يُطلق على الموقد أو المدفأة اسم "قلب المنزل" لسبب ما. لكن ترويض الحريق داخل مبنى سكني ينطوي على عدد من الإجراءات ومجموعة طويلة من القواعد. بعد كل شيء ، فإن أي أخطاء في تصميم المدخنة باهظة الثمن ، بدءًا من الدخان الخانق في الداخل وينتهي بالنار. وغالبًا ما يبدأ كل شيء بانتهاك الجر وتدمير جدران المدخنة ، ثم تشتعل هياكل المباني المجاورة.

اليوم غالبًا ما يتم إجراء حسابات ارتفاع المدخنة من خلال خاصالبرامج ، على الرغم من أنه يجب على المتخصصين ذوي الخبرة التحقق من القيم التي تم الحصول عليها يدويًا ، باستخدام الصيغ التي من المنطقي التعرف عليها من أجل راحة البال.

إنها ليست صعبة ، لأن فهمهم يكفي أن يكون لديهم معرفة مدرسية بالهندسة والقدرة على استبدال القيم في المكان المناسب. وسنحاول بدورنا أن نشرح لك سبب أهمية كل مؤشر في تحديد ارتفاع المدخنة ، وكيف يؤثر ذلك بالضبط عليها.

وفقًا لجميع قوانين ولوائح البناء ، يجب أن ترتفع المدخنة فوق السطح على مسافة معينة. يعد ذلك ضروريًا حتى لا يتسبب الهواء الموجود على الأجزاء البارزة من السقف في سحب خلفي بسبب الاضطرابات.

يمكن رؤية المسودة العكسية بأعين المرء على شكل دخان يتدفق من المدفأة مباشرة إلى الغرفة. لكن الارتفاع الإضافي للمدخنة ليس ضروريًا أيضًا ، وإلا ستصبح المسودة قوية جدًا ولن تنتظر الحرارة من مثل هذا الموقد: سيتم حرق الحطب مثل عود الثقاب ، ولن يكون لديك وقت لإعطاء الحرارة.

إذا كان الأنبوب قريبًا جدًا من الأشجار الكثيفة أو جدار مرتفع ، فيجب أن يتم بناؤه باستخدام الأسمنت الأسبستي أو الأنابيب الفولاذية.

ستجد في هذا الفيديو أيضًا نصائح قيمة حول إنشاء المدخنة وحلول مشاكل ارتفاعها:

قوة الجر: كيفية تحقيق الاحتراق المثالي للوقود

تتأثر قوة الجر نفسها بعدة عوامل مهمة في وقت واحد:

• مادة المدخنة
• ارتفاع الأساس فوق مستوى سطح البحر ؛
• درجة حرارة غاز المداخن عند مخرج الفرن ؛
• شكل المقطع العرضي للمدخنة.
• نعومة أو خشونة السطح الداخلي ؛
• انتهاك الضيق الداخلي للمدخنة ؛
• درجة حرارة ورطوبة الهواء الخارجي.
• تهوية الغرفة بغلاية أو موقد ؛
• اكتمال احتراق الوقود.
• درجة تلوث المرجل (أو الفرن) والمدخنة ؛
• نوع الموقد المستخدم (معدّل أو منفصل).

بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى تحديد قيمة السحب الثابت للمدخنة ، ويتم قياسها بقيمة ∆p [Pa]. هذه هي الصيغة التي يجب حسابها:

ح [م] = (∆p Tp Tn) / (3459 (Tp-1.1 Tn))

آرهي متوسط ​​درجة الحرارة في الأنبوب ، و تينيسي- درجة حرارة خارجية. يتم قياسها افتراضيًا بالدرجات كلفن ، ولكن يمكنك تحديدها بالدرجات المئوية بإضافة +273.

حساب متوسط ​​درجة الحرارة ليس بالأمر الصعب. يتم تقديمه عادةً في البيانات الفنية للغلاية ، ولكن من المهم أيضًا مراعاة التبريد. هذا هو 1 درجة لكل متر من أنابيب الطوب ، و 2 درجة لكل متر من الأنابيب الفولاذية المعزولة ، و 5 درجات للأنابيب غير المعزولة.

في الوقت نفسه ، يُنصح بأخذ قيمة درجة الحرارة الخارجية النموذجية لفصل الصيف باعتبارها أكثر الأوقات إشكالية للجر:

قم بإجراء حساب ديناميكي هوائي واكتشف الارتفاع المطلوب وقطر المدخنة بالضبط. تعني قيمة الدفع في حد ذاتها الفرق في كثافة الهواء وغاز المداخن مضروبة في ارتفاع المنزل. يقع على بعد 5 أمتار من المدخنة التي توفر فراغًا ومسبقًا للدخان.

ولكن ماذا تفعل إذا كان ارتفاع الأنبوب لا يمكن أن يكون أعلى بالفعل ، ولا يزال الدفع غير كافٍ لأسباب معينة؟ يحدث هذا غالبًا عندما تبرد غازات المداخن بسرعة كبيرة ، خاصة خلال موسم البرد. بعد ذلك ، لاستعادة قوة الجر ، يتم عزل الجزء المطلوب من الأنبوب ببساطة.

تذكر أيضًا أن الدفع الحقيقي دائمًا ما يكون أقل من الدفع الساكن بسبب مقاومة حركة الغازات داخل جدران الأنابيب. كلما كانت مساحة تدفق المدخنة أضيق ، وكلما زادت الانحناءات والأقسام الأفقية وما شابه ذلك ، كلما كان السحب أسوأ ، لأن فقدان الضغط على طول الأنبوب بالكامل يؤثر على المسودة.

هناك مشكلة أخرى تتعلق بارتفاع المدخنة وهي الهواء البارد من الموقد. لذلك ، عندما لا يعمل ، يُخرج الهواء البارد من الشارع. يحدث هذا عندما يكون رأس المدخنة أسفل نهاية غطاء التهوية ، أو عندما تكون العلية كبيرة جدًا وغير معزولة بشكل جيد.

تصميم المدخنة حسب تكوين التدفئة

وقبل كل شيء ، عند تصميم المدخنة ، يتم حساب الحد الأدنى من مؤشرات الإنتاجية. إذا حدثت أخطاء هنا ، فسوف تتراكم غازات المداخن داخل الأنبوب وتسبب العديد من المشاكل.

يبدو التصميم العام للمدخنة كما يلي:

إذا كانت درجة حرارة غاز المداخن منخفضة ، كما هو الحال في الغلايات الحديثة ذات درجة الحرارة المنخفضة ، فيتم تركيب ما يسمى بعادم الدخان الكهربائي في الجزء العلوي من المدخنة.

هم مروحة صغيرة مع ريش. يقوم هذا الجهاز بإزالة منتجات الاحتراق من الأنبوب بالقوة ، وبالتالي زيادة قوة الجر. وبعد ذلك ، لم تعد قوة الجر تؤثر بشكل مباشر على ارتفاع المدخنة ، لأنها تتحقق بطريقة مختلفة ، وليس عن طريق "اصطياد الريح".

إذا لم يكن هناك جهاز إضافي ، فلا يزال عليك اللحاق بالريح. وفي هذه الحالة ، تحتاج إلى البناء على الطاقة المتاحة للغلاية أو الموقد أو الموقد ، والتي يمكن العثور عليها في الوثائق الفنية. يتم التعبير عنها بكمية الوقود التي يتم حرقها في ساعة عمل واحدة.

إذا كان حجم الوقود معروفًا ، فسيتم حساب حجم الغازات باستخدام الصيغة التالية:

Vg = B ∙ V ∙ (1 + t / 273) / 3600

ستكون النتيجة م 3 / ث. هذه هي سرعة حركة الغازات في الأنبوب. نحسب المقطع العرضي للأنبوب باستخدام الصيغة التالية:

F = π ∙ د² / 4

ويتم تحديد القيمة الناتجة بالمتر 2. هذه هي مساحة المقطع العرضي للمدخنة ، ويتم حساب القطر بالصيغة التالية:

dт = √4 ∙ B ∙ V ∙ (1 + t / 273) / π ∙ ω ∙ 3600

الخصائص المتبقية هي نفسها تقريبًا لمعظم السخانات. لذا ، فإن سرعة خروج الغازات في المدخنة لا تقل عادة عن 2 متر في الثانية ، ودرجة حرارة الغازات عند مدخل الأنابيب من 150 إلى 200 درجة.

