Hvordan skal skorsteinen være for gass- og dieselkjeler?
Skorsteiner er en viktig del av varmegeneratorer. Ingen kjele kan fungere uten skorstein. Funksjonen til skorsteinen er å fjerne forbrenningsprodukter fra brennkammeret til kjelen eller røykgasser. I individuelle hus skorsteiner kan være interne - passerer gjennom gulvene og taket på bygningen, utvendig - montert vertikalt langs veggens ytre overflate og horisontale - fjerner gasser gjennom bygningens yttervegg. Den siste typen skorstein brukes til kjeler med tvungen fjerning av røykgasser og er vanligvis en "rør-i-rør" design. (Forbrenningsprodukter fjernes gjennom innerrøret; luft tilføres gjennom ytterrøret inn i brennkammeret til kjelen.) Skorsteiner kan være individuelle - en per kjele eller gruppe, for flere kjeler, som for eksempel i leilighetsbygg med oppvarming av leiligheter. Skorsteiner skal beregnes og velges av en spesialist. En feil installert skorstein kan forårsake ustabil drift av kjelen; installert uten å ta hensyn til takkonfigurasjonen kan "blåses ut" av vinden og slukke kjelen. Det er viktig for deg å vite det indre diameter skorsteinen må ikke være mindre enn diameteren på kjelehalsen, at det skal være færrest mulig bøyninger og bøyninger i røykgassene, og at det ved montering av skorsteinen skal iverksettes tiltak for å hindre dannelse av kondens. .
Hva er kondens og hvordan dannes det?
En funksjon av moderne kjeler som opererer på gass og flytende drivstoff er lav temperatur røykgasser ved kjelens utløp – fra 100°C. Under forbrenning av hydrokarbondrivstoff - naturgass eller diesel, dannes vanndamp, karbondioksid, svoveldioksid og mange andre kjemiske forbindelser. Når denne gassblandingen stiger opp i skorsteinen, avkjøles den. Når temperaturen synker til +55°C («duggpunkt»-temperaturen), avkjøles vanndampen i gassblandingen og blir til vann - kondenserer. Dette vannet løser opp svovelforbindelser og andre kjemikalier som finnes i røykgasser. De danner en veldig aggressiv blanding av syrer, som, som strømmer ned, raskt korroderer materialet i skorsteinene. Avgassene avkjøles vanligvis til «duggpunkt»-temperaturen i en høyde på 4–5 m fra kjelens utløp. Derfor er skorsteiner hvis høyde er større laget av av rustfritt stål og isolere. En kondensutskiller er alltid installert i bunnen av skorsteinen. For eksterne skorsteiner er det et "sandwich"-design - skorsteinsrøret er plassert i et rør med større diameter, og rommet mellom dem er fylt med en varmeisolator. Tykkelsen på det termiske isolasjonslaget velges avhengig av minimum utelufttemperatur.
Skorsteiner i rustfritt stål er ganske dyre. Er det mulig å bruke et murrør til skorsteinen, som i en vedovn?
Dette bør ikke gjøres under noen omstendigheter. For det første er blandingen av syrer så aggressiv at murverket, hvis det ikke er laget av spesielle syrefaste murstein, kan ødelegges i løpet av en fyringssesong. For det andre kan røykgasser trenge inn i oppholdsrom gjennom usynlige sprekker i murverket og forårsake skade på menneskers helse. Hvis huset har en kanal laget av murverk, kan den tjene som en skorstein bare hvis en innfelt skorstein laget av rustfritt stål med termisk isolasjon er plassert i den.
Er det skorsteinsanlegg som ikke bruker metall?
Ja. Nylig dukket det opp et skorsteinssystem med original design på det russiske markedet, som kalles et "isolert skorsteinssystem med ventilasjon." Den består av individuelle moduler med en høyde på 0,33 m. Hver modul er en rektangulær blokk av lettbetong, hvor det er festet et keramisk rør. Det er en kanal mellom den indre veggen av blokken og den ytre veggen til det keramiske røret, som spiller rollen som ventilasjonskanal, som andre typer skorsteiner ikke har. Blokkene er installert på toppen av hverandre, forseglet med et spesielt tetningsmiddel og montert i en skorstein av enhver konfigurasjon og høyde. Det komplette settet med skorsteinssystemet inneholder et komplett sett med nødvendige elementer for tilkobling av kjeleskorsteiner, for ventilering av skorsteinen gjennom taket og for dekorativ røravslutning. Fire typer moduler tillater konstruksjon av enkelt- og dobbeltpassasjer skorsteiner eller skorsteiner med separate ventilasjonskanaler. Dette gjør utformingen av skorsteinssystemet universell og multivariant. Det indre keramiske røret er motstandsdyktig mot høye temperaturer og temperatursvingninger; syrefast (beskyttet mot kondens), forseglet og holdbar. Systemet er enkelt å installere og krever ikke høyt kvalifiserte spesialister. Kostnaden for et isolert skorsteinssystem kan sammenlignes med kostnadene for high-end rustfrie stålskorsteiner.
tid-nn.ru
3.1.1. Reduserer røykgasstemperaturen
Forbedring av energieffektiviteten (effektiviteten) til et forbrenningsanlegg kan oppnå en reduksjon i CO2-utslipp, forutsatt at denne forbedringen fører til en reduksjon i drivstofforbruket. I dette tilfellet reduseres CO2-utslipp proporsjonalt med reduksjonen i drivstofforbruket. Resultatet av en effektivitetsøkning kan imidlertid også være en økning i produksjonen av nyttig energi ved et konstant drivstofforbruk (en økning i Hp ved en konstant Hf i ligning 3.2). Dette kan føre til en økning i produktiviteten eller kapasiteten til en produksjonsenhet og samtidig forbedre energieffektiviteten. I dette tilfellet er det en reduksjon i spesifikke CO2-utslipp (per produksjonsenhet), men det absolutte volumet av utslipp forblir uendret (se avsnitt 1.4.1).
Veiledende energieffektivitetsforhold (effektivitet) og tilsvarende beregninger for ulike forbrenningsprosesser er gitt i industrireferansedokumenter og andre kilder. Spesielt gir EN 12952-15 anbefalinger for effektivitetsberegning vannrørkjeler og tilhørende hjelpeutstyr, og i EN12953-11 – brannrørkjeler.
generelle egenskaper
Et av alternativene for å redusere termisk energitap under forbrenningsprosessen er å redusere temperaturen på røykgassene som slippes ut i atmosfæren. Dette kan oppnås gjennom:
Utvalg optimale størrelser og andre egenskaper ved utstyret basert på den nødvendige maksimale effekten, tatt i betraktning den beregnede sikkerhetsmarginen;
Intensivere varmeoverføringen til den teknologiske prosessen ved å øke den spesifikke varmefluksen (spesielt ved å bruke virvler-turbulatorer som øker turbulensen til arbeidsfluidstrømmene), øke arealet eller forbedre varmevekslingsoverflatene;
Varmegjenvinning fra røykgasser ved hjelp av en ekstra teknologisk prosess (for eksempel dampproduksjon ved bruk av en economizer, se avsnitt 3.2.5);
Installere en luft- eller vannvarmer, eller organisere drivstoffforvarming ved bruk av varmen fra røykgasser (se 3.1.1). Det skal bemerkes at luftoppvarming kan være nødvendig hvis teknologisk prosess krever høye flammetemperaturer (for eksempel i glass- eller sementproduksjon). Oppvarmet vann kan brukes til å drive kjelen eller i varmtvannsforsyningssystemer (inkludert sentralvarme);
Rengjøring av varmevekslerflater fra aske- og karbonpartikler som samler seg for å opprettholde høy varmeledningsevne. Spesielt kan sotblåsere brukes periodisk i konveksjonssonen. Rengjøring av varmevekslerflater i forbrenningssonen utføres vanligvis mens utstyr stoppes for inspeksjon og vedlikehold, men i noen tilfeller brukes rengjøring uten stopp (for eksempel i varmeovner i raffinerier);
Sikre et nivå av varmeproduksjon som tilfredsstiller eksisterende behov (ikke overskrider dem). Kjelens termiske effekt kan justeres, for eksempel ved å velge optimal gjennomstrømning av dyser for flytende brensel eller optimalt trykk, hvorunder gassformig drivstoff tilføres.
Miljømessige fordeler
Energisparing.
Påvirkning på ulike miljøkomponenter
Redusering av røykgasstemperaturer kan under visse forhold komme i konflikt med luftkvalitetsmål, for eksempel:
studfiles.net
Great Encyclopedia of Oil and Gas
Side 3
Temperaturen på røykgassene ved ovnsutløpet må være minst 150 C høyere enn starttemperaturen til det oppvarmede råstoffet for å hindre intens korrosiv slitasje på røroverflatene i konveksjonskammeret.
Temperaturen til røykgassene ved utløpet av kjelen, temperaturen på den oppvarmede luften ved inngangen til ovnen, strømnings- og termodynamiske parametere for overopphetet og mellomliggende damp, og tilførselsvann for en gitt lastfaktor anses som uendret.
Temperaturen på røykgassene over gjennomløpsveggen er spesielt viktig. Den høye temperaturen på gasser ved passasjen tilsvarer høy termisk spenning på overflaten av strålerørene, temperaturen på veggene og en høy sannsynlighet for koksdannelse. Ved å bli avsatt på den indre overflaten av rørene, hindrer koks varmeoverføring, noe som fører til en ytterligere økning i temperaturen på veggene og til utbrenthet.
Temperaturen på røykgassene foran rekuperatoren i varmeovnene når 1400 C.
Temperaturen på røykgassene som kommer inn i skorsteinen må ikke holdes høyere enn 500 C ved å regulere strømmen av kjøleluft som tilføres avtrekket av en vifte.
Temperaturen på røykgassene ved innløpet til varmeveksleren til startvarmeren bør ikke overstige 630 - 650 C. Overskridelse av denne temperaturen kan føre til for tidlig svikt. Det er enda viktigere at når startvarmeren er i drift, tilføres det alltid luft eller gass til varmevekslerens ringrom. Når luft eller gass er slått av, stiger temperaturen på rørplatene og rørene kraftig og varmeveksleren kan svikte. I dette tilfellet er det nødvendig å umiddelbart redusere temperaturen på røykgassene til 450 C.
Temperaturen på røykgassene ved inngangen til det andre kammeret holdes på 850 C. Gassene som forlater dette kammeret med en temperatur på 200 - 250 C kommer inn i det første (langs syre) kammeret, hvor deres temperatur faller til 90 - 135 grader. C.
Temperaturen på røykgassene som forlater konveksjonskammeret og går inn i skorsteinen avhenger av temperaturen på råvarene som kommer inn i ovnen og overskrider den med 100 - 150 C. Men når temperaturen på råvarene er høy av teknologiske årsaker ( ovner for oppvarming av fyringsolje, katalytiske reformeringsovner, etc.), avkjøles røykgasser ved å bruke deres varme i en dampgjenoppvarming, luftforvarmer eller for å gjenoppvarme kondensatvann og produsere vanndamp.
