Топовая баня
Назад

Расчет тяги дымовой трубы пример расчета

Опубликовано: 13.03.2020
0
0

Нормативные документы, используемые при вычислениях

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. МаркиГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размерыГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения.

Технические условияГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочныйГОСТ 5632-2014 Легированные и нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. МаркиГОСТ 9467-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей.

ТипыГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размерыГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условияГОСТ 27330-97 Воздухонагреватели. Типы и основные параметрыГОСТ Р 21.

1101-2013 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документацииГОСТ Р 52246-2004 Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условияСП 43.13330.2012 “СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий” (с изменением N 1)СП 51.13330.2011 “СНиП 23-03-2003 Защита от шума” (с изменением N 1)СП 60.13330.

2016 “СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха”СП 61.13330.2012 “СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов” (с изменением N 1)СП 89.13330.2016 “СНиП II-35-76 Котельные установки”СанПиН 2.1.6.1032-01 Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных местПримечание – При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год.

Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения.

Расчет дымовой трубы котельной должен учитывать следующие нюансы:

  • Учитывая технические характеристики котла, осуществляется определение типа конструкции ствола, а также место, в котором будет располагаться дымоход.
  • Рассчитывается прочность и долговечность газоотводящего канала.
  • Необходимо также рассчитать высоту дымовой трубы, учитывая как объем сжигаемого топлива, так и вид тяги.
  • Расчет турбулизаторов для дымовых труб.
  • Максимальная нагрузка на котельную высчитывается посредством определения минимального значения пропускной способности.
  • На последнем этапе создается чертеж дымовой трубы с оптимизацией участков.

Все нормы проектирования, необходимые при создании котельных установок, прописаны в СНиП ІІ-35-76. Этот документ является основой для осуществления всех необходимых вычислений.

Виды дымоходов

Дымоходы предназначены для отведения дыма и вредных для человека продуктов горения от печи или иного отопительного устройства за пределы помещения. В любом дымоходе тяга дымовой трубы, образуемая в процессе наполнения последней газами должна производиться естественным образом, то есть без применения дополнительных приспособлений.

Расчет тяги дымовой трубы пример расчета

В настоящее время дымоходы изготавливаются:

  • из кирпича. Для такого дымохода дополнительно сооружается прочный фундамент. В состав соединительной смеси, применяемой для кладки кирпича, желательно добавлять известь. Это позволит избежать излишнего скопления конденсата, способного разрушить стенки изделия;
Дымоотвод из кирпича пользуется большой популярностью

Дымоотвод из кирпича пользуется большой популярностью

  • из сэндвич труб, произведенных из двух слоев металла, между которыми проложен утеплитель. В большинстве случаев для изготовления сэндвич труб применяется нержавеющая сталь, а в качестве утеплителя используется базальт;
Сэндвич трубы имеют слой утеплителя внутри

Сэндвич трубы имеют слой утеплителя внутри

  • из керамики. Такие дымоходы отличаются высокой прочностью, но и большой стоимостью. Поэтому применяются для обустройства промышленных дымоходов. Из-за большого веса керамический дымоход, так же как и кирпичный требует изготовления дополнительного фундамента;
Дымоходы из керамики обладают довольно высокой стоимостью

Дымоходы из керамики обладают довольно высокой стоимостью

  • из полимера. Такой дымоход не может подвергаться воздействию слишком больших температур, поэтому может применяться для отведения вредных веществ от газовых колонок и небольших котельных. Полимерный дымоход отличается высокой прочностью при небольшой стоимости и легкости установки.
Изделие из полимера легче устанавливать

Изделие из полимера легче устанавливать

В некоторых случаях материалы для изготовления дымоходов могут комбинироваться. Например, полимерный дымоход обложен кирпичам.

Комбинированный из полимера и кирпича дымоход

Комбинированный из полимера и кирпича дымоход

Выбор материала для изготовления дымохода зависит от предполагаемого отопительного прибора.

Основные параметры расчета дымовой трубы

7.1.1 Организацию забора воздуха для горения допускается осуществлять с улицы, из котельного зала или смешанным способом.

7.1.2 Для котлов, оснащенных горелками со встроенным дутьевым вентилятором (работающих под наддувом), забор воздуха из помещения котельной должен компенсироваться подачей наружного воздуха в котельную через проемы в ограждающих конструкциях или приточные установки, расположенные, как правило, в верхней зоне помещения котельной.

Для снижения аэродинамического шума от движения воздуха размеры живого сечения проемов и всасывающего патрубка определяются исходя из обеспечения скорости воздуха в них не более 1,5 м/с. На всасывающем патрубке следует предусматривать перекидной шибер.Расчет воздухообмена в котельной следует определять согласно СП 60.13330 с учетом теплоизбытков и расхода воздуха на горение.

7.1.3 Для подогрева воздуха следует предусматривать установку воздухонагревателей различных конструкций по ГОСТ 27330. Производительность воздухонагревателя определяют расчетом количества теплоты необходимой для нагрева требуемого количества воздуха от расчетной температуры наружного воздуха:до 17°С – в котельных с постоянным присутствием обслуживающего персонала;

7.1.4 Количество холодного воздуха , м/ч, подаваемого дутьевым вентилятором, вычисляют по формуле

где – коэффициент избытка воздуха в топке; – присосы воздуха в топке; – относительная утечка воздуха в воздухонагревателе и в нагнетательной части воздуховода;

– температура холодного воздуха; – расчетное количество сжигаемого топлива, кг/ч (м/ч); – теоретически необходимое количество воздуха для горения, м /ч.Все указанные в формуле значения показателей следует принимать из теплового расчета котлоагрегата [4] или из паспортных данных соответствующего оборудования.