أيضًا ، لا يقل ضغط الغاز القياسي لكل متر واحد عن 0.4 مم H 2 O أو 4 Pa:

لذلك ، وفقًا لـ SNiP ، يجب ألا يقل ارتفاع المدخنة عن الشبكة عن 5 أمتار.

قابلية السقف للاشتعال: عندما تؤدي شرارة إلى مشكلة

مادة التسقيف نفسها مهمة أيضًا ، وهي قابليتها للاحتراق. لذلك ، مع طلاء مقاوم للحريق ، يجب زيادة ارتفاع الأنبوب بمقدار 1-1.5 متر حتى لا تصل الشرر إلى السطح:

اعتماد ارتفاع المدخنة على عناصر أخرى من السقف

من الأهمية بمكان أيضًا مدى قرب المدخنة نفسها من حافة السقف أو الحاجز أو عناصره الأخرى:

لذلك ، فيما يتعلق بارتفاع المداخن فوق السطح ، هناك مثل هذه القواعد:

1. ما لا يقل عن 1.2 متر فوق سطح مسطح.
2. لا تقل عن 50 سم فوق حافة السطح إذا كان الأنبوب يقع على بعد 1.5 متر من الحافة.
3. ليس أقل من مستوى التلال ، إذا كان الأنبوب يقع من 1.5 إلى 3 م من التلال.
4. ليس أقل من الخط الذي يمكن رسمه من التلال نزولاً إلى الأفق بزاوية 10 درجات إذا كان الأنبوب يقع على بعد أكثر من 3 أمتار من الحافة.

في هذه الحالة ، يجب وضع قناة الدخان على مسافة معينة من العناصر الأخرى للهيكل ، على الأقل:

• 150 مم للأنابيب ذات العزل ؛
• 500 مم للأنابيب بدون عازل.

أقل ارتفاع مسموح به للأنبوب هو 50 سم ، لكن هذه الأنابيب منخفضة للغاية ، ولا يُسمح بوضعها إلا على الأسطح المستوية دون أي نتوءات. إذا كان السقف به تكوين أكثر تعقيدًا ، فسيتعين عليك العبث ومراعاة جميع الأجزاء البارزة.

لذلك ، إذا كانت كل هذه الأجزاء على مسافة 1.5 متر من الأنبوب نفسه ، فيكفي أن يكون الأنبوب أعلى من كل هذه العناصر. إذا كانت أقرب من 1.5 متر ، فيجب أن تتجاوز المدخنة ارتفاعها بما لا يقل عن 59 سم:

ليس من الصعب الحفاظ على ارتفاع المدخنة من 5 أمتار من شبكة النار إلى الجزء العلوي من الأنبوب إذا تم بناء منزل من طابق واحد أو طابقين. لكن المشاكل تنشأ إذا تم تركيب الموقد في الطابق العلوي - ارتفاع السقف والعلية هنا غير كافيين.

القضايا البيئية للمباني الصناعية

باختصار ، يجب أن يضمن معدل نقل المدخنة مرور الدخان دون عوائق وإطلاقه في الغلاف الجوي. علاوة على ذلك ، فإن اللحظة البيئية مهمة أيضًا هنا ، أي ما إذا كانت نواتج احتراق الوقود مشتتة في الغلاف الجوي بشكل صحيح.

لذلك ، عند بناء المؤسسات التجارية والمصانع ، يتم أخذ بعض المعايير الصحية بعين الاعتبار. ويعتمدون على الظروف الجوية للمنطقة ، والسرعة النموذجية لتدفق الكتل الهوائية ، وتخفيف المناظر الطبيعية والعديد من العوامل الأخرى.

إذن ، ما هي القيمة التي حصلت عليها وهل هي بالضبط 5 أمتار؟

أحد أهم المتطلبات لضمان سلامة تشغيل معدات تسخين الوقود الصلب هو التنظيم السليم لإزالة منتجات الاحتراق. مع توقع أنها تخرج في الوقت المناسب وبشكل كامل ، دون اختراق الغرفة ، وتفسح المجال لتدفق الهواء النقي الضروري للاحتراق المستمر لإشارة الوقود. يؤدي انتهاك هذه القواعد ، في أحسن الأحوال ، إلى التشغيل غير الفعال للفرن أو المرجل. ولكن الأسوأ من ذلك هو احتمال حدوث تسمم بأول أكسيد الكربون أو حدوث خطر نشوب حريق.

في هذه المقالة ، لن نفكر في الخيارات الممكنة لبناء المداخن - هناك الكثير من المعلومات حول هذا الموضوع في المنشورات الأخرى لبوابتنا. ستركز المحادثة على المعلمات الرئيسية للأنبوب - المقطع العرضي الخاص به ، والذي يضمن إزالة منتجات الاحتراق في الوقت المناسب بالسرعة المثلى والارتفاع ، مما يضمن إنشاء الدفع الطبيعي الضروري.

لذا ، فإن موضوع محادثة اليوم هو مدخنة: حساب الطول والقسم ، التبريرات والآلات الحاسبة المريحة عبر الإنترنت.

لماذا يتم النظر في أجهزة الوقود الصلب؟

الأمر بسيط - هناك دائمًا المزيد من المشاكل معهم في هذه الأمور ، عند مقارنتها بالمشاكل الغازية. لنوضح لماذا:

• بادئ ذي بدء ، تعتبر سخانات الغاز دائمًا منتجات مصنوعة في المصنع. بمعنى ، يجب أن يكون لديهم أنبوب فرعي لقسم معين للاتصال بالمدخنة. تم تحديد منطقة المقطع العرضي للقناة أيضًا في التوثيق الفني للنموذج. أي أن كل شيء بسيط للغاية - لا يُسمح بتضييق القناة في أي قسم من أقسام المدخنة الصاعدة.

• تكون درجة حرارة منتجات احتراق الغاز التي تدخل المدخنة أقل بشكل غير متناسب من درجة حرارة الخشب أو أنواع الوقود الصلب الأخرى المتكونة أثناء الاحتراق.
• من الصعب أيضًا مقارنة أحجام مخاليط الغاز المتكونة أثناء احتراق الوقود "الأزرق" والوقود الصلب. الفرق هنا كبير جدا!

لكن غالبًا ما يتم إنشاء سخانات الوقود الصلب أو المواقد أو الغلايات بشكل مستقل. أو أنهم "ورثوا" من أصحاب المنزل السابقين. وهنا لن يكون من الضروري أبدًا التحقق من معلمات المدخنة المتصلة بمثل هذا الجهاز.

ومع ذلك ، فإن ما يتعلق بارتفاع الأنبوب وفحص المسودة - ربما يمكن أن يُعزى بالكامل إلى معدات تسخين الغاز. المقطع العرضي معروف ، لكن الباقي لن يضر بالتحقق.

لكن لنبدأ بالقسم.

كيف تحسب مساحة المقطع العرضي للمدخنة؟

هناك عدة طرق لحساب المقطع العرضي الأمثل. على سبيل المثال ، من حجم غرفة الاحتراق في الموقد أو من منطقة نافذة منفاخ الفرن. ولكن في هذا المنشور ، سيتم التركيز على المنهجية ، التي تستند إلى تقييم حجم غازات المداخن المتكونة أثناء عملية الاحتراق.

استنادًا إلى الحسابات والتجارب ، يمتلك المتخصصون جداول مجمعة طويلة يمكن من خلالها الحصول على معلومات حول توليد دخان معين لأنواع مختلفة من الوقود الصلب. أي حجم منتجات الاحتراق التي تتشكل أثناء احتراق ، على سبيل المثال ، كيلوغرام واحد من الحطب ، والفحم ، والجفت ، وما إلى ذلك.

سنقدم أيضًا مثل هذا الجدول (في نسخة مختصرة). بالإضافة إلى توليد الدخان المحدد ، فإنه يوضح القيمة الحرارية للوقود (كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق كيلوغرام واحد) ودرجة الحرارة التقريبية لمنتجات الاحتراق عند مخرج المدخنة. أول هذه الخصائص لا تهمنا بشكل خاص في لحظة معينة - إنها ببساطة تعطي فكرة عامة عن كفاءة الوقود. لكن درجة الحرارة ، نعم ، ستكون ضرورية لإجراء العمليات الحسابية.

كما ترون ، الأحجام مثيرة للإعجاب. حتى أنواع الوقود التي تعطي الحد الأدنى من الدخان تبلغ بالفعل حوالي 10 أمتار مكعبة لكل كيلوغرام يتم حرقه. هذا يعني أنه لأسباب تتعلق بالفيزياء والهندسة ، يجب أن يكون قسم قناة المدخنة قادرًا على تحويل هذه الأحجام الكبيرة باستمرار إلى الخارج.