Temperaturen på røykgassene over gjennomløpsveggen er en av de viktigste indikatorene. Den høye temperaturen til røykgassene over gjennomløpsveggen tilsvarer den høye termiske intensiteten til strålerørene, den høye temperaturen på veggene og sannsynligheten for koksavleiringer i ovnsrørene, og følgelig muligheten for at de brenner ut. Den høye hastigheten til den oppvarmede strømmen av råmaterialer tillater større varmefjerning, senker temperaturen på rørveggene og arbeider dermed med en høyere temperatur på gasser over passasjen og den termiske spenningen til strålerørene. Å øke overflaten på strålerørene bidrar også til å redusere deres termiske intensitet og redusere temperaturen på røykgassene over passasjen. Renheten til den indre overflaten av spiralrørene er også den viktigste faktoren, som påvirker temperaturen til gasser over passasjeveggen. Temperaturen på gasser over passasjen er nøye kontrollert og overstiger vanligvis ikke 850 - 900 C.
Temperaturen på røykgassene ved inngangen til strålingssonen er 1100 - 1200 C, ved inngangen til konveksjonssonen 800 - 850 C.
Temperaturen på røykgassene ved utløpet av rørovnen er 900 C.
Røykgasstemperaturen foran recuperatoren vil være ca. 1100 C.
Sider: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
SØK
Varmetap til atmosfæren fra ovnsmurverket og returbøyler avhenger av ovnens overflate, tykkelsen og materialet til murverket og taket. De utgjør 6-10 %. Varmetap fra veggene i brennkammeret er beregnet til 2-6 %, og i konveksjonskammeret til 3-4 %. Varmetap fra røykgasser avhenger av overskuddskoeffisienten og temperaturen på gassene som forlater skorsteinen. De kan identifiseres fra fig. 177 (a og b), under hensyntagen til at temperaturen på røykgassene under naturlig trekk ikke bør være lavere enn 250 ° C og 100-150 ° C høyere enn temperaturen på råvarene som kommer inn i ovnen. Ved å bruke varmen fra avgasser til å varme opp luften ved hjelp av kunstig trekk, kan du redusere varmetapet betydelig og ha en rørovn med en virkningsgrad på 0,83-0,88. Temperaturen på røykgassene ved passasjen, dvs. temperaturen på røykgassene som kommer inn i konveksjonskammeret. Vanligvis er denne temperaturen i området 700-900 ° C, selv om den kan være lavere. Det anbefales ikke å øke temperaturen på gasser ved passasjen for mye, da dette kan forårsake forkoksing og utbrenning av strålerørene.Og bare ved å skjerme forbrenningskammeret og øke volumet ble det opprettet normale forhold for driften av spolen. Rørformede ovner av strålingstype ble laget. I tidlige utforminger av slike ovner ble takskjermrørene beskyttet mot alvorlig flammeeksponering av mansjetter laget av brannbestandig materiale. Korrugerte støpejernsmansjetter på konveksjonsrør økte varmeoverflaten i konveksjonskammeret i ovnen. Som et resultat av skjerming av ovnstaket økte varmeoverføringen ved stråling, temperaturen på røykgassene over passasjen sank, og behovet for beskyttelsesmansjetter og røykgassresirkulering ble eliminert. For maksimalt varmebruk
Røykgasstemperatur etter kjele - 210 210 -
Teknologiske designstandarder sørger for en reduksjon i temperaturen på røykgasser før de kommer inn i skorsteinen ved naturlig trekk til 250 °C. Har du spesielle røykavtrekk, kan temperaturen reduseres til 180-200 °C. Varmen fra røykgasser med en temperatur på 200-450 ° C (gjennomsnittlig tall) kan brukes til å varme opp luft, vann, olje i installasjonen og til å produsere vanndamp. Nedenfor er data om de termiske ressursene til røykgasser ved en ELOU-AVT-installasjon med sekundærdestillasjon av bensin med en kapasitet på 3 millioner tonn/år svovelholdig olje
Gjennomsnittlig røykgasstemperatur på 293 305 310 -
Temperaturregimet til råvarevarmevekslere er også begrenset. Maksimum tillatt temperatur ved et regenereringstrykk på 3,0-4,0 MPa bør det ikke overstige 425 ° C, og derfor bør temperaturen på røykgassene som forlater reaktorene før de kommer inn i råvarmeveksleren reduseres ved å blande med en kald kjølevæske.
Termisk intensitet av rør, kcal/(m2-h) strålende konveksjon Røykgasstemperatur,
Overflate på varmeovner, Luftvarmetemperatur i varmeovner, °С Temperatur på røykgasser, °С
Vanligvis reguleres temperaturen på røykgassene ved passasjen automatisk med korreksjon basert på temperaturen på produktet ved utløpet av ovnen. For å overvåke og regulere rørovner er følgende elementer gitt i rørene.
Forbruk av flytende brensel, kg/t Røykgasstemperatur ved ovnens utløp, °C. . . . Røykgassvolum ved gassutløpstemperatur fra 4000 3130 2200
Røykgasstemperatur foran kjelene, °C 375 400 410 -
I tørkeinstallasjoner er materialet som behandles ikke i umiddelbar nærhet av ovnen, slik tilfellet er i ovner for ulike typer matlaging, destillasjon og lignende kjeler. Derfor kan temperaturen i forbrenningskammeret til tørkeinstallasjonen være betydelig høyere enn temperaturen i ovnene, hvor enhetene som forbruker varme er plassert, men i dette tilfellet bestemmes temperaturen av egenskapene til materialet som tørkes og kravene diktert av produktets kvalitet materialer tåler ikke høye temperaturer, så det er nødvendig å redusere temperaturen på røykgassene til temperatur.
Basert på mengden varme som avgis av en gitt mengde røykgasser i strålingssystemet, bestemmes temperaturen på røykgassene som kommer inn i konveksjonssystemet.
Under drift av regeneratoren kan røykgasstemperaturen overstige normalen på grunn av forbrenning av karbonmonoksid. Hvis dette fenomenet oppdages i tide, er det nødvendig å omfordele luften på tvers av seksjoner, redusere tilførselen til de seksjonene der det er overskudd av oksygen i røykgassen som forlater seksjonen, og øke tilførselen til seksjoner der det ikke er nok. oksygen. Ved en kraftig økning i temperaturen på avgassene stoppes lufttilførselen til enkelte eller alle seksjoner midlertidig.
Primær reformering av naturgass med damp utføres i vertikalt plasserte rør oppvarmet av røykgasser, hvis nedre ender føres direkte inn i den sekundære metanreformeringsreaktoren. En del av røykgassen mates gjennom en perforert plate inn i det sekundære reformeringskatalysatorsjiktet, som produserer nitrogenanriket gass. Røykgasstemperatur - 815°C
Brannovner er erstattet med konveksjonsovner, hvor rørspiralen er adskilt fra brennkammeret med en gjennomløpsvegg. Under driften av slike ovner ble det identifisert betydelige ulemper: høy temperatur på røykgassene over passasjeveggen, smelting og deformasjon av murverket, utbrenning av rørene i de øvre radene av spolen. For å redusere temperaturen i forbrenningskammeret ble det brukt røykgassresirkulering og brensel ble brent med økt luftoverskuddsforhold. Økt luftstrøm reduserte imidlertid effektiviteten til ovnene og reduserte ikke rørutbrenning.
Temperatur ved overheteren. I noen tilfeller er en spole installert i konveksjonsdelen av ovnen for å overopphete vanndamp tilført destillasjonskolonner for stripping av lavtkokende fraksjoner. Overheteren plasseres der røykgasstemperaturen er 450-550°C, det vil si i den midtre eller nedre delen av konveksjonskammeret. Temperaturen på overopphetet damp er 350-400°C.
Temperaturen på røykgassene over gjennomløpsveggen er spesielt viktig. Den høye temperaturen på gasser ved passasjen tilsvarer høy termisk spenning på overflaten av strålerørene, temperaturen på veggene og en høy sannsynlighet for koksdannelse. Ved å bli avsatt på den indre overflaten av rørene, hindrer koks varmeoverføring, noe som fører til en ytterligere økning i temperaturen på veggene og til utbrenthet.
Økning av bevegelseshastigheten til det oppvarmede råmaterialet i ovnsrørene øker effektiviteten av varmefjerning, reduserer temperaturen på rørveggene og gjør det dermed mulig å arbeide med høyere termisk intensitet av strålerørene og temperaturen på rørene. røykgasser ved passet.
På typisk installasjon ELOU - AVT (A-12/9) med en kapasitet på 3 millioner tonn/år med sekundærdestillasjon av bensin, er det installert fem ovner med en total termisk kapasitet på 81 Gkcal/t. I alle ovner forbrennes 11 130 kg brensel på 1 time. Temperaturen på røykgassene ved utgangen fra konveksjonskamrene til ovnene er 375-410 °C. For å bruke den termiske energien til røykgasser før de innføres i skorsteinen, installeres fjernvarmekjeler av typen KU-40 i ovnene.
Jo lavere temperatur på røykgassene som forlater konveksjonskammeret er, jo mer varme absorberes av det oppvarmede oljeproduktet. Vanligvis antas temperaturen på røykgassene ved utgangen fra konveksjonskammeret å være 100-150 ° C høyere enn temperaturen på råvarene som kommer inn i ovnen. Men siden temperaturen på råvarene som kommer inn i ovnen kan være ganske høye, omtrent 160-200 ° C, og for noen prosesser når 250-300 ° C, for deretter å gjenvinne varmen fra røykgassene, en luftvarmer (rekuperator) er installert, hvor luften som går inn i ovnen er oppvarmede ovner. Hvis det er luftvarmer og røykavtrekk, er det mulig å kjøle ned røykgassene før de slippes ut i skorsteinen til en temperatur på 150° C. Ved naturlig trekk er denne temperaturen minst 250° C.
Konveksjonsrør mottar varme gjennom konveksjon av røykgasser, stråling fra murvegger og stråling av triatomære gasser. Som nevnt i begynnelsen av kapittelet avhenger varmeoverføringen i et konveksjonskammer av hastigheten og temperaturen til røykgassene, samt temperaturen på råstoffet, diameteren på rørene og deres arrangement. Hastigheten på røykgasser i en konveksjonssjakt varierer vanligvis mellom 3-4 m/sek, og i en skorstein 4-6 m/sek.
Løsning. La oss bestemme effektiviteten til ovnen hvis temperaturen på røykgassene ved utgangen fra konveksjonskammeret er
Temperaturen på røykgassene ved utløpet av ovnen er 500 C. Varmen fra røykgassene utnyttes i en rørformet tre-pass (via luft) luftvarmer med en varmeflate på 875 m. Etter luftvarmeren røykgasser ved 250 C fjernes til atmosfæren gjennom en skorstein uten bruk av tvungen trekk.
