Suitsugaaside soojusmahtuvus erinevatel temperatuuridel tabel. Õhu, gaaside ja vee füüsikalised omadused. "Samara osariigi tehnikaülikool"

Niiske õhk on kuiva õhu ja veeauru segu. Küllastumata õhus on niiskus ülekuumendatud auru olekus ja seetõttu saab niiske õhu omadusi ligikaudselt kirjeldada ideaalgaaside seadustega.

Niiske õhu peamised omadused on järgmised:

1. Absoluutne niiskus g, mis määrab 1 m 3 niiskes õhus sisalduva veeauru koguse. Veeaur hõivab kogu segu mahu, seega on õhu absoluutne niiskus võrdne 1 m 3 veeauru massiga või aurutihedusega, kg / m 3

2. Suhtelist õhuniiskust j väljendatakse õhu absoluutse niiskuse ja selle maksimaalse võimaliku niiskuse suhtega samal rõhul ja temperatuuril või 1 m 3 niiskes õhus sisalduva veeauru massi ja massi suhtega. veeauru, mis on vajalik 1 m 3 niiske õhu täielikuks küllastamiseks samal rõhul ja temperatuuril.

Suhteline niiskus määrab õhu niiskusega küllastumise astme:

, (1.2)

kus on veeauru osarõhk, mis vastab selle tihedusele Pa; - küllastunud auru rõhk samal temperatuuril, Pa; - maksimaalne võimalik auru kogus 1 m 3 küllastunud niiskes õhus, kg / m 3; - aurutihedus selle osarõhul ja niiske õhu temperatuuril, kg/m 3 .

Seos (1.2) kehtib ainult siis, kui võib eeldada, et vedeliku aur on ideaalne gaas kuni küllastusolekuni.

Niiske õhu tihedus r on veeauru ja kuiva õhu tiheduste summa niiske õhu temperatuuril 1 m 3 niiske õhu osarõhul. T, KOHTA:

(1.3)

kus on kuiva õhu tihedus selle osarõhul 1 m 3 niisket õhku, kg / m 3; - kuiva õhu osarõhk, Pa; - kuiva õhu gaasikonstant, J/(kg×K).

Väljendades ja olekuvõrrandiga õhu ja veeauru jaoks saame

, (1.5)

kus on õhu ja veeauru massivoolukiirus, kg/s.

Need võrdsused kehtivad sama mahu kohta V niiske õhk samal temperatuuril. Jagades teise võrdsuse esimesega, saame niiskusesisalduse kohta teise avaldise

. (1.6)

Asendades siin õhu J/(kg×K) ja veeauru J/(kg×K) gaasikonstantide väärtused, saame niiskusesisalduse, väljendatuna kilogrammides veeauru 1 kg kuiva õhu kohta.

. (1.7)

Osalise õhurõhu asendamine väärtusega , kus eelmisest ja AT on baromeetriline õhurõhk samades ühikutes nagu R, saame õhurõhu all oleva niiske õhu jaoks

. (1.8)

Seega sõltub õhu niiskusesisaldus antud õhurõhul ainult veeauru osarõhust. Maksimaalne võimalik niiskusesisaldus õhus, kust

. (1.9)

Kuna küllastusrõhk tõuseb koos temperatuuriga, sõltub maksimaalne võimalik niiskuse hulk, mida õhk võib sisaldada, selle temperatuurist ja mida rohkem, seda kõrgem on temperatuur. Kui võrrandid (1.7) ja (1.8) on lahendatud ja , siis saame

(1.10)

. (1.11)

Niiske õhu kogus kuupmeetrit 1 kg kuiva õhu kohta arvutatakse valemiga

(1.12)

Niiske õhu erimaht v, m 3 / kg, määratakse niiske õhu mahu jagamisel segu massiga 1 kg kuiva õhu kohta:

Niisket õhku kui soojuskandjat iseloomustab entalpia (kilodžaulides 1 kg kuiva õhu kohta), mis võrdub kuiva õhu ja veeauru entalpiate summaga

(1.14)

kus on kuiva õhu erisoojusmaht, kJ/(kg×K); t– õhutemperatuur, °С; i- ülekuumendatud auru entalpia, kJ/kg.

1 kg kuiva küllastunud veeauru entalpia madalal rõhul määratakse empiirilise valemiga, kJ/kg:

kus konstantne koefitsient on ligikaudu võrdne auru entalpiaga temperatuuril 0 °C; = 1,97 kJ/(kg×K) – auru erisoojusmahtuvus.

Väärtuste asendamine i avaldisesse (1.14) ja võttes kuiva õhu erisoojuseks konstantseks 1,0036 kJ / (kg × K), leiame niiske õhu entalpia kilodžaulides 1 kg kuiva õhu kohta:

Märggaasi parameetrite määramiseks kasutatakse ülalkirjeldatutele sarnaseid võrrandeid.

, (1.17)

kus on katsegaasi gaasikonstant; R- gaasi rõhk.

gaasi entalpia, kJ/kg,

kus on gaasi erisoojusmaht, kJ/(kg×K).

Gaasi absoluutne niiskusesisaldus:

. (1.19)

Õhk-vesi soojuskandjate kontaktsoojusvahetite arvutamisel saate kasutada tabelis olevaid andmeid. 1,1-1,2 või arvutatud sõltuvused õhu (1,24-1,34) ja vee (1,35) füüsikalis-keemiliste parameetrite määramiseks. Suitsugaaside puhul võib kasutada tabelis 1 toodud andmeid. 1.3.

Märggaasi tihedus, kg / m 3:

, (1.20)

kus on kuiva gaasi tihedus temperatuuril 0 ° C, kg / m 3; M g, M p on gaasi ja auru molekulmassid.

Märggaasi dünaamilise viskoossuse koefitsient, Pa × s:

, (1.21)

kus on veeauru dünaamilise viskoossuse koefitsient Pa×s; - kuiva gaasi dünaamilise viskoossuse koefitsient, Pa×s; - auru massikontsentratsioon, kg/kg.

Märg gaasi erisoojusmaht, kJ/(kg×K):

Märggaasi soojusjuhtivuse koefitsient, W/(m×K):

, (1.23)

kus k on adiabaatiline indeks; AT– koefitsient (monatoomiliste gaaside puhul AT= 2,5; kaheaatomiliste gaaside jaoks AT= 1,9; kolmeaatomiliste gaaside jaoks AT = 1,72).