7.1.5 Воздуховоды до и после воздухонагревателя и отдельно стоящие воздухонагреватели следует изолировать в соответствии с СП 61.13330.

7.1.6 При проектировании воздуховодов в соответствии с компоновочными и схемными решениями следует принимать рациональные аэродинамические формы элементов, обеспечивающие минимальные местные сопротивления.

7.1.7 Конфигурация трассы воздуховода должна обеспечивать снижение затрат на его изготовление и монтаж, при этом скорость движения потока воздуха должна обеспечивать снижение затрат на электроэнергию, необходимую для транспортирования воздуха.

7.1.8 Количество поворотов воздуховода должно быть минимальным. Не рекомендуется необоснованное сужение воздуховода, используя тройники вместо отводов. В случае установки тройника основной поток воздуха должен проходить без поворота. Воздуховод рекомендуется выполнять круглого сечения. В местах сопряжения его с оборудованием, при наличии квадратных или прямоугольных сечений, необходимо выполнять переходы с круга на квадрат/прямоугольник.

7.1.9 Воздуховоды до всасывающего патрубка вентилятора допускается выполнять из металла, кирпича, железобетона или композитных материалов.В случае применения неметаллических конструкций их внутренняя поверхность должна иметь футеровку.

7.1.10 Воздуховоды должны быть газоплотными.

7.1.11 Металлические воздуховоды должны быть сварными. Разъемные соединения допускается выполнять:- для присоединения к оборудованию, имеющему фланцы;- обеспечения производства ремонтных работ.

7.1.12 Воздуховоды внутри котельной рекомендуется принимать стальными сварными (круглого или прямоугольного сечения).

7.1.13 На воздуховодах должны быть предусмотрены устройства для установки контрольно-измерительных приборов и крепления изоляции, люки с минимальным размером 300×300 мм для чистки и осмотра внутренней поверхности.

7.1.14 На кирпичных и железобетонных воздуховодах люк-лаз должен иметь размер не менее 600×700 мм. Железобетонные воздуховоды рекомендуется выполнять из сборных железобетонных конструкций.

7.1.15 Металлические воздуховоды допускается изготавливать из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380.Толщина листовой стали для изготовления воздуховодов принимается в диапазоне от 1 до 4 мм.Для воздуховодов сечением до 0,2 м следует применять сталь толщиной 1,0 мм.Для воздуховодов сечением от 0,2 до 0,4 м следует применять сталь толщиной 2,0 мм.

7.1.16 Стенки металлических воздуховодов необходимо усиливать продольными и поперечными ребрами жесткости. Рекомендуемые размеры ребер жесткости в зависимости от конфигурации и сечения воздуховодов приведены в таблицах А.1-А.6 приложения А.Прямоугольные короба рекомендуется выполнять в соотношении высоты к ширине, равном 0,5×0,7.

7.1.17 Стальные воздуховоды следует выполнять на сварке.Закреплять сваркой воздуховод к патрубку горелки или другого оборудования и переносить вертикальную и горизонтальную нагрузки на оборудование не допускается.

7.1.18 Соединение воздуховода с всасывающим патрубком вентилятора, если расстояние от ближайшего поворота до всасывающего патрубка менее 3-4 диаметров, должно осуществляться только через всасывающий карман.

7.1.19 После вентилятора не рекомендуется выполнять резких поворотов или сужений тракта. Непосредственно за нагнетательным патрубком рекомендуется устанавливать диффузор, при этом его коэффициент местного сопротивления не должен быть выше 0,2-0,25. Конструктивные особенности диффузора для ВТ и ГТ указаны на рисунке 7.1.

При 20°

При 20° 10°

Рисунок 7.1 – Схема присоединения к вентилятору или дымососу нагнетательной части газовоздуховода

Предлагаем ознакомиться  Мочалка своими руками [для бани]: как сплести правильно

7.1.20 Для котельных с котлами мощностью более 8,0 МВт рекомендуется осуществлять смешанный способ забора воздуха, для чего в верхней зоне помещения котельной необходимо установить проемы в ограждающих конструкциях для попеременного забора воздуха, с улицы (холодное время года) и из помещения (теплое время года).

7.1.21 Аэродинамический расчет воздуховодов, расчет сопротивлений трения и местных сопротивлений приведен в [5].

7.2.1 Проектирование дымоотводящего тракта (ГТ) начинается с компоновки размещения оборудования, размещения дымовых труб на генплане и трассировки газоходов.

7.2.2 При разработке компоновочных решений котельной следует предусматривать рациональную трассировку и компоновку газоходов и их узлов.Простота схемы является важным фактором, способствующим повышению надежности и экономичности установки. Отсечные и байпасные клапаны, ответвления на поперечных связях вызывают значительные сопротивления и утечки. Поэтому даже для котельных установок небольшой мощности предпочтительнее предусматривать индивидуальный газовый тракт.

7.2.3 Газоходы допускается выполнять круглого и прямоугольного сечений. Простота изготовления, минимальный расход материала для изготовления газохода круглого сечения предпочтительнее, чем прямоугольного.

7.2.4 В зависимости от компоновочных решений котельной наружные и внутренние газоходы допускается предусматривать надземными, наземными или подземными и выполнять железобетонными, кирпичными, металлическими или из композитных и керамических материалов. Выбор материала газоходов следует проводить на основе технико-экономических расчетов.