La oss sette temperaturen på røykgassene etter varmeseksjonen i strålingskammeret til g, c = 850°C, og etter reaksjonsseksjonen ip. c = 750° C. Varmeinnhold i røykgasser, men fig. 6. 1 at a = 1,1
Særpreget trekk spillvarmekjeler, som utstyr for å generere damp, er behovet for å sikre passasje av et stort antall oppvarmingsrøykgasser per enhet generert vanndamp (E1/d.g/C). Dette forholdet er en direkte funksjon av starttemperaturen til røykgassene ved inngangen til apparatet og deres strømningshastighet. På grunn av den relativt lave temperaturen til røykgassene for å generere damp, er deres spesifikke forbruk i spillvarmekjeler mye høyere (8-10 ganger) enn i konvensjonelle forbrenningskjeler. Det økte spesifikke forbruket av oppvarmingsgasser per enhet generert damp er forhåndsbestemt designfunksjoner gjenvinningskjeler. De har store dimensjoner og høyt metallforbruk. For å overvinne ytterligere gassdynamisk motstand og skape det nødvendige vakuumet i ovnens brannkammer (trekk), brukes 10-15% av den tilsvarende elektriske kraften til spillvarmekjelen.
Etter å ha fylt beholderen med tørket katalysator, åpne ventilen under beholderen og hell katalysatoren inn i kalsineringskolonnen. Beholderens volum tilsvarer nyttevolumet til kalsineringskolonnen, dvs. én belastning. Etter å ha fylt kolonnen med en katalysator, tennes ovnen under trykk (ved hjelp av flytende brensel), og leder røykgassene inn i atmosfæren. Deretter, etter å ha justert forbrenningen i ovnen, føres røykgassene inn i foringsrøret til kalsineringskolonnen. Etter å ha varmet opp foringsrøret og forsikret deg om at drivstoffet brenner normalt, retter du røykgassen til bunnen av kalsineringskolonnen i minimumsmengde, bare nødvendig for å overvinne motstanden til katalysatorlaget. Deretter begynner de sakte å øke temperaturen på røykgassene ved utgangen fra ovnen og varme opp katalysatoren. Oppvarmingen av systemet fortsetter i ca. 10-12 timer, i løpet av hvilken tid en slik mengde røykgasser innføres slik at det ikke er noen overføring av katalysatoren ovenfra. Å nå en temperatur i bunnen av kolonnen på 600-650°C regnes som begynnelsen på katalysatorkalsinering. Varigheten av kalsinering ved denne temperaturen er 10 timer.
Deretter reduseres temperaturen på røykgassene ved utgangen fra ovnen gradvis og ved 250-300 ° C stoppes drivstofftilførselen, men
Temperaturen på gassene ved passasjen, den termiske spenningen til varmeoverflaten til strålerørene og den direkte effektivitetskoeffisienten til ovnen er gjensidig relatert. Jo høyere direkte returkoeffisienten er, jo lavere, alt annet likt, temperaturen på røykgassene ved modningspunktet og jo lavere er termisk spenning på varmeoverflaten til strålerørene og omvendt.
Rørformede spolereaktorer. En vertikal spolerørreaktor ble utviklet for produksjon av bitumen på en kontinuerlig måte ved innenlandske raffinerier. Temperaturforhold for reaktorer. (Kremenchug og Novogorkovsky-raffinerier) opprettholdes av varmen fra røykgasser som kommer fra forkammerovnen. Denne løsningen tar imidlertid ikke hensyn til spesifikasjonene til den eksoterme oksidasjonsprosessen. Faktisk for å få fart på oppvarmingen reaksjonsblanding i de første reaktorrørene langs strømmen er det nødvendig å øke temperaturen på røykgassene, men som et resultat blir det oksiderte materialet i påfølgende rør overopphetet, hvor oksidasjonsreaksjonen og varmeavgivelsen skjer ved høye hastigheter. Det er således nødvendig å opprettholde en viss mellomtemperatur på røykgassene, neo[tpmal y, både for å varme opp reaksjonsblandingen til reaksjonstemperaturen, og for deretter å holde temperaturen på ønsket nivå. Mer enn Bra valg Råmaterialet forvarmes i en rørformet ovn, og overskytende reaksjonsvarme, om nødvendig, fjernes ved å blåse luft gjennom reaktorrørene plassert i et felles foringsrør (i henhold til utformingen av Omsk-grenen til VNIPIneft, plasseres hvert reaktorrør i et separat kabinett).
Hvis temperaturen på røykgassene ved utgangen fra de vanlige samlemanifoldene til regeneratoren overstiger 650°, indikerer dette begynnelsen på karbonmonoksidetterbrenning. For å stoppe det er det nødvendig å kraftig redusere lufttilførselen til den øvre delen av regeneratoren.
For å redusere temperaturen på røykgassene over gjennomløpsveggen, brukes i gammeldags strålekonveksjonsovner, spesielt termiske crackingsovner, røykgassresirkulering. Kjølere røykgasser fra ovnsvinet føres tilbake til forbrenningskammeret, noe som fører til omfordeling av varme mellom kamrene. I konveksjonskammeret reduseres den termiske spenningen til de øvre rørene, men på grunn av økningen i volumet av røykgasser øker hastigheten deres, og varmeoverføringen gjennom konveksjonskammeret forbedres. Resirkulasjonskoeffisienten i rørovner varierer fra 1-3.
Den ufullkomne utformingen av brennerne til ovner og kjeler for brenning av drivstoff og den utilstrekkelige forseglingen av ovnene tillater ennå ikke drift med lite overflødig luft. Derfor antas det at temperaturen på luftvarmerørene bør være høyere enn duggpunkttemperaturen til aggressive røykgasser, dvs. ikke lavere enn 130 °C. For dette formålet brukes foreløpig eller mellomliggende oppvarming av kald luft eller spesielle layoutskjemaer for varmeoverflaten. Det er apparater som er strukturelt utformet på en slik måte at varmevekslingsflaten på røykgasssiden er mye større enn på atmosfærisk luftside, så luftvarmerseksjoner er satt sammen av rør med forskjellige finnekoeffisienter, økende mot den kalde enden ( til punktet for inntrenging av kald luft), og dermed temperaturen rørveggene nærmer seg temperaturen til røykgassene. Bashorgener-Goneft luftvarmere er designet etter dette prinsippet fra støpejernsribbede og ribbetannede rør med gode ytelsesindikatorer.
Katalysatoren varmes opp og kalsineres ved direkte kontakt med røykgasser som kommer fra ovnen der gassformig eller flytende brennstoff brennes. Temperaturen på røykgassene holdes automatisk på nivået 630-650 ° C, mens temperaturen i kalsineringssonen er 600-630 ° C. Den kalsinerte katalysatoren, gjennom de iriserende rørene i den nedre grillporten, kommer inn i kjøling chon, hvor den beveger seg mellom rader med luftkjølte rør og Den avkjøler seg til ønsket temperatur. På enden av raffineringsrøret er det en bevegelig metallkopp, hvis posisjon regulerer høyden på katalysatorlaget på transportøren som er plassert under, og følgelig hastigheten på produktets lossing. Et transportbånd mater den ubelastede katalysatoren inn i en sil for å sile ut finstoff. Deretter helles den i metallfat og leveres til ferdigvarelageret.
Jo høyere temperaturen på det oppvarmede råmaterialet i strålerørene er og jo større dets tendens til koksdannelse, desto lavere bør den termiske intensiteten være, og desto lavere er temperaturen på røykgassene over passasjen. For denne ovnen fører en økning i overflaten til strålerørene til en reduksjon i temperaturen på røykgassene over passasjen og varmeintensiteten til strålerørene. Forurensning av den indre overflaten av rørene med koks eller andre avleiringer kan føre til en økning i temperaturen på røykgassene over passasjen og til utbrenning av de første radene med rør i konveksjonskammeret til ovnen. Temperaturen over passet er nøye kontrollert og overstiger vanligvis ikke 850-900°C.
Temperaturen på røykgassene over gjennomløpsveggen holdes vanligvis på 700-850 ° C, dvs. høy nok til å overføre deler av varmen ved stråling til de øvre rader av rør i konveksjonskammeret. Men hovedmengden varme i konveksjonskammeret overføres på grunn av tvungen konveksjon av røykgasser (skapt av en skorstein eller røykavtrekk).
Fraksjonen av destillat ved ovnens utløp er e = 0,4, tettheten av destillatdampen = 0,86. resttetthet = 0,910. Diameteren på rørene i strålingskammeret er 152 X 6 mm, i konveksjonskammeret 127 X 6 mm, nyttelengden på rørene er 11,5 m, antall rør er henholdsvis 90 og 120 stykker. Drivstoffsammensetningen og teoretisk luftstrøm er den samme som i eksempel 6. 1 og 6. 2 kan varmeinnholdet i røykgasser med luftoverskudd a = 1,4 finnes fra fig. 6. 1. Røykgasstemperatur ved passering
Den totale varigheten av hydrotermisk behandling inkludert oppvarming er omtrent en dag. Etter at trykket i apparatet begynner å falle, reduseres temperaturen på røykgassene ved utløpet av ovnen gradvis, og til slutt slukkes dysen. Apparatet avkjøles med kald luft fra brennkammeret gjennom huset. De tørkede kulene tømmes og sendes til trakten til kalsineringskolonnen.
Sugepyrometre. I praksisen med å måle høye røykgasstemperaturer brukes sugepyrometre. Hovedelementene til sugepyrometre er et termoelement plassert i et avkjølt hus, et skjermsystem og en innretning for å suge gasser. Termiske elektroder er isolert fra hverandre og fra beskyttelsesdekselet med stive elementer (halmrør, enkelt- og dobbeltkanalsperler) laget av kvarts (opptil 1100°C), porselen (opptil 1200°C) og porselen med et høyt aluminiumoksydinnhold (opptil 1350°C) keramiske materialer og glassemaljer påført ved broaching-metoder.
Når niroscoils blir forkokset, skjer det en gradvis økning i temperaturen i rørveggen, trykkfallet øker, og det kan observeres hvite flekker på steder hvor rørene er overopphetet. Dannelsen av koksavleiringer i pyro-spiralene bedømmes også av økningen i temperaturen til røykgassene ved ovnspassasjen. Forkoksing av IIA er preget av en økning i den hydrauliske motstanden til systemet med en økning i temperaturen til pyrolyseproduktene etter IIA. En økning i hydraulisk motstand i pyro-spoler og ZIA er ledsaget av en økning i trykket i ovnsenheten, og som et resultat øker kontakttiden og utbyttet av lavere olefiner reduseres.
Rørødeleggelse oppstår ofte på grunn av bruk av murstein av lav kvalitet (a, b). Fuktbestandig kledning kan beskytte murverket (c). Kalksandsten er uegnet for konstruksjon av skorsteiner (g) 
Utenfor vinduet er det en kjølig høstkveld, og i peisen brenner det sterkt, og rommet fylles med en helt spesiell varme... For at denne landsidyllen skal bli en realitet trenger du en kompetent designet og montert skorstein , som dessverre ofte er det siste som huskes.
Graden av pålitelighet og effektivitet av skorsteiner avhenger i stor grad av varmeenhetene som er koblet til dem, og omvendt. Derfor er det for hver type peis et optimalt skorsteinsalternativ.
Veldig forskjellige peiser
Og til slutt, den siste typen er peisovner. hjem kjennetegn Slike enheter, som gir dem en likhet med en ekte ovn, er tilstedeværelsen av en innebygd røykkanal, gjennom hvilken røykgassene avkjøles til en ganske lav temperatur. I denne forbindelse er det behov for et massivt murverk eller godt isolert modulær skorstein.