من هذا نحن "نرقص" عند الحساب.

أسعار المداخن

مدخنة

يمكن تحديد حجم نواتج الاحتراق المنبعثة أثناء احتراق الوقود الصلب لمدة ساعة بالصيغة التالية (مع مراعاة التمدد الحراري للغازات).

Vgh =Vsp × Mtch × (1 + Td / 273))

Vgh- حجم نواتج الاحتراق المتكونة خلال ساعة.

Vsp- الحجم المحدد لنواتج الاحتراق المتولدة لنوع الوقود المختار ، متر مكعب / كجم (من الجدول).

Mtch- كتلة الوقود المرجعية ، قابلة للاحتراق في غضون ساعة واحدة. عادة ما يتم العثور عليها من خلال نسبة حمولة الوقود الكاملة إلى وقت نضوبها الكامل. على سبيل المثال ، يتم تحميل 12 كجم من الحطب في الفرن مرة واحدة ، وتحترق في غضون 3 ساعات. إذن Mtch = 12/3 = 4 كجم / ساعة.

Td- درجة حرارة الغاز (℃) عند مخرج المدخنة (من الجدول).

273 - ثابت لجلب معاملات درجة الحرارة إلى مقياس كلفن المستخدم في الحسابات الديناميكية الحرارية.

نظرًا لأن وحدة الوقت في نظام الحساب لدينا هي ثانية ، فليس من الصعب معرفة الحجم الذي تم الحصول عليه في الثانية - يتم تقسيم النتيجة ببساطة على 3600:

Vgс =VGH / 3600

لمعرفة مساحة المقطع العرضي للقناة ، المضمونة لتمرير هذا الحجم من خلاله بسرعة معينة لحركة الغازات ، من الضروري إيجاد نسبتها

الشوري = VGC /فد

الشوري- مساحة المقطع العرضي لقناة المدخنة ، م².

فد- معدل تدفق الغاز في المدخنة ، م / ث

بضع كلمات عن هذه السرعة. بالنسبة لأجهزة التدفئة والتركيبات المنزلية ، فإنها تميل عادةً إلى التوقف في النطاق من 1.5 إلى 2.5 م / ث. مع هذا ، من ناحية ، السرعة المنخفضة ، لا توجد مقاومة تدفق كبيرة ، لا توجد اضطرابات قوية تبطئ حركة الغازات. يتم تقليل فقد الحرارة إلى الحد الأدنى ، يتم تقليل درجة حرارة الغازات عند مخرج الأنبوب إلى القيم العادية. في الوقت نفسه ، تكون السرعة عالية بما يكفي لتقليل تكوين المكثفات وترسيب الرماد على الجدران الداخلية للقناة.

إذا تم العثور على قسم (وهذه هي قيمته الدنيا) ، فعندئذٍ باستخدام الصيغ الهندسية المعروفة ، يمكنك العثور على قطر الأنبوب الدائري ، أو طول الضلع - مع قسم مربع ، أو اختيار أطوال الأضلاع مع واحدة مستطيلة.

يوجد أدناه آلة حاسبة من شأنها تبسيط هذه الحسابات إلى الحد الأقصى. يجب أن تشير إلى نوع الوقود ، والاستهلاك التقريبي لاستهلاكه (بتعبير أدق ، الكتلة ووقت الاحتراق خلال الحمل الكامل) ومعدل التدفق المتوقع للغازات في المدخنة. سيقوم البرنامج بالباقي من تلقاء نفسه.

تظهر النتيجة النهائية في ثلاث وجهات نظر:

القطر الأدنى للقسم الدائري ؛

الحد الأدنى لطول الجانب للمقطع المربع ؛

منطقة المقطع العرضي ، والتي يمكنك من خلالها ، على سبيل المثال ، اختيار أبعاد الجوانب لقسم مستطيل.

آلة حاسبة لحساب معلمات قسم أنبوب المدخنة

حدد القيم المطلوبة وانقر فوق
"احسب أبعاد قسم المدخنة"

نوع الوقود الصلب

وزن عبوة وقود واحدة ، كجم

مدة تشغيل الفرن على مخطط واحد ، ساعات

سرعة الغاز المتوقعة في المدخنة ، متر في الثانية

ارتفاع المدخنة.

هنا يمكننا الاستغناء عن الحسابات المعقدة.

نعم ، بالطبع ، هناك صيغ مرهقة إلى حد ما يمكن استخدامها لحساب الارتفاع الأمثل للمدخنة بدقة كبيرة. لكنها تصبح ذات صلة حقًا عند تصميم منازل الغلايات أو غيرها من المنشآت الصناعية ، حيث تعمل بمستويات طاقة مختلفة تمامًا ، وأحجام الوقود المستهلكة ، وارتفاعات وأقطار الأنابيب. علاوة على ذلك ، تشتمل هذه الصيغ أيضًا على مكون بيئي لانبعاث نواتج الاحتراق إلى ارتفاع معين.

لا جدوى من إعطاء هذه الصيغ هنا. تظهر الممارسة ، وهذا أيضًا ، بالمناسبة ، منصوص عليه في قوانين البناء ، أنه بالنسبة لأي من أجهزة أو هياكل الوقود الصلب الممكنة نظريًا في منزل خاص ، يوجد أنبوب مدخنة (مع تيار طبيعي) بارتفاع خمسة أمتار على الأقل سوف يكفي. يمكنك العثور على توصيات للتركيز على مؤشر ستة أمتار.

يشير هذا إلى فرق الارتفاع بين مخرج الجهاز (بالنسبة للأفران غالبًا ما يُنظر إليه - من الشبكة) إلى الحافة العلوية للأنبوب ، دون مراعاة وضع المظلة أو ريشة الطقس أو العاكس. هذا مهم بالنسبة لتلك المداخن التي تحتوي على أقسام أفقية أو مائلة. نكرر - ليس الطول الإجمالي للأنبوب المستخدم ، ولكن فقط فرق الارتفاع.

لذا ، فإن الحد الأدنى للطول واضح - خمسة أمتار. القليل مستحيل! و اكثر؟ بالطبع ، هذا ممكن ، وأحيانًا يكون ضروريًا ، حيث قد تتداخل العوامل الإضافية بسبب تفاصيل المبنى (إنه أمر شائع - ارتفاع المنزل) وموقع رأس الأنبوب بالنسبة للسقف أو الأشياء المجاورة .

هذا يرجع إلى كل من قواعد السلامة من الحرائق وحقيقة أن رأس الأنبوب لا ينبغي أن يقع في ما يسمى بمنطقة الريح الخلفية. إذا تم إهمال هذه القواعد ، فإن المدخنة ستصبح معتمدة بشكل كبير على وجود الرياح واتجاهها وسرعتها ، وفي بعض الحالات قد تختفي المسودة الطبيعية من خلالها تمامًا أو تتغير إلى العكس ("الطرف").

هذه القواعد ليست معقدة للغاية ، ومع أخذها في الاعتبار ، من الممكن بالفعل تحديد ارتفاع المدخنة بدقة.

أسعار المداخن

أنبوب المداخن

• بادئ ذي بدء ، بغض النظر عن السقف الذي تمر خلاله المدخنة ، لا يمكن أن يكون قطع الأنبوب أقرب من 500 مم من السقف (مائل أو مسطح - لا يهم).
• على الأسطح ذات التكوين المعقد ، أو على سطح مجاور لجدار أو شيء آخر (على سبيل المثال ، حافة سطح مبنى آخر ، امتداد ، إلخ) ، يتم تحديد منطقة الريح الراجعة من خلال خط مرسوم بزاوية 45 درجة. يجب أن تكون حافة المدخنة أعلى بمقدار 500 مم على الأقل من هذا الخط الشرطي (في الشكل العلوي - الجزء الأيسر) ..
• بالمناسبة ، نفس القاعدة تنطبق أيضًا عندما يكون هناك كائن طويل لجهة خارجية بجوار المنزل - مبنى أو حتى شجرة. يوضح الشكل أدناه كيفية تنفيذ البناء الرسومي في هذه الحالة.

• على سقف مائل ، يعتمد ارتفاع قسم الأنبوب البارز فوق السطح على المسافة من التلال (الجزء الأيسر من الرسم التخطيطي العلوي).

يجب أن يرتفع الأنبوب ، الواقع على مسافة 1500 مم من التلال ، فوقه بما لا يقل عن 500 مم بحافته.

