.027 m ?.
• Se sostituiamo tutte le figure ottenute nella formula per trovare l'area di un cerchio, possiamo ottenere il diametro richiesto - v4 * 0,34 * 0,043 * (1 + 150/273) / 3,14 * 10 * 360 = 0,165 m.

Ora puoi calcolare il tiraggio del camino:

• Considerando che vengono bruciati 10 kg di combustibile all'ora, calcoliamo la potenza come segue: Q = 10 * 3300 * 1,16 = 38,28 kW.
• Il coefficiente termico per il tubo che viene calcolato è 0,34. Da qui è possibile calcolare la perdita di calore per metro - 0,34: 0,196 = 1,73 gradi.
• Da un tronco di 5 metri dovrebbe essere portato via 2 metri dalla fornace. Di conseguenza, la temperatura del gas in ingresso sarà - 150- (1,73 * 3) = 144,8 gradi.
• Ora puoi ottenere il valore della spinta. Ad esempio, la temperatura dell'aria è 0 gradi, in questo caso deve essere eseguito il seguente calcolo: -3 * (1,2932-0,8452) = 1,34 mmH2O (pressione del gas naturale). Questo valore è abbastanza per il normale funzionamento del sistema di scarico del gas.

Questo metodo di calcolo di un camino non è così complicato come potrebbe sembrare a prima vista, ma, allo stesso tempo, è sufficiente realizzare un efficace sistema di scarico dei fumi per caldaie domestiche.

conclusione

Il calcolo corretto è richiesto per la costruzione di qualsiasi camino. In caso contrario, il sistema di rimozione dei prodotti di combustione potrebbe funzionare in modo inefficiente o significativamente inquinare l'ambiente, il che è inaccettabile.

Per un camino domestico, è possibile eseguire tale calcolo autonomamente, ma i professionisti dovrebbero progettare il sistema per le attrezzature industriali. Dal video in questo articolo, puoi ottenere maggiori informazioni su questo argomento.