Tabel 1.1. Füüsikalised omadused kuiv õhk ( R= 0,101 MPa)

t, °C	, kg / m 3	, kJ/(kg×K)	, W/(m×K)	, Pa×s	, m 2 /s	Pr
-20	1,395	1,009	2,28	16,2	12,79	0,716
-10	1,342	1,009	2,36	16,7	12,43	0,712
	1,293	1,005	2,44	17,2	13,28	0,707
	1,247	1,005	2,51	17,6	14,16	0,705
	1,205	1,005	2,59	18,1	15,06	0,703
	1,165	1,005	2,67	18,6	16,00	0,701
	1,128	1,005	2,76	19,1	16,96	0,699
	1,093	1,005	2,83	19,6	17,95	0,698
	1,060	1,005	2,90	20,1	18,97	0,696
	1,029	1,009	2,96	20,6	20,02	0,694
	1,000	1,009	3,05	21,1	21,09	0,692
	0,972	1,009	3,13	21,5	22,10	0,690
	0,946	1,009	3,21	21,9	23,13	0,688
	0,898	1,009	3,34	22,8	25,45	0,686
	0,854	1,013	3,49	23,7	27,80	0,684
	0,815	1,017	3,64	24,5	30,09	0,682
	0,779	1,022	3,78	25,3	32,49	0,681
	0,746	1,026	3,93	26,0	34,85	0,680
	0,674	1,038	4,27	27,4	40,61	0,677
	0,615	1,047	4,60	29,7	48,33	0,674
	0,566	1,059	4,91	31,4	55,46	0,676
	0,524	1,068	5,21	33,6	63,09	0,678
	0,456	1,093	5,74	36,2	79,38	0,687
	0,404	1,114	6,22	39,1	96,89	0,699
	0,362	1,135	6,71	41,8	115,4	0,706
	0,329	1,156	7,18	44,3	134,8	0,713
	0,301	1,172	7,63	46,7	155,1	0,717
	0,277	1,185	8,07	49,0	177,1	0,719
	0,257	1,197	8,50	51,2	199,3	0,722
	0,239	1,210	9,15	53,5	233,7	0,724

Termofüüsikalised omadused kuiva õhku saab ligikaudselt arvutada järgmiste võrranditega.

Kuiva õhu kinemaatiline viskoossus temperatuuril -20 kuni +140 ° C, m 2 / s:

Pa; (1.24)

ja 140 kuni 400 °С, m2/s:

. (1.25)

Tabel 1.2. Vee füüsikalised omadused küllastunud olekus

t, °C	, kg / m 3	, kJ/(kg×K)	, W/(m×K)	, m 2 /s		, N/m	Pr
	999,9	4,212	55,1	1,789	-0,63	756,4	13,67
	999,7	4,191	57,4	1,306	0,7	741,6	9,52
	998,2	4,183	59,9	1,006	1,82	726,9	7,02
	995,7	4,174	61,8	0,805	3,21	712,2	5,42
	992,2	4,174	63,5	0,659	3,87	696,5	4,31
	988,1	4,174	64,8	0,556	4,49	676,9	3,54
	983,2	4,179	65,9	0,478	5,11	662,2	2,98
	977,8	4,187	66,8	0,415	5,70	643,5	2,55
	971,8	4,195	67,4	0,365	6,32	625,9	2,21
	965,3	4,208	68,0	0,326	6,95	607,2	1,95
	958,4	4,220	68,3	0,295	7,52	588,6	1,75
	951,0	4,233	68,5	0,272	8,08	569,0	1,60
	943,1	4,250	68,6	0,252	8,64	548,4	1,47
	934,8	4,266	68,6	0,233	9,19	528,8	1,36
	926,1	4,287	68,5	0,217	9,72	507,2	1,26
	917,0	4,313	68,4	0,203	10,3	486,6	1,17
	907,4	4,346	68,3	0,191	10,7	466,0	1,10
	897,3	4,380	67,9	0,181	11,3	443,4	1,05
	886,9	4,417	67,4	0,173	11,9	422,8	1,00
	876,0	4,459	67,0	0,165	12,6	400,2	0,96
	863,0	4,505	66,3	0,158	13,3	376,7	0,93

Märggaasi tihedus, kg/m3.

Tabelis toodud väärtuste põhjal saab kindlaks teha gaasiliste põlemisproduktide termofüüsikalised omadused, mis on vajalikud erinevate parameetrite sõltuvuse arvutamiseks antud gaasilise keskkonna temperatuurist. Eelkõige saadakse need soojusmahtuvuse sõltuvused järgmisel kujul:

C psm = a -1/ d,

kus a = 1,3615803; b = 7,0065648; c = 0,0053034712; d = 20,761095;

C psm = a + bT sm + cT 2 sm,

kus a = 0,94426057; b = 0,00035133267; c = -0,0000000539.

Esimest sõltuvust eelistatakse ligikaudse täpsuse osas, teist sõltuvust saab võtta väiksema täpsusega arvutuste tegemiseks.

Füüsikalised parameetrid suitsugaasid
(at P = 0,0981 MPa; R CO2 = 0,13; lk H20 = 0,11; R N2 = 0,76)

t, °С	γ, N m-3	koos p, W (m 2 ° С) -1	λ 10 2, W (m K) -1	a 10 6, m 2 s -1	μ 10 6, Pa s	v 10 6, m 2 s -1	Pr
	12,704	1,04	2,28	16,89	15,78	12,20	0,72
	9,320	1,07	3,13	30,83	20,39	21,54	0,69
	7,338	1,10	4,01	48,89	24,50	32,80	0,67
	6,053	1,12	4,84	69,89	28,23	45,81	0,65
	5,150	1,15	5,70	94,28	31,69	60,38	0,64
	4,483	1,18	6,56	121,14	34,85	76,30	0,63
	3,973	1,21	7,42	150,89	37,87	93,61	0,62
	3,561	1,24	8,27	183,81	40,69	112,10	0,61
	3,237	1,26	9,15	219,69	43,38	131,80	0,60
	2,953	1,29	10,01	257,97	45,91	152,50	0,59
	2,698	1,31	10,90	303,36	48,36	174,30	0,58
	2,521	1,32	11,75	345,47	40,90	197,10	0,57
	2,354	1,34	12,62	392,42	52,99	221,00	0,56

LISA 3

(viide)

Õhukanalite ja ventiilide õhu- ja suitsuläbilaskvus

1. Lekete või õhulekete määramiseks seoses ventilatsioonikanalid suitsutõrjesüsteemide puhul saab kasutada järgmisi valemeid, mis on saadud tabeliandmete ligikaudse määramise teel:

H-klassi õhukanalite puhul (rõhuvahemikus 0,2–1,4 kPa): ΔL = a(R - b)Koos, kus ΔL- õhu imemised (lekked), m 3 / m 2 h; R- rõhk, kPa; a = 10,752331; b = 0,0069397038; Koos = 0,66419906;

klassi P õhukanalite puhul (rõhuvahemikus 0,2 - 5,0 kPa): kus a = 0,00913545; b=-3,1647682 10 8; c =-1,2724412 10 9; d= 0,68424233.