عند الإزالة من 1500 إلى 3000 مم ، يجب ألا تكون الحافة العلوية للأنبوب أقل من مستوى الحافة.

إذا كانت المسافة إلى الحافة أكثر من 3000 مم ، فإن الحد الأدنى المسموح به لقطع الأنبوب يتحدد بخط يمر عبر قمة التلال ، مرسوم بزاوية -10 درجات من الأفقي.

لتقليل اعتماد الجر على الريح ، يتم استخدام أغطية خاصة ومنحرفات ودوارات الطقس. في بعض الحالات ، يكون استخدام مانع الشرارة مطلوبًا أيضًا - وهذا ينطبق بشكل خاص على أجهزة الوقود الصلب.

يبقى أن تجلس عند رسم منزلك (الحالي أو المخطط له) ، وتحديد مكان الأنبوب ثم التوقف أخيرًا عند بعض ارتفاعاته - من 5 أمتار أو أكثر.

فحص الأنبوب المخطط لكمية السحب الطبيعي

في الواقع ، لقد حددنا بالفعل المعلمات الرئيسية للمدخنة - قسم كافٍ من قناتها وارتفاعها. ولكن بالنسبة للأجهزة ذات المسودة الطبيعية ، فلن يكون من الضروري أبدًا التحقق من قوة هذه المسودة بالذات. حتى لا يحدث أن المدخنة المبنية ترفض فجأة أداء وظائفها الرئيسية.

الدفع هو ، في الواقع ، فرق الضغط بين الغازات الساخنة في الأنبوب والهواء الخارجي. هذا الاختلاف هو الذي يحفز حركة تدفق الغاز عبر قناة المدخنة.

من المعتقد أنه للتشغيل العادي لمدخنة السحب الطبيعي ، يجب أن يكون هذا الاختلاف 4 باسكال على الأقل لكل متر من ارتفاع الأنبوب (0.408 ملم من عمود الماء أو 0.03 ملم من الزئبق). أي بالنسبة للأنبوب الذي يبلغ طوله خمسة أمتار (الحد الأدنى لدينا) ، يجب أن يكون الدفع 20 باسكال على الأقل. وهذا يضمن الإزالة الطبيعية للغازات وإمدادات الهواء اللازمة للاحتراق المستمر للوقود.

كيف تحسب هذا الاتجاه. وبطبيعة الحال ، يعتمد إلى حد كبير على كثافة الغازات ، والتي بدورها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة. يمكن ملاحظة ذلك من خلال النظر إلى الصيغة التي سنعمل بها:

Δ ف =هتر ×ز ×Ratm × (1 / TV - 1 / Tds) / 287.1

Δ ص- تيار طبيعي في الأنبوب ، Pa.

Htr- ارتفاع المدخنة م.

ز- تسارع السقوط الحر (9.8 م / ث²) ؛

الفئران- الضغط الجوي. تعتبر قيمة 750 مم زئبق طبيعية. ومع ذلك ، فإن المنطقة التي يتم إجراء الحساب لها قد يكون لها تفاصيلها الخاصة. يجب أن نفهم بشكل صحيح أن مستوى سطح البحر يعتبر المعيار. ومع زيادة الطول ، يبدأ هذا المعدل في الانخفاض. و- بشكل ملحوظ. لذلك عند الحساب ، سوف تحتاج إلى الاسترشاد بالمعيار الخاص بمنطقة إقامتك.

يقاس الضغط الجوي عادة بوحدات ملليمتر من الزئبق. ومع ذلك ، للحساب في نظام SI ، يلزم تحويلها إلى باسكال. هذا ليس بالأمر الصعب إذا كنت تعلم أن 1 ملم زئبق. فن. = 133.3 باسكال.

تلفزيون- درجة حرارة الهواء الخارجي. علاوة على ذلك ، تم تقليله إلى مقياس كلفن ، أي C ° + 273.

المواد الصلبة الذائبة- متوسط ​​درجة حرارة الغازات في المدخنة. يتم تعريفه على أنه المتوسط ​​الحسابي لمؤشرات الإدخال والإخراج ، متبوعًا بالتخفيض إلى مقياس كلفن.

287,1 هو ثابت الغاز في الهواء. سيكون من الأصح اختيار هذه القيمة للتركيب الكيميائي لغازات العادم. لكن في حالتنا ، لن يكون الخطأ كبيرًا ، مما يؤثر بشكل كبير على النتيجة النهائية.

بعض الملاحظات الهامة حول درجات حرارة المدخل والمخرج.

يجب أن تسعى دائمًا لتحقيق قيمها المثلى. تشير الإحصائيات إلى أن معظم الحرائق تحدث مع مواقد الساونا ، حيث لا يوجد عملياً المشتت الحراري ، وتتراكم الحرارة في غرفة البخار في وقت قصير ، وفي نفس الوقت ترتفع درجة حرارة المدخنة عادةً إلى درجات حرارة خطيرة. لذلك ، من الضروري أن تكون قادرًا على التحكم في درجات الحرارة في الأنبوب باستخدام الوسائل المتاحة - صمامات البوابة ، والصمامات ، وأجهزة لاستعادة الحرارة الإضافية (على سبيل المثال ، خزانات الماء الساخن).

في المواقد المنزلية والتدفئة ، يكون هذا أسهل ، لكن التحكم لا يزال ضروريًا. في الغلايات ، حيث يكمن جوهر العمل في النقل المستمر للحرارة إلى المبرد المتداول ، فإن هذه المشكلات ليست شديدة الخطورة.

وضع 900 600 (المدخل والمخرج) الموجود في بعض مواقد الساونا يعد خطيرًا للغاية من جميع النواحي ولا ينبغي حتى التفكير فيه! الإطار المعقول (وهذا هو الحد الأقصى) هو 600 400 درجة للأفران المنزلية المصنوعة من الطوب والمعدن. عادة ما يحاولون الصمود في نطاق 400 200. بالنسبة لمعدات الغاز ، يمكن أن يقل الحد الأدنى عن 100 درجة.

إذا كانت جميع القيم الأولية للاستبدال في الصيغة معروفة ، يمكنك المتابعة إلى الحساب. للقيام بذلك ، نقترح مرة أخرى استخدام إمكانيات الآلة الحاسبة الخاصة عبر الإنترنت.

29673 0 17

كيفية عمل حساب المدخنة - 4 نقاط مهمة يجب مراعاتها عند تركيب المدخنة

لتدفئة المنازل الخاصة في موسم البرد ، غالبًا ما تستخدم مواقد الطوب العادية والمدافئ ، أو غلايات التدفئة المنزلية للوقود الصلب أو السائل أو الغازي. الشرط الذي لا غنى عنه للتشغيل العادي لمثل هذه السخانات هو الإمداد الحر بكمية كافية من الهواء النقي إلى منطقة احتراق اللهب ، والإزالة السريعة لمنتجات احتراق الوقود المستهلك في الغلاف الجوي. لضمان الامتثال لهذه الشروط ، قبل تثبيت مدخنة الموقد ، من المهم جدًا إجراء حساب كفء للمدخنة ذات المسود الطبيعي ، ليس فقط كفاءة أجهزة التدفئة ، ولكن أيضًا سلامة سكان منزل خاص سيعتمد على هذا.

بسبب المسودة الطبيعية التي تتشكل في الفرن

معظم مواقد التدفئة والطهي والمراجل للتدفئة المستقلة غير مجهزة بنظام سحب الهواء النقي القسري وإزالة غازات العادم ، وبالتالي فإن عملية احتراق الوقود فيها تعتمد بشكل مباشر على وجود تيار طبيعي في أنبوب المدخنة.

من الناحية النظرية ، فإن طريقة حساب المدخنة بسيطة للغاية. لأوضح للقارئ من أين يأتي الدفع الطبيعي ، سأحاول عندئذٍ أن أشرح بإيجاز فيزياء العمليات الحرارية وديناميكية الغاز التي تحدث في الفرن أثناء احتراق الوقود.