Gjør plass for røyk!
Etnografiske innslag
Husene til koreanske nybyggere i Ussuri-regionen var utstyrt med svært eksotiske skorsteiner. Slik beskrev V.K. Arsenyev dem: "Inne i ... er det en leirekanal. Det opptar mer enn halvparten av rommet. Skorsteinsrør går under kanalen, varmer gulvene i rommene og fordeler varme i hele huset. Røykkanalene føres utover i et stort hult tre som erstatter skorsteinen.»
Noen folkeslag i Volga-regionen og Sibir frem til 30-tallet. XX århundre chuval var utbredt - vegg åpen ildsted med en rett skorstein hengende over. Ildstedet var laget av steiner eller stokker dekket med et lag leire, og skorsteinen var laget av hult tre og tynne stolper belagt med leire. Om vinteren ble chuvalen varmet opp hele dagen, og røret ble plugget om natten.
Mursteinspiper inntil nylig, både i urbane og landlig konstruksjon det var praktisk talt ingen alternativer. Som et universelt konstruksjonsmateriale, lar murstein deg variere antall skorsteinskanaler og tykkelsen på veggene (du kan gjøre nødvendige fortykkelser på stedene der gulvene og takene passerer, så vel som når du bygger gatedelen av skorsteinen ). Med forbehold om konstruksjonsteknologier en mursteinskorstein er veldig slitesterk. Det har imidlertid også ulemper. På grunn av den betydelige massen (rør med et tverrsnitt på 260
For å installere en mursteinskorstein kreves det svært høyt kvalifiserte byggherrer. Hva er de vanligste feilene under konstruksjonen? Dette er valget av murstein av lav kvalitet eller uegnet (svak brent skillevegg eller vegg); tykkelse på murfuger mer enn 5 mm; kant legging; bruk av trappet («tannet») murverk på skrånende områder; feil tilberedning av løsningen (for eksempel hvis forholdet mellom delene av leire og sand velges uten å ta hensyn til fettinnholdet i leiren), uforsiktig splitting eller kutting av murstein; uoppmerksom fylling og bandasjering av mursømmer (tilstedeværelse av tomrom og doble vertikale sømmer); legging av rør nær konstruksjoner laget av brennbare materialer.
Tilstanden til murrøret krever konstant overvåking. Tidligere ble det absolutt hvitkalket, siden det på en hvit overflate er lettere å legge merke til sot, noe som indikerer tilstedeværelsen av sprekker.
Ekspertuttalelse
Mursteinskorsteinen har trofast tjent mennesket i århundrer. Å legge ovner og peiser fra dette materialet er nesten en kunst. Det paradoksale er at i messeperioden landhus bygging i vårt land har denne ferdigheten lidd alvorlig skade. Konsekvensene av "arbeidet" til mange uheldige komfyrprodusenter var triste, og viktigst av alt, de ga opphav til mistillit til brannkasser og skorsteiner i murstein. Derfor har det oppstått gunstige forhold og eksisterer fortsatt for markedsføring av fabrikkklare skorsteinssystemer til hjemmemarkedet.
Alexander Zhilyakov,
Leder for grossistavdelingen i badstue- og peisselskapet
Rør i rustfritt stål kan trygt tilskrives den mest brukte typen skorstein i dag. Modulære systemer i stål har en rekke ubestridelige fordeler. De viktigste er lav vekt, enkel installasjon, et bredt utvalg av rør med forskjellige diametre og lengder, samt formede elementer. Stålskorsteiner produseres i to versjoner - enkelt- og dobbeltkrets (sistnevnte - i form av en "sandwich" av to koaksiale rør med et lag av ikke-brennbar termisk isolasjon). De første er beregnet for installasjon i oppvarmede rom, koble en peis til en eksisterende skorstein, samt desinfisering av gamle murrør. Sistnevnte er en ferdig designløsning, like egnet for montering av skorstein både i og utenfor bygningen. En spesiell type røykkanaler laget av rustfritt stål er fleksible enkelt- og dobbeltveggede (uten termisk isolasjon) korrugerte slanger.
For produksjon av enkeltkretsskorsteiner og innvendige rør av sandwich-type skorsteiner, legert varme- og syrebestandig stålplate(vanligvis 0,5-0,6 mm tykk). Enkeltkrets skorsteiner laget av karbonstål, belagt utvendig og innvendig med spesiell svart emalje (slik er for eksempel tilgjengelig i utvalget til Bofill, Spania), er til og med overlegne rustfrie stålrør i varmebestandighet; De er heller ikke redde for kondens, men bare hvis belegget er intakt, noe som lett blir skadet (for eksempel når du rengjør en skorstein). Levetiden til ubelagte rør laget av "svart" stål med en tykkelse på 1 mm overstiger ikke 5 år.
Huset (skallet) til sandwichrør er vanligvis laget av vanlig (ikke-varmebestandig) rustfritt stål, som er elektrokjemisk polert til en speilfinish, og noen produsenter, som Jeremias (Tyskland), tilbyr emaljemaling i alle farger på skalaen RAL. Bruken av et galvanisert stålhus er kun berettiget når du installerer en skorstein inne i en bygning. Fra utsiden vil et slikt rør, hvis skorsteinen brukes aktivt, ikke vare lenge: på grunn av periodisk oppvarming forsterkes korrosjon.
Ekspertuttalelse
Rustfritt stål som brukes til produksjon av skorsteiner er delt inn i to kategorier: magnetisk ferritt (i det amerikanske ASTM-standardiseringssystemet er disse AISI 409, 430, 439, etc.) og ikke-magnetisk austenittisk (AISI 304, 316, 321, etc.). ). I henhold til våre tester av AISI 409 stål (sammensetning: 0,08% C, 1% Mn, 1% Si, 10,5-11,75% Cr, 0,75% Ti), den kritiske temperaturverdien i det indre røret til det isolerte skorsteinsfragmentet effekten av interkrystallinsk korrosjon ble merkbar, var lik 800-900
Alexey Matveev,
Leder for den kommersielle avdelingen til selskapet "NII KM"
Det termiske isolasjonslaget i sandwichrør løser tre problemer på en gang: det forhindrer at overkjøling av røykgasser påvirker trekket negativt, lar ikke temperaturen på de indre veggene i skorsteinen synke til duggpunktet, og sikrer til slutt en brann -sikker temperatur på ytterveggene. Valget av isolasjonsmaterialer er lite: vanligvis er det basaltull (Rockwool, Danmark; Paroc, Finland) eller silikonull (Supersil, "Elits", begge - Russland), perlittsand (men det kan bare fylles ut under installasjonen av skorsteinen).
En så veldig viktig egenskap ved en skorstein som gasstetthet avhenger av utformingen av rørleddene, så hver produsent streber etter å bringe den til perfeksjon. Således er tetting av Hild-skorsteinen (Frankrike) gitt ved sentreringskoblinger; Det doble ringformede fremspringet som er dannet ved skjøten, krympes med klemmer som er inkludert i leveransen av hver modul. Raab skorsteiner har en kjegleformet forbindelse i kombinasjon med en ringleppe. I Selkirk-systemer (Storbritannia) kan høy gasstetthet oppnås på grunn av den spesielle utformingen av klemmen. De aller fleste rustfrie skorsteiner er installert tradisjonell måte, og her avhenger mye av kvaliteten på delene. Vanligvis settes den øvre modulen på den nedre, men enkeltkrets, og ved utvendig legging bør dobbeltkretsmoduler settes sammen ved å sette den øvre inn i den nedre, noe som vil unngå kondenslekkasje gjennom skjøtene.
Skorsteiner for peiser med ulike egenskaper
| Peis type | Forbrenningsfunksjon | Effektivitet, % | Eksostemperatur, | Type skorstein |
|---|---|---|---|---|
| Med åpen ildkasse | Lufttilgang er ikke begrenset | 15-20 | Opptil 600* | Murstein, varmebestandig betong |
| Med lukket brannkammer | Lufttilgang kan være begrenset | 70-80 | 400-500 | Murstein, laget av varmebestandig betong, modulært isolert fra rustfritt stål eller keramikk, i oppvarmede lokaler - enkrets emaljert stål |
| Peisovner | Lufttilgang er begrenset, gasser avkjøles gjennom integrerte kanaler | Opp til 85 | 160-230** | I tillegg til de som er oppført ovenfor: såpemagnesitt eller såpekloritt - massiv eller med innvendig rør (stål, keramikk) |
* - ved bruk av løvtre, kull som drivstoff, så vel som med overflødig trekk, kan temperaturen overstige den angitte verdien;
** - for peisovner laget av kleberstein; for metall - opptil 400
Keramiske skorsteiner- dette er de samme "smørbrødene", men "tilberedt" etter en helt annen oppskrift. Det indre røret er et keramikkprodukt laget av ildleiremasse, det midterste laget er uendret basaltull, det ytre laget er laget av seksjoner lettbetong eller speil i rustfritt stål. Slike systemer presenteres på hjemmemarkedet av selskapet Schiedel (Tyskland).
Keramiske skorsteiner er motstandsdyktige mot høye temperaturer (opptil 1000
Keramiske systemer har også sine ulemper. Skorsteiner med betonghus har en betydelig masse (1 lineær meter veier fra 80 kg), kan bare brukes som hoved (frittstående), og tillater ikke forbikjøring av hindringer. Det "svake leddet" til slike skorsteiner er koblingspunktet. Produsenter sørger for bruk av en metallmodul (moduler), som har kortere levetid og derfor vil kreve utskifting i fremtiden, noe som må tas i betraktning når man bygger en peis.
Raab skorsteiner med innerrør i rustfritt stål og betonghus:
med ventilasjonskanal(er)
eller uten det (b)
Og til slutt kombinerer metall ikke godt med keramikk fordi det har en høy termisk utvidelseskoeffisient: rundt omkretsen av stålrøret der det kommer inn i det keramiske, er det nødvendig å etterlate et ganske stort (ca. 10 mm) gap, som er fylt med asbestsnor eller varmebestandig fugemasse.
Den høye påliteligheten og holdbarheten til keramiske skorsteiner (fabrikkgarantien er 30 år, og den faktiske levetiden, ifølge produsentene, er mer enn 100 år) lar oss imidlertid lukke øynene for de listede manglene. Dessuten er prisen på Schiedel-produkter ganske sammenlignbar med prisen på importerte rustfrie stålsystemer - bare settet med de tre første meterne av skorsteinen, inkludert en kondensatoppsamler, inspeksjon, tilkoblingsenhet og spjeld, er relativt dyrt. For eksempel en 10 m høy skorstein av Uni-systemet med keramiske rør med en diameter på 200 mm uten ventilasjonskanal koster omtrent 43 tusen rubler.