2. Tavapäraselt suletud tulesiibrite puhul vastavad gaasi temperatuurist sõltuva suitsu- ja gaasi läbitungimise eriomaduste arvväärtused VNIIPO katsebaasis erinevate toodete stenditulekatsete käigus saadud andmetele:

1. Üldsätted. 2 2. Algandmed. 3 3. Väljatõmbesuitsu ventilatsioon. 4 3.1. Põlemissaaduste eemaldamine otse põlemisruumist. 4 3.2. Põlemisproduktide eemaldamine külgnevatest ruumidest. 7 4. Varustage suitsuventilatsioon. 9 4.1. Õhuvarustus trepikodadesse. 9 4.2. Õhuvarustus kuni liftišahtid.. 14 4.3. Õhu juurdevool vestibüüli lukkudesse.. 16 4.4. Kompenseeriv õhuvarustus. 17 5. Tehnilised andmed varustus. 17 5.1. Väljatõmbesuitsu ventilatsioonisüsteemide seadmed. 17 5.2. Varustussuitsu ventilatsioonisüsteemide seadmed. 21 6. Tuletõrjerežiimid. 21 Kasutatud kirjandus.. 22 Lisa 1. Ruumide tulekoormuse põhiparameetrite määramine. 22 Lisa 2. Suitsugaaside termofüüsikalised omadused. 24 Lisa 3. Õhukanalite ja ventiilide õhu- ja suitsuläbilaskvus. 25

osariik haridusasutus erialane kõrgharidus

"Samara osariigi tehnikaülikool"

Keemiatehnoloogia ja tööstusökoloogia osakond

KURSUSETÖÖ

erialal "Tehniline termodünaamika ja soojustehnika"

Teema: Protsessi ahju heitgaasidest soojuse taaskasutamise paigaldise arvutamine

Lõpetanud: üliõpilane Ryabinina E.A.

ZF kursuse III rühm 19

Kontrollis: konsultant Churkina A.Yu.

Samara 2010

Sissejuhatus

Enamik keemiaettevõtteid tekitab kõrge ja madala temperatuuriga soojusjäätmeid, mida saab kasutada sekundaarse energiaallikana (SER). Nende hulka kuuluvad erinevate katelde ja protsessiahjude suitsugaasid, jahutatud voolud, jahutusvesi ja heitaur.

Thermal VER katab suures osas üksikute tööstusharude soojavajaduse. Seega kaetakse lämmastikutööstuses VER abil üle 26% soojavajadusest, soodatööstuses üle 11%.

Kasutatavate HORide arv sõltub kolmest tegurist: HORide temperatuur, nende soojusvõimsus ja väljundi järjepidevus.

Praegu on kõige levinum tööstuslike heitgaaside soojuse kasutamine, millel on kõrge temperatuuripotentsiaal peaaegu kõigi tuletõrjeprotsesside jaoks ja mida saab pidevalt kasutada enamikus tööstusharudes. Heitgaasisoojus on energiabilansi põhikomponent. Seda kasutatakse peamiselt tehnoloogilistel ja mõnel juhul ka energeetilisel eesmärgil (jääksoojuskateldes).

Kõrgtemperatuuriliste termiliste VER-ide laialdast kasutamist seostatakse aga utiliseerimismeetodite väljatöötamisega, sealhulgas kuumade räbude, toodete jne soojuse, uute meetodite väljatöötamisega heitgaaside soojuse kasutamiseks, aga ka soojuse täiustamisega. olemasolevate kasutusseadmete projektid.

1. Kirjeldus tehnoloogiline skeem

Konvektsioonkambrita toruahjudes või kiirgus-konvektsioon-tüüpi ahjudes, kus kuumutatava toote algtemperatuur on suhteliselt kõrge, võib suitsugaaside temperatuur olla suhteliselt kõrge, mis toob kaasa soojuskao suurenemise, ahju efektiivsuse vähenemise ja kõrgema kütusekulu. tarbimist. Seetõttu on vaja ära kasutada heitgaaside soojust. Seda on võimalik saavutada kas õhusoojendi abil, mis soojendab ahju sisenevat õhku kütuse põletamiseks, või paigaldades heitsoojuskatel, mis võimaldavad saada tehnoloogilisteks vajadusteks vajalikku veeauru.

Õhkkütte realiseerimiseks on aga vaja lisakulusid nii õhusoojendi, puhurite ehitamiseks kui ka puhuri mootori poolt tarbitavale lisavõimsusele.

Õhusoojendi normaalse töö tagamiseks on oluline vältida selle pinna korrosiooni võimalust suitsugaasivoolu küljelt. See nähtus on võimalik, kui soojusvahetuspinna temperatuur on madalam kui kastepunkti temperatuur; samas osa suitsugaasidest, mis puutuvad vahetult kokku õhusoojendi pinnaga, jahutatakse oluliselt, neis sisalduv veeaur kondenseerub osaliselt ja neelates gaasidest vääveldioksiidi, moodustab agressiivse nõrga happe.

Kastepunkt vastab temperatuurile, mille juures vee küllastunud auru rõhk on võrdne suitsugaasides sisalduva veeauru osarõhuga.

Üks usaldusväärsemaid viise korrosiooni eest kaitsmiseks on õhu eelsoojendamine mingil viisil (näiteks vee- või aurukuumutites) kastepunktist kõrgemale temperatuurile. Selline korrosioon võib tekkida ka konvektsioonitorude pinnal, kui ahju siseneva tooraine temperatuur on alla kastepunkti.

Küllastunud auru temperatuuri tõstmise soojusallikaks on primaarkütuse oksüdatsioonireaktsioon (põlemine). Põlemisel tekkivad suitsugaasid eraldavad oma soojuse kiirguses ja seejärel konvektsioonikambrites toorainevoogu (auru). Ülekuumenenud veeaur siseneb tarbijasse ja põlemisproduktid väljuvad ahjust ja sisenevad heitsoojuskatlasse. KÜ väljalaskeava juures juhitakse küllastunud veeaur tagasi auru ülekuumenemisahju ning toiteveega jahutatud suitsugaasid sisenevad õhusoojendisse. Õhkküttekehast sisenevad suitsugaasid KTAN-i, kus läbi spiraali voolav vesi kuumutatakse ja läheb otse tarbijani ning suitsugaasid suunatakse atmosfääri.

2. Ahju arvutamine

2.1 Põlemisprotsessi arvutamine

Määrame kütuse põlemise madalama kütteväärtuse K R n. Kui kütus on individuaalne süsivesinik, siis selle kütteväärtus K R n võrdne standardse põlemissoojusega, millest on lahutatud põlemisproduktides sisalduva vee aurustumissoojus. Seda saab arvutada ka alg- ja lõppsaaduste moodustumise standardsete soojusefektide põhjal Hessi seaduse alusel.

Süsivesinike segust koosneva kütuse kütteväärtus määratakse vastavalt liitereeglile:

kus Q pi n- põlemissoojus i-th kütuse komponent;

y i- keskendumine i- kütusekomponent ühiku osades, siis:

K R n cm = 35,84 ∙ 0,987 + 63,80 ∙ 0,0033+ 91,32 ∙ 0,0012+ 118,73 ∙ 0,0004 + 146,10 ∙ 0,0001 \u0035 MJ /35,75

Kütuse molaarmass:

M m = Σ M i ∙ y i ,

kus M i- molaarmass i- kütusekomponent, siit:

M m = 16,042 ∙ 0,987 + 30,07 ∙ 0,0033 + 44,094 ∙ 0,0012 + 58,120 ∙ 0,0004 + 72,15 ∙ = 0,0004 + 72,15 ∙ 0,987 + 30,07 ∙ 0,0001 + 40,001 + 44,001 + 44,094 ∙ 0,0012

kg/m3,

siis K R n cm, väljendatuna MJ/kg, on võrdne:

MJ/kg.