1. يتم دائمًا تثبيت مدخنة الفرن عموديًا (باستثناء بعض الأقسام الأفقية أو المائلة). تبدأ قناتها في الجزء العلوي من قبو صندوق الاحتراق ، وتنتهي في الشارع ، عند بعض الارتفاع فوق سطح المنزل ؛

1. تتميز غازات المداخن الساخنة في منطقة احتراق الوقود بدرجة حرارة عالية جدًا (تصل إلى 1000 درجة مئوية) ، وبالتالي ، وفقًا لقوانين الفيزياء ، فإنها تندفع بسرعة إلى الأعلى ؛
2. عند صعود المدخنة بسرعة حوالي مترين في الثانية ، تخلق غازات المداخن منطقة ذات ضغط منخفض في الفرن ؛
3. نظرًا للخلخلة الطبيعية في الفرن ، يتم توفير الهواء النقي من خلال المنفاخ والشبكة في منطقة حرق اللهب ؛
4. وبالتالي ، من السهل أن نفهم أنه من أجل تكوين جر طبيعي جيد ، يجب استيفاء عدة شروط في وقت واحد:

• يجب وضع المدخنة رأسياً بدقة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون القصيدة ذات ارتفاع كافٍ ومستقيمة قدر الإمكان ، دون الانحناءات والانعطافات غير الضرورية بزاوية تزيد عن 45 درجة.

• يجب تصميم القسم الداخلي لقناة الدخان بطريقة تسمح للحجم الكامل لغازات المداخن التي تتشكل أثناء احتراق الوقود بالمرور بحرية إلى الغلاف الجوي ؛
• من أجل عدم خلق مقاومة ديناميكية هوائية كبيرة لحركة الدخان ، يجب أن يكون للجدران الداخلية للأنبوب سطح أملس ومتساويمع الحد الأدنى من التحولات والمفاصل ؛
• أثناء تحركك على طول الأنبوب ، تبرد غازات المداخن تدريجيًا ، مما يؤدي إلى زيادة كثافتها وميلها إلى التكون. لمنع حدوث ذلك يجب عزل أنبوب المدخنة جيدًا.

تؤثر الرياح في الشارع تأثيراً إيجابياً معنوياً على قوة الجر الطبيعي. هذا يرجع إلى حقيقة أن التدفق المستمر للهواء الموجه عموديًا على محور المدخنة يخلق ضغطًا منخفضًا فيه. لذلك ، في الطقس العاصف ، يتم دائمًا ملاحظة تيار جيد في الفرن.

لحظة 1. اختيار المواد وتصميم المدخنة

لا تنص وثائق البناء المعيارية والفنية على أي متطلبات صارمة لترتيب مداخن الفرن ، لذلك يقوم كل صاحب منزل بعمل مدخنة حسب تقديره. في الوقت نفسه ، يجب أن أقول إن جميع أنواع المداخن تختلف عن بعضها البعض ليس فقط من حيث التصميم والميزات الخارجية ، ولكن أيضًا من حيث الهندسة الحرارية والوزن وخصائص ديناميكية الغاز.

1. تتميز مدخنة البناء بالقوة العالية والمتانة ، ويمكنها تحمل التعرض طويل الأمد لدرجات الحرارة المرتفعة ، لكنها ضعيفة المقاومة لتكثيف الدخان العدواني. نظرًا لجدران الطوب الضخمة ، فهي تتمتع بسعة حرارية عالية وخصائص عزل حراري مرضية. بالنسبة لمسألة تكثيف بخار الماء وديناميات الغاز لمداخن الطوب ، فليس كل شيء جيدًا هنا.

• مدخنة ضخمة من الطوب لها وزن كبيرلذلك ، يتطلب تركيبه أساسه الخاص ، والذي بدوره يتطلب أيضًا حسابات منفصلة ؛

• يخلق الشكل المستطيل أو المربع لمجاري المداخن ، جنبًا إلى جنب مع الجدران الداخلية غير المستوية والخشنة ، مقاومة كبيرة لحركة غازات المداخن ، لذلك يجب اختيار المقطع العرضي لهذه المداخن بهامش صغير ؛
• يمكن أن يؤدي عدم وجود عزل حراري إضافي إلى حدوث تكاثف داخل المدخنةلذلك ، يجب أن تكون جدرانه ذات سماكة كافية بحيث لا تنخفض درجة حرارة غازات المداخن بالداخل عن نقطة الندى.

1. تُباع أنابيب الأسمنت الأسبستي والسيراميك جاهزة ويسهل تركيبها بأيديكم ، لذلك غالبًا ما تستخدم في بناء المنازل الخاصة لتوصيل غلايات الغاز أو الوقود الصلب. ينجذب العديد من مالكي المنازل إلى أسعارهم غير المنخفضة للغاية ، لكني أريد أن أذكركم أنه عند تركيب مدخنة من أنابيب الأسمنت الأسبستي ، ينبغي مراعاة النقاط التالية:

• تتميز أنابيب الأسمنت الأسبستي بموصلية حرارية عالية ولا تحتفظ بحرارة غازات المداخن جيدًا.، بسبب تكاثف يمكن أن يتشكل في الداخل ، مما سيؤدي بسرعة إلى تدمير الجدران ؛
• لمنع حدوث ذلك ، عند تركيب مدخنة من الأسمنت الأسبستي ، من المهم اختيار مادة العزل الحراري المناسبة وحساب سمكها بحيث لا تقل درجة حرارة غازات المداخن عند المخرج عن 110 درجة مئوية ؛
• عند درجات حرارة تزيد عن 350 درجة مئوية ، يمكن أن يتشقق الأسمنت الأسبستي ويتحلللذلك ، بين أنبوب مدخل المدخنة وأنبوب مخرج المرجل ، أنصحك بتثبيت فاصل بعيد من أنبوب معدني معزول ؛
• يجب حساب طوله بحيث لا تتجاوز درجة حرارة غازات المداخن عند مدخل أنبوب الأسمنت الأسبستي 300-350 درجة مئوية ؛
• أنبوب الأسمنت الأسبستي ، في حد ذاته ، لديه صلابة كافية. على الرغم من ذلك ، من أجل عزل حراري أفضل والحماية من التلف الميكانيكي ، أوصي بتثبيت مثل هذه المدخنة داخل سترة واقية مصنوعة من الطوب بسماكة نصف قرميد.

1. تعتبر أنابيب الساندويتش المعدنية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، في رأيي ، الخيار الأكثر نجاحًا لمدخنة منزلية ، وهي مناسبة تمامًا لكل من لوح من الطوب الضخم ومرجل تسخين مدمج حديث. يتم تجنيدهم من أقسام منفصلة ، لذلك يسمحون لك بعمل مدخنة خارجية أو داخلية من أي تكوين تقريبًا بأيديكم.

• يتميز الغلاف الداخلي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للحرارة بسطح أملس تمامًا ومقطع عرضي دائري ، مما يخلق مقاومة هوائية دنيا لتدفق غازات المداخن. لهذا السبب ، يجب أن يتوافق القطر الداخلي لقناة الدخان مع الحد الأدنى لقيمة خصائص التصميم ؛

• أنبوب الساندويتش المعدني المعزول له خصائص عزل حراري جيدة، ولا يحتاج إلى عزل إضافي ، وبالتالي ، فإن حسابات هندسة الحرارة ، في هذه الحالة ، ليست ضرورية ؛
• عند تركيب وتجميع المدخنة ، يجب تركيب كل قسم بحيث يتم ربطه بالجدار الداخلي أو واجهة المبنى على الأقل في نقطتين. في هذه الحالة ، يجب ألا تزيد المسافة بين حوامل التثبيت عن 1200 مم.

1. تتميز المداخن الخزفية المعزولة الجاهزة بخصائص متشابهة ، ويمكن أيضًا استخدامها دون قيود تقريبًا ، مع أي نوع من المواقد أو الموقد أو غلاية التدفئة المنزلية.

• تم تصميمها وتصنيعها في المصنع وفقًا لجميع حسابات الهندسة الحرارية اللازمة ومتطلبات قواعد السلامة من الحرائق ؛
• هذا يجعل من الممكن تركيبها بالشكل الذي هي عليه ، دون التفكير في حساباتك الإضافية ؛
• على الرغم من ذلك ، أود أن أذكرك أن مثل هذه السندويتش المصنوعة من كتل خرسانية طينية موسعة ، وعازل من الصوف المعدني ، وإدخال أنبوب من السيراميك ، كتجميع ، يمكن أن يكون لها وزن كبير ، لذلك من الضروري أيضًا حساب وعمل فصل منفصل الأساس لذلك.