Стандартный дымоход

7.2.5 На газоходах следует устанавливать компенсаторы теплового расширения, шиберов, регуляторы тяги, взрывные клапаны, закладные конструкции для установки приборов контроля давления (разрежения), температуры, содержания СО и , лючки для чистки и осмотра, устройства для отвода конденсата и его раскисления перед сбросом в канализацию.

7.2.6 Для котельных, работающих на сернистом топливе, а также при возможности выпадения конденсата водяных паров, содержащихся в дымовых газах, следует предусматривать защиту от коррозии внутренних поверхностей газоходов. Стенки кирпичных, железобетонных газоходов и газоходов из черного металла должны иметь футеровку. Тип футеровки и ее толщина должны определяться для каждого случая индивидуально.

7.2.7 Металлические газоходы и газоходы из композитных материалов должны быть теплоизолированы в соответствии с СП 61.13330.

7.2.8 Выбор оптимальных скоростей дымовых газов на каждом расчетном участке газохода приведен в [5].

7.2.9 Живое сечение газохода , м, вычисляют по формуле

где – объем дымовых газов на данном расчетном участке, принимаемый по данным теплового расчета, м/с; – оптимальная скорость газов на расчетном участке, м/с.Объем дымовых газов , м/с, образующихся при сгорании топлива, вычисляют по формуле

где – объем дымовых газов, образующихся при полном сгорании топлива, м/кг, определяемый для каждого вида топлива в зависимости от его химического состава; – температура уходящих газов, °С.

7.2.10 Аэродинамический расчет газового тракта проводят для определения давления (разрежения), необходимого для преодоления линейных и местных сопротивлений, обеспечивающих надежную эвакуацию продуктов сгорания и выброса их в атмосферу.

7.2.11 Количество поворотов ГТ должно быть минимальным. Не рекомендуется необоснованное сужение ГТ, использование тройников вместо отводов. В случае установки тройника основной поток дымовых газов должен проходить без поворота. Конфигурацию газохода рекомендуется выполнять круглого сечения. В местах сопряжения газохода с оборудованием, при наличии квадратных или прямоугольных сечений, необходимо выполнять переходы с круга на квадрат/прямоугольник.

При небольших расстояниях, в случае невозможности установки переходов, допускается выполнять газоходы с сечением, соответствующим сечению подключаемого оборудования.Для минимизации сопротивлений необходимо выполнить следующие условия:- минимизировать количество местных сопротивлений, типа отводов, переходов и тройников;- исключить крутые повороты и переходы;- кромки в патрубках должны быть скруглены, сечение тракта должно быть плавным и равномерным.

7.2.12 Скорости потока на всех участках должны быть экономически обоснованными. Экономически обоснованной скоростью считается скорость, при которой затраты на электроэнергию, необходимую для транспортирования дымовых газов, а также затраты на изготовление ГТ и его строительство были минимальны и оптимальны.Рекомендуемые скорости газов в дымовых трубах приведены в таблице 7.1.Таблица 7.1 – Рекомендуемые скорости газов в дымовых трубах

Скорость газов на выходе из дымовой трубы, м/с

котельной до 35 МВт

котельной от 35 МВт до 150 МВт

Высота металлической дымовой трубы, м

При естественной тяге

При принудительной тяге

Высота ж/б или кирпичной дымовой трубы, м

При естественной тяге

При принудительной тяге

До 20,0

От 6,0 до 15,0

От 5,0 до 15,0

До 45,0 м

От 4,0 до 12,0

От 10,0 до 18,0

Выше 20,0

От 4,0 до 12,0

До 12,0 м/с

Выше 45,0

От 4,0 до 12,0

От 6,0 до 15,0

Примечание – Скорость газов в газоходах котельной при естественной тяге от 4,0 до 12,0 м/с, при принудительной тяге – в зависимости от участка.

Виды дымовых труб для котельных

Сегодня существует несколько вариантов дымовых труб, используемых в котельных. У каждого из них имеются свои особенности.

Виды металлических дымоходов. Каждый тип труб должен отвечать экологическим стандартам а) одномачтовая, б) двухмачтовая, в) четырёхмачтовая, г) настенного крепления

Являются очень популярным вариантом ввиду следующих особенностей:

  • легкость сборки;
  • благодаря гладкой внутренней поверхности, конструкции не склонны к засорению сажей, а потому способны обеспечить отличную тягу;
  • быстрота монтажа;
  • если присутствует необходимость, такая труба может быть установлена с небольшим уклоном.

Советуем изучить как производится расчёт высоты дымовой трубы на нашем сайте.

Кирпичные трубы

В течение длительного времени не имели конкурентов среди дымоходов. В настоящее время сложность в установке таких конструкций заключается в необходимости поиска опытного печника и значительных финансовых затратах на покупку необходимых материалов.

При правильном обустройстве конструкции и грамотной топке, в таких дымоходах практически не наблюдается образования сажи. В случае, если такую конструкцию устанавливал профессионал, то служить она будет очень долго.

Дымовая труба, изготовленная из кирпича

Очень важной является проверка как внутренней, так и наружной кладки на правильность стыков и углов. Для улучшения тяги осуществляется напуск вверху трубы, а для того, чтобы предупредить задымление при наличии ветра используется прочный стационарный колпак.

