Pour toutes les chaufferies - industrielles et domestiques, on en conçoit une, commune à toutes les chaudières, à cheminée. La partie la plus importante du projet est le calcul aérodynamique de la cheminée.
Le matériau utilisé peut servir de brique, de béton armé, de fibre de verre. L'utilisation d'analogues en acier d'un diamètre supérieur à 1 m n'est autorisée que si les avantages techniques et économiques d'un tel choix sont réalisés.
Avant d'installer la cheminée, un certain nombre de calculs doivent être effectués
.Les principaux types de calculs pour les cheminées industrielles
La conception de cheminées industrielles nécessite des calculs complexes à plusieurs étapes
.Calcul de l'aérodynamique du tuyau
Faites attention!
Cette partie de la conception est nécessaire pour déterminer la capacité minimale de la structure.
Il devrait être suffisant, pour assurer le passage en douceur et l'élimination ultérieure des produits de la combustion du combustible dans l'atmosphère, lors du fonctionnement de la chaufferie à la charge maximale.
Il convient de noter que le débit calculé de la conduite peut provoquer une accumulation de gaz dans le conduit ou la chaudière.
Le calcul aérodynamique alphabétisé permet d'évaluer objectivement les performances des systèmes de souffle et de traction ainsi que la perte de charge dans les circuits d'air et de gaz de la chaufferie.
Les résultats des calculs aérodynamiques sont les recommandations de spécialistes sur la hauteur et le diamètre de la cheminée et sur l’optimisation des sections etéléments du tractus gaz-air.
Détermination de la hauteur de la structure
L'élément suivant du projet est une justification environnementale de la taille du tuyau, fondée sur des calculs de la dispersion de produits de combustion nocifs issus de la combustion du carburant dans l'atmosphère.
La hauteur de la cheminée est calculée en fonction des conditions de dispersion de l'émission de substances nocives.
Dans le même temps, il convient de respecter toutes les normes sanitaires applicables aux entreprises commerciales et industrielles, ainsi que la concentration de fond de ces substances.
Cette dernière caractéristique dépend de:
-
27) régime météorologique de l'atmosphère dans la région;
- débits massiques d'air; 29) relief de terrain;
- la température des gaz d'échappement et d'autres facteurs.
Au cours de cette phase de conception, il est déterminé:
- hauteur optimale du tuyau;
- la quantité maximale autorisée d'émissions de substances nocives dans l'atmosphère.
Résistance et stabilité du tuyau
Des calculs sont également nécessaires pour déterminer la conception du tuyau
.En outre, la méthode de calcul d'une cheminée implique un ensemble de calculs qui déterminent la stabilité et la résistance optimales d'une structure.
Ces calculs ont pour but de déterminer l'aptitude de la structure sélectionnée à résister aux effets de facteurs externes:
- activité sismique;
- comportement au sol;
- charges de vent et de neige.
Les facteurs de fonctionnement sont également pris en compte:
.- masse du tuyau;
- oscillations dynamiqueséquipement;
- expansion de la température.
Les calculs de résistance permettent de choisir non seulement la structure et la forme de la structure du tronc. Ils permettent, et effectuent un calcul de la fondation sous la cheminée: de déterminer sa conception, la profondeur de la fondation, la surface du pied, etc.
Calcul thermique
Un calcul thermique est nécessaire:
- pour rechercher la dilatation thermique du matériau du tuyau de carneau industriel ;
- déterminer la température de son enveloppe extérieure;
- sélectionner le type et l'épaisseur de l'isolation des tuyaux .
Calcul des paramètres de la cheminée dans une maison privée
Pour déterminer les paramètres d'une cheminée domestique, des calculs complexes ne sont pas nécessaires
.Ce que vous devez savoir pour calculer
Pour déterminer les paramètres de la cheminée d'une chaufferie domestique, il n'est pas nécessaire de procéder à des calculs sérieux. Il suffit d'utiliser le schéma de calcul simplifié.