Arvutustulemused on kokku võetud tabelis. üks:

Kütuse koostis Tabel 1

Määrame kütuse elementide koostise, % (mass):

,

kus n i C , NIH , n ja N , n i O- süsiniku-, vesiniku-, lämmastiku- ja hapnikuaatomite arv kütuse moodustavate üksikute komponentide molekulides;

Kütuse iga komponendi sisaldus, wt. %;

x i- kütuse iga komponendi sisaldus, ütlevad nad. %;

M i on üksikute kütusekomponentide molaarmass;

M m on kütuse molaarmass.

Kompositsiooni kontroll :

C + H + O + N = 74,0 + 24,6 + 0,2 + 1,2 = 100% (mass).

Määrame 1 kg kütuse põletamiseks vajaliku teoreetilise õhuhulga, mis määratakse põlemisreaktsiooni ja atmosfääriõhu hapnikusisalduse stöhhiomeetrilisest võrrandist. Kui on teada kütuse elementaarne koostis, siis õhu teoreetiline kogus L0, kg/kg, arvutatakse järgmise valemiga:

Praktikas juhitakse kütuse põlemise täielikkuse tagamiseks ahju liigne õhuhulk, tegeliku õhuvoolu leiame α = 1,25:

L = aL 0 ,

kus L- tegelik õhukulu;

α - liigse õhu koefitsient,

L = 1,25∙17,0 = 21,25 kg/kg.

Õhu erimaht (n.a.) 1 kg kütuse põletamiseks:

kus ρ sisse= 1,293 - õhu tihedus tavatingimustes,

m 3 / kg.

Leiame 1 kg kütuse põletamisel tekkivate põlemisproduktide koguse:

kui on teada kütuse elementaarne koostis, saab suitsugaaside massikoostise 1 kg kütuse kohta selle täielikul põlemisel määrata järgmiste võrrandite alusel:

kus mCO2 , mH2O , mN2 , mO2- vastavate gaaside mass, kg.

Põlemissaaduste koguhulk:

m p. s = m CO2 + m H2O + m N2 + m O2,

m p. s= 2,71 + 2,21 + 16,33 + 1,00 = 22,25 kg/kg.

Saadud väärtuse kontrollimine:

kus W f- pihusti auru erikulu vedelkütuse põlemisel, kg/kg (gaaskütusel W f = 0),

Kuna kütus on gaas, siis jätame tähelepanuta õhu niiskusesisalduse ega arvesta veeauru hulka.

Leiame 1 kg kütuse põletamisel tekkivate põlemisproduktide mahu normaaltingimustes:

kus m i- 1 kg kütuse põlemisel tekkinud vastava gaasi mass;

ρi- selle gaasi tihedus tavatingimustes, kg / m 3;

M i on antud gaasi molaarmass, kg/kmol;

22,4 - molaarmaht, m ​​3 / kmol,

m3/kg; m3/kg;

m3/kg; m 3 / kg.

Põlemissaaduste kogumaht (n.a.) tegeliku õhuvoolu juures:

V = V CO2 + V H2O + V N2 + V O2 ,

V = 1,38 + 2,75 + 13,06 + 0,70 \u003d 17,89 m 3 / kg.

Põlemissaaduste tihedus (n.a):

kg/m3.

Leiame 1 kg kütuse põlemisproduktide soojusmahtuvuse ja entalpia temperatuurivahemikus 100 °C (373 K) kuni 1500 °C (1773 K), kasutades tabeli andmeid. 2.

Gaaside keskmised erisoojusmahud p, kJ/(kg∙K) tabel 2

t, °С

1 kg kütuse põletamisel tekkivate suitsugaaside entalpia:

kus CO2-ga , H2O-ga , N2-ga , koos O2-ga- vastava muru keskmised erisoojusvõimsused konstantsel rõhul temperatuuril t, kJ/(kg K);

koos t on 1 kg kütuse põlemisel temperatuuril tekkivate suitsugaaside keskmine soojusmahtuvus t, kJ/(kg K);

temperatuuril 100 °С: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 200 °С: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 300 °C: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 400 °С: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 500 °С: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 600 °C: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 700 °С: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 800 °С: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 1000 °С: kJ/(kg∙K);

temperatuuril 1500 °C: kJ/(kg∙K);

Arvutuste tulemused on kokku võetud tabelis. 3.

Põlemissaaduste entalpia Tabel 3

Tabeli järgi. 3 koostage sõltuvusgraafik H t = f ( t ) (Joonis 1) vt lisa .

2.2 Arvutamine soojusbilanss ahju, ahju efektiivsus ja kütusekulu

Ahjus veeauru poolt neelatud soojusvoog (kasulik soojuskoormus):

kus G- ülekuumendatud veeauru kogus ajaühikus, kg/s;

H vp1 ja H vp2

Väljuvate suitsugaaside temperatuuriks võtame 320 °C (593 K). Soojuskadu kiirgusest sisse keskkond on 10%, kusjuures 9% neist kaob kiirguskambris ja 1% konvektsioonikambris. Ahju kasutegur η t = 0,95.

Tähelepanuta jäetakse keemilisest allapõlemisest tingitud soojuskaod, samuti sissetuleva kütuse ja õhu soojushulk.

Määrame ahju efektiivsuse:

kus uh on põlemisproduktide entalpia ahjust väljuvate suitsugaaside temperatuuril, t uh; tavaliselt eeldatakse, et väljuvate suitsugaaside temperatuur on 100–150 ° C kõrgem kui tooraine algtemperatuur ahju sisselaskeavas; q higi- soojuskadu kiirgusest keskkonda, % või osa sellest Q korrus ;

Kütusekulu, kg/s:

kg/s.

2.3 Kiirguskambri ja konvektsioonikambri arvutamine

Seadistame suitsugaaside temperatuuri läbipääsul: t P\u003d 750–850 ° С, aktsepteerime

t P= 800 °C (1073 K). Põlemissaaduste entalpia läbipääsu temperatuuril

H P= 21171,8 kJ/kg.

Soojusvoog, mille veeaur võtab kiirgustorudes:

kus H n on põlemisproduktide entalpia suitsugaasi temperatuuril läbipääsul, kJ/kg;

η t - koefitsient kasulik tegevus ahjud; soovitatav on võtta see 0,95–0,98;

Soojusvoog, mille veeaur võtab konvektsioonitorudes:

Veeauru entalpia kiirgusosa sissepääsu juures on:

kJ/kg.

Aktsepteerime konvektsioonikambri rõhukadude väärtust ∆ P juurde= 0,1 MPa, siis:

P juurde = P - P juurde ,

P juurde= 1,2 - 0,1 = 1,1 MPa.

Kiirgusosasse siseneva veeauru temperatuur t juurde= 294 °C, siis on kiirgustorude välispinna keskmine temperatuur:

kus Δt- kiirgustorude välispinna temperatuuri ja torudes soojendatava veeauru (tooraine) temperatuuri erinevus; Δt= 20 - 60 °С;

TO.