Этот материал отлично дополнят следующие публикации:

Дымовой канал может быть как расположен на отопительном оборудовании, так и стоять отдельно, примыкая к котлу или печи. Труба должна на 50 см превышать высоту крыши. Размер дымохода в сечении высчитывается относительно мощности котельной и особенностей ее конструкции.

Основными конструкционными элементами трубы являются:

  • газоотводящий ствол;
  • теплоизоляция;
  • антикоррозионная защита;
  • фундамент и опора;
  • конструкция, предназначенная для ввода газоходов.

Схема устройства котельной установки современного типа

Поначалу дымовой газ попадает в скруббер, представляющий собой очистительное устройство. Здесь температура дыма снижается до 60 градусов по Цельсию. После этого, минуя абсорберы, газ очищается и только после этого происходит его выброс в окружающую среду.

Типы дымоходов

В современных котельных электростанциях используются различные виды дымоотводов. Каждый из них имеет свои особенности:

  • Колонный. Состоит из внутреннего ствола, изготовленного из нержавейки и внешней обечайки. Для предотвращения образования конденсата здесь предусмотрена теплоизоляция.
  • Околофасадный. Крепится к фасаду здания. Конструкция представлена в виде рамы, имеющей газоотводящие трубы. В некоторых случаях специалисты могут обойтись и без рамы, но тогда используется крепление на анкерных болтах и применяются сэндвич-трубы, внешний канал которых сделан из оцинкованной стали, внутренний — из нержавеющей, а между ними располагается уплотнитель, толщиной 6 см.

Конструкция околофасадного промышленного дымохода

  • Фермовый. Может состоять как из одной, так и нескольких бетонных труб. Ферма устанавливается на анкерной корзине, закрепленной на основании. Конструкция может быть использована в сейсмоопасных районах. Для предотвращения коррозии используется окраска и грунтование.
  • Мачтовый. Такая труба имеет стяжки, а потому считается более устойчивой. Антикоррозионная защита реализована здесь в виде теплоизоляционного слоя и огнеупорной эмали. Может использоваться в зонах с повышенной сейсмоопасностью.
  • Самонесущие. Это трубы типа «сэндвич», которые крепятся к основанию посредством анкерных болтов. Им свойственна повышенная прочность, что позволяет конструкциям с легкостью выдерживать любые погодные условия.

Предисловие

Схема расположения дымохода на плоской кровле

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ – ООО “СанТехПроект”, АС “СЗ Центр АВОК”, ООО “ПКБ “Теплоэнергетика”

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 15 сентября 2017 г. N 1224/пр и введен в действие с 16 марта 2018 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕВ случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил разработан в соответствии с Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ “О техническом регулировании”, устанавливает требования к проектированию, строительству, реконструкции, капитальному ремонту, техническому перевооружению систем газовоздушных трактов (ГВТ) котельных тепловой мощностью до 150 МВт, а также устанавливает требования к их безопасному содержанию и эксплуатационным характеристикам, которые обеспечивают выполнение требований Федерального закона от 22 июля 2008 г.

N 123-ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”, Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”.Основными приоритетами настоящего свода правил является:первостепенность требований по надежной организации подачи воздуха на горение и удаление продуктов сгорания топлива, обеспечивающих безаварийную работу котельных;

защита охраняемых законом прав и интересов потребителей тепловой энергии путем регламентирования эксплуатационных характеристик систем ГВТ;применение современных эффективных технологий и новых материалов для строительства новых, реконструкции, капитальном ремонте, расширении, техническом перевооружении существующих котельных и входящих в них систем ГВТ.

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает общие правила проектирования и устройства вновь проектируемых и реконструируемых газовоздушных трактов (далее – ГВТ) котельных установок единичной тепловой мощностью от 0,36 МВт до 150 МВт, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе.

Предлагаем ознакомиться  Как крепить вагонку из дерева

1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование ГВТ котельных установок тепловых электростанций.

3 Термины и определения

3.1 воздуховод: Канал или трубопровод прямоугольного или круглого сечения, служащий для транспортирования воздуха.

3.2 всасывающий карман: Конструктивный элемент ГВТ, устанавливаемый на всасывающей линии непосредственно перед дымососом или вентилятором.

Схема для расчета высоты дымоходной трубы

3.3 газоход: Канал или трубопровод прямоугольного или круглого сечения, служащий для удаления образовавшихся в процессе сжигания топлива продуктов сгорания (дымовых газов) от котла до дымовой трубы.

3.4 горелка (горелочное устройство): Устройство, обеспечивающее устойчивое сгорание топлива и возможность регулирования процесса горения.

3.5 датчик: Средство измерения, предназначенное для первичного преобразования контролируемой величины измерительного, сигнального, регулирующего или управляемого устройства в электрический сигнал в форме удобной для дальнейшей обработки, передачи и хранения.

3.6 динамическое давление в ГВТ: Скоростной напор, зависящий от температуры и скорости движения среды.

3.7 дымовая труба: Самостоятельный элемент системы ГВТ, вертикально расположенное трубное устройство, предназначенное для удаления продуктов сгорания топлива от котлов в атмосферу.

3.8 дымовые газы: Газообразные продукты, образующиеся в результате сгорания органического топлива в топочных устройствах котлов.

3.9 естественная тяга (самотяга): Разрежение, возникающее в дымовой трубе за счет разницы плотности окружающего воздуха и продуктов сгорания топлива.

3.10 искусственная тяга: Тяга, возникающая в ГВТ за счет разрежения или противодавления, вызванного работой тягодутьевых машин (дымососов/вентиляторов).

