Аэродинамический расчёт дымовых труб
Важный этап проектирования промышленных дымовых труб – аэродинамический расчёт. По результатам вычислений определяют параметры дымохода. От них будет зависеть эффективность работы всей энергоустановки.
Один из этапов проектирования промышленных дымовых труб – аэродинамический расчёт. Это точные математические вычисления по заданным формулам на основе собранных исходных данных. По их результатам определяются необходимые параметры дымохода: высота, сечение, общая геометрия и выходной диаметр. От них будет зависеть эффективность работы газоотводящего тракта и нормальная работа всей энергоустановки.
Зачем нужен аэродинамический расчёт дымовых труб
Дымовая труба применяется в первую очередь для отведения продуктов горения на промышленных производственных предприятиях. Комбинированные модификации одновременно обеспечивают приток атмосферного воздуха к котельному оборудованию. Если на этапе проектирования расчёты не были проведены должным образом или в них были допущены ошибки, это может привести к следующим негативным последствиям:
- снижение эффективности работы котлов (КПД) по причине недостаточно высокой пропускной способности труб;
- ускоренное загрязнение внутренних поверхностей промышленных дымоходов;
- недостаточная тяга для удаления продуктов горения естественным путем;
- ухудшение тяги в зависимости от атмосферных явлений – влажности и температуры воздуха, силы и направления ветра;
- повышение пожароопасности и рисков возгорания смол, накапливающихся внутри дымовых труб;
- риски возникновения обратной тяги, невозможность применения котельного оборудования и других сопряженных систем;
- неспособность конструкции противостоять ветровым и сейсмическим нагрузкам, риски обрушения.
Поэтому аэродинамический расчёт труб – это один из наиболее важных подготовительных этапов, и эти работы выполняют сотрудники высокой квалификации с большим опытом.
Исходные данные для аэродинамического расчёта дымовой трубы
Расчёт выполняется на основе точных исходных данных, которые инженеры собирают в ходе предварительного опроса, получают из ТЗ и непосредственно на объекте. К ним относятся:
- Тип котельной:
- отдельно стоящая (в здании, в контейнере),
- пристроенная,
- встроенная,
- крышная.
- Высота дымовой трубы (если выполнен экологический расчёт).
- Конструкция дымовой трубы:
- ферменная,
- самонесущая,
- на оттяжках,
- колонная,
- фасадного типа.
- Характеристики конструкции «ствола» дымовой трубы:
- внутренний диаметр;
- толщина и материал стенок;
- толщина и материал теплоизоляции.
- Количество котлов;
- Данные о котлах:
- изготовитель;
- наименование и тип;
- вид топлива (с указанием температуры точки росы, °С);
- номинальная производительность, кВт;
- тепловая мощность топки, кВт;
- содержание СО2%;
- массовый (или объемный) поток отходящего газа, г/сек;
- температура отходящего газа, °С;
- внутренний диаметр и толщина стенки патрубка котла, мм.
- Схема подключения соединительных участков (от патрубка каждого котла) к дымовой трубе — указать толщину стен и перекрытий в местах прохода соединительных участков и ствола дымовой трубы.
- Геометрические параметры газоходов.
- Местоположение котельной и ее геодезическая высота, м.
- Наибольшая высота (превышающая высоту трубы) и ширина близлежащих зданий в радиусе 50 метров.
Дополнительно инженеры учитывают сейсмические особенности, рельеф региона, расчётные показатели ветровых и снеговых нагрузок. На основе собранных данных по формуле выполняется расчёт, по результатам которого получаются основные параметры дымовых труб:
- потребность котельной в воздухе для поддержания горения,
- средние температуры дымовых газов,
- скорость движения газов,
- сила возникающего сопротивления газового тракта,
- потери давления,
- самотяга,
- необходимый диаметр, высоту и другие параметры.