Maksimaalne kavandatud põlemistemperatuur:

kus t o- kütuse ja õhu algsegu alandatud temperatuur; võetakse võrdseks põlemiseks tarnitava õhu temperatuuriga;

TÄNUD.- põlemisproduktide erisoojusmaht temperatuuril t P;

°C.

Kell tmax = 1772,8 °С ja t n \u003d 800 ° C absoluutselt musta pinna soojustihedus qs kiirgustorude välispinna erinevate temperatuuride jaoks on järgmised väärtused:

Θ, °С 200 400 600

qs, W/m2 1,50 ∙ 10 5 1,30 ∙ 10 5 0,70 ∙ 10 5

Koostame abidiagrammi (joonis 2) vt lisa, mille järgi leiame soojustiheduse Θ = 527 °С juures: qs\u003d 0,95 ∙ 10 5 W / m 2.

Arvutame ahju kogu soojusvoo:

Täiesti musta pinnaga võrdväärse ala esialgne väärtus:

m 2.

Aktsepteerime müüritise sõelumisastet Ψ = 0,45 ja α = 1,25 puhul leiame, et

Hs /H l = 0,73.

Samaväärse tasase pinna väärtus:

m 2.

Aktsepteerime torude üherealist paigutust ja sammu nende vahel:

S = 2d n= 2 ∙ 0,152 = 0,304 m. Nende väärtuste puhul on vormitegur To = 0,87.

Varjestatud müüritise pinna väärtus:

m 2.

Kiirgustorude küttepind:

m 2.

Valime ahju BB2, selle parameetrid:

kiirguskambri pind, m 2 180

konvektsioonikambri pind, m 2 180

ahju tööpikkus, m 9

kiirguskambri laius, m 1,2

versioon b

kütuse põlemismeetod leegivaba

kiirguskambri toru läbimõõt, mm 152×6

konvektsioonikambri toru läbimõõt, mm 114×6

Torude arv kiirguskambris:

kus d n - välisdiameeter torud kiirguskambris, m;

l põrand - kiirgustorude kasulik pikkus, pestud suitsugaaside vooluga, m,

l põrand = 9 - 0,42 = 8,2 m,

.

Kiirgustorude pinna termiline pinge:

W/m2.

Määrake konvektsioonikambri torude arv:

Asetame need malelaua mustrisse, 3 ühes horisontaalne rida. Torude vaheline samm S = 1,7 d h = 0,19 m.

Keskmine temperatuuride erinevus määratakse järgmise valemiga:

°C.

Soojusülekande koefitsient konvektsioonikambris:

W / (m 2 ∙ K).

Konvektsioonitorude pinna soojuspinge määratakse järgmise valemiga:

W/m2.

2.4 Ahju pooli hüdrauliline arvutus

Ahjuspiraali hüdrauliline arvutus seisneb veeauru rõhukao määramises kiirgus- ja konvektsioonitorudes.

kus G

ρ kuni v.p. - veeauru tihedus keskmisel temperatuuril ja rõhul konvektsioonikambris, kg / m 3;

d k – konvektsioonitorude siseläbimõõt, m;

z k on voolude arv konvektsioonikambris,

Prl.

ν k \u003d 3,311 ∙ 10 -6 m 2 / s.

Reynoldsi kriteeriumi väärtus:

m.

Hõõrdumise rõhukadu:

Pa = 14,4 kPa.

Pa = 20,2 kPa.

kus Σ ζ kuni

- pöörete arv.

Kogu rõhukadu:

2.5 Veeauru rõhukao arvutamine kiirguskambris

Keskmine auru kiirus:

kus G on ahjus ülekuumendatud veeauru voolukiirus, kg/s;

ρ r v.p. - veeauru tihedus keskmisel temperatuuril ja rõhul konvektsioonikambris, kg / m 3;

dр – konvektsioonitorude siseläbimõõt, m;

z p on voolude arv ventilatsioonikambris,

Prl.

Veeauru kinemaatiline viskoossus keskmisel temperatuuril ja rõhul konvektsioonikambris ν p \u003d 8,59 ∙ 10 -6 m 2 / s.

Reynoldsi kriteeriumi väärtus:

Torude kogupikkus sirgel lõigul:

m.

Hüdrauliline hõõrdetegur:

Hõõrdumise rõhukadu:

Pa = 15,1 kPa.

Rõhukadu kohaliku takistuse ületamiseks:

Pa = 11,3 kPa,

kus Σ ζ lk\u003d 0,35 - takistustegur 180 ºС pööramisel,

- pöörete arv.

Kogu rõhukadu:

Tehtud arvutused näitasid, et valitud ahi tagab veeauru ülekuumenemise antud režiimis.

3. Jääksoojuskatla arvutamine

Leia suitsugaaside keskmine temperatuur:

kus t 1 - suitsugaaside temperatuur sisselaskeava juures,

t 2 – väljuva suitsugaasi temperatuur, °С;

°C (538 K).

Suitsugaasi massivool:

kus B - kütusekulu, kg / s;

Suitsugaaside spetsiifilised entalpiad määratakse tabelis esitatud andmete alusel. 3 ja fig. 1 vastavalt valemile:

Jahutusvedelike entalpiad Tabel 4

Suitsugaaside kaudu edastatav soojusvoog:

kus H 1 ja H 2 - 1 kg kütuse põletamisel tekkinud suitsugaaside entalpia vastavalt KU sisse- ja väljalaskeava temperatuuril, kJ/kg;

B - kütusekulu, kg/s;

h 1 ja h 2 - suitsugaaside erientalpiad, kJ / kg,

Vee poolt tajutav soojusvoog, W:

kus η ku - soojuskasutuse koefitsient CU-s; η ku = 0,97;

G n - auruvõimsus, kg/s;

h k vp - küllastunud veeauru entalpia väljalasketemperatuuril, kJ/kg;

h n - toitevee entalpia, kJ/kg,

KÜ-s vastuvõetud veeauru kogus määratakse järgmise valemiga:

kg/s.

Soojusvoog, mida vesi küttetsoonis võtab:

kus h k in - vee erientalpia aurustumistemperatuuril, kJ / kg;

Suitsugaaside poolt veele ülekantav soojusvoog küttetsoonis (kasulik soojus):

kus h x on suitsugaaside erientalpia temperatuuril t x , siit:

kJ/kg.

1 kg kütuse põlemisentalpia väärtus:

Vastavalt joonisele fig. 1 väärtusele vastav suitsutoru temperatuur H x = 5700,45 kJ/kg:

t x = 270 °С.

Keskmine temperatuuride erinevus küttetsoonis:

°C.

270 suitsugaasid 210 Võttes arvesse vastuvooluindeksit:

kus To f on soojusülekandetegur;

m 2.

Keskmine temperatuuride erinevus aurustumisvööndis:

°C.

320 suitsugaasid 270 Võttes arvesse vastuvooluindeksit:

187 veeaur 187

Soojusvahetuse pindala küttetsoonis:

kus To f on soojusülekandetegur;

m 2.

Soojusvahetuse kogupindala:

F = F n + F sina,

F\u003d 22,6 + 80 \u003d 102,6 m 2.