котельная: Здание (в том числе блок-модульного типа) или комплекс зданий и сооружений с котельными установками и вспомогательным технологическим оборудованием, предназначенными для выработки тепловой энергии.

[СП 89.13330.2016, пункт 3.1]

котельная установка: Совокупность котла и вспомогательного оборудования.

Примечание – В котельную установку могут входить кроме котла тягодутьевые машины, устройства очистки поверхностей нагрева, топливоподача и топливоприготовление в пределах установки, оборудование шлако- и золоудаления, золоулавливающие и другие газоочистительные устройства, не входящие в котел газовоздухопроводы, трубопроводы воды, пара и топлива, арматура, гарнитура, автоматика, приборы и устройства контроля и защиты, а также относящиеся к котлу водоподогревательное оборудование и дымовая труба.

[ГОСТ 23172-78, статья 3]

3.13 многоствольная дымовая труба: Конструкция, состоящая из нескольких металлических дымоотводящих стволов, объединенных одним общим защитным кожухом, или установленных в/на одной общей рамной конструкции, а также железобетонная или кирпичная дымовая труба, имеющая внутренние разделительные перегородки.

3.14 многослойный газоход: Газоход, состоящий из основного металлического дымоотводящего патрубка, теплоизоляционного слоя и покровного слоя (защитного кожуха).

3.15 ненесущая дымовая труба: Дымовая труба, ствол которой не несет нагрузок, устанавливается в специальной рамной конструкции и крепится к элементам этой конструкции.

3.16 одноствольная дымовая труба: Дымовая труба, состоящая из одного дымоотводящего ствола.

3.17 полное давление: Сумма динамического и статического давлений.

3.18 самонесущая дымовая труба: Дымовая труба, ствол которой несет все нагрузки без дополнительной поддержки и растяжек, опираясь на собственный фундамент.

3.19 статическое давление: Давление, представляющее собой разность абсолютного давления текущей среды в данной точке и абсолютного атмосферного давления на том же уровне.Примечание – Величина статического давления может иметь положительное (избыточное давление) или отрицательное значение (разрежение).

3.20 температура точки росы: Температура, при которой происходит конденсация водяных паров, содержащихся в дымовых газах.

3.21 тягодутьевые машины: Механизмы, устанавливаемые в тракте подачи воздуха на горение непосредственно перед горелкой – вентилятор или тракте удаления продуктов сгорания непосредственно за котлом или за хвостовыми поверхностями нагрева – дымосос.

3.22 хвостовые поверхности нагрева: Устройства, дополнительно устанавливаемые к котлу, служащие для повышения эффективности работы котла за счет использования тепла уходящих газов и снижения их температуры.

Значения табличных коэффициентов

3.23 энергоэффективность технологического процесса выработки тепловой энергии: Обеспечение более низких затрат энергоресурсов на выработку тепловой энергии, минимизация потерь от химического и механического недожога топлива, а также потерь теплоты в окружающую среду.

4 Сокращения

В настоящем своде правил применены следующие сокращения:ВТ – воздухоподводящий тракт, по которому воздух подается к горелке котла или к топочному пространству для обеспечения процесса сжигания топлива;ГВТ – газовоздушный тракт;ГТ – газоотводящий тракт, по которому отводятся дымовые газы от котла до дымовой трубы;ТДМ – тягодутьевые машины;ТМ – обозначение – маркировка чертежей тепломеханического раздела;ХПН – хвостовая поверхность нагрева.

6 Исходные данные и порядок проектирования систем газовоздушного тракта

5.1 Системы ГВТ должны обеспечивать:- устойчивую работу котлов во всех режимах путем организации и регулирования подачи необходимого количества воздуха на горение и удаление продуктов сгорания с рассеиванием их в атмосфере;- энергоэффективность работы системы за счет снижения тепловых потерь в окружающую среду и снижения затрат электроэнергии на транспортирование воздуха и продуктов сгорания;

– экологическую безопасность объекта за счет снижения химического недожога и оксида углерода и минимизации приземных концентраций вредных веществ в атмосфере путем расчета и определения необходимого количества воздуха на горение и необходимой высоты дымовой трубы;- работу элементов ГВТ с понижением уровня шума и вибрации.

5.2 Выбор аэродинамической схемы ГВТ котельных установок следует проводить в зависимости от вида сжигаемого топлива, типа топочных или горелочных устройств, наличия или отсутствия и типа ХПН. Эти данные определяются предприятием – изготовителем котельной установки и приводятся в паспорте или инструкции по монтажу и эксплуатации котельной установки.

5.3 Воздушный тракт состоит из следующих элементов:- воздухозаборное устройство с всасывающим воздуховодом до вентилятора;- вентилятора с электроприводом;- напорного воздуховода и (или) воздухоподогревательного устройства;- распределительного воздуховода для подвода воздуха к каждой горелке или к каждой зоне воздухоподачи колосниковых решеток;- закладных конструкций для установки приборов контроля температуры и давления воздуха.

5.4 Газоотводящий тракт состоит из следующих элементов:- присоединительного патрубка газохода к котлу после ХПН;- газоходного патрубка от присоединительного патрубка до дымососа, работающего под разрежением;- дымососа с электроприводом при отсутствии возможности создания естественной тяги;- газоходного патрубка от дымососа до дымовой трубы, работающего под давлением;- систем очистки дымовых газов, устанавливаемых до дымососа при работе котлов на твердом топливе;- дымовой трубы.