Faites attention!
Pour effectuer un tel calcul, il est nécessaire de connaître la puissance (transfert de chaleur) de la chaudière ou du four, autrement dit: la quantité de combustible brûlée par heure. Ce chiffre est facile à découvrir en consultant le passeport d'équipement.
Les paramètres restants pour toutes les structures de ménage sont approximativement les mêmes:
- température d'entrée du gaz dans le tuyau - 150/200 °;
- leur vitesse dans la cheminée n’est pas inférieure à 2 m /s;
- la hauteur d'une cheminée domestique, selon SNiP, ne devrait pas être inférieure à 5 m de la grille;
- hauteur de gaz naturel par mètre - pas moins de 4 Pa (ou 0,4 mm N2O)
Pour déterminer l'ampleur de la gravité, il convient de considérer qu'elle est: la différence de densité entre l'air et les gaz de combustion multipliée par la hauteur de la structure.
En d'autres termes: le calcul du diamètre de la cheminée dépend de la quantité de combustible brûlé par heure.
Supposons que vous connaissez déjà la quantité de carburant brûlée, le volume de gaz entrant dans le tuyau, à une certaine température t, est le suivant:
Vg = B ∙ V (1 + t /273) /3600, en m³ /s. Connaissant la vitesse à laquelle les gaz doivent circuler dans un tuyau, vous pouvez calculer la surface (F) de sa section:
F = π ∙ d² /4, en m²
Et, sur la base de la formule permettant de déterminer l'aire d'un cercle, on peut calculer le diamètre (d) d'un tuyau rond:
dt = √4 B ∙ V (1 + t /273) /π ω 3600, en mètres. Un exemple du calcul du tuyau, on trouve le diamètre désiré
Donnons un exemple concret du calcul des cheminées à des fins domestiques.
Soit un tuyau isolé du métal.
- Supposons que la grille de feu brûle 10 kg de bois par heure, avec une humidité de 25%.
- Le volume de gaz (V) requis dans des conditions normales (compte tenu du coefficient de l'excès d'air) nécessaire à la combustion est donc de 10 m³ /kg.
- La température à l'entrée de la conduite est de 150º.
- Par conséquent, Vr = (10 10 ∙ 1,55) /3600. En calculant, on obtient le volume de gaz en 0,043 m³ /s.
- En prenant la vitesse du gaz pendant 2 m /s, nous calculons le diamètre du tuyau de cheminée : d² = (4 ∙ 0,043) /3,14 2, on obtient une valeur de 0,027.
- Remplacer tous les chiffres par la formule dт = √4 ∙ 0,34 0,043 (1 + 150/273) /3.1410∙3600. Après avoir effectué les calculs, nous obtenons le diamètre requis de 0,165 m.
Détermination de l'autonomie
- Déterminons comment le gaz est refroidi par 1 m de la structure.Sachant que 10 kg de bois de chauffage par heure sont brûlés, nous calculons la puissance: Q = 10 3 300 1,16, nous obtenons le chiffre 38,28 kW.
- Le coefficient thermique de notre conduite est égal à 0,34. Par conséquent, pour un mètre de celle-ci, la perte sera: 0,34: 0,196 = 1,73 °.
- Par conséquent, à la sortie du tronc de 3 mètres (sur les 5 m au total, nous soustrayons 2 m du four) température du gaz: 150 - (1,73 3) = 144,8 º.
- La valeur du samoyagi lors de la détermination de la densité de l'air dans des conditions normales à 0º = 1,2932, à 144,8 º = 0,8452. Nous effectuons des calculs: 3 ∙ (1,2932-0,8452). On obtient la valeur de la pression naturelle des gaz, égale à 1,34 mmH2O. Cette onde suffit au fonctionnement normal du tuyau.
Comme vous pouvez le constater, le calcul du conduit de fumée domestique n’est pas aussi compliqué que cela puisse paraître.