1. في الآونة الأخيرة ، بدأ نوع جديد نسبيًا من مداخن البوليمر ، والمعروف بشكل أفضل تحت الاسم التجاري "Furan Flex" ، في الظهور في سوق مواد البناء. إنه خرطوم مرن مقوى يتم تثبيته في قناة دخان موجودة ثم يتم ملؤه بالبخار الساخن عالي الضغط. تحت تأثير الضغط ودرجة الحرارة المرتفعة ، يتم تقويم الغلاف وبلمرة ، ونتيجة لذلك يملأ تجويف قناة الدخان تمامًا ، ويقوي جدران الأنابيب من الداخل.

• يتطلب تركيب مثل هذا البوليمر استخدام معدات خاصة.والالتزام الصارم بالنظم التكنولوجية ، وبالتالي ، يمكن أن يؤديها حصريًا متخصصون مؤهلون ؛
• بناءً على ذلك ، في هذه الحالة ، لا أوصي بملء رأسك بالصيغ المعقدة ، وإسناد أداء جميع الحسابات إلى مهندسي المؤسسة المتعاقدة التي ستقوم بالتثبيت.

يحتوي أنبوب الأسمنت الأسبستي على سطح داخلي خشن ، مما يساهم في الالتصاق السريع بالسخام والسخام. بمرور الوقت ، تقلل الطبقة المتنامية من السخام من مساحة المقطع الداخلي وتزيد من المقاومة الديناميكية الهوائية لقناة الدخان ، لذلك لا أوصي باستخدام مثل هذه الأنابيب للأفران والغلايات للوقود الصلب والسائل.

Moment 2. حساب القطر الداخلي للمدخنة لمواقد الوقود الصلب والمواقد

من أجل إجراء الحساب الصحيح لمسودة المدخنة ، من الضروري أولاً تحديد مساحة المقطع العرضي الداخلية المطلوبة. في هذا القسم ، سأخبرك كيف يتم ذلك ، باستخدام مثال حساب المقطع العرضي للمدخنة لمواقد التدفئة ومواقد الوقود الصلب.

1. بادئ ذي بدء ، من الضروري تحديد حجم غازات المداخن التي سيتم إنتاجها عند حرق نوع معين من الوقود في الفرن خلال ساعة واحدة. يتم إجراء هذا الحساب وفقًا للصيغة التالية:

غاز V \ u003d V * V وقود * (1 + T / 273) / 3600، أين

• غاز الخامس- حجم غاز المداخن الذي سيمر عبر الأنبوب في ساعة واحدة (م³ / ساعة) ؛

• ب- الكتلة القصوى للوقود التي تحترق خلال ساعة واحدة في الفرن (كلغ) ؛

• وقود V- معامل حجم غازات المداخن المنبعثة أثناء احتراق نوع معين من الوقود (م 3 / كجم).

• يتم تحديد هذه القيمة وفقًا لجدول خاصة ، وقيمتها هي: بالنسبة للحطب الجاف والخث المتكتل - 10 م 3 / كجم ، بالنسبة للفحم البني المقولب - 12 م 3 / كجم ، وبالنسبة للفحم الصلب والأنثراسايت - 17 م 3 / كجم ؛

• تي- درجة حرارة غاز المداخن عند مخرج الأنبوب (درجة مئوية). مع مدخنة معزولة بشكل طبيعي ، يمكن أن تتراوح قيمتها من 110 إلى 160 درجة مئوية.

1. بعد الحصول على القيمة التي تم الحصول عليها من الحجم الإجمالي للغاز الذي يمر عبر الأنبوب لكل وحدة زمنية ، لن يكون من الصعب حساب مساحة المقطع العرضي لقناة المدخنة. يتم تعريفه على أنه نسبة الحجم المستلم إلى سرعة غاز المداخن ، ويتم حسابه باستخدام الصيغة التالية:

دخان S = غاز V / W، أين

• دخان- مساحة المقطع العرضي لقناة الدخان (م²) ؛
• غاز الخامس- حجم غازات المداخن لكل وحدة زمنية ، والتي تلقيناها في الصيغة السابقة (م³ / ساعة) ؛
• دبليوهي السرعة المنخفضة للحركة الصاعدة لتدفق الغاز والدخان داخل الأنبوب (م / ث). هنا يجب أن أقول إن هذه قيمة ثابتة مشروطة ، وقيمتها 2 م / ث.

1. لفهم قطر الأنبوب الذي نحتاجه لصنع مدخنة ، بناءً على القيمة التي تم الحصول عليها لمنطقة الدائرة ، نحتاج إلى تحديد قطرها. لهذا ، يتم تطبيق الصيغة التالية:

D = √ 4 * S دخان / π، أين

• د- القطر الداخلي لأنبوب المدخنة المستدير (م) ؛
• دخان- مساحة المقطع الداخلي للمدخنة التي تم الحصول عليها في الحسابات السابقة (م²)

لتوضيح ذلك للقارئ ، أقترح التفكير في مثال بسيط لحساب مدخنة للموقد ، إذا كان معروفًا أنه أثناء التسخين ، يحترق 8 كجم من الحطب الجاف في الساعة ، ودرجة حرارة غازات المداخن عند المخرج 140 درجة مئوية.

1. وفقًا للصيغة الأولى المقدمة ، نحدد الحد الأقصى لمقدار الدخان الذي يمكن إطلاقه في ساعة واحدة من حرق 8 كجم من الحطب الجاف: غاز V = 8 * 10 * (1 + 140/273) / 3600 = 0.033م³ / ساعة
2. وفقًا للصيغة الثانية ، تحتاج إلى حساب مساحة المقطع العرضي لقناة الدخان: دخان S = 0.034 / 2 = 0.017م² ؛
3. تسمح لك الصيغة الأخيرة بتحديد القطر المطلوب للأنبوب ، بناءً على المساحة المعروفة للمقطع العرضي: D = √4 * 0.017 / 3.14 = 0.147م ؛
4. وهكذا ، قررنا أنه بالنسبة لهذا الفرن ، يلزم وجود مدخنة بقطر داخلي لا يقل عن 150 مم للحمام.

إذا حصلت أثناء العمليات الحسابية على رقم غير صحيح ، فإنني أنصحك بتقريبه إلى قيمة عدد صحيح ، لكن هذا التقريب مسموح به ضمن حدود معقولة ، لأنه في هذه الحالة ، لا يعني القطر الكبير جدًا أنه جيد جدًا.

لحظة 3. حساب أنبوب المدخنة للغلايات المنزلية

في هذه المقالة ، لم أعطي عمداً حسابات منفصلة للوقود الصلب المنزلي وغلايات الغاز ، لأن أي تعليمات لاستخدام معدات الغلايات تحتوي بالفعل على جميع المعلومات التقنية اللازمة.

من خلال معرفة الطاقة الحرارية للوحة اسم غلاية الغاز الخاصة بك ، من السهل اختيار قطر المدخنة ، وفقًا للمعايير المحسوبة مسبقًا.

1. بالنسبة لمراجل التدفئة الصغيرة التي لا يزيد إنتاجها الحراري عن 3.5 كيلو واط ، تكفي الأنابيب التي يبلغ قطرها الداخلي 140-150 مم ؛

1. بالنسبة لمعدات الغلايات المنزلية ذات الطاقة المتوسطة (من 3.5 إلى 5 كيلو واط) ، ستكون هناك حاجة إلى مداخن بقطر 140 إلى 200 مم ؛
2. إذا كانت قوة غلاية التسخين تتراوح من 5 إلى 10 كيلو واط ، فيجب استخدام الأنابيب التي يتراوح قطرها من 200 إلى 300 مم.

إذا كانت غلاية الغاز مزودة بتوربينات مدمجة لتوليد سحب قسري ، فيمكن أن يكون قطر أنبوب العادم أصغر بكثير من القيم المذكورة أعلاه. في هذه الحالة ، يجب الإشارة إلى حجم الأنبوب الموصى به في ورقة بيانات المنتج.

لحظة 4. تحديد ارتفاع الأنبوب والموقع على السطح

تعتمد قوة السحب الطبيعي إلى حد كبير على فرق الارتفاع بين مستوى شبكة صندوق الاحتراق في الجزء السفلي من الفرن ، وعاكس الرياح أو فتحة قناة الدخان في الجزء العلوي من المدخنة.

من أجل أن تستخدم غازات المداخن المسخنة طاقتها بأكبر قدر ممكن من الكفاءة لإنشاء تيار طبيعي ، من المهم جدًا حساب ارتفاع المدخنة بشكل صحيح بالنسبة إلى الشبكة ونسبة تلال السقف.