Sammenlignende pris for en dobbelkrets modul i rustfritt stål 1000 mm lang, gni.
| Fast | Et land | Termisk isolasjonstykkelse, mm | Pris (avhengig av diameter, mm) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 200 | 250 | |||
| Selkirk, Europa-modell | Storbritannia | 25 | 6100 | 7500 | 9100 |
| Jeremias | Tyskland | 32,5 | 3400 | 4300 | 5700 |
| Raab | Tyskland | 30 | 4450 | 5850 | 7950 |
| Hild | Frankrike | 25 | 2850 | 3300 | 5100 |
| Bofill | Spania | 30 | 3540 | 4500 | 5700 |
| "Eliter" | Russland | 30 | 3000 | 3480 | 4220 |
| "NII KM" | Russland | 35 | 2235 | 2750 | 3550 |
| Fin linje | Russland | 30 | 2600 | 3410 | 4010 |
| "Baltvent-M" | Russland | 25/50 | 2860/3150 | 3660/4030 | 4460/4910 |
| "Inzhkomcenter VVD" | Russland | 25 | 1600 | 2000 | - |
| Rosinox | Russland | 25/50 | 2950/3570 | 3900/4750 | 4700/5700 |
| "Salner" | Russland | 35 | 2550 | 3100 | 4100 |
| "Vulkan" | Russland | 50 | 3050 | 3850 | 4550 |
| "Deluxe-versjon" | Russland | 35 | 2600 | 3350 | 4120 |
Hvor mange rør er akkurat passe?
Spørsmålet om muligheten for å koble to ildsteder til én skorstein er kontroversielt. I henhold til kravene i SNiP 41-01-2003, "for hver komfyr bør det som regel gis en separat skorstein eller kanal ... Det er tillatt å koble to ovner som ligger i samme leilighet i samme etasje til en skorsteinen. Ed.) med en høyde på minst 1 m fra bunnen av rørforbindelsen." Når det gjelder skjæringen, kan det kun gjøres i en murt skorstein. Hvis skorsteinen er modulær, er det nok å bruke en T-stykke for å koble sammen røret av den andre brannboksen til røret til den første (hvis røykkanalene har forskjellige diametre, så kuttes den mindre inn i den større), hvoretter det er nødvendig å øke kanaltverrsnittet at hvis samtidig drift av brannboksene er planlagt, bestemmes tverrsnittsarealet ved enkel summering. Andre mener at det er nok å "kaste" 30-50%, siden det er to brannbokser bedre og trekket vil øke, men dette gjelder kun skorsteiner med høyde over 6m.
Når du kobler to ovner i forskjellige etasjer til en skorstein, er alt mye mer komplisert. Praksis viser at slike systemer fungerer, men bare med nøye beregning og mange tilleggsforhold (øke høyden på skorsteinen, installere spjeld etter den nedre brannboksen og på innløpsrøret til den øvre, observere avfyringsordren eller helt eliminere samtidig drift, etc.).
Vær oppmerksom på at alt som er sagt i denne delen gjelder kun for peiser med lukket brannkammer. En åpen brannboks er mer brannfarlig og krever trekk, så den tillater ingen "friheter" og krever bygging av en separat skorstein.
På gata med stang, i hytta med duk
Dårlig trekk oppstår vanligvis på grunn av feil i utformingen av skorsteinen. Ønsket om å forklare det med ugunstige værforhold (forskjeller i atmosfærisk trykk og lufttemperatur) er ubegrunnet, siden disse faktorene også tas i betraktning når du tar en kompetent beslutning. La oss liste opp årsakene til dårlig trekkraft og dens periodiske velt (det vil si forekomsten av omvendt trekkraft):
Det er mye vanskeligere å bestemme årsaken i hvert enkelt tilfelle, siden flere faktorer ofte virker på en gang, hvorav ingen spiller en uavhengig rolle. For å forbedre trekk, er det nødvendig å endre utformingen av skorsteinen, noen ganger ikke for betydelig (for eksempel øke tykkelsen på varmeisolasjonen på de siste halvannen til to meter av røret). Det er også et problem som overflødig trekkraft. Du kan håndtere det ved hjelp av en port. Du trenger bare å sørge for installasjonen før du starter installasjonen av skorsteinen.
Ingen røyk uten... vann
De viktigste gassformige produktene ved forbrenning av karbonholdig drivstoff er karbondioksid og vanndamp. I tillegg, under forbrenning, fordamper fuktigheten i selve drivstoffet (tre). Som et resultat av samspillet mellom vanndamp og oksider av svovel og nitrogen, dannes damper av lavkonsentrasjonssyrer som kondenserer på den indre overflaten av skorsteinen når de avkjøles til en temperatur under kritisk (ved brenning av ved - ca.
Hvis du varmer en peis med en utvendig uisolert peis i den kalde årstiden metall skorstein, kan mengden kondensat måles i liter per dag. Et murrør er i stand til å akkumulere varme, så det oppfører seg annerledes: kondens dannes bare på stadiet for oppvarming av røret (selv om dette er en ganske lang tidsperiode). I tillegg absorberer materialet delvis kondens, så sistnevnte er ikke for merkbar, noe som imidlertid ikke forhindrer at det har en ødeleggende effekt på murverket. Hvis brennintensiteten er lav og omgivelsestemperaturen er lav, kan mursteinen avkjøles og kondens vil begynne å danne seg igjen. Hvis tykkelsen på isolasjonen er utilstrekkelig og temperaturen på avgassene er lav (brennkammeret er justert for langvarig forbrenning), kan det også oppstå kondens i en modulær skorstein av typen "sandwich". På en eller annen måte er det umulig å kvitte seg med kondensat, du trenger bare å redusere mengden til et minimum (hovedmidlet for dette er bruken av mer effektiv varmeisolasjon) og forhindre lekkasjer.
Vi har bare vært inne på en liten del av problemene knyttet til sameksistens av skorsteiner og røyk. Å prøve å svare på alle spørsmålene som peiseiere har i en artikkel er en umulig oppgave. En individuell tilnærming er ofte nødvendig, og som eksperter bemerker, riktig løsning Noen ganger kan bare erfaring og profesjonell intuisjon fortelle deg.
Redaksjonen takker selskapene Raab, Rosinox, Schiedel, Tulikivi, Maestro, NII KM, Saunas and Fireplaces, EcoKamin for hjelpen med å utarbeide materialet.
S.V. Golovaty, ingeniør;
A.V. Lesnykh, førstelektor;
Doktor i tekniske vitenskaper K.A. Shtym, professor, nestleder for avdelingen for vitenskapelig arbeid, Institutt for termisk kraftteknikk og varmeteknikk, School of Engineering, Far Eastern Federal University, Vladivostok
Skorsteiner fungerer under vanskelige forhold: endringer i temperatur, trykk, fuktighet, aggressive effekter av røykgasser, vindbelastninger og belastninger fra egen vekt. Som et resultat av mekaniske (kraft og temperatur), kjemiske og kombinerte effekter, oppstår skade på skorsteinskonstruksjoner.
Et av problemene med å konvertere varmekilder til brennende naturgass er muligheten for kondensering av vanndamp fra røykgasser i skorsteiner. I sin tur, dannelsen av kondensat på den indre overflaten av skorsteiner og konsekvensene av denne negative prosessen (som å bli våt bærende konstruksjoner, en økning i den termiske ledningsevnen til veggene, avriming, etc.) fører til følgende vanligste strukturelle skader:
1) ødeleggelse av det beskyttende laget armerte betongrør, eksponering og korrosjon av armering;
2) ødeleggelse av mursteinsrør;
3) intens sulfatkorrosjon av den indre overflaten av betongen til den armerte betongrørakselen;
4) ødeleggelse av termisk isolasjon;
5) avfallsmateriale i foringsmuren, reduserer gasstettheten og styrken til foringen;
6) ødeleggelse av murverket av foringen av armert betong og mursteinskorsteiner ved hjelp av flenser (overflateødeleggelse, peeling - Red.);
7) redusert styrke av den monolittiske foringen av armerte betongrør.
Mange års erfaring med drift av skorsteiner bekrefter sammenhengen mellom skaden beskrevet ovenfor og kondensdannelse: for eksempel, under en visuell inspeksjon av de indre og ytre overflatene til skorsteinsstammene til forskjellige kjelehus, ble følgende karakteristiske skader identifisert: dyp erosiv skade langs nesten hele høyden av skorsteinen; i soner med aktiv kondensering av vanndamp observeres mursteinødeleggelse til en dybde på 120 mm, selv om overflaten av stammen er i fungerende tilstand.
Det skal bemerkes at for ulike typer drivstoff vil innholdet av vanndamp i røykgassene være forskjellig. Dermed er den største mengden fuktighet inneholdt i røykgassene til naturgass, og den minste mengden vanndamp finnes i forbrenningsproduktene av fyringsolje og kull (tabell).
Bord. Sammensetning av avgasser ved forbrenning av naturgass.
Formålet med studien er en mursteinskorstein med en høyde på H=80 m, designet for å fjerne røykgasser fra 5 DE-16-14 dampkjeler. For denne skorsteinen ble det tatt målinger ved en utetemperatur på -5 O C og en vindhastighet på 5 m/s. På måletidspunktet var to kjeler i drift, DE-16-14: st. nr. 4 med en belastning på 8,6 t/t (53,7 % av den nominelle) og st. nr. 5 med en belastning på 9,5 t/t (59,3 % av det nominelle), hvis driftsparametre ble brukt til å sette grensebetingelsene. Røykgasstemperaturen var 124 °C ved kjelestasjon. nr. 4 og 135 O C - på kjelestasjonen. nr. 5. Temperaturen på røykgassene ved inngangen til skorsteinen var 130 O C. Overskuddskoeffisienten ved inngangen til skorsteinen var α = 1,31 (O 2 = 5%). Totalt røykgassforbruk er 14,95 tusen m 3 /t.
Basert på måleresultatene ble det gjennomført en simulering forskjellige moduser skorsteinsdrift. Den målte sammensetningen og temperaturen til røykgassene ble tatt i betraktning ved beregning av karakteristikkene til røykgassstrømmen. Beregningen tok hensyn til meteorologiske og klimatologiske forhold på målingstidspunktet (utelufttemperatur, vindhastighet). Under modelleringsprosessen ble driftsmodusene til varmekilden beregnet for analyse under belastninger og klimatiske forhold på tidspunktet for målingene. Som kjent begynner kondenseringstemperaturen til vanndamp fra røykgasser i skorsteiner ved en indre overflatetemperatur på 65-70 O C.
I henhold til resultatene av beregninger for dannelsen av kondensat under driftsmodusen til varmekilden, på tidspunktet for målingene var temperaturen på røykgassene på den indre overflaten av røret 35-70 ° C. Under disse forholdene var vann dampkondensat kan dannes på hele overflaten av røret. For å forhindre dannelse av vanndampkondensat på den indre overflaten av skorsteinen, ble en driftsmodus for fyrromsutstyret valgt som ville sikre tilstrekkelig strøm av røykgasser og en temperatur på den indre overflaten av skorsteinen på minst 70 ° C For å forhindre dannelse av kondens på den indre overflaten av skorsteinen, er det nødvendig å arbeide med tre kjeler med nominell belastning D nom ved -20 O C og to kjeler ved +5 O C.
Figuren viser avhengigheten av strømmen av røykgasser (med en temperatur på 140 ° C) gjennom skorsteinen på utelufttemperaturen.