5.5 В системах ГВТ необходимо предусматривать пропорциональное регулирование подачи объема воздуха и удаления дымовых газов в зависимости от изменения количества сжигаемого топлива при текущей тепловой нагрузке котельного агрегата.

5.6 В качестве ХПН используют воздухоподогреватели, поверхностные, контактные и конденсационные экономайзеры. Степень оснащенности котла ХПН и компоновка котла должны определяться предприятием-изготовителем исходя из достижения оптимального значения КПД.

5.7 Котельные установки следует поставлять в заводской компоновке со встроенными ХПН. Разработка новых компоновок котельных установок с отдельно стоящими воздухоподогревателями и экономайзерами допускается только при отсутствии заводских решений, а также при реконструкции или техническом перевооружении котельных. Изменение компоновки должно быть согласовано с предприятием – изготовителем котла.

5.8 Для нормализации процесса сжигания топлива, подачи воздуха на горение и удаления продуктов сгорания в случае недостаточности естественной тяги следует предусматривать установку тягодутьевых устройств – дымососов и (или) вентиляторов.Вентилятор служит для подачи воздуха на горение топлива к горелке или топке котла.

5.9 Для котельных установок, работающих под наддувом, горелочные устройства поставляются предприятием-изготовителем комплектно с встроенным дутьевым вентилятором, создающим противодавление в топке. В паспорте на котел следует указывать данные по расчетному напору дымовых газов на выходе из котла.

5.10 Для регулирования производительности проектируемых тягодутьевых установок следует предусматривать направляющие аппараты, индукционные муфты, частотно-управляемые электроприводы или другие устройства, обеспечивающие экономичные способы регулирования.

5.11 Для котельных, оборудованных котельными установками, забирающими воздух для горения непосредственно из помещения котельной, следует предусматривать приточные установки или проемы в ограждающих конструкциях здания, расположенные, как правило, в верхней зоне помещения котельной. Размеры живого сечения проемов определяют исходя из обеспечения скорости воздуха в них не более 1,5 м/с.

5.12 Для удаления продуктов сгорания в атмосферу следует предусматривать строительство дымовой трубы. Дымовые трубы могут быть металлическими, железобетонными монолитными и сборными из отдельных царг, изготовленных из композитных или керамических материалов.

5.13 Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельных выполняют на основе общепринятых физических зависимостей гидродинамики и аэродинамики с учетом определения значений местных сопротивлений конструктивных элементов, воздуховодов и газоходов.

5.14 Исходными данными для аэродинамического расчета трактов подачи воздуха на горение и удаления продуктов сгорания является определение расчетных расходов воздуха на горение в зависимости от теплотехнических характеристик котельной установки, вида используемого топлива, типа горелочных устройств и с учетом коэффициента избытка воздуха при номинальной производительности котла.

5.15 Исходными данными для аэродинамического расчета ГТ является расчетный объем уходящих дымовых газов при заданной температуре, их физические характеристики, химический состав и нормативные требования по рассеиванию вредных выбросов в атмосфере.

5.16 Определение размеров дымовой трубы, сечений воздуховодов и газоходов, производительности дымососов и вентиляторов следует выполнять исходя из результатов аэродинамических расчетов.

5.17 Трассировку и протяженность газоходов и воздуховодов, размещение ТДМ следует определять в зависимости от архитектурно-планировочных и компоновочных решений котельной и котельного агрегата.

5.18 Проектная документация на ГВТ должна разрабатываться в объеме, установленном заданием на проектирование в формате СПДС согласно ГОСТ Р 21.1101.

5.19 Проектная документация на ГТ и ВТ должна разрабатываться отдельно с максимальным использованием изделий заводского изготовления.

6.1 Исходные данные для проектирования ГВТ

6.1.1 Вид сжигаемого топлива.

Предлагаем ознакомиться  Как увеличить тягу в котле

6.1.2 Элементарный состав и химические характеристики топлива.

6.1.3 Тип (марка) и количество устанавливаемых котлов, горелочных устройств и хвостовых поверхностей нагрева для выработки необходимого, определенного техническим заданием на проектирование котельной, количества теплоты.

6.2 Порядок проектирования систем ГВТ

6.2.1 Выполняют тепловой расчет с целью определения расхода топлива, количества воздуха, необходимого для сжигания топлива, и количества удаляемых продуктов сгорания топлива (дымовых газов), определения количественного и качественного состава продуктов сгорания.

6.2.2 Определяют аэродинамическую схему ГВТ котельной в зависимости от результатов теплового расчета, гидрогеологических исследований, вида сжигаемого топлива, типа топочного или горелочного устройства, наличия или отсутствия и типа хвостовых поверхностей нагрева и рекомендаций предприятия – изготовителя котельной установки, изложенных в паспорте котла или инструкциях по монтажу и эксплуатации элементов, входящих в состав котельных установок.

6.2.3 На основании теплового расчета и аэродинамической схемы ГВТ определяют типы тягодутьевых установок (дымососов и дутьевых вентиляторов) и их технические характеристики.

6.2.4 На основании теплового и аэродинамического расчетов определяют высоту и диаметр дымовой трубы.

6.2.5 Определяют материал для изготовления дымовой трубы.

8 Автоматизация, контроль и сигнализация

8.1 Устойчивая и надежная работа котельного агрегата обеспечивается бесперебойной работой всего ГВТ котла, контроль и регулирование которого осуществляется системой автоматизации контроля и сигнализации.