1. يجب ألا يقل الارتفاع النسبي لمدخنة الفرن ، من مستوى الشبكة إلى فوهة المدخنة ، عن 5000 مم ؛

1. في المباني السكنية ذات السقف المسطح القابل للاستغلال ، يجب أن يكون فوهة المدخنة أعلى بمقدار 500 مم على الأقل من الارتفاع الأقصى للحاجز الجانبي أو درابزين السقف ؛
2. في المنازل ذات السقف المنحدر من الجملون أو الورك ، يجب ألا يقل فوهة المدخنة عن 500 مم من مستوى حافة السقف ؛
3. إذا كانت المدخنة على سطح مائل تقع على أحد المنحدرات ، على مسافة لا تزيد عن 1500 مم من حافة السقف ، فيجب أن ترتفع 500 مم فوق مستوى التلال ؛

1. في حالة أن هذه المسافة من 1500 إلى 3000 مم ، يمكن وضع عاكس الرياح للمدخن على مستوى حافة السقف ؛
2. على الأسطح المائلة برفق بزاوية انحدار صغيرة ، يمكن وضع المدخنة على مسافة تزيد عن 3000 مم من التلال. في هذه الحالة ، يتم حساب ارتفاعها الأمثل وفقًا للرسم البياني في الشكل أدناه.

يمكن أن يؤدي الاختيار غير الصحيح لارتفاع الأنبوب أو موقعه بالنسبة إلى حافة السقف ، مع اتجاه الرياح غير المواتي ، إلى تكوين دفع عكسي. هذه الظاهرة خطيرة للغاية ، حيث يمكن أن تؤدي إلى إطلاق الفحم المحترق وأول أكسيد الكربون السام من المنفاخ أو صندوق الاحتراق إلى غرفة المعيشة.

استنتاج

بإيجاز ، أود أن أشير إلى أنه عند اختيار المواد والأبعاد وتكوين المدخنة ، أولاً وقبل كل شيء ، ينبغي للمرء أن ينطلق من أقصى ناتج حراري للسخان. في الوقت نفسه ، تحتاج أيضًا إلى مراعاة قدراتك المالية ، وأنواع الوقود التي تم تصميم موقدك أو غلاية التدفئة من أجلها.

يمكنك معرفة المزيد حول جميع أنواع المداخن الموصوفة من الفيديو المرفق في هذه المقالة ، وإذا كان لديك أي أسئلة أو تعليقات ، أقترح مناقشتها في نموذج التعليق.

إذا كنت تريد التعبير عن الامتنان ، أضف توضيحًا أو اعتراضًا ، اسأل المؤلف شيئًا - أضف تعليقًا أو قل شكرًا!

يجب أن يكون اختيار المدخنة فرديًا في كل حالة. ليس فقط المواد التي تصنع منها مكونات المدخنة مهمة ، ولكن أيضًا المقطع العرضي للقناة. سيعتمد على مصدر الدخان ونوعه وقوته وارتفاع المدخنة.

يتم تحديد أبعاد المدخنة الحساسة للرطوبة بطريقة لا ينبغي أن يتشكل فيها تكاثف لفترة طويلة. أي ، حتى في حالة القصور الذاتي لنظام المداخن ، يجب أن تكون درجة حرارة الجدار الداخلي للأنبوب عند علامة الفم أعلى من درجة حرارة نقطة الندى لغازات المداخن.

غير حساس للرطوبةيمكن تركيب نظام المدخنة UNI في نطاق درجة حرارة غير مقبول للمداخن الكلاسيكية بسبب خطر ترطيب هيكل المدخنة بالكامل ودخول الرطوبة إلى الخارج.

بغض النظر عن درجة حرارة غاز المداخن ونوع الوقود ، يمكن تركيب نظام UNI في مبنى سكني كمدخنة من أجل:

• غلاية تعمل بالوقود الصلب أو السائل أو الغازي ؛
• مدفأة مع موقد مفتوح
• فرن منفصل
• موقد الموقد
• مدفأة مع صندوق نيران مغلق ؛
• غلاية غاز مثبتة على أحد الطوابق.

يستخدم نظام UNI في البناء الصناعي والصناعي من أجل:

توصيل المراجل البخارية
• محارق.
• أفران.
• أفران الخبز
• مطابخ المصنع
• المواقد التي تحرق الأخشاب ونفاياتها ؛
• منشآت التدخين والتجفيف ؛

وكذلك للمداخن القائمة بذاتها في بناء رأس المال.

تسمح مجموعة الأحجام القياسية جنبًا إلى جنب مع المخططات الحسابية بالاختيار الدقيق لقطر المدخنة من 14 إلى 45 سم لأي تركيب لحرق الوقود. يضمن هذا الظرف تشغيلًا موثوقًا وخاليًا من العيوب لنظام المداخن ككل.

يعد قطر المقطع العرضي للمدخنة المختار جيدًا شرطًا أساسيًا أساسيًا للتشغيل الصحيح لمحطة الاحتراق. يجب حساب المقطع العرضي الخاص بالمدخنة ، جنبًا إلى جنب مع الارتفاع الفعال للمدخنة ، بطريقة ليس فقط للتغلب على المقاومة الديناميكية الهوائية لمولد الحرارة ، ولكن أيضًا لضمان تصريف غازات المداخن عبر السقف في الجو في وضع الفراغ. الارتفاع الفعال هو المسافة من نقطة اتصال المستهلك بالمدخنة إلى الفم. يضمن استخدام العزل الجيد المناسب لكل قطر الحفاظ على درجات حرارة غاز المداخن العالية عند فوهة المدخنة.

من أجل الاختيار الصحيح لقطر الأنبوب ، يمكنك استخدام الجداول التي طورتها شركة Schiedel خصيصًا ، اعتمادًا على ناتج الحرارة الاسمي للغلاية والارتفاع الفعال للمدخنة. تعتمد المخططات على النظام الدولي لوحدات القياس (القدرة الاسمية بالكيلوواط ، غاطس الغلاية في باسكال) وتشمل أيضًا المقاومة الديناميكية الهوائية لعناصر التوصيل بين المرجل والمدخنة.

عند رسم المخططات ، تم استخدام البيانات الأولية التالية:

• المقاومة الحرارية للمدخنة.
• أقطار 12-20 سم (1 / λ) = 0.40 م 2 ك / ث ؛
• أقطار 25-60 سم (1 / λ) = 0.65 م 2 ك / ث ؛
• خشونة السطح الداخلي لجدار الأنبوب r = 0.0015 م ؛
• ربط العناصر:
• المقاومة الحرارية (1 / λv) = 0.65 م 2 ك / ث
• الخشونة rv = 0.001 م
• طول عناصر التوصيل (مدخنة ، مدخنة) بحد أقصى 2.0 متر
• ارتفاع ربط العناصر 0.5 م
• المقاومة المحلية للانحناءات ، والأقسام مع تغيير في تكوين القسم ، والتغيرات في سرعة التدفق في عناصر التوصيل ، وكذلك عند مدخل المدخنة ، في المجموع ، هي = 1.8.

اختيار الرسم البياني

يتم اختيار الرسم البياني للحساب اعتمادًا على نوع الوقود المستخدم ، وخصائص التصميم للتركيب الذي يستخدم الوقود ، فضلاً عن درجة حرارة غازات المداخن.

تم تصميم المخططات للأنواع التالية من مصادر الحرارة:

دعونا نلقي نظرة على هذه الرسوم البيانية مع الأمثلة.

موقد الموقد المفتوح . في هذه الحالة وأن تكون درجة حرارة غاز المداخن 80 درجة مئوية ، يجب استخدام الرسم البياني 1.

يعتمد هذا الرسم البياني على استهلاك هواء الإمداد لكل متر مربع من مساحة صندوق الاحتراق المفتوح بمقدار 360 مترًا مكعبًا في الساعة. هذا يعني أنه لا يتم تشغيل أي أجهزة أخرى لحرق الوقود يمكن أن تأخذ جزءًا من الهواء في هذه الغرفة.

مثال على الحساب:

مدفأة مع صندوق نيران مفتوح ، مساحة المقطع العرضي لصندوق النار - 0.5 متر مربع ، الارتفاع الفعال للمدخنة - 6.0 متر ، طول عناصر التوصيل - متر واحد ، حجم الغرفة - 250 متر مكعب. المقطع العرضي للمداخن المطلوب حسب الرسم البياني 1 هو 25 سم ، المقطع العرضي المطلوب لمجرى هواء الإمداد هو 260 سم 2 (الجانب الأيمن من الرسم البياني 1 ، الاستيفاء بين الخطين 200 سم 2 و 300 سم 2).

