Материал: 2509

где Н – высота участка, создающего тягу, м;

tТ – средняя температура газов в участке, ОС; tН.В – температура наружного воздуха, ОС; рБ – барометрическое давление, Па.

Для определения средней температуры газов следует знать снижение их температуры в результате остывания при движении по соединительным трубам и дымовым каналам.

Из сравнения уравнения теплопередачи от уходящих газов к воздуху, окружающему дымоход

Q kFB tУХ tО.В kFB Δt ,

2

и уравнения теплового баланса для участка газохода

1000 Q 1,38VП.С Δt 3600,

получаем следующую зависимость для расчета остывания уходящих газов:

kFB

В приведенных уравнениях:

t – падение температуры уходящих газов в расчетном участке, ОС; k – среднее значение коэффициента теплопередачи для стенок дымо-

хода, отнесенное к внутренней поверхности, Вт/(м2 ОС); FВ – внутренняя поверхность расчетного участка дымохода, м2; tУХ – температура уходящих газов при входе в дымоход, ОС; tО.В – температура воздуха, окружающего дымоход, ОС;

Q – количество теплоты, отдаваемой уходящими газами при остывании на t, Вт;

1,38 – средняя объемная теплоемкость дымовых газов, кДж/(м3 ОС); VП.С – расход продуктов сгорания через дымоход, отнесенный к нор-

мальным условиям, м3/ч.

30

Втабл. 4 приведены коэффициенты теплопередачи для дымоходов

иприсоединительных труб.

Таблица 4

Коэффициенты теплопередачи для дымохода и присоединительных трубопроводов

Примерные значения падения температуры уходящих газов на 1 м дымохода следующие: в кирпичном дымоходе, расположенном во внутренней стене, 2–6 ОС; в кирпичном дымоходе, расположенном снаружи здания, 3–7 ОС; в стальных соединительных трубах 6–12 ОС.

Разряжение перед газовым прибором рРАЗ определяют по уравнению

рРАЗ = рТ – ( рТР + рМ.С),

где рТР, рМ.С – потери давления на трение и местные сопротивления при движении газов по соединительным трубам, дымоходам и дымовой трубе; величина рМ.С включает потери давления, связанные с созданием скорости при выходе из трубы.

Потери на трение рассчитывают по формуле

где коэффициент трения, принимаемый для кирпичных каналов и труб равным 0,04, для металлических труб – 0,02, для металлических окисленных – 0,04;

31

l длина расчетного участка, м; d диаметр, м;

WУХ – скорость газов, приведенная к нормальным условиям, м/с;УХ – плотность уходящих газов, приведенная к нормальным усло-

виям, кг/м3;

tСР – средняя температура газов в расчетном участке, ОС. Если сечение прямоугольное, то берут эквивалентный диаметр

dЭК 4f /S,

где f – живое сечение газохода, м2;

S – периметр поперечного сечения, омываемый газами, м. Потери на местные сопротивления рассчитываются по уравнению

сопротивление при выходе из трубы.

При расчете дымоходов можно принимать следующие значения

В табл. 5 приведены некоторые показатели газовых приборов.

Пример расчета дымохода

Рассчитать дымоход, отводящий продукты сгорания от быстродействующего водонагревателя КГИ-56. В водонагревателе сжигается

природный газ, для которого QНС = 35000 кДж/м3, V0 = 9,36 м3/м3, VГ = = 10,48 м3/м3.

Расчет выполняем по наихудшим условиям работы для верхнего этажа проектируемого здания в летнее время. Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого периода – 24 ОС (табл. 2 СНиП 23-01-9 «Строительная климатология»).

32

В расчете принимаем действительный коэффициент избытка воз-

духа a = 1,05.

Соединительная труба газовой колонки диаметром 130 мм имеет длину 3 м, вертикальный участок 0,3 м и три поворота. Высота дымохода во внутренней кирпичной капитальной стене сечением 125 125 мм имеет высоту 5 м до чердака. Дымоход на чердаке и сверх кровли сечением 125 125 мм имеет толщину стены 0,5 кирпича, высоту 4 м и над оголовком металлический зонт.

Решение. 1. Предположим, что разряжение перед тягопрерывателем водонагревателя составляет 3 Па, поэтому подсос воздуха не учитываем. Основные показатели работы водонагревателя берем из

33

табл. 5: номинальная тепловая нагрузка Q = 28,5 кВт; коэффициент избытка воздуха a = 2,5; tУХ = 170 ОС.

2. Рассчитываем охлаждение газа в вертикальном участке присоединительной трубы по формуле

где температура окружающего воздуха tО.В = 20 ОС; количество про-

дуктов сгорания при a = 2,5: 10,48 + (2,5 – 1) 9,36 = 24,52 м3/м3; рас-

ход газа

расход продуктов сгорания

VП.С = 2,93 24,52 = 71,8 м3/ч;

поверхность теплопередачи соединительной трубы

FВ = 3,14 0,13 0,3 = 0,12 м2.

Коэффициент теплопередачи k = 4,05 Вт/(м2 ОС), температура после вертикального участка t1 = 170 – 2,7 = 167,3 0С.

3.Охлаждение газа в присоединительной трубе длиной l = 3 – 0,3

=2,7 м;

FВ = 3,14 0,13 2,7 = 1,1 м2.

Температура газов в начале дымохода

t2 = 167,3 – 22,2 = 145,1 ОС.

4. Охлаждение во внутреннем дымоходе

34