Оставить заявку

Аэродинамический расчёт дымовых труб

Статья
1 ноября 2021

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.