ضع في اعتبارك مثالاً لحساب المقطع العرضي لمدخنة غلاية تسخين ذات تيار طبيعي تعمل على الكريات الخشبية. في ظل هذه الحالة وأن تكون درجة حرارة غازات المداخن من 190 درجة مئوية ، من الضروري استخدام الشكل 2.

مثال على الحساب:

يبلغ ناتج الحرارة الاسمي لمثل هذا المرجل 30 كيلو واط ، ويبلغ الارتفاع الفعال للمدخنة 12 مترًا ، ويبلغ الطول الإجمالي لعناصر التوصيل 2 متر ، ودورتان 90 درجة. سيكون المقطع العرضي المطلوب للمدخنة 16 سم ، ويمكن استخدام هذه المدخنة بغاطس يصل إلى 18 باسكال.<.p>

• الطاقة الحرارية المقدرة لجهاز التسخين ، كيلوواط ؛
• استهلاك غاز المداخن ، كجم / ساعة ؛
• درجة حرارة غاز المداخن ، ˚С ؛
• الحد الأقصى (الاتجاه المطلوب) ، باسكال ؛
• محتوى ثاني أكسيد الكربون CO₂ ،٪ ؛
• نوع الوقود المستخدم
• احتراق الوقود (لموقد مفتوح ، معلمات صندوق النار المفتوح) ؛
• ارتفاع المدخنة الفعال

ضع في اعتبارك مثالاً لحساب المقطع العرضي لمدخنة غلاية تسخين مع شعلات بمروحة سحب طبيعية تعمل على الوقود السائل. يحدث احتراق الوقود السائل في الغلايات من هذا النوع مع حدوث خلخلة في فرن الغلاية.

يتم التغلب على المقاومة الديناميكية الهوائية للغلاية وعناصر التوصيل على جانب غاز المداخن من خلال السحب الناتج عن المدخنة. شريطة أن تكون درجة حرارة غازات العادم في حدود 140 إلى 190 درجة مئوية ، فمن الضروري استخدام الشكل 3.

مثال على الحساب:

في ظل الظروف الأخرى التي تم استيفائها وإخراج الحرارة المقدرة هو 30 كيلو واط ، يبلغ الارتفاع الفعلي للمدخنة 12 مترًا. يبلغ الطول الإجمالي لعناصر التوصيل مترين ، دورتان بمقدار 90 درجة. يتم تحديد المقطع العرضي المطلوب للمدخنة من الرسم التخطيطي 3 وهو 12 سم ، ويمكن استخدام الغلايات ذات الغاطس حتى 11 باسكال (المقياس الصحيح للرسم البياني 2).

لمزيد من المعلومات التفصيلية ، نوصي بالرجوع إلى الأدبيات المنهجية ، والتي يمكن دراستها على موقعنا على الإنترنت في أقسام المداخن وقنوات التهوية ، حساب Schiedel UNI للمقطع العرضي.

في حالة وجود أي صعوبات ، يرجى الاتصال بأخصائيي شركة Slavdom.

تركيب مدخنة، من المهم جدا حساب الصحيح قطر المداخن، يجب إيلاء هذه المشكلة اهتمامًا خاصًا عند تصميم نظام تدفئة مستقل. غالبًا ما يتم تحديد المدخنة بناءً على معلمات تقريبية. يعتقد الكثير من الناس العاديين أنه سيكون من الأفضل جعل قطر قسم المدخنة أكبر ، لكن هذا ليس هو الحال على الإطلاق. لكي يعمل نظام التدفئة على النحو الأمثل ، يلزم إجراء حساب دقيق لقطر المدخنة.

حساب المعلمات الأولية لأنبوب المدخنة.

لحساب المدخنة ، يمكنك استخدام حاسبة حساب المدخنة.

تتأثر خصائص المدخنة المستقبلية بشكل مباشر بمعلمات معينة ، أهمها:

1. نوع السخان. يعد تنظيم نظام عادم الغاز ضروريًا في معظم الحالات لمراجل وأفران الوقود الصلب. يأخذ الحساب في الاعتبار حجم غرفة الاحتراق ، وكذلك مساحة فتحة غرفة دخول الهواء إلى الفرن - وعاء الرماد. غالبًا ما يتم الحساب أيضًا للغلايات محلية الصنع التي تعمل بوقود الديزل أو الغاز.

2. الطول الكلي للمدخنة وتكوينها. يعتبر التصميم الأمثل بطول 5 أمتار وبخط مستقيم. يتم إنشاء مناطق دوامة إضافية تؤثر سلبًا على الجر بواسطة كل زاوية دوران.

3. هندسة قسم المدخنة. الخيار المثالي هو تصميم مدخنة أسطواني. لكن من الصعب جدًا تحقيق هذا النموذج في أعمال البناء بالطوب. يعتبر المقطع المستطيل (المربع) من المدخنة أقل فاعلية ، ولكنه يتطلب أيضًا عمالة أقل.

حساب تقريبي ودقيق لقطر المدخنة.

تستند الحسابات الدقيقة على منصة رياضية معقدة. إلى احسب قطر المدخنةتحتاج إلى معرفة خصائصه الرئيسية ، وكذلك خصائص الوقود وجهاز التدفئة. على سبيل المثال ، يمكننا أن نأخذ حساب الأنبوب القياسي بمقطع عرضي دائري بدون عقد دوارة ، متصلة بموقد وتعمل على الخشب. يتم أخذ معلمات إدخال الحساب التالية:

• درجة حرارة الغاز عند مدخل الأنبوب t- 150 درجة مئوية ؛
• متوسط ​​سرعة مرور الغازات بطول كامل - 2 م / ث ؛
• معدل حرق الحطب (الوقود) عند إشارة مرجعية واحدة B = 10 كجم / ساعة.

باتباع هذه البيانات ، يمكنك الانتقال مباشرة إلى العمليات الحسابية. تحتاج أولاً إلى معرفة حجم الغازات الصادرة ، يتم تحديده بواسطة الصيغة:

حيث V هو حجم الهواء المطلوب للحفاظ على عملية الاحتراق بمعدل 10 كجم / ساعة. يساوي - 10 م 3 / كغ.

باستبدال هذه القيمة ، نحصل على النتيجة:

ثم نعوض بهذه القيمة في الصيغة ، وفقًا لذلك يتم حساب قطر المدخنة:

لإجراء مثل هذا الحساب ، يجب أن تعرف بالضبط جميع المعلمات في نظام عادم الغاز المستقبلي. نادرًا ما يستخدم هذا المخطط في الممارسة ، خاصة في حالة تنظيم نظام تدفئة منزلي مستقل. حدد قطر المدخنةممكن بطرق أخرى.

على سبيل المثال ، بناءً على أبعاد غرفة الاحتراق. نظرًا لأن كمية الوقود المحترق تعتمد على حجمها ، فإن حجم الغازات الواردة يعتمد عليها أيضًا. إذا كان صندوق النار مفتوحًا ومدخنة ذات مقطع عرضي دائري ، فمن المفترض أن تكون النسبة 1:10. أي عندما يكون حجم غرفة الاحتراق 50 * 40 سم ، فإن القطر الأمثل للمدخنة سيكون 18 سم.

عند بناء هيكل مدخنة من الطوب ، تكون النسبة 1: 1.5. قطر نظام المدخنةفي هذه الحالة ، يجب أن يكون أكبر من حجم المنفاخ. سيكون المقطع المربع 140 * 140 مم على الأقل (ويرجع ذلك إلى الاضطرابات الناتجة في أنبوب الطوب).

الطريقة السويدية لحساب قطر المدخنة.

في الأمثلة الموضحة أعلاه ، لا يؤخذ ارتفاع نظام المداخن في الاعتبار. بالنسبة لها ، يتم استخدام نسبة مساحة غرفة الاحتراق إلى المقطع العرضي للأنبوب ، مع مراعاة ارتفاعها. يتم تحديد قيمة الأنبوب وفقًا للجدول الزمني:

حيث f هي مساحة المدخنة و F هي مساحة الفرن.

ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة أكثر قابلية للتطبيق على أنظمة الموقد ، حيث لا يتم أخذ حجم هواء الفرن في الاعتبار.

يمكنك اختيار مختلف طرق حساب قطر المدخنة، ولكن عند تركيب أنظمة تسخين معقدة ، فإن الدائرة الدقيقة المثلى مهمة ، خاصة بالنسبة للسخانات ذات درجة الحرارة المنخفضة التي تشتعل لفترة طويلة.