Vastavalt standardile GOST 14248-79 valime standardse aururuumiga aurusti, millel on järgmised omadused:

korpuse läbimõõt, mm 1600

torukimpude arv 1

torude arv ühes kimbus 362

soojusvahetuspind, m 2 170

ühe löögi läbilõikepindala

läbivad torud, m 2 0,055

4. Õhusoojendi soojusbilanss

Atmosfääriõhk temperatuuriga t ° in-x siseneb seadmesse, kus see kuumutatakse temperatuurini t x in-x suitsugaaside kuumuse tõttu.

Õhukulu, kg / s, määratakse selle põhjal nõutav summa kütus:

kus AT- kütusekulu, kg/s;

L- tegelik õhukulu 1 kg kütuse põletamisel, kg/kg,

Suitsugaasid, mis eraldavad oma soojust, jahutatakse t dg3 = t dg2 enne t dg4 .

=

kus H3 ja H4- suitsugaaside entalpiad temperatuuridel t dg3 ja t dg4 vastavalt kJ/kg,

Õhu kaudu tajutav soojusvoog, W:

kus koos in-x- õhu keskmine erisoojusmaht, kJ/(kg K);

0,97 - õhusoojendi efektiivsus,

Lõplik õhutemperatuur ( t x in-x) määratakse soojusbilansi võrrandist:

TO.

5. KTANi soojusbilanss

Pärast õhusoojendit sisenevad suitsugaasid aktiivse otsikuga (KTAN) kontaktaparatuuri, kus nende temperatuur langeb alates t dg5 = t dg4 temperatuurini t dg6= 60 °С.

Suitsugaaside soojus eemaldatakse kahe eraldiseisva veevooluga. Üks vool puutub otseselt kokku suitsugaasidega ja teine ​​vahetab nendega soojust läbi spiraali seina.

Suitsugaasidest eraldatud soojusvoog, W:

kus H5 ja H6- suitsugaaside entalpiad temperatuuril t dg5 ja t dg6 vastavalt kJ/kg,

Jahutusvee kogus (kokku), kg/s, määratakse soojusbilansi võrrandist:

kus η - KTAN efektiivsus, η = 0,9,

kg/s.

Jahutusvee poolt tajutav soojusvoog, W:

kus G vesi- jahutusvee tarbimine, kg/s:

veega- vee erisoojusmaht, 4,19 kJ/(kg K);

t n vett ja t vette- veetemperatuur vastavalt KTAN-i sisse- ja väljalaskeava juures,

6. Soojustagastusjaama kasuteguri arvutamine

Sünteesitud süsteemi efektiivsuse väärtuse määramisel ( η mu) kasutatakse traditsioonilist lähenemist.

Soojustagastusjaama efektiivsuse arvutamine toimub järgmise valemi järgi:

7. Süsteemi "ahi – heitsoojuskatel" eksergohindamine

Energiatehnoloogiliste süsteemide eksergeetiline analüüsimeetod võimaldab kõige objektiivsemalt ja kvalitatiivsemalt hinnata energiakadusid, mida termodünaamika esimest seadust kasutades tavapärasel hindamisel mitte kuidagi ei tuvastata. Vaadeldaval juhul kasutatakse hindamiskriteeriumina eksergia efektiivsust, mis on defineeritud kui eemaldatud eksergia ja süsteemi antud eksergia suhe:

kus E sub- kütuse eksergia, MJ/kg;

E resp.- eksergia, mille võtab veeauru vool ahjus ja heitsoojuskatlas.

Gaaskütuse puhul on tarnitav eksergia kütuse eksergia summa ( E alam1) ja õhueksergia ( E sub2):

kus N n ja Aga- õhu entalpiad vastavalt ahju sisselasketemperatuuril ja ümbritseva õhu temperatuuril, kJ/kg;

See- 298 K (25 °С);

∆S- õhu entroopia muutus, kJ/(kg K).

Enamikul juhtudel võib õhueksergia väärtuse tähelepanuta jätta, see tähendab:

Vaadeldavale süsteemile määratud eksergia on ahjus veeauru poolt neelatud eksergia summa ( E resp1) ja eksergia, mille veeaur võtab CH-s ( E resp2).

Ahjus kuumutatud auruvoolu jaoks:

kus G- aurukulu ahjus, kg/s;

H vp1 ja H vp2- veeauru entalpiad vastavalt ahju sisse- ja väljalaskeava juures, kJ/kg;

ΔS vp- veeauru entroopia muutus, kJ/(kg K).

HV-s saadava veeauru voolu jaoks:

kus G n- aurukulu CU-des, kg/s;

h kuni ptk- küllastunud veeauru entalpia KU väljalaskeava juures, kJ/kg;

h n sisse- toitevee entalpia KU sisselaskeava juures, kJ/kg.

E resp. = E otv1 + E otv2 ,

E resp.\u003d 1965,8 + 296,3 \u003d 2262,1 J / kg.

Järeldus

Pärast kavandatava paigaldise arvutuse teostamist (protsessiahju heitgaaside soojuse taaskasutamine) võime järeldada, et antud kütuse koostise, ahju tootlikkuse veeauru osas ja muude näitajate korral on küttekeha kasutegur. sünteesitud süsteem on kõrge, seega on paigaldamine tõhus; seda näitas ka süsteemi "ahi - heitsoojuskatel" eksergiahinnang, kuid energiakulude osas jätab paigaldus soovida ja vajab täiustamist.

Kasutatud kirjanduse loetelu

1. Haraz D .Ja. Sekundaarsete energiaressursside kasutamise viisid keemiatööstuses / D. I. Kharaz, B. I. Psakhis. - M.: Keemia, 1984. - 224 lk.

2. Scoblo A . Ja. Skoblo A.I., Tregubova I.A., Yu.K., Molokanov. - 2. väljaanne, muudetud. ja täiendav – M.: Keemia, 1982. – 584 lk.

3. Pavlov K .F. Näited ja ülesanded keemiatehnoloogia protsesside ja seadmete käigus: Proc. Käsiraamat ülikoolidele / K. F. Pavlov, P. G. Romankov, A. A. Noskov; Ed. P. G. Romankova. - 10. väljaanne, muudetud. ja täiendav - L.: Keemia, 1987. - 576 lk.

Rakendus

Ahju ehitamisel soovitakse ideaalis sellist konstruktsiooni, mis annaks automaatselt nii palju õhku, kui põlemiseks vaja läheb. Esmapilgul saab seda teha korsten. Tõepoolest, mida intensiivsemalt küttepuud põlevad, seda rohkem peaksid olema kuumad suitsugaasid, seda suurem peaks olema tõukejõud (karburaatori mudel). Aga ei ole. Süvis ei sõltu üldse tekkivate kuumade suitsugaaside hulgast. Tõmbe on rõhu langus torus torupeast tulekoldesse. Selle määrab toru kõrgus ja suitsugaaside temperatuur või õigemini nende tihedus.

Tõukejõud määratakse järgmise valemiga:

F \u003d A (p in - p d) h

kus F on tõukejõud, A on koefitsient, p in on välisõhu tihedus, p d on suitsugaasi tihedus, h on toru kõrgus

Suitsugaaside tihedus arvutatakse järgmise valemiga:

p d \u003d p in (273 + t tolli) / (273 + t d)

kus t in ja t d - torust väljas oleva välisõhu ja torus olevate suitsugaaside temperatuur Celsiuse kraadides.