8.2 Контролю подлежат следующие параметры работы ГВТ:- разрежение в топочном пространстве для котельного агрегата с уравновешенной тягой, Па;- давление газового тракта за последней хвостовой поверхностью нагрева котла, работающего под наддувом;- наличие и значение самотяги в дымовой трубе, Па;- давление воздуха после вентилятора и перед горелками, до и после воздухонагревателя, Па;

9 Электроснабжение и электрооборудование

9.2 Электроснабжение электродвигателей осуществляется в соответствии с [8], СП 89.13330 и нормативных документов по использованию частотно-регулируемых электроприводов. В системе должно быть предусмотрено устройство плавного пуска.

9.3 Электроприводы, как правило, комплектуются с ТДМ предприятием-изготовителем.

9.4 Электроприводы ТДМ должны быть оснащены дистанционным и местным отключающим устройством.

10 Охрана окружающей среды

10.1 Расчет рассеивания в атмосфере вредных выбросов следует проводить в соответствии с [6].

10.2 Котельные установки, предназначенные для работы на твердом топливе, должны быть оборудованы установками для очистки дымовых газов. Очистку дымовых газов следует предусматривать в соответствии с СП 89.13330.

10.3 При расчете рассеивания в атмосфере вредных веществ количество выделяемых вредных веществ следует принимать по данным предприятий (фирм) – изготовителей котельных установок и горелочных устройств. Оборудование, изготовители которого не представляют этих данных, применять не следует.

10.4 Качество воздуха от газовоздушных трактов должно соответствовать СанПиН 2.1.6.1032.

10.5 Уровни шума и вибрации, проникающих в ближайшие жилые помещения от работы оборудования газовоздушных трактов, не должны превышать значений, определенных СП 51.13330, [9], [10] в дневное и ночное время.

10.6 Для обеспечения требований СП 51.13330, [9], [10] тягодутьевые устройства газовоздушных трактов должны быть оснащены шумопоглащающими и антивибрационными устройствами.

11 Энергоэффективность

11.1 Энергоэффективность систем ГВТ определяется затратами электроэнергии на привод ТДМ, обеспечивающих их устойчивую и надежную работу.

11.2 На затраты электроэнергии существенное влияние оказывает выбор оптимальных скоростей воздушных и газовых потоков, принятие достаточных мер по уменьшению местных и линейных сопротивлений воздушного и газового трактов, которые достигаются путем оптимальной трассировки воздуховодов и газоходов при принятии архитектурно-планировочных решений по размещению оборудования и устройств ГВТ.

Гофра для газовой колонки или котла: особенности применения

11.3 Следует избегать крутых поворотов, сужений, изменяющих направление потока и изменение скоростей движения.

11.4 При изготовлении необходимо отдавать предпочтение материалам с малым коэффициентом шероховатости поверхности.

11.5 Для снижения потребления электроэнергии следует использовать в системах электроснабжения приводов устройства, стабилизирующие параметры электроэнергии (компенсация реактивных мощностей и стабилизация напряжения).

Приложение А. Рекомендации по профилям и размерам ребер жесткости

Приложение А

Таблица А.1 – Предельные размеры сторон сечения неизолированных коробов, м, с толщиной стенки 3 мм

Давление (разрежение), кПа

Профиль ребра, мм

Полоса 5х50

Полоса 6х70

0,5

0,7

1,0

0,5

0,7

1,0

1,0

2,5

1,2

2,0

1,8

2,3

2,3

3,6

1,8

3,9

2,7

3,5

3,5

2,0

1,9

0,9

2,0

1,4

1,8

1,8

2,7

1,3

2,9

2,0

2,6

2,6

3,0

1,5

0,7

1,7

1,2

1,5

1,5

2,3

1,1

2,5

1,7

2,1

2,1

4,0

1,4

0,7

1,5

1,0

1,3

1,3

2,0

1,0

2,2

1,5

1,9

1,9

Уголок 50х50х5

Уголок 63х63х6

1,0

4,2

2,1

4,6

3,2

4,4

4,4

5,4

2,7

5,6

3,9

5,5

5,5

2,0

3,5

1,7

3,7

2,5

3,3

3,3

4,4

2,2

4,7

3,2

4,1

4,1

3,0

2,9

1,4

3,1

2,1

2,7

2,7

3,6

1,8

3,9

2,7

3,4

3,4

4,0

2,6

1,3

2,8

1,9

2,4

2,4

3,2

1,6

3,4

2,3

3,0

3,0

Уголок 75х75х6

Швеллер N 10

1,0

6,4

3,2

6,8

4,7

6,2

6,2

7,5

3,7

8,5

5,9

7,7

7,7

2,0

4,9

2,4

5,3

3,7

4,6

4,6

6,1

3,0

6,5

4,5

5,8

5,8

3,0

4,1

2,0

4,4

3,0

3,9

3,9

5,1

2,5

5,5

3,8

4,8

4,8

4,0

3,6

1,8

3,9

2,7

3,4

3,4

4,5

2,2

4,8

3,3

4,2

4,2

Таблица А.2 – Предельные размеры сторон сечения изолированных коробов, м, с толщиной стенки 3 мм