Litteratur
1. Bruk av sekundære energiressurser / O. L. Danilov, V. A. Munts; USTU-UPI. - Jekaterinburg: USTU-UPI, 2008. - 153 s.
2. Arbeidsprosesser og problemstillinger for å forbedre konvektive overflater av kjeleenheter / N.V. Kuznetsov; Gosenergoizdat, 1958. - 17 s.
Bord. B.2
| t, C | , kg/m3 | , J/(kgK) | , [W/(mK)] | , m2 /Med | Pr |
| 100 | 0,950 | 1068 | 0,0313 | 21,54 | 0,690 |
| 200 | 0,748 | 1097 | 0,0401 | 32,80 | 0,670 |
| 300 | 0,617 | 1122 | 0,0484 | 45,81 | 0,650 |
| 400 | 0,525 | 1151 | 0,0570 | 60,38 | 0,640 |
| 500 | 0,457 | 1185 | 0,0656 | 76,30 | 0,630 |
| 600 | 0,505 | 1214 | 0,0742 | 93,61 | 0,620 |
| 700 | 0,363 | 1239 | 0,0827 | 112,1 | 0,610 |
| 800 | 0,330 | 1264 | 0,0915 | 131,8 | 0,600 |
| 900 | 0,301 | 1290 | 0,0100 | 152,5 | 0,590 |
| 1000 | 0,275 | 1306 | 0,0109 | 174,3 | 0,580 |
| 1100 | 0,257 | 1323 | 0,01175 | 197,1 | 0,570 |
| 1200 | 0,240 | 1340 | 0,01262 | 221,0 | 0,560 |
Oppgave nr. 5. Varmeoverføring ved stråling
Diameter på rørledningens vegg d= …[mm] oppvarmet til temperatur t1 =…[°С] og har en termisk strålingskoeffisient. Rørledningen er plassert i en kanal med tverrsnitt bXh[mm], hvis overflate har en temperatur t2 =…[°С] og emissivitet c2 = … [W/(m2 ·K4 )] .Beregn redusert emissivitet og varmetapet Q rørledning på grunn av strålevarmeveksling.
Betingelsene for oppgaven er gitt i tabell 5.
Verdiene for den termiske emissivitetskoeffisienten til materialer er gitt i tabell B.1 i vedlegg B.
Oppgavealternativer
Bord. 5
| №oppgaver | d, [mm] | t1 , [°С] | t2 , [°С] | c2 ,[W/(m2 ·K4 )]. | bXh, [mm] | Rørmateriale |
| 1 | 400 | 527 | 127 | 5,22 | 600 x 800 | oksidert stål |
| 2 | 350 | 560 | 120 | 4,75 | 480 x 580 | aluminiumujevn |
| 3 | 300 | 520 | 150 | 3,75 | 360 x 500 | betong |
| 4 | 420 | 423 | 130 | 5,25 | 400 x 600 | støpejern |
| 5 | 380 | 637 | 200 | 3,65 | 550 x 500 | oksidert messing |
| 6 | 360 | 325 | 125 | 4,50 | 500 x 700 | oksidert kobber |
| 7 | 410 | 420 | 120 | 5,35 | 650 x 850 | polert stål |
| 8 | 400 | 350 | 150 | 5,00 | 450 x 650 | oksidert aluminium |
| 9 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 680 x 580 | polert messing |
| 10 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 480 x 600 | polert kobber |
| 11 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 620 x 820 | grovt stål |
| 12 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 650 x 850 | dreid støpejern |
| 13 | 360 | 560 | 130 | 4,95 | 630 x 830 | polert aluminium |
Tabellfortsettelse. 5
| 14 | 250 | 520 | 120 | 4,80 | 450 x 550 | rullet messing |
| 15 | 200 | 530 | 130 | 4,90 | 460 x 470 | polert stål |
| 16 | 280 | 540 | 140 | 5,00 | 480 x 500 | grovt støpejern |
| 17 | 320 | 550 | 150 | 5,10 | 500 x 500 | oksidert aluminium |
| 18 | 380 | 637 | 200 | 3,65 | 550 x 500 | polert messing |
| 19 | 360 | 325 | 125 | 4,50 | 500 x 700 | polert kobber |
| 20 | 410 | 420 | 120 | 5,35 | 650 x 850 | grovt stål |
| 21 | 400 | 350 | 150 | 5,00 | 450 x 650 | dreid støpejern |
| 22 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 680 x 580 | polert aluminium |
| 23 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 480 x 600 | rullet messing |
| 24 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 620 x 820 | oksidert stål |
| 25 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 650 x 850 | aluminiumujevn |
| 26 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 450 x 650 | betong |
| 27 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 680 x 580 | støpejern |
| 28 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 480 x 600 | oksidert messing |
| 29 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 620 x 820 | oksidert kobber |
| 30 | 280 | 540 | 140 | 5,00 | 480 x 500 | polert stål |
Tilstøtende filer i element [UNSORT]
Kilde: https://StudFiles.net/preview/5566488/page:8/
7. Gass-luftvei, skorsteiner, røykgassrensing
Gazovik - industrigassutstyr Katalog GOST, SNiP, PB SNiP II-35-76 Kjelinstallasjoner
7.1. Ved utforming av kjelehus bør trekkinstallasjoner (røyksugere og vifter) tas i samsvar med produsentenes tekniske spesifikasjoner. Som regel bør trekkinstallasjoner leveres individuelt for hver kjeleenhet.
7.2. Gruppe (for individuelle grupper av kjeler) eller generelle (for hele fyrhuset) trekkinstallasjoner kan benyttes ved prosjektering av nye fyrhus med kjeler med kapasitet inntil 1 Gcal/t og ved prosjektering av rekonstruerte fyrhus.
7.3. Gruppe- eller generelle trekkinstallasjoner bør utformes med to røykavtrekk og to vifter. Designproduktiviteten til kjelene som disse installasjonene leveres til, sikres ved parallell drift av to røykavtrekk og to vifter.
7.4. Valg av trekkenheter bør gjøres under hensyntagen til sikkerhetsfaktorer for trykk og produktivitet i henhold til App. 3 til disse regler og forskrifter.
7.5. Ved utforming av trekkinstallasjoner for å regulere produktiviteten, bør det leveres styreenheter, induksjonskoblinger og andre enheter som gir økonomiske kontrollmetoder og leveres komplett med utstyret.
7.6.*
Utformingen av gass-luftkanalen til kjelehus utføres i samsvar med standardmetoden for aerodynamisk beregning av kjeleinstallasjoner til TsKTI im. I. I. Polzunova.
For innebygde, festede og takmonterte fyrrom bør det være åpninger i veggene for tilførsel av forbrenningsluft, som vanligvis ligger i den øvre sonen av rommet. Dimensjonene til det åpne tverrsnittet av åpninger bestemmes basert på å sikre at lufthastigheten i dem ikke er mer enn 1,0 m/s.
7.7. Gassmotstanden til kommersielt produserte kjeler bør tas i henhold til produsentens data.
7.8. Avhengig av de hydrogeologiske forholdene og layoutløsningene til kjeleenhetene, bør eksterne gasskanaler leveres under eller over bakken. Gasskanaler bør være laget av murstein eller armert betong. Bruk av overjordiske røykkanaler av metall tillates som unntak, med forbehold om en hensiktsmessig mulighetsstudie.
7.9. Gass-luftrørledninger inne i fyrrommet kan utformes i stål, rund seksjon. Gass-luftrørledninger med rektangulært tverrsnitt kan installeres i områder som grenser til rektangulære utstyrselementer.
7.10. For seksjoner av røykrør hvor askeansamling er mulig, skal det leveres renseanordninger.
7.11. For kjelehus som opererer på svovelbrensel, hvis det er mulighet for kondensdannelse i gasskanalene, bør beskyttelse mot korrosjon av de indre overflatene til gasskanalene gis i samsvar med byggeforskrifter og regler for beskyttelse bygningskonstruksjoner fra korrosjon.
RØYKERØR
7.12. Skorsteiner av fyrhus skal utføres iht standard prosjekter. Ved utvikling av individuelle skorsteinsprosjekter er det nødvendig å bli veiledet av de tekniske løsningene som er tatt i bruk i standardprosjekter.
7.13. For kjelerommet er det nødvendig å sørge for bygging av en skorstein. Det er tillatt å gi to eller flere rør med passende begrunnelse.
7.14.* Høyden på skorsteiner med kunstig trekk bestemmes i henhold til retningslinjer for beregning av spredning i atmosfæren skadelige stoffer inneholdt i utslipp fra bedrifter og standarder for sanitærdesign industribedrifter. Høyden på skorsteiner med naturlig trekk bestemmes basert på resultatene av en aerodynamisk beregning av gass-luftbanen og kontrolleres i henhold til forholdene for spredning av skadelige stoffer i atmosfæren.
Ved beregning av spredningen av skadelige stoffer i atmosfæren, bør de maksimalt tillatte konsentrasjonene av aske, svoveloksider, nitrogendioksid og karbonmonoksid tas. I dette tilfellet er mengden av skadelige utslipp som regel tatt i henhold til data fra kjeleprodusenter, i mangel av disse dataene, bestemmes den ved beregning.
Høyden på munningen av skorsteiner for innebygde, påbyggede og tak-kjelrom skal være høyere enn vindtrykkgrensen, men ikke mindre enn 0,5 m over taket, og også ikke mindre enn 2 m over taket på høyere del av bygningen eller den høyeste bygningen innenfor en radius på 10 m.
7.15.* Diametrene til utløpsåpningene til stålskorsteiner bestemmes ut fra tilstanden til optimale gasshastigheter basert på tekniske og økonomiske beregninger. Diametrene til utløpsåpningene til rør av murstein og armert betong bestemmes basert på kravene i punkt 7.16 i disse reglene og forskriftene.
7.16. For å forhindre inntrengning av røykgasser i tykkelsen av strukturene til murstein og armert betongrør, er positivt statisk trykk på veggene til gassutløpsakselen ikke tillatt. For å gjøre dette må betingelse R1 oppfylles, diameteren på røret må økes eller et rør av en spesiell utforming må brukes (med en intern gasstett gassutløpsfat, med mottrykk mellom fatet og foringen).
7.17. Dannelse av kondensat i stammene til murstein og armert betongrør som slipper ut forbrenningsprodukter av gassformig drivstoff, er tillatt under alle driftsmoduser.
7.18.*
For kjelehus som opererer på gassformig brensel er bruk av stålskorsteiner tillatt dersom det ikke er økonomisk mulig å øke temperaturen på røykgassene.
For autonome kjelehus må skorsteinene være gasstette og laget av metall eller ikke-brennbare materialer. Rør skal som regel ha en ytre termisk isolasjon, for å hindre kondens og luker for inspeksjon og rengjøring.
7.19.
Åpninger for gasskanaler i en horisontal del av en rørstamme eller fundamentglass bør plasseres jevnt rundt omkretsen.
Totalt svekkelsesareal i en horisontal seksjon bør ikke overstige 40 % av det totale tverrsnittsarealet for en armert betongsjakt eller fundamentglass og 30 % for en murrørsjakt.
7.20. Tilførselsgasskanalene i krysset med skorsteinen skal utformes i rektangulær form.
7.21. Når du kobler gasskanaler til en skorstein, er det nødvendig å sørge for temperatur-sedimentfuger eller kompensatorer.
7.22. Behovet for å bruke foring og termisk isolasjon for å redusere termiske spenninger i stammene til murstein og armert betongrør bestemmes av termiske beregninger.
7.23. I rør designet for å fjerne røykgasser fra brennende svovelholdig brensel, når det dannes kondens (uavhengig av prosentandelen av svovelinnholdet), bør en foring av syrebestandige materialer være anordnet langs hele høyden av akselen. I fravær av kondensat på den indre overflaten av gassutløpsrøret, under alle driftsmoduser, er det tillatt å bruke en foring laget av leirstein for skorsteiner eller vanlige leirstein av plastpressing av en klasse ikke lavere enn 100 med vann absorpsjon på ikke mer enn 15% på en leiresement eller kompleks mørtel av en kvalitet ikke lavere enn 50.
7.24. Beregning av skorsteinens høyde og valg av design for å beskytte den indre overflaten av stammen fra den aggressive påvirkningen fra miljøet må utføres basert på forholdene for forbrenning av hoved- og reservedrivstoffet.
7.25. Høyde og plassering av skorsteinen må avtales med det lokale luftfartsdepartementet. Lett gjerde av skorsteiner og utvendig markeringsmaling må overholde kravene i Manual on Aerodrome Service in Civil Aviation of the USSR.
7.26. Design bør inkludere beskyttelse mot korrosjon av ytre stålkonstruksjoner av murstein og armert betong skorsteiner, samt overflater av stålrør.
7.27. I den nedre delen av skorsteinen eller fundamentet bør det skaffes kummer for inspeksjon av røret, og om nødvendig utstyr for drenering av kondensat.
RØKGASSRENGJØRING
7.28. Kjelhus designet for drift på fast brensel (kull, torv, oljeskifer og treavfall) skal være utstyrt med installasjoner for rensing av røykgasser fra aske i tilfeller der
Merk. Ved bruk av fast brensel som en nødssituasjon er det ikke nødvendig med installasjon av askeoppsamlere.
7.29.
Valget av type askeoppsamlere gjøres avhengig av volumet av gasser som skal renses, den nødvendige graden av rensing og utformingsevne basert på en teknisk og økonomisk sammenligning av alternativer for installasjon av askeoppsamlere av ulike typer.
Følgende bør brukes som askeoppsamlingsutstyr:
- syklonblokker TsKTI eller NIIOGAZ - med et volum av røykgasser fra 6000 til 20000 m3/t.
- batterisykloner - med røykgassmengder fra 15 000 til 150 000 m3/t,
- batterisykloner med resirkulering og elektriske utskillere - med et røykgassvolum på over 100 000 m3/t.
"Våte" askesamlere med lavkalori Venturi-rør med dråpeeliminatorer kan brukes hvis det er et system for fjerning av hydroaske og slagg og innretninger som hindrer utslipp av skadelige stoffer i asken og slaggmassen til vannforekomster.
Gassvolumer tas ved deres driftstemperatur.
7.30. Renskoeffisientene til askeoppsamlingsanordninger er beregnet og må være innenfor grensene fastsatt av ca. 4 til disse regler og forskrifter.
7.31. Installasjon av askeoppsamlere skal foregå på sugesiden til røykavtrekk, som regel i åpne områder. Med passende begrunnelse er det tillatt å installere askeoppsamlere i lokalene.
7.32. Askeoppsamlere leveres individuelt for hver kjeleenhet. I noen tilfeller er det mulig å tilveiebringe en gruppe askeoppsamlere eller ett seksjonsapparat for flere kjeler.
7.33. Når et fyrrom opererer på fast brensel, bør individuelle askeoppsamlere ikke ha bypass røykkanaler.
7.34.
Formen og innvendig overflate til askefangerbeholderen skal sikre fullstendig tømming av aske ved tyngdekraften, mens hellingsvinkelen til beholderveggene til horisonten antas å være 600 og i berettigede tilfeller tillates minst 550.
Askesamlerbunkere skal ha hermetisk forseglede forseglinger.
7.35. Hastigheten på gassene i tilførselskanalen til askeoppsamlingsenheter bør antas å være minst 12 m/s.
7.36. "Våte" gnistfangere bør brukes i kjelehus designet for å operere på treavfall i tilfeller der ApV≤5000. Gnistfangere er ikke montert etter askeoppsamlere.
Kilde: https://gazovik-gas.ru/directory/add/snip_2_35_76/trakt.html
Kondens i skorstein og duggpunkt
14.02.2013
A. Batsulin
For å forstå prosessen med kondensdannelse i ovnsskorsteiner, er det viktig å forstå konseptet med duggpunkt. Duggpunkt er temperaturen der vanndampen i luften kondenserer til vann.
Ved hver temperatur kan ikke mer enn en viss mengde vanndamp løses opp i luften. Denne mengden kalles den mettede damptettheten for en gitt temperatur og uttrykkes i kilogram per kubikkmeter rom.
I fig. Figur 1 viser en graf over mettet damptetthet mot temperatur. Deltrykk tilsvarende disse verdiene er merket til høyre. Dataene i denne tabellen er lagt til grunn. I fig. Figur 2 viser den første delen av den samme grafen.
Ris. 1.
Mettet vanndamptrykk.
Ris. 2.
Mettet vanndamptrykk, temperaturområde 10 - 120*C
La oss forklare hvordan du bruker diagrammet på enkelt eksempel. Ta en panne med vann og dekk til med lokk. Etter en tid vil det under lokket etableres en likevekt mellom vann og mettet vanndamp. La temperaturen på kjelen være 40*C, da vil damptettheten under lokket være ca 50 g/m3. Partialtrykket av vanndamp under lokket i henhold til tabellen (og grafen) vil være 0,07 atm, de resterende 0,93 atm vil være lufttrykk.
(1 bar = 0,98692 atm). La oss begynne å varme pannen sakte, og ved 60*C vil tettheten av mettet damp under lokket allerede være 0,13 kg/m3, og partialtrykket vil være 0,2 atm. Ved 100*C vil partialtrykket av mettet damp under lokket nå én atmosfære (dvs. ytre trykk), noe som betyr at det ikke lenger vil være luft under lokket. Vannet vil begynne å koke og damp vil slippe ut under lokket.
I dette tilfellet vil tettheten av mettet damp under lokket være 0,59 kg/m3. La oss nå lukke lokket hermetisk (dvs. gjøre det om til en autoklav) og sette inn en sikkerhetsventil i det, for eksempel ved 16 atm, og fortsette å varme opp selve kjelen. Kokingen av vann vil stoppe, og trykket og tettheten av damp under lokket vil øke, og når det når 200*C, vil trykket nå 16 atm (se graf). Samtidig vil vannet koke igjen, og det kommer damp ut fra under ventilen.
Nå vil damptettheten under lokket være 8 kg/m3.
Når man vurderer utfelling av kondensat fra røykgasser (FG), er kun den delen av grafen opp til et trykk på 1 atm av interesse, siden ovnen kommuniserer med atmosfæren og trykket i den er lik atmosfærisk trykk til innenfor en få Pa. Det er også åpenbart at duggpunktet til dieselgeneratoren er under 100*C.
vanndamp i røykgasser
For å bestemme duggpunktet til røykgasser (dvs. temperaturen ved hvilken kondens faller ut av dieselgeneratoren), er det nødvendig å vite tettheten av vanndamp i dieselgeneratoren, som avhenger av sammensetningen av drivstoffet, dets fuktighet , overskytende luftkoeffisient og temperatur. Damptettheten er lik massen vanndamp som finnes i 1 m3 røykgass ved en gitt temperatur.
Formler for volumet til DW ble utledet i dette arbeidet, avsnitt 6.1, formlene A1.3 - A1.8. Etter transformasjoner får vi et uttrykk for damptettheten i røykgasser avhengig av trefuktighetsinnhold, luftoverskuddskoeffisient og temperatur. Fuktigheten i kildeluften gjør en liten korreksjon og er ikke tatt med i dette uttrykket.
Formelen har en enkel fysisk betydning. Hvis vi ganger telleren til den store brøken med 1/(1+w), får vi massen av vann i dieselgeneratoren, i kg per kg ved. Og hvis vi multipliserer nevneren med 1/(1+w), får vi det spesifikke volumet til DG i nm3/kg. Temperaturmultiplikatoren tjener til å konvertere normale kubikkmeter til reelle ved temperatur T. Etter å ha erstattet tallene får vi uttrykket:
Nå kan du bestemme duggpunktet for røykgasser grafisk. La oss overlappe grafen for damptetthet i DG på grafen for tettheten til mettet vanndamp. Skjæringspunktet mellom grafene vil tilsvare duggpunktet til DG ved passende fuktighet og luftoverskudd. I fig. 3 og 4 viser resultatet.
Ris. 3.
Duggpunktet for røykgasser med overflødig luft er enhet og ulik vedfuktighet.
Fra fig. 3 følger det at i det mest ugunstige tilfellet, når du brenner ved med en fuktighet på 100 % (halve massen av prøvene er vann) uten overflødig luft, vil kondensering av vanndamp begynne ved omtrent 70 * C.
Under typiske forhold for periodiske ovner (ved fuktighet 25 % og luftoverskudd på ca. to), vil kondensering begynne når røykgassen avkjøles til 46 * C. (se fig. 4)
Ris. 4.
Røykgassduggpunkt ved fuktighetsinnhold på 25 % og diverse luftoverskudd.
Fra fig. 4 viser også tydelig at overskuddsluft reduserer kondenseringstemperaturen betydelig. Å blande overflødig luft inn i skorsteinen er en måte å eliminere kondens i rørene.
Korreksjon for variasjon i drivstoffsammensetning
Alle de ovennevnte hensyn er gyldige hvis sammensetningen av drivstoffet forblir uendret over tid, for eksempel gass brennes i drivstofftanken eller pellets tilføres kontinuerlig. Når en vedlast brennes i en batchovn, endres sammensetningen av røykgassene over tid. Først brenner de flyktige stoffene ut og fuktigheten fordamper, og deretter brenner karbonrestene. Det er åpenbart at i innledende periode innholdet av vanndamp i dieselgeneratoren vil være betydelig høyere enn beregnet, og på forbrenningsstadiet av kullresten - lavere. La oss prøve å grovt anslå duggpunkttemperaturen i den innledende perioden.
La de flyktige stoffene brenne ut fra fyllet i den første tredjedelen av oppvarmingsprosessen, og all fuktigheten i fyllet vil fordampe i løpet av denne tiden. Da vil konsentrasjonen av vanndamp i den første tredjedelen av prosessen være tre ganger høyere enn gjennomsnittet. Ved 25 % trefuktighetsinnhold og 2 ganger luftoverskudd vil damptettheten være 0,075 * 3 = 0,225 kg/m3. (se FIGUR, blå graf). Kondenseringstemperaturen vil være 70-75*C. Dette er et omtrentlig estimat, siden det er ukjent hvordan sammensetningen av DG endres i virkeligheten ettersom fyllingen brenner ut.
I tillegg kondenserer uforbrente flyktige stoffer fra røykgassene sammen med vann, noe som tilsynelatende vil øke duggpunktet til dieselgeneratoren noe.
Kondens i skorsteiner
Røykgasser som stiger gjennom skorstein avkjøles gradvis. Ved avkjøling under duggpunktet begynner det å dannes kondens på veggene i skorsteinen. Kjølehastigheten til dieselgeneratoren i skorsteinen avhenger av rørets strømningsseksjon (arealet på dens ytre overflate), rørmaterialet og dets innhold, samt forbrenningsintensiteten. Jo høyere forbrenningshastighet, jo større strømning av røykgasser, noe som gjør at gassene alt annet likt vil avkjøles langsommere.
Dannelsen av kondensat i skorsteinene til ovner eller periodiske peisovner er syklisk. I det første øyeblikket, mens røret ennå ikke er oppvarmet, faller kondensat på veggene, og når røret varmes opp, fordamper kondensatet. Hvis vannet fra kondensatet klarer å fordampe fullstendig, metter det gradvis teglverket til skorsteinen, og svarte harpiksavleiringer vises på ytterveggene. Hvis dette skjer på utsiden av skorsteinen (utenfor eller i forkjølelse loft), så vil konstant fukting av murverket om vinteren føre til ødeleggelse av komfyrsteinen.
Temperaturfallet i skorsteinen avhenger av dens utforming og størrelsen på DG-strømmen (brenselforbrenningsintensitet). I mursteinsskorsteiner kan temperaturfallet nå 25*C per lineær meter. Dette rettferdiggjør kravet om at temperaturen på dieselgeneratoren ved utløpet av ovnen ("ved utsikten") skal være 200-250 * C, med mål om at den ved rørhodet skal være 100-120 * C, som er åpenbart høyere enn duggpunktet. Temperaturfallet i isolerte sandwichskorsteiner er bare noen få grader per meter, og temperaturen ved ovnsutløpet kan reduseres.
Kondens som dannes på veggene i en murt skorstein absorberes i murverket (på grunn av porøsiteten til mursteinen) og fordamper deretter. I skorsteiner i rustfritt stål (sandwich), begynner selv en liten mengde kondensat som dannes i den første perioden umiddelbart å strømme ned. Derfor, for å unngå at kondensat strømmer inn i skorsteinsisolasjonen, er de innvendige rørene satt sammen på en slik måte. topprør ble satt inn i den nedre, dvs. "ved kondensat".
Ved å kjenne til brennhastigheten til ved i ovnen og skorsteinens tverrsnitt kan man anslå temperaturreduksjonen i skorsteinen pr. lineær måler etter formelen:
q - varmeabsorpsjonskoeffisient for mursteinsskorsteinsvegger, 1740 W/m2 S - varmemottakende overflate på 1 m skorstein, m2c - varmekapasitet til avgasser, 1450 J/nm3*CF - eksosgasstrøm, nm3/ time V - spesifikt volum av dieselgenerator, ved 25 % fuktighet ved og 2 ganger overflødig luft, 8 nm3/kg/time - drivstofforbruk per time, kg/time
Varmeabsorpsjonskoeffisienten til skorsteinsveggene er konvensjonelt tatt til å være 1500 kcal/m2t, fordi for ovnens siste røykrør gir litteraturen en verdi på 2300 kcal/m2h. Beregningen er veiledende og er ment å vise generelle mønstre. I fig. Figur 5 viser en graf over temperaturfallet i skorsteiner med et tverrsnitt på 13 x 26 cm (fem) og 13 x 13 cm (fire) avhengig av vedbrenningshastigheten i ovnens brennkammer.
Ris. 5.Temperaturfall i en murt skorstein per lineær meter avhengig av brennhastigheten til ved i ovnen (røykgasstrøm). Overskuddskoeffisienten antas å være to.
Tallene i begynnelsen og slutten av grafene angir DG-hastigheten i skorsteinen, beregnet ut fra DG-strømmen redusert til 150*C og skorsteinens tverrsnitt. Som du kan se, for hastigheter på omtrent 2 m/s anbefalt av GOST 2127-47, er temperaturfallet i dieselgeneratoren 20-25*C. Det er også klart at bruk av skorsteiner med større tverrsnitt enn nødvendig kan føre til kraftig nedkjøling av dieselgeneratoren og som et resultat av kondens.
Som følger av fig. 5, fører en reduksjon i timeforbruket av ved til en reduksjon i strømmen av eksosgasser, og som en konsekvens til et betydelig fall i temperaturen i skorsteinen. Med andre ord, temperaturen på eksosgassene, for eksempel 150 * C for en periodisk murovn, der tre aktivt brenner, og for en saktebrennende (ulme) ovn er ikke det samme. På en eller annen måte måtte jeg observere et slikt bilde, fig. 6.
Ris. 6.
Kondens i en murt skorstein fra en langbrennende ovn.
Her ble ulmeovnen koblet til et murrør med tverrsnitt av en murstein. Brennhastigheten i en slik komfyr er veldig lav - ett bokmerke kan brenne i 5-6 timer, dvs. brennhastigheten vil være ca 2 kg/time. Naturligvis ble gassene i røret avkjølt under duggpunktet og det begynte å danne seg kondens i skorsteinen som bløtlagt røret igjennom og når ovnen ble fyrt, dryppet det ned på gulvet. Langbrennende ovner kan således kun kobles til isolerte sandwichpiper.
En vakker emaljert ovn betyr en vakker emaljert skorstein.
Er det mulig å installere rustfritt stål?
Nytt produkt
Disse emaljerte skorsteinene er belagt med en spesiell sammensetning av høy varmebestandighet og syrebestandighet. Emaljen tåler svært høye røykgasstemperaturer.
For eksempel modulære skorsteinssystemer "LOKKI" produsert av Novosibirsk-anlegget "SibUniversal" har følgende data:
- Driftstemperaturen til skorsteinen er 450°C, en kortvarig temperaturøkning opp til 900°C er tillatt.
- Tåler en "ovnsbrann" temperatur på 1160°C i 31 minutter. Selv om standarden er 15 minutter.
Røykgasstemperatur
I tabellen har vi samlet temperaturindikatorene for eksosrøykgassene til forskjellige varmeenheter.
Etter sammenligning blir det klart for oss at driftstemperatur for emaljerte skorsteiner 450°C er ikke egnet for russiske vedovner og peiser, vedfyrte badstueovner og kullkjeler, men denne skorsteinen er ganske egnet for alle andre typer varmeapparater.
I beskrivelsene av skorsteinssystemene "Lås" det er direkte opplyst at de er beregnet for tilkobling til alle typer varmeapparater med en driftstemperatur på avgasser fra 80°C til 450°C.
Merk. Vi elsker å varme opp badstuovnen til den er rødglødende. Ja, selv i lang tid. Det er derfor temperaturen på røykgassene er så høy, og det er derfor det oppstår branner så ofte i badehus.
I disse tilfellene, spesielt i badstuovner, kan du bruke tykkvegget stål el støpejernsrør som det første elementet etter ovnen. Faktum er at hoveddelen av de varme gassene avkjøles til en akseptabel temperatur (mindre enn 450 °C) allerede på det første elementet i røret.
Hva er varmebestandig emalje?
Stål er et slitesterkt materiale, men har en betydelig ulempe - det er utsatt for korrosjon. For å sikre at metallrør tåler ugunstige forhold, er de belagt med beskyttende forbindelser. Et av alternativene for en beskyttende sammensetning er emalje, og siden vi snakker om skorsteiner, må emaljen være varmebestandig.
Vennligst merk: emaljerte skorsteiner har et to-lags belegg, metallrør belagt først med primer og deretter med toppemalje.
For å gi emaljen de nødvendige egenskapene, introduseres spesielle tilsetningsstoffer i den smeltede blandingen under fremstillingen. Basen av bakken og toppemaljen er den samme en smelte fra:
- Kvartssand;
- Kaolina;
- Potaske og en rekke andre mineraler.
Men forskjellige tilsetningsstoffer brukes til topp- og grunnemalje. Metalloksider (nikkel, kobolt, etc.) introduseres i jordsammensetningen. Takket være disse stoffene sikres pålitelig adhesjon av metallet til emaljelaget.
Titan- og zirkoniumoksider, samt fluorider av noen alkalimetaller, tilsettes beleggemaljen. Disse stoffene gir ikke bare økt varmebestandighet, men også styrken til belegget. Og for å gi belegget dekorative egenskaper under fremstillingen av beleggemaljen, introduseres fargede pigmenter i den smeltede sammensetningen
Rørmateriale
Merk følgende. Den lave vekten av tynnvegget metall og mineralull lar deg klare deg uten å bygge et spesielt fundament for skorsteinssystemet. Rørene monteres på braketter på hvilken som helst vegg.
Utstyr
I den dobbeltveggede versjonen er rommet mellom rørene fylt med mineralull (basalt), som er et ikke brennbart materiale med et smeltepunkt på over 1000 grader.
Produsenter og leverandører av emaljerte skorsteinssystemer tilbyr et bredt spekter av komponenter:
- Rør er dobbeltkrets og enkeltkrets.
- Grener er dobbeltkrets og enkeltkrets.
- T-skjorter.
- (låser) roterende med fiksering.
- Takskjæringer - enheter for passasje av taket.
- Takspor - enheter for passasje av taket.
- Paraplyer.
- Overskrifter.
- Plugger.
- Flenser, inkludert dekorative.
- Beskyttende skjermer.
- Festemidler: klemmer, braketter, rengjøring av vinduer.
Installasjon
I alle fall begynner vi å installere skorsteinen "fra ovnen", fra varmeapparatet, det vil si fra bunnen og opp.
- Det indre røret til hvert påfølgende element går inn i det forrige elementet. Dette forhindrer at kondens eller nedbør kommer inn i basaltisolasjonen. Og det ytre røret, som ofte kalles skallet, passer på det forrige røret.
- I henhold til kravene til brannsikkerhetsstandarder, må rørpasningen (dybden på dysen) være minst halvparten av diameteren til det ytre røret.
- Skjøtene tettes med klemmer eller monteres på en kjegle. Dette bestemmes av produsenten av designet. For pålitelig tetting finnes det fugemasser med en driftstemperatur på 1000°C.
- Skjøtene til rør med T-stykker eller bend skal sikres med klemmer.
- Veggmonteringsbraketter monteres minst hver 2. meter.
- Hver tee er montert på en separat støttebrakett.
- Skorsteinstraseen bør ikke ha horisontale partier på mer enn en meter.
- I områder hvor vegger, tak og tak går gjennom, er det nødvendig å bruke elementer som oppfyller brannsikkerhetskrav.
- Skorsteinsveier bør ikke komme i kontakt med gass, elektrisitet og annen kommunikasjon.
Ved installasjonsarbeid må det utvises rimelig forsiktighet. Det anbefales å bruke kun gummierte verktøy, dette vil unngå å skade integriteten til rørbelegget (spon, sprekker). Dette er veldig viktig, siden på stedet der emaljen er skadet, begynner en korrosjonsprosess å utvikle seg som ødelegger røret.
Generelt kan vi si at slike skorsteiner har utvilsomme estetiske fordeler sammenlignet med rustfrie. Men det er ingen tekniske, operasjonelle eller installasjonsmessige fordeler.