Suitsugaaside kiirus torus ( mahuvool st toru imemisvõimsus) G ei sõltu üldse toru kõrgusest ja selle määrab suitsugaaside ja välisõhu temperatuuride erinevus, samuti pindala ristlõige korsten. Sellest järeldub mitmeid praktilisi järeldusi.

Esiteks, korstnad on tehtud kõrgeks mitte selleks, et suurendada õhuvoolu läbi kamina, vaid ainult selleks, et suurendada tõmbejõudu (st rõhulangust torus). See on väga oluline, et tuulesurve korral (tõukejõu väärtus peab alati ületama võimalikku tuulerõhku) ära hoida tõmbe ümberminekut (ahju suitsemist).

Teiseks, õhuvoolu on mugav reguleerida seadmete abil, mis muudavad toru vaba osa pindala, st ventiilide abil. Kui korstna kanali ristlõikepindala suureneb näiteks kahekordselt, võib eeldada, et kamina läbiva õhuvoolu maht suureneb ligikaudu kaks korda.

Teeme selle lihtsaks ja hea näide. Meil on kaks ühesugust ahju. Me ühendame need üheks. Saame kahekordse suurusega ahju, millel on kahekordne põlev puu, kahekordne õhuvool ja toru ristlõikepindala. Või (mis on sama asi), kui küttepuid lõõmab järjest rohkem, siis tuleb järjest rohkem torul olevaid klappe avada.

Kolmandaks Kui ahi põleb normaalselt statsionaarses olekus ja lisaks laseme kaminasse külma õhu joa põlevatest puudest mööda korstnasse, siis suitsugaasid jahtuvad koheselt ja õhuvool läbi ahju väheneb. Samal ajal hakkavad põlevad küttepuud tuhmuma. See tähendab, et me justkui ei mõjuta otseselt küttepuid ja suuname lisavoolu küttepuudest mööda, kuid tuleb välja, et toru suudab läbida vähem suitsugaase kui varem, kui see lisaõhuvool puudus. Toru ise vähendab küttepuude õhuvoolu, mis oli varem, ja pealegi ei lase see sisse täiendavat külma õhu voolu. Ehk siis korsten ummistub.

Seetõttu on külma õhu lekkimine korstnapiludest, liigsed õhuvoolud koldes ja tõepoolest igasugune soojuskadu korstnas, mis põhjustab suitsugaaside temperatuuri langust, nii kahjulikud.

Neljandaks, mida suurem on korstna gaasidünaamilise takistuse koefitsient, seda väiksem on õhuvool. See tähendab, et korstna seinad on soovitav muuta võimalikult siledaks, ilma turbulentsideta ja ilma pöördeta.

Viiendaks, mida madalam on suitsugaaside temperatuur, seda järsemalt muutub õhuvool koos suitsugaaside temperatuuri kõikumisega, mis seletab toru ebastabiilsuse olukorda ahju süütamisel.

Kuuendal kohal, kõrgetel suitsugaaside temperatuuridel ei sõltu õhuvoolu kiirus suitsugaaside temperatuurist. See tähendab, et ahju tugeva kuumutamise korral lakkab õhuvool suurenemast ja hakkab sõltuma ainult toru ristlõikest.

Ebastabiilsusprobleemid ei kerki esile mitte ainult toru soojuslike omaduste analüüsimisel, vaid ka torus toimuva gaasivoogude dünaamikat arvesse võttes. Tõepoolest, korsten on kerge suitsugaasiga täidetud kaev. Kui see kerge suitsugaas väga kiiresti üles ei tõuse, siis on võimalus, et raske välisõhk võib lihtsalt vajuda kerggaasi sisse ja tekitada torus langeva allavoolu. See olukord on eriti tõenäoline, kui korstna seinad on külmad, see tähendab ahju süütamise ajal.

Riis. 1. Gaaside liikumise skeem külmas korstnas: 1 - kamin; 2 - õhu juurdevool läbi puhuri; 3-korsten; 4 - ventiil; 5 - korstna hammas; 6-suitsugaasid; 7-rike külm õhk; 8 - õhuvool, mis põhjustab tõukejõu ümberminekut.

a) sile avatud vertikaalne toru
b) klapi ja hambaga toru
c) toru ülemise ventiiliga

Tahked nooled näitavad kergete kuumade suitsugaaside liikumissuundi. Katkendlikud nooled näitavad atmosfäärist külma raske õhu allavoolu suundi.

peal riis. 1a skemaatiliselt on kujutatud ahi, millesse juhitakse õhk 2 ja suitsugaasid 6 juhitakse välja läbi korstna, isegi kamina. See langev vool võib asendada "tavalist" õhuvoolu läbi puhuri 2. Isegi kui ahi on kõigi ustega lukus ja kõik õhu sisselaske siibrid on suletud, võib ahi ikkagi ülevalt tuleva õhu tõttu põleda. Muide, nii juhtub sageli, kui kivisüsi põleb läbi suletud ahjuuste juures. Võib isegi tekkida tõmbe täielik ümberminek: õhk siseneb ülalt toru kaudu ja suitsugaasid väljuvad ukse kaudu.

Tegelikkuses on korstna siseseinal alati konarusi, väljakasvusid, karedust, millega kokkupõrkel suitsugaasid ja vastutulevad külmad õhuvoolud keerlevad ja segunevad. Samal ajal surutakse külm allapoole suunatud õhuvool välja või hakkab kuumenedes kuumade gaasidega segatuna ülespoole tõusma.

Külma õhu allavoolu ülespoole pööramise efekt suureneb osaliselt avatud ventiilide, aga ka kaminate valmistamise tehnoloogias laialdaselt kasutatava nn hamba olemasolul ( riis. 1b). Hammas takistab külma õhu voolu korstnast kaminaruumi ja takistab seeläbi kamina suitsemist.

Õhu allavool torus on eriti ohtlik uduse ilmaga: suitsugaasid ei suuda aurustada pisemaidki veepiisku, need jahtuvad, tõukejõud väheneb ja võivad isegi ümber minna. Samal ajal suitseb pliit tugevalt, ei sütti.

Samal põhjusel suitsevad palju niiskete korstnatega ahjud. Ülemised väravaventiilid on eriti tõhusad allavoolu ärahoidmisel ( riis. 1v), reguleeritav sõltuvalt suitsugaaside kiirusest korstnas. Kuid selliste ventiilide töö on ebamugav.

Riis. Joonis 2. Liigne õhukoefitsiendi a sõltuvus ahju kütmise ajast (tahke kõver). Punktiline kõver on nõutav õhukulu G kulu küttepuidu põlemisproduktide (sh tahma ja lenduvate ainete) täielikuks oksüdeerimiseks suitsugaasides (suhtelistes ühikutes). Katkendlike punktidega kõver on toru tegelik õhukulu G toru süvise järgi (suhtelistes ühikutes). Üleliigse õhu koefitsient on G toru eraldumise jagatis G voolu kohta

Stabiilne ja piisavalt tugev tõmme tekib alles pärast korstna seinte soojenemist, mis võtab kaua aega, mistõttu pole kütmise alguses alati piisavalt õhku. Sel juhul on liigse õhu koefitsient väiksem kui ühtsus ja ahi suitseb ( riis. 2). Ja vastupidi: kütmise lõppedes jääb korsten kuumaks, tõmme püsib kaua, kuigi küttepuud on peaaegu ära põlenud (liigse õhu koefitsient on rohkem kui üks). Metallist soojustusega korstnaga metallahjud saavutavad režiimi kiiremini tänu nende madalale soojusmahtuvusele võrreldes telliskorstnatega.

Korstnas toimuvate protsesside analüüsiga võib jätkata, kuid juba praegu on selge, et ükskõik kui hea ahi ise ka poleks, kõik selle eelised saab kehva korstnaga nulli viia. Muidugi ideaalis vajaks korsten väljavahetamist kaasaegne süsteem suitsugaaside sundväljatõmme reguleeritava vooluhulgaga elektriventilaatori abil koos niiskuse eelkondenseerimisega suitsugaasidest. Selline süsteem võiks muuhulgas puhastada suitsugaase tahmast, vingugaasist ja muudest kahjulikest lisanditest, samuti jahutada väljuvaid suitsugaase ja tagada soojustagastus.

Kuid see kõik on kauges tulevikus. Suvise elaniku ja aedniku jaoks võib korsten mõnikord minna palju kallimaks kui ahi ise, eriti kui tegemist on mitmetasandilise maja kütmisega. Saunakorstnad on enamasti lihtsamad ja lühemad, kuid ahju soojusvõimsuse tase võib olla väga kõrge. Sellised torud on reeglina kogu pikkuses väga kuumad, neist lendavad sageli sädemeid ja tuhka, kuid kondensaat ja tahm on ebaolulised.

Kui praegu on plaanis saunahoonet kasutada vaid supelmajana, siis toru saab teha ka soojustamata. Kui mõelda ka supelmajale kui võimalikule viibimiskohale (ajutine elamine, ööbimised), eriti talvel, siis on otstarbekam toru koheselt soojustada ja pealegi kvalitatiivselt “eluaegseks”. Samas saab ahjusid vähemalt iga päev vahetada, disaini mugavamalt ja sobivamalt valida ning toru saab sama.

Vähemalt kui ahi on sisse lülitatud pikk põlemine(hõõguvad küttepuud), siis on torude isoleerimine igati vajalik, sest väikese võimsusega (1 - 5 kW) läheb isoleerimata metalltoru täiesti külmaks, voolab ohtralt kondensaati, mis kõige tugevama pakase korral võib isegi ära külmuda ja toru ummistuda. jää. See on eriti ohtlik sädemepüüdmisvõre ja väikeste vahedega vihmavarjude juuresolekul. Sädemepüüdurid on kasulikud intensiivsel kütmisel suvel ja äärmiselt ohtlikud nõrkade küttepuude põlemistingimuste korral talvel. Torude võimaliku jääga ummistumise tõttu paigaldatakse deflektorid ja vihmavarjud korstnad keelustati 1991. aastal (ja korstnatel gaasiahjud isegi varem).

Samadel põhjustel ei tohiks ka toru kõrgusest vaimustuda – tagasilöögita saunaahju puhul pole tõukejõu tase nii oluline. Kui see suitseb, saate alati ruumi kiiresti õhutada. Kuid tuleb jälgida kõrgust katuseharjast (vähemalt 0,5 m), et vältida tõukejõu ümberminekut tuuleiilide ajal. Lamekatustel peaks toru välja ulatuma lumekatte kohal. Igal juhul on parem, kui toru on madalam, kuid soojem (kui kõrgem, kuid külmem). Kõrged korstnad on talvel alati külmad ja ohtlikud.

Külmadel korstnatel on palju puudusi. Samal ajal soojenevad metallpliitide isoleerimata, kuid mitte väga pikad torud süütamise ajal kiiresti (palju kiiremini kui telliskivitorud), püsivad intensiivsel kuumutamisel kuumad ja seetõttu kasutatakse neid vannides (ja mitte ainult vannides) väga laialdaselt. ), eriti kuna need on suhteliselt odavad. Asbesttsemendi torusid metallahjudel ei kasutata, kuna need on rasked ja kukuvad ka ülekuumenemisel kokku lendavate kildudega.

Riis. 3. Metallkorstnate lihtsaimad konstruktsioonid: 1 - metallist ümmargune korsten; 2 - sädemepüüdja; 3 - kork toru kaitsmiseks atmosfääri sademete eest; 4 - sarikad; 5 - katusekate; 6 - puitklotsid sarikate (või talade) vahele katusesse või lakke tuleava (lõike) kujundamiseks (vajadusel); 7 - katusehari; kaheksa - pehme katus(katusematerjal, hüdrostekloisool, pehmed plaadid, lainepapp-bituumenplekid jne); 9 - metallplekk katusekatteks ja ava katmiseks (lubatud kasutada tasane leht aceida - asbesttsemendi elektriisolatsiooniplaat); 10 - metallist äravoolupadi; 11 - pilu (vuugi) asbestitihendamine; 12 - metallist kork-saarmas; 13 - laetalad(ruumi täitmisega isolatsiooniga); 14 - lae vooder; 15 - pööningukorrus (vajadusel); 16 - lae lõikamise metallleht; 17 - metallist tugevdavad nurgad; 18 - lae lõike metallkate (vajadusel); 19 - mittesüttiv kuumakindel isolatsioon (paisutatud savi, liiv, perliit, mineraalvill); 20 - kaitsepadi (metallleht üle 8 mm paksuse asbestpapi kihi); 21 - toru metallekraan.

a) soojusisolatsioonita toru;
b) soojusisolatsiooniga varjestatud toru, mille soojusülekandetakistus on vähemalt 0,3 m 2 -deg / W (mis võrdub tellise paksusega 130 mm või mineraalvillast isolatsiooni paksusega 20 mm).

peal riis. 3 näitab tüüpilisi juhtmestiku skeeme isoleerimata metallist torud. Toru ise tuleks osta roostevabast terasest paksusega vähemalt 0,7 mm. Vene toru kõige populaarsem läbimõõt on 120 mm, Soome oma 115 mm.

Vastavalt standardile GOST 9817-95 peaks mitme pöördega korstna ristlõikepindala olema vähemalt 8 cm 2 puidu põletamisel ahjus eralduva nimisoojusvõimsuse 1 kW kohta. Seda võimsust ei tohiks segi ajada soojusmahuka ahju soojusvõimsusega, mis vabastatakse ahju välisest tellispinnast ruumi vastavalt SNiP 2.04.05-91. See on üks meie paljudest arusaamatustest. normatiivdokumendid. Kuna soojamahukaid ahjusid köetakse tavaliselt vaid 2-3 tundi päevas, on ahju võimsus umbes kümme korda suurem kui tellisahju pinnalt vabaneva soojuse võimsus.

Järgmisel korral räägime korstnate paigaldamise iseärasustest.