Давние (разре-
жение), кПа

Темпе-
ратура, °С

Профиль ребра, мм

Полоса 5х50

Полоса 6х70

Уголок 50х50х5

0,5

0,7

1,0

0,5

0,7

1,0

0,5

0,7

1,0

1,0

200

1,9

0,9

2,0

1,4

1,9

1,9

2,8

1,4

2,9

2,0

2,7

2,7

3,6

1,8

3,7

2,5

3,5

3,5

300

1,4

0,7

1,4

1,0

1,4

1,4

2,1

1,0

2,1

1,4

2,0

2,0

2,6

1,3

2,7

1,8

2,6

2,6

400

1,2

0,6

1,2

0,8

1,2

1,2

1,8

0,9

1,8

1,2

1,7

1,7

2,3

1,1

2,3

1,6

2,2

2,2

2,0

200

1,6

0,8

1,7

1,2

1,5

1,5

2,3

1,1

2,5

1,7

2,2

2,2

3,0

1,5

3,1

2,1

2,9

2,9

300

1,2

0,6

1,2

0,8

1,1

1,1

1,7

0,8

1,8

1,2

1,7

1,7

2,2

1,1

2,3

1,6

2,1

2,1

400

1,0

0,5

1,1

0,7

1,0

1,0

1,5

0,7

1,6

1,1

1,4

1,4

1,9

0,9

2,0

1,4

1,9

1,9

3,0

200

1,4

0,7

1,5

1,0

1,3

1,3

2,0

1,0

2,2

1,5

1,9

1,9

2,6

1,3

2,8

1,9

2,5

2,5

300

1,0

0,5

1,1

0,7

1,0

1,0

1,5

0,7

1,6

1,1

1,4

1,4

1,9

0,9

2,0

1,4

1,9

1,9

400

0,9

0,4

0,9

0,6

0,8

0,8

1,3

0,6

1,4

1,0

1,3

1,3

1,7

0,8

1,8

1,2

1,6

1,6

4,0

200

1,2

0,6

1,3

0,9

1,2

1,2

1,8

0,9

1,9

1,3

1,7

1,7

2,3

1,1

2,5

1,7

2,2

2,2

300

0,9

0,4

1,0

0,7

0,9

0,9

1,4

0,7

1,4

1,0

1,3

1,3

1,7

0,8

1,9

1,3

1,7

1,7

400

0,8

0,4

0,9

0,5

1,2

0,6

1,3

0,9

1,1

1,1

1,5

0,7

1,6

1,1

1,5

1,5

Таблица А.3 – Предельные размеры сторон сечения изолированных коробов, м, с толщиной стенки 3-5 мм. Профиль ребра – швеллер

Давление (разрежение), кПа

Температура, °С

Профиль ребра, мм

Швеллер N 12

0,5

0,7

1,0

3,0

200

5,5

2,7

5,8

4,0

5,2

5,2

300

4,1

2,0

4,3

3,0

3,9

3,9

400

3,6

1,8

3,8

2,6

3,4

3,4

4,0

200

4,9

2,4

5,2

3,6

4,6

4,6

300

3,7

1,8

3,9

2,7

3,5

3,5

Таблица А.4 – Предельные размеры сторон сечения изолированных коробов, м, с толщиной стенки 4-5 мм

Давление (разре-
жение), Па

Темпе-
ратура, °С

Профиль ребра, мм

Полоса 5х50

Полоса 6х70

Уголок 50х50х5

0,5

0,7

1,0

0,5

0,7

1,0

0,5

0,7

1,0

10

200

2,0

1,0

2,0

1,4

1,9

1,9

2,9

1,4

3,0

2,1

2,8

2,8

3,7

1,8

3,3

2,6

3,5

3,5

300

1,4

0,7

1,5

1,0

1,8

1,8

2,1

1,0

2,2

1,5

2,1

2,1

2,7

1,3

2,8

1,9

2,6

2,6

400

1,2

0,6

1,3

0,9

1,2

1,2

1,8

0,9

1,9

1,3

1,8

1,8

2,3

1,2

2,4

1,6

2,3

2,3

20

200

1,6

0,8

1,7

1,2

1,6

1,6

2,4

1,2

2,5

1,7

2,3

2,3

3,1

1,5

3,2

2,2

2,9

2,9

300

1,2

0,6

1,3

0,9

1,2

1,2

1,8

0,9

1,9

1,3

1,7

1,7

2,3

1,1

2,4

1,6

2,4

2,4

400

1,0

0,5

1,1

0,7

1,0

1,0

1,6

0,8

1,6

1,1

1,5

1,5

2,0

1,0

2,1

1,4

1,9

1,9

30

200

1,4

0,7

1,5

1,0

1,4

1,4

2,1

1,0

2,2

1,5

2,0

2,0

2,7

1,8

2,8

1,9

2,6

2,6

300

1,1

0,5

1,1

0,7

1,0

1,0

1,6

0,8

1,7

1,2

1,5

1,5

2,0

1,0

2,1

1,4

1,9

1,9

400

0,9

0,5

1,0

0,7

0,9

0,9

1,4

0,7

1,4

1,0

1,3

1,3

1,8

0,9

1,8

1,2

1,7

1,7

40

200

1,3

0,6

1,4

1,0

1,2

1,2

1,9

0,9

2,9

1,4

1,8

1,8

2,4

1,2

2,6

1,8

2,3

2,3

300

1,0

0,5

1,0

0,7

0,9

0,9

1,4

0,7

1,5

1,0

1,4

1,4

1,8

0,9

1,9

1,3

1,7

1,7

400

0,8

0,4

0,9

0,6

0,8

0,8

1,2

0,6

1,3

0,9

1,2

1,2

1,6

0,8

1,7

1,2

1,5

1,5

Таблица А.5 – Шаг между продольными ребрами жесткости

Давление (разрежение), кПа

Шаг в зависимости от толщины стенки короба, мм

3

4-5

1,0-4,0

500

1000